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MPP,SMP.NUMA之间差异

原创 Linux操作系统 作者:anycall2010 时间:2010-04-09 01:51:47 0 删除 编辑

一、             MPP,SMP,NUMA概念介绍

 

1.1、        MPP架构介绍

MPP (Massively Parallel Processing),大规模并行处理系统,这样的系统是由许多松耦合的处理单元组成的,要注意的是这里指的是处理单元而不是处理器。每个单元内的CPU都有自己私有的资源,如总线,内存,硬盘等。在每个单元内都有操作系统和管理数据库的实例复本。这种结构最大的特点在于不共享资源。

 

 

 

1.2、     SMP架构介绍

 

SMP (Symmetric Multi Processing),对称多处理系统内有许多紧耦合多处理器,在这样的系统中,所有的CPU共享全部资源,如总线,内存和I/O系统等,操作系统或管理数据库的复本只有一个,这种系统有一个最大的特点就是共享所有资源

 

 

 

1.3、     NUMA架构

NUMA 服务器的基本特征是具有多个 CPU 模块,每个 CPU 模块由多个 CPU( 4 ) 组成,并且具有独立的本地内存、 I/O 槽口等。由于其节点之间可以通过互联模块 ( 如称为 Crossbar Switch) 进行连接和信息交互。

 

 

 

 

 

二、三种体系架构之间的差异

 

2.1NUMAMPPSMP之间性能的区别

 

NUMA 的节点互联机制是在同一个物理服务器内部实现的,当某个 CPU 需要进行远地内存访问时,它必须等待,这也是 NUMA 服务器无法实现 CPU 增加时性能线性扩展。

 

MPP 的节点互联机制是在不同的 SMP 服务器外部通过 I/O 实现的,每个节点只访问本地内存和存储,节点之间的信息交互与节点本身的处理是并行进行的。因此 MPP 在增加节点时性能基本上可以实现线性扩展。

 

SMP所有的CPU资源是共享的,因此完全实现线性扩展。

 

2.2NUMAMPPSMP之间扩展的区别

 

NUMA 理论上可以无限扩展,目前技术比较成熟的能够支持上百个CPU进行扩展。如HPSUPERDOME

MPP 理论上也可以实现无限扩展,目前技术比较成熟的能够支持512个节点,数千个CPU进行扩展。

SMP 扩展能力很差,目前2个到4CPU的利用率最好,但是IBMBOOK技术,能够将CPU扩展到8个。

MPP是由多个SMP构成,多个 SMP 服务器通过一定的节点互联网络进行连接,协同工作,完成相同的任务。

 

2.3MPPSMPNUMA应用之间的区别

 

MPP的优势:

 

MPP系统不共享资源,因此对它而言,资源比SMP要多,当需要处理的事务达到一定规模时,MPP的效率要比SMP好。由于MPP系统因为要在不同处理单元之间传送信息,在通讯时间少的时候,那MPP系统可以充分发挥资源的优势,达到高效率。也就是说:操作相互之间没有什么关系,处理单元之间需要进行的通信比较少,那采用MPP系统就要好。因此,MPP系统在决策支持和数据挖掘方面显示了优势。

 

SMP的优势:

 

MPP系统因为要在不同处理单元之间传送信息,所以它的效率要比SMP要差一点。在通讯时间多的时候,那MPP系统可以充分发挥资源的优势。因此当前使用的OTLP程序中,用户访问一个中心数据库,如果采用SMP系统结构,它的效率要比采用MPP结构要快得多。

 

NUMA 架构的优势:

 

NUMA 架构来看,它可以在一个物理服务器内集成许多 CPU ,使系统具有较高的事务处理能力,由于远地内存访问时延远长于本地内存访问,因此需要尽量减少不同 CPU 模块之间的数据交互。显然, NUMA 架构更适用于 OLTP 事务处理环境,当用于数据仓库环境时,由于大量复杂的数据处理必然导致大量的数据交互,将使 CPU 的利用率大大降低。

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