Тарқатылған операциялық жүйе MOSIX2 және оның мүмкіндіктері

Кіріспе

Бөлінген операциялық жүйе

MOSIX – меншік бөлінген операциялық жүйе. Алғашқы нұсқалары ескі UNIX жүйелеріне негізделгенімен, 1999 жылдан бері Linux кластерлері мен есептеу желілеріне баса назар аударуда. MOSIX кластері/есептеу желісінде қосымшаларды өзгерту немесе кез келген кітапханамен байланыстыру, файлдарды көшіру, қашық түйіндерге кіру немесе тіпті процестерді әртүрлі түйіндерге тағайындау қажеттілігі жоқ – мұның бәрі SMP сияқты автоматты түрде жүзеге асырылады.

Тарих

MOSIX 1977 жылдан бері Иерусалимдегі Еврей университетінде профессор Амнон Барактың зерттеу тобымен зерттеліп, әзірленді. Осыған дейін он негізгі нұсқасы жасалды. Алғашқы нұсқасы, МОС (Multicomputer OS үшін), (1981–83) Bell Lab-тің жетінші Unix нұсқасына негізделген және PDP 11 компьютерлер кластерінде жұмыс істеді. Кейінгі нұсқалар Unix System V Release 2 (1987–89) негізінде құрылып, VAX және NS32332 компьютерлер кластерінде жұмыс істеді, одан кейін 486/Pentium компьютерлер кластері үшін BSD/OS-тан туындаған нұсқа (1991–93) пайда болды. 1999 жылдан бері MOSIX x86 платформалары үшін Linux-қа бейімделді.

MOSIX2

MOSIX-тің MOSIX2 деп аталатын екінші нұсқасы Linux 2.6 және 3.0 ядроларымен үйлесімді. MOSIX2 пайдаланушылар мен қолданбаларға Linux орындалу уақыты ортасымен бір жүйелік бейне ұсынатын операциялық жүйе виртуализациялау қабаты ретінде іске асырылады. Бұл қолданбалардың қашықтағы түйіндерде жергілікті түрде орындалғандай жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Пайдаланушылар әдеттегі (тізбекті және параллель) қолданбаларын іске қосады, ал MOSIX жалпы өнімділікті жақсарту үшін ресурстарды ашық түрде және автоматты түрде іздеп, процестерді түйіндер арасында көшіреді. MOSIX2 кластерді, мультикластерді (желіні), сондай-ақ жұмыс станцияларын және басқа да ортақ ресурстарды басқара алады. Желідегі икемді басқару кластерлердің иелеріне өздерінің есептеу ресурстарын бөлісуге мүмкіндік береді, сонымен бірге өз кластерлеріне қатысты дербестігін сақтайды және кез келген уақытта өз тораптарын желіден ажырату мүмкіндігін қамтамасыз етеді, бұл қазірдің өзінде жұмыс істеп тұрған бағдарламаларды бұзбайды. MOSIX желісі оның кластер иелері арасындағы сенімге байланысты шексіз кеңейе алады. Бұл қашықтағы кластерлерде жұмыс істеп жатқан кезде қонақ қолданбалардың өзгертілмейтініне және жергілікті желіге ешқандай қауіпті компьютерлердің қосылмауына кепілдік беруді қамтиды. Қазіргі уақытта бұл талаптар кластерлер мен ұйымдық желілерде стандарт болып табылады. MOSIX2 жергілікті режимде немесе виртуалды машинада (ВМ) жұмыс істей алады. Жергілікті режимде өнімділік жоғарырақ, бірақ ол Linux ядросының базасына өзгерістер енгізуді талап етеді, ал ВМ виртуализацияны қолдайтын кез келген өзгертілмеген операциялық жүйеде, соның ішінде Microsoft Windows, Linux және Mac OS X-та жұмыс істей алады. MOSIX2 есептеуге көп күш жұмсайтын, кішкентай немесе орташа көлемдегі кіріс/шығыс (I/O) операциялары бар қолданбаларды іске қосуға ең қолайлы. MOSIX2 сынақтары 1 Гбит/с кампус желісі арқылы бірнеше осындай қолданбалардың өнімділігінің бір кластердің өнімділігімен шамалас екенін көрсетті.

MOSIX4

MOSIX4 2014 жылдың шілдесінде жарық көрді. 2007 жылдың 15 шілдесінде Бар openMosix жобасын 2008 жылдың 1 наурызынан бастап аяқтауға шешім қабылдады, себебі "арзан, көп ядролы процессорлардың өнімділігі мен қолжетімділігі есептеуде бір жүйелік кескінді (SSI) кластерлеудің маңыздылығын азайтуда" деп түсіндірді. Бұл жоспарлар 2008 жылдың наурыз айында қайта расталды. LinuxPMI жобасы бұрынғы openMosix кодын әзірлеуді жалғастыруда.

MOSIX4

А. Барақ және А. Шило. Linux кластерлері мен көп кластерлі жеке бұлттардағы үлестірілген есептеулер үшін MOSIX кластерлік басқару жүйесі туралы ақ парақ, 2016. А. Барақ және А. Шило. MOSIX әкімшісі, пайдаланушы және бағдарламашы нұсқаулықтары мен қолданушыларға арналған нұсқаулар. MOSIX 4.3 нұсқасына 2015 жылы жаңартылған.

Linux 2.6 үшін MOSIX2

Мейри Э. және Барак А., Бірдей файлдарды параллельді сығу, IEEE Cluster 2007 Материалдары, Остин, 2007 жылдың қыркүйегі. Амар Л., Стоссер Дж., Барак А. және Нейман Д., Желілік жүйеде нарыққа негізделген жоспарлау үшін экономикалық тұрғыдан жақсартылған MOSIX, Желілік жүйелерге арналған экономикалық модельдер мен алгоритмдер жөніндегі семинар (EAMGS 2007), 8-ші IEEE/ACM халықаралық Grid Computing конференциясы (Grid 2007), Остин, 2007 жылдың қыркүйегі. Амар Л., Барак А., Леви Е. және Окун М., Кластердегі әділ үлестіру үшін онлайн алгоритм. 7-ші IEEE халықаралық кластерлік есептеулер және желі симпозиумы (CCGrid '07) Материалдары, 83–91 беттер, Рио-де-Жанейро, 2007 жылдың мамыр айы. Амар Л., Барак А., Дрезнер З. және Пир И., Кепілді жас қасиеттерімен бөлінген хабарландыру тақтасын сақтау үшін тарату алгоритмдері. TR, 2006 жыл. Барак А., Шило А. және Амар Л., Федерацияланған MOSIX кластерлерінің ұйымдық желісі. 5-ші IEEE халықаралық кластерлік есептеулер және желі симпозиумы (CCGrid '05) Материалдары, Кардифф, 2005 жылдың мамыр айы. Барак А. және Дрезнер З., Өлшемелі есептеу кластерлері мен желілерінің орташа жүктемесін бағалау үшін таратуға негізделген алгоритмдер. 2004 жылғы халықаралық Параллель және таратылған өңдеу техникалары мен қолданбалары конференциясы (PDPTA'04) Материалдары, Лас-Вегас, NV, 2004 жылдың маусымы.

Linux 2.2 және 2.4 үшін MOSIX

Окун М. және Барак А., Кластерлер үшін ортақ сақтау құрылғыларында деректердің тұтастығы мен үйлесімділігі үшін атомдық жазулар. "Болашақ ұрпақ компьютерлік жүйелері" журналы, 20 том, № 4, 539–547 бб., 2004 жылғы мамыр. Амар Л., Барак А. және Шило А., Өлшемді кластерлік файлдық жүйелерді қолдау үшін MOSIX тікелей файлдық жүйеге қол жеткізу әдісі. Кластерлік есептеулер, 7 том, № 2, 141–150 бб., 2004 жылғы сәуір. Керен А. және Барак А., Есептеу кластеріндегі I/O және процестер аралық байланыс шығындарын азайту үшін мүмкіндік шығындары алгоритмдері. IEEE транзакциялары. Параллель және үлестірілген жүйелер, 14 том, № 1, 39–50 бб., 2003 жылғы қаңтар. Амар Л., Барак А. және Шило А., Өлшемді I/O өнімділігі үшін MOSIX параллель I/O жүйесі. Материалдар. 14-ші IASTED халықаралық конференциясы Параллель және үлестірілген есептеулер және жүйелер (PDCS 2002), 495–500 бб., Кембридж, Массачусетс, 2002 жылғы қараша. Әмір И., Авербух Б., Барак А., Боргстром Р. С. және Керен А., Масштабталатын есептеу кластеріндегі жұмысқа тағайындау үшін мүмкіндік шығындары тәсілі. IEEE транзакциялары Параллель және үлестірілген жүйелер бойынша, 11 том, № 7, 760–768 бб., 2000 жылғы шілде. МакКлюр С. және Уилер Р., MOSIX: Linux кластерлері нақты әлемдегі проблемаларды қалай шешеді. Материалдар. 2000 USENIX жылдық техникалық конференциясы, 49–56 бб., Сан-Диего, Калифорния, 2000 жылғы маусым. Амар Л., Барак А., Айзенберг А. және Шило А., LINUX үшін MOSIX масштабталатын кластерлік файлдық жүйелері, 2000 жылғы маусым. Барак А., Ла'адан О. және Шило А., LINUX үшін MOSIX-пен масштабталатын кластерлік есептеу. Материалдар. 5-ші жылдық Linux Expo, 95–100 бб., Рали, Солтүстік Каролина, 1999 жылғы мамыр.

MOSIX 1- нұсқасы кітабы

Барак А., Гудай С. және Уилер Р., MOSIX үлестірілген операциялық жүйесі, UNIX жүйкесін бөлу. Компьютерлік ғылым бойынша лекциялар жинағы, 672 том, Springer Verlag, 1993 жылғы мамыр.

Басқа

Барак А. және Ладан О., Жоғары өнімді кластерлік есептеулер үшін MOSIX көпкомпьютерлік операциялық жүйесі. "Болашақ ұрпақ компьютерлік жүйелері" журналы, том 13, № 4-5, б. 361–372, 1998 жылғы наурыз. Барак А., Ладен О. және Яром Ю., NOW MOSIX және оның алдын ала міграция схемасы. IEEE TCOS, том 7, № 2, б. 5–11, 1995 жылғы жаз. Хабан Д., Вибраниец Д. және Барак А., Таратылған жүйелерді бақылау және басқару қолдауы, Еуропалық семинар материалдары: Таратылған операциялық жүйелер мен таратылған жүйелерді басқарудағы прогресс, б. 110–137, Берлин, 1989 жылғы сәуір. Барак А. және Уилер Р., MOSIX: Біріктірілген көппроцессорлық UNIX. 1989 жылғы қысқы USENIX конференциясының материалдары, б. 101–112, Сан-Диего, Калифорния, 1989 жылғы ақпан. Барак А., Шило А. және Уилер Р., MOSIX жүктеме теңгерім схемасындағы артық жүктемеден қорғану, IEEE TCOS хабарламасы, том 3, № 1, б. 24–27, 1989 жылғы қыс. Барак А. және Корнатцки Ю., Үлкен мультикомпьютерлер үшін операциялық жүйелерді жобалау принциптері, Халықаралық семинар материалдары: Таратылған жүйелермен тәжірибе, б. 104–123, Кайзерслаутерн, 1987 жылғы қыркүйек. Сондай-ақ, Есеп RC 13220, IBM T. J. Watson Research Center, Yorktown Heights, NY, 1987 жылғы қазан. Алон Н., Барак А. және Манбер У., Ақпаратты таратудың сенімді әдісі, радиохабарсыз, 7-ші халықаралық конференция материалдары: Таратылған есептеу жүйелері (ICDCS 7), б. 74–81 (конференцияның үздік баяны), Берлин, 1987 жылғы қыркүйек. Барел А., NSMOS – MOS National's 32000 архитектурасына портталуы. Израильдің 2-ші конференциясының материалдары: Компьютерлік жүйелер және бағдарламалық жасақтама, Тель-Авив, 1987 жылғы мамыр. Барак А., Дрезнер З. және Гуревич Ю., Көпкомпьютерлік жүйедегі белсенді түйіндердің саны туралы, Желілер: Халықаралық журнал, том 16, № 3, б. 275–282, 1986 жылғы күз. Барак А. және Парадайс Г.О., MOS – UNIX-ті кеңейту. 1986 жылғы жазғы USENIX конференциясының материалдары, б. 414–418, Атланта, Джорджия, 1986 жылғы маусым. Барак А. және Парадайс Г.О., MOS – жүктемені теңгерілген UNIX. 1986 жылғы күзгі EUUG конференциясының материалдары, б. 273–280, Манчестер, 1986 жылғы қыркүйек. Дрезнер З. және Барак А., Көпкомпьютерлік жүйенің белсенді түйіндері арасында ақпаратты таратуға арналған асинхронды алгоритм, Параллель және таратылған есептеулер журналы, том 3, № 3, б. 344–351, 1986 жылғы қыркүйек. Барак А. және Шило А., Мультикомпьютер үшін таратылған жүктеме теңгерім саясаты, Бағдарламалық жасақтаманы жасау және тәжірибе, том 15, № 9, б. 901–913, 1985 жылғы қыркүйек. Барак А. және Литман А., MOS – көпкомпьютерлік таратылған операциялық жүйе, Бағдарламалық жасақтаманы жасау және тәжірибе, том 15, № 8, б. 725–737, 1985 жылғы тамыз. Дрезнер З. және Барак А., Көпкомпьютерлік жүйеде ақпаратты маршруттаудың тиімді алгоритмдері, Графтардағы таратылған алгоритмдер, Карлтон университетінің баспасы, б. 41–48, Оттава, 1985 жылғы тамыз. Барак А., Таратылған есептеу үшін динамикалық процестерді басқару, 3-ші халықаралық конференция материалдары: Таратылған есептеу жүйелері (ICDCS 3), б. 36–40, Фут-Лодердейл, Флорида, 1982 жылғы қазан. Барак А., Шапир А., Штайнберг Г. және Каршмер А.И., Модульді, таратылған UNIX, 14-ші Хавай халықаралық жүйелік ғылым конференциясының материалдары, б. 740–747, 1981 жылғы қаңтар. Барак А. және Шапир А., Спутниктік процессорлары бар UNIX, Бағдарламалық жасақтаманы жасау және тәжірибе, том 10, № 5, б. 383–392, 1980 жылғы мамыр.

Barak A. and La'adan O., The MOSIX Multicomputer Operating System for High Performance Cluster Computing. Journal of Future Generation Computer Systems, Vol. 13, No. 4 5, pp. 361–372, March 1998. Barak A., Laden O. and Yarom Y., The NOW MOSIX and its Preemptive Process Migration Scheme. IEEE TCOS, Vol. 7, No. 2, pp. 5–11, Summer 1995. Haban D., Wybranietz D. and Barak A., Monitoring and Management Support of Distributed Systems, Proc. European Workshop on Progress in Distributed operating Systems and Distributed System management, pp. 110–137, Berlin, April 1989. Barak A. and Wheeler R., MOSIX: An Integrated Multiprocessor UNIX. Proc. Winter 1989 USENIX Conf., pp. 101–112, San Diego, CA, Feb. 1989. Barak A., Shiloh A. and Wheeler R., Flood Prevention in the MOSIX Load Balancing Scheme, IEEE TCOS Newsletter, Vol. 3, No. 1, pp. 24–27, Winter 1989. Barak A. and Kornatzky Y., Design Principles of Operating Systems for Large Scale Multicomputers, Proc. Int. Workshop on Experience with Distributed Systems, pp. 104–123, Kaiserslautern, Sept. 1987. Also, Report RC 13220, IBM T. J. Watson Research Center, Yorktown Heights, NY, Oct. 1987. Alon N., Barak A. and Manber U., On Disseminating Information Reliably Without Broadcasting, Proc. 7 th Int. Conf. on Distributed Computing Systems (ICDCS 7), pp. 74–81 (best conference paper), Berlin, Sept. 1987. Barel A., NSMOS MOS Port to the National's 32000 Family Architecture. Proc. 2nd Israel Conf. Computer Systems and Soft. Eng., Tel Aviv, May 1987. Barak A., Drezner Z. and Gurevich Y., On the Number of Active Nodes in a Multicomputer System, Networks, An Int. Journal, Vol. 16, No. 3, pp. 275–282, Fall 1986. Barak A. and Paradise G. O., MOS Scaling Up UNIX. Proc. Summer 1986 USENIX Conf., pp. 414–418, Atlanta, GA, June 1986. Barak A. and Paradise G. O., MOS a Load Balancing UNIX. Proc. Autumn 86 EUUG Conf., pp. 273–280, Manchester, Sept. 1986. Drezner Z. and Barak A., An Asynchronous Algorithm for Scattering Information Between the Active Nodes of a Multicomputer System, Journal of Parallel and Distributed Computing, Vol. 3, No. 3, pp. 344–351, Sept. 1986. Barak A. and Shiloh A., A Distributed Load balancing Policy for a Multicomputer. Software Practice & Experience, Vol. 15, No. 9, pp. 901–913, Sept. 1985. Barak A. and Litman A., MOS A Multicomputer Distributed Operating System. Software Practice & Experience, Vol. 15, No. 8, pp. 725–737, Aug. 1985. Drezner Z. and Barak A., Efficient Algorithms for Routing Information in a Multicomputer System, Distributed Algorithms on Graphs, Carleton Univ. Press, pp. 41–48, Ottawa, Aug. 1985. Barak A., Dynamic Process Control for Distributed Computing, Proc. 3 rd Int. Conf. on Distributed Computing Systems (ICDCS 3), pp. 36–40, Ft. Lauderdale, FL, Oct. 1982. Barak A., Shapir A., Steinberg G. and Karshmer A. I., A Modular, Distributed UNIX. Proc. 14 th Hawaii Int. Conf. on System Science, pp. 740–747, January 1981. Barak A. and Shapir A., UNIX with satellite Processors. Software Practice & Experience, Vol. 10, No. 5, pp. 383–392, May 1980.