Труды КНЦ вып.7 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ вып.2 4/2011(7))

Вероятность того, что у одного исследователя найдутся все необходимые инструментальные средства, невелика. Выход из этой ситуации заключается в интеграции необходимых средств, находящихся на различных узлах сети, в единую систему, воспользовавшись концепцией GRID. Такая GRID-система позволяет предоставить для исследователя набор инструментов для решения задачи, а также сопутствующие ресурсы: долговременную и оперативную память, среду, в которой можно проводить распределенные вычисления сложных задач. Дополнительно, так как при решении задачи может потребоваться распараллеливание вычислений, такая grid-система также может это обеспечить, запустив расчет на нескольких узлах в сети. Оценка возможности взаимодействия инструментальных средств Упрощенно, без учета параллельных участков, цепочку применяемых инструментов для решения некоторой декомпозируемой задачи P представить в виде: R t —> R2 —> R3—> R4—> R5, где Rj - инструментальное средство. Для осуществления интеграции гетерогенных инструментальных средств и последующего формирования вышеуказанных цепочек необходимо, чтобы выполнялись следующие условия: • наличие интерфейса для вызова процедур; • наличие механизма взаимодействия. При наличии в декомпозиции задачи P подзадач, которые могут (или - должны) выполняться параллельно, также необходимы механизмы синхро­ низации работы соответствующих инструментальных средств. Многие свободно распространяемые программные продукты являются консольными программами и предоставляют набор модулей и библиотек. Так OpenFOAM включает в себя библиотеку методов, реализованную на языке C++, а также поддерживает распараллеливание вычислений в кластерных и многопроцессорных системах, используя стандарт MPI (Message Passing Interface) [3]. MPI является наиболее распространённым стандартом интерфейса обмена данными в параллельном программировании [4]. Существуют его реализации для большого числа компьютерных платформ. Основным средством коммуникации между процессами в MPI является передача сообщений. Пакет STAR-HPC (High Performance Computing) [5], входящий в комплекс STAR-CD, предназначен для осуществления решения подготовленных в препроцессоре задач на многопроцессорных вычислительных системах. Распределение задачи оценки параметров разделения по аппаратным ресурсам происходит следующим образом: расчетная геометрическая область (сетка) равномерно разбивается на количество частей, равное заказанному количеству процессоров. После этого, для каждой части генерируется исполняемый код, который выполняется соответствующими процессорами и/или узлами. При разработке интегрированных комплексов программ приходится объединять коды различных прикладных программ, которые зачастую разработаны независимо, имеют свои требования к вычислительным ресурсам, используют разные коммуникационные парадигмы. В этом случае для организации взаимодействия существует несколько технологий: RMI, DCOM и CORBA. Обзор и сравнительный анализ этих технологий представлен в [6]. 197