Основы параллельного программирования на кластере и разработка элективного курса «Администрирование в информационных системах и администрирование виртуальных машин»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

Институт математики, физики и информатики

Факультет информатики

Кафедра информатики и вычислительной техники

Выпускная квалификационная работа

Основы параллельного программирования на кластере и разработка элективного курса "Администрирование в информационных системах и администрирование виртуальных машин"

Работу выполнил:

Гончаров Иван Викторович

________________________ (роспись)

Научный руководитель:

Шикунов Сергей Анатольевич

к.ф.-м.н., доцент _____________(роспись)

Рецензент:

Прохоров Алексей Анатольевич

ст.преподаватель _____________(роспись)

Допущена к защите:

Пак Н.И.

д.п.н., профессор, зав. каф.ИВТ

Оценка:

Дата защиты (число, месяц, год)

Красноярск 2008

Содержание

Введение

Глава 1. Кластерные системы

1.1 Структура Beowulf и параметры

1.2 Виртуальный скоростной канал, интерфейс

1.3 Устройство кластера

1.4 Операционная система

1.5 Организация кластерной системы

1.6 Параллельная виртуальная машина(PVM)

1.6.1 Взаимодействие задач в PVM

1.6.2 Управление задачами

1.6.3 Передача сообщений

1.6.4 Упаковка данных

1.6.5 Распаковка полученных данных

1.6.6 Отладка в PVM

1.6.7 Установка PVM

Глава 2 Обучение будущих учителей сетевому администрированию

2.1 Анализ целесообразности обучения будущих учителей сетевому

администрированию

2.2. Виртуальная машина для обучения

2.2.1. Анализ и выбор виртуальной машины для обучения

2.2.2. Инструкции по работе с рекомендуемым программным

обеспечением

2.3. Разработка и содержание курса

2.4. Тематическое планирование и рабочая программа курса

2.5. Дидактические материалы

2.5.1.Учебно-методические материалы

2.5.2.Учебные задачи, задания, лабораторные работы

2.5.3.Контрольно-измерительные материалы

Заключение

Список литературы

Введение

Сейчас в наших научных организациях и университетах, как правило, имеются энтузиасты бесплатного распространяемого ПО и специалисты по ОС Linux. В то же время парк более-менее современных персональных компьютеров в этих организациях имеется. Закономерно появилась идея создавния параллельных вычислительных систем из общедоступных компьютеров на базе процессоров Intel и недорогих Ethernet-сетей, установив на эти компьютеры Linux и, объединив с помощью одной из бесплатно распространяемых коммуникационных библиотек (PVM, а затем MPI) эти компьютеры в кластер. Оказалось, что на многих классах задач и при достаточном числе узлов такие системы дают производительность, сравнимую с той, что можно получить, используя дорогие суперкомпьютеры.

При отсутствии высококвалифицированных параллельных программистов кластеры Beowulf создаются и используются людьми с минимальным опытом параллельного программирования.

В самом деле, кластеры Beowulf обеспечивают университеты с ограниченными ресурсами хорошей платформой для изучения параллельного программирования и недорогой производительной вычислительной системой для ученых. Затраты на установку в университетах минмиальны: многие студенты заинтересованы в таких проектах и используют Linux на собственных компьютерах, установка кластера и написание параллельных программ является частью процесса обучения.

Школьный учитель информатики проводит занятия в учебном компьютерном классе, в котором компьютеры объединены в локальную сеть, в подавляющем большинстве случаев, находящуюся под управлением операционной системы Windows. Такая ситуация требует, чтобы школьный учитель хотя бы на базовом уровне разбирался в администрировании таких сетей. Тем более, что и любознательность современных школьников, сталкивающихся с сетями разного уровня повсеместно, должна быть удовлетворена.

Поэтому представляется полезным обеспечить будущим школьным учителям информатики возможность познакомиться с основами построения, функционирования и управления компьютерными сетями во время специальной подготовке в период прохождения базового обучения своей профессии.

Существующие курсы подготовки студентов различных специальностей в этой области достаточно сложны и для получения первоначального представления нет необходимости их копировать. К тому же, курс для будущих школьных учителей информатики должен иметь более практическую направленность – чтобы будущие учителя могли попробовать управлять сетью и почувствовать, что это не является чрезмерно сложно, таинственно и непостижимо. Поэтому в таком курсе необходимо большое внимание уделить обеспечению возможности каждому учащемуся в достаточной степени попробовать себя в создании, настройке и администрировании компьютерной сетью.

Единственной реальной возможностью в достаточной степени получить практические навыки такого сорта является организация для каждого учащегося на отдельном компьютере виртуальной сети из нескольких виртуальных компьютеров. Современное программное обеспечение позволяет применить виртуальные машины, что дает различным категориям пользователей - от н

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать