समानांतर प्रसंस्करण की आर्किटेक्चर क्या हैं?

सर्वर बाजार में तीन बुनियादी समानांतर प्रसंस्करण हार्डवेयर आर्किटेक्चर हैं जैसे सिमेट्रिक मल्टीप्रोसेसिंग (SMP), मैसिवली पैरेलल प्रोसेसिंग (MPP), और नॉन-यूनिफॉर्म मेमोरी आर्किटेक्चर (NUMA)।

सिमेट्रिक मल्टीप्रोसेसिंग (SMP)

SMP आर्किटेक्चर एक व्यक्तिगत उपकरण है जिसमें कई प्रोसेसर होते हैं, सभी एक ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा प्रबंधित होते हैं और सभी समान डिस्क और मेमोरी क्षेत्र तक पहुंचते हैं। 8 से 32 प्रोसेसर वाली SMP मशीन, एक समानांतर डेटाबेस, बड़ी मेमोरी (दो या अधिक गीगाबाइट), अच्छा डिस्क, और एक अच्छा डिजाइन मध्यम आकार के वेयरहाउस के साथ अच्छा प्रदर्शन करना चाहिए।

डेटाबेस को अपनी प्रक्रियाओं को समानांतर में चलाने में सक्षम होना चाहिए, और डेटा वेयरहाउस प्रक्रियाओं को समानांतर क्षमताओं का लाभ उठाने के लिए डिजाइन किया जाना चाहिए। प्रोसेसर साझा संसाधनों (मेमोरी और डिस्क) तक तेजी से पहुंच सकते हैं, लेकिन उस एक्सेस पथ की आवश्यकता होती है जिसे उन संसाधनों तक पहुंचने के लिए, बैकप्लेन, सिस्टम के स्केल के रूप में बॉटलनेक में विकसित हो सकता है।

चूंकि SMP मशीन एक सिंगल इकाई है, इसमें सिंगल पॉइंट ऑफ फेल्योर होने की कमजोरी भी है। इन समस्याओं को दूर करने के लिए, हार्डवेयर कंपनियों ने तकनीकें विकसित की हैं जो कई SMP मशीनों को एक-दूसरे से जोड़ने की अनुमति देती हैं, या क्लस्टर्ड।

एक क्लस्टर में, प्रत्येक नोड एक SMP मशीन है जो अपना ऑपरेटिंग सिस्टम चलाती है, लेकिन क्लस्टर में कनेक्शन और कंट्रोल सॉफ्टवेयर शामिल होता है जो मशीनों को डिस्क साझा करने और फेल-ओवर बैकअप प्रदान करने की अनुमति देता है। इस मामले में, यदि एक मशीन विफल होती है, तो क्लस्टर में अन्य अस्थायी रूप से इसके प्रसंस्करण भार को ले सकते हैं। बेशक, यह लाभ एक लागत पर आता है - क्लस्टरिंग अत्यधिक जटिल है और प्रबंधन करना मुश्किल हो सकता है। क्लस्टर को फैलाने के लिए आवश्यक डेटाबेस तकनीक में सुधार हो रहा है।

मैसिवली पैरेलल प्रोसेसिंग (MPP)

MPP सिस्टम अपेक्षाकृत स्वतंत्र कंप्यूटरों की एक श्रृंखला है, प्रत्येक का अपना ऑपरेटिंग सिस्टम, मेमोरी, और डिस्क होता है, सभी संदेशों को आगे-पीछे पास करके समन्वित होते हैं। MPP की ताकत सैकड़ों मशीन नोड्स को जोड़ने और उन्हें ब्रूट-फोर्स दृष्टिकोण का उपयोग करके एक समस्या पर लागू करने की क्षमता है।

उदाहरण के लिए, यदि आपको एक बड़ी टेबल का फुल-टेबल स्कैन करने की आवश्यकता है, तो उस टेबल को 100-नोड MPP सिस्टम में फैलाना और प्रत्येक नोड को टेबल का 1/100वां हिस्सा स्कैन करने देना अपेक्षाकृत तेज होना चाहिए। यह "कई हाथ हल्का काम करते हैं" का कंप्यूटर समकक्ष है।

नॉन-यूनिफॉर्म मेमोरी आर्किटेक्चर (NUMA)

NUMA SMP और MPP का एक सेट है जो SMP की साझा डिस्क अनुकूलनशीलता के साथ MPP की समानांतर गति को मर्ज करने का प्रयास करता है। यह आर्किटेक्चर एक अपेक्षाकृत वर्तमान नवाचार है, और यह लंबे समय में डेटा वेयरहाउसिंग के लिए व्यवहार्य हो सकता है।

NUMA अवधारणात्मक रूप से SMP मशीनों को क्लस्टर करने के विचार के समान है, लेकिन सख्त कनेक्शन, अधिक बैंडविड्थ, और नोड्स के बीच अधिक समन्वय के साथ। यदि आप अपने वेयरहाउस को अपेक्षाकृत स्वतंत्र उपयोग समूहों में विभाजित कर सकते हैं और प्रत्येक समूह को अपने नोड पर रख सकते हैं, तो NUMA आर्किटेक्चर आपके लिए प्रभावी हो सकता है।