Найти

Результаты поиска

• МАСШТАБИРУЕМАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В БОРТОВОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ АНПА

  Н.В. Колесов , Е.В. Лукоянов , В.С. Тюльников , Р.Л. Крючков

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Рассмотрению вопросов разработки распределенных вычислительных систем (РВС)
  уделяется большое внимание в современной научно-технической литературе. При этом, как
  правило, в работах обсуждается только один из наиболее значимых аспектов, например,
  производительность, надежность, отказоустойчивость, энергоэффективность и масшта-
  бируемость. Основной вклад настоящей статьи состоит в попытке комплексного рассмот-
  рения проблемы проектирования РВС, опирающегося на пример многоканальной бортовой
  РВС обработки информации автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). Це-
  лью статьи является формулировка единой концепции многоканальной бортовой РВС обра-
  ботки информации в реальном времени. В результате предложены архитектура и принципы
  функционирования многоканальной бортовой РВС, основывающиеся на известных подходах к
  обеспечению отказоустойчивости и энергоэффективности, но учитывающие особенности
  масштабируемых систем. Предлагаемые решения можно рассматривать как усиление тра-
  диционных подходов к проектированию масштабируемых систем. Отказоустойчивость
  достигается путем применения средств тестового диагностирования. При этом для сокра-
  щения сложности этих средств в каждый программный модуль (ПМ) системы предвари-
  тельно вводится избыточность, для которой далее строится тест. В работе показывается,
  что этот тест обнаруживает ошибки в адресации обменов между функциональными бло-
  ками ПМ, реализующими процесс обработки информации. По результатам анализа реакции
  на тест происходит обнаружение отказавшего ПМ, после чего он прекращает свою работу,
  а вместо него запускается новый ПМ, реализующий тот же процесс. Предложения в части
  энергоэффективности рассчитаны на случай присутствия в системе избыточных процессо-
  ров (в том числе многоядерных), которые привлекаются к исполнению ПМ системы с одно-
  временным снижением тактовой частоты и напряжения питания. Поскольку потребляемая
  в РВС мощность существенно зависит от этих параметров, происходит ее заметное сни-
  жение. Для решения задачи используется оптимальный жадный алгоритм, предполагающий
  последовательное введение в систему дополнительных процессоров. Важно, что данное
  предложение по увеличению энергоэффективности РВС сообщает последней дополнитель-
  ные возможности по отказоустойчивости. Практическая значимость предложенной кон-
  цепции заключается в возможности её использования не только в АНПА, но и в других случа-
  ях комплексного проектирования современных масштабируемых многоканальных бортовых
  РВС обработки информации в реальном времени с повышенными требованиями по отказо-
  устойчивости и энергоэффективности.