Redes de interconexión dinámicas o indirectas

Introduccion

Una de las características más interesantes de los sistemas multiprocesadores es el uso de memoria compartida, mediante el cual todos los procesadores disponen de un espacio de direccionamiento común.

La forma más rápida de comunicar dos procesos es hacer que compartan una zona de memoria. Con lo que si un proceso escribe en memoria, el otro podrá acceder a la información.

4.3.1 Redes de interconexión dinámicas o indirectas

El criterio más importante para la clasificación de las redes de interconexión se basa en la rigidez de los enlaces entre los nodos: a este respecto las redes pueden clasificarse en estáticas y dinámicas.

Una red dinámica puede variar de topología bien durante el curso de la ejecución de los procesos o bien entre la ejecución de los mismos.

Las redes de interconexión dinámicas son convenientes en los casos en que se desee una red de propósito general ya que son fácilmente reconfigurables. También por eso, este tipo de redes facilitan mucho la escalabilidad.

En general, las redes dinámicas necesitan de elementos de conexión específicos como pueden ser árbitros de bus, conmutadores, etc.

4.3.1.1 Redes de medio compartido

Algunos procesadores se conectan directamente a la memoria y todos los anfitriones comparten el mismo bus.

Funcionamiento:

Contención en cuanto dos procesadores acceden a memoria a la vez.

Se necesita un árbitro de bus.

Características:

Coste bajo.

Contención alta (el rendimiento baja mucho con el número de procesadores).

Tolerancia a fallos nula (si falla el bus cae todo el sistema).

Es importante saber identificar una red de medios compartidos, debido a que las colisiones sólo ocurren en un entorno así.

Existen reglas para determinar quién tiene acceso a los medios, pero a veces las reglas simplemente no pueden manejar el volumen de tráfico, entonces se producen colisiones.

4.3.1.2 Redes conmutadas

Consiste en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de transmisión, formando la mayoría de las veces una topología mallada, donde la información se transfiere encaminando la del nodo de origen al nodo destino mediante conmutación entre nodos intermedios.

Una transmisión de este tipo tiene 3 fases:

Establecimiento de la conexión

Transferencia de la información

Liberación de la conexión

Las redes conmutadas se dividen en:

Conmutación de paquetes

Conmutación de circuitos

4.3.2 Coherencia de caché

En informática, la coherencia de caché se refiere a la coherencia de los datos almacenados en las memorias caché locales de un recurso compartido.

En un sistema multiprocesador de memoria compartida con una memoria caché separada para cada procesador, es posible tener muchas copias de cualquier operando de instrucción: una copia en la memoria principal y uno en cada memoria caché.

Cuando se modifica una copia de un operando, las otras copias del operando se debe cambiar también. Coherencia de caché es la disciplina que asegura que los cambios en los valores de los operando compartidos se propagan por todo el sistema en el momento oportuno.

El objetivo de un protocolo de coherencia es situar las variables locales utilizadas recientemente en la caché apropiada y mantenerlos allí para las distintas escrituras y lecturas, al mismo tiempo que se mantiene la consistencia de las variables compartidas que pudieron encontrarse en varias cachés al mismo tiempo.

Hay tres niveles diferentes de coherencia de caché:

Cada operación de escritura parece ocurrir instantáneamente.

Todos los procesadores ver exactamente la misma secuencia

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