Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»




Скачать 22,33 Kb.
НазваниеРабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Дата04.02.2016
Размер22,33 Kb.
ТипРабочая программа
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт динамики систем и теории управления

Сибирского отделения Российской академии наук


ПРИНЯТО

Ученым советом Института

Протокол № 5 от 21.06.2012 г.

Председатель Ученого совета

______________ак. И.В. Бычков


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


АДМИНИСТРИРОВАНИЕ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ


ФД.А.03


Специальность 05.13.11

«Математическое и программное обеспечение вычислительных машин,

комплексов и компьютерных сетей»


г. Иркутск


2012

  1. Цели и задачи дисциплины


Цели дисциплины: раскрыть базовые принципы организации кластерных вычислительных систем, состав и назначение их программно-аппаратных компонентов, сформировать представление об основных этапах создания и настройки кластерных систем, привить навыки администрирования систем такого рода.


Задачи дисциплины: приобретение аспирантами специальных знаний и навыков по организации и администрированию кластерных вычислительных систем.


2. Место дисциплины в структуре ООП


Данная дисциплина относится к группе факультативных дисциплин образовательной составляющей ООП ППО (в соответствии с Федеральными государственными требованиями (ФГТ)).

Содержание дисциплины опирается на знания, приобретенные ранее при изучении дисциплин «Операционные системы и оболочки», «Архитектура вычислительных систем и компьютерные сети», «Администрирование информационных систем», а также обязательной специальной дисциплины «Параллельные вычислительные системы». Для выполнения лабораторных заданий аспиранты должны иметь навыки администрирования операционных систем.


3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины аспиранты должны:

  1. Усвоить базовые принципы организации кластерных вычислительных систем.

  2. Уметь производить установку и настройку программно-аппаратных составляющих кластера при его развертывании, включая инсталляцию ОС Linux, конфигурирование компонентов сетевой инфраструктуры и т.д.

  3. Владеть навыками работы с типовыми средствами управления кластерными системами.

  4. Иметь навыки обеспечения безопасности и отказоустойчивости кластерных систем.


4. Структура и содержание дисциплины


Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы - 72 часа.


4.1. Структура дисциплины




Наименование дисциплины

Объем учебной работы (в часах)

Вид итогового контроля

Всего

Всего аудит.

Из аудиторных

Сам. работа

Лекции

Лаб.

Прак.

КСР

1.

Администрирование кластерных систем

72

48

24

24







24





4.2. Содержание дисциплины

4.2.1. Разделы дисциплины и виды занятий




Раздел дисциплины

Виды учебной работы и трудоемкость (в часах)

Самост.

работа

Лекции

Лаб.

Прак.

КСР



Основные понятия суперкомпьютерных систем

2















Коммуникационные среды кластерных систем

2















Основные концепции операционных систем (ОС)

2















Основные компоненты ОС Linux

2

2







2



Ядро ОС Linux

2

2







2



Командная строка и язык Shell

2

2







4



Сетевые компоненты ОС Linux

2

2







4



Организация кластера на базе ОС Linux

4

6







4



Системы управления прохождением заданий, среды параллельного и распределенного программирования

4

6







4



Обслуживание и обеспечение безопасности кластерных систем

2

4







4


4.2.2 Содержание разделов дисциплины



Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

Форма проведения



Основные понятия суперкомпьютерных систем

Краткая история развития суперкомпьютеров. Способы построения многопроцессорных вычислительных систем. Базовая архитектура вычислительного кластера

Лекции



Коммуникационные среды кластерных систем

Топологии сетей передачи данных в кластерных вычислительных системах. Типовые схемы коммуникации. Современные коммуникационные среды и их основные характеристики.

Лекции



Основные концепции операционных систем (ОС)

Исторические сведения. Обзор современных ОС. Принципы организации процессов. Принципы организации доступа к памяти. Принципы организации файловых систем. Взаимодействие с внешними устройствами.

Лекции



Основные компоненты ОС Linux

Принципы построения операционных систем (ОС) семейства Unix. Преимущества ОС Linux. Стандарт POSIX. Ядро ОС Linux. Загрузчик ядра. Файловая система. Базовый набор системных утилит.

Лекции, лаборат., самост. раб.



Ядро ОС Linux

Понятие гибридного ядра. Модульность. Компиляция ядра Linux.

Лекции, лаборат.,сам. раб.



Командная строка и язык Shell

Понятие командного интерпретатора. Командный интерпретатор Bash. Язык программирования Shell

Лекции, лаборат.,самост. раб.



Сетевые компоненты ОС Linux

Понятие сетевой службы. Протоколы. Настройка сетевых параметров. Службы для удаленного доступа

Лекции, лаборат.,самост. раб.



Организация кластера на базе ОС Linux

Объединение нескольких вычислительных узлов с использованием сети Ethernet. Базовая конфигурация кластера. Установка библиотек параллельной обработки данных.

Лекции, лаборат.,самост. раб.



Системы управления прохождением заданий, среды параллельного и распределенного программирования

Cleo, PBS, СУППЗ. Среды параллельного и распределенного программирования. X-Com, DisComp, Unicore.


Лекции, лаборат.,

самост. раб.



Обслуживание и обеспечение безопасности кластерных систем.

Общие принципы безопасности. Способы несанкционированного доступа и механизмы его обнаружения. Своевременное обслуживание кластерных систем

Лекции, лаборат.,

самост. раб.


5. Образовательные технологии

Основными видами образовательных технологий дисциплины являются лекции, организованные с использованием современных мультимедийных технологий, лабораторные работы на реальных вычислительных установках, а также самостоятельная работа аспиранта.


6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов

Используются виды самостоятельной работы аспиранта: в читальном зале библиотеки, на рабочих местах с доступом к ресурсам Internet и в домашних условиях. Порядок выполнения самостоятельной работы соответствует программе курса и контролируется в ходе лекционных занятий. Самостоятельная работа подкрепляется учебно-методическим и информационным обеспечением, включающим рекомендованные учебники и учебно-методические пособия.


7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

а) Основная литература

  1. Таненбаум Э. Современные операционные системы. – СПб: Питер, 2002. – 1040 с.

  2. Лацис А. Как построить и использовать суперкомпьютер. – М.: Бестселлер, 2003.

  3. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

  4. Воеводин Вл.В., Жуматий С.А. Вычислительное дело и кластерные системы. – М.: Изд-во МГУ, 2007. – 150 с.

  5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб: Питер, 2002. – 544 с.


б) Дополнительная литература

  1. Таненбаум Э. , Ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. – СПб: Питер, 2003. – 877 с.

  2. Антонов А.С. Введение в параллельные вычисления: Методическое пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2002. – 69 с.

  3. Воеводин В.В. Вычислительная математика и структура алгоритмов. М.: Изд-во МГУ, 2006. 112 с. 

  4. Букатов А.А., Дацюк В.Н., Жегуло А.И. Программирование многопроцессорных вычислительных систем. – Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2003. – 208 с.

  5. Гергель В.П., Стронгин Р.Г. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем: учебное пособие. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского ун-та, 2003.

  6. Крюков В.А. Разработка параллельных программ для вычислительных кластеров и сетей // Информационные технологии и вычислительные системы. – № 1, 2. – 2003. – С. 42-61.


в) Интернет-источники

  1. Методические и учебные пособия на сайте Иркутского суперкомпьютерного центра СО РАН hpc.icc.ru/

  2. Интернет-университет информационных технологий www.intuit.ru.

  3. Интернет-университет суперкомпьютерных технологий www.hpcu.ru.

  4. Сайт лаборатории Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ www.parallel.ru.

  5. Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН www.jscc.ru.

  6. Электронная библиотека механико- математического факультета МГУ lib.mexmat.ru.
  7. Электронные ресурсы издательства Springer http://link.springer.com/search?facet-content-type=%22Book%22&showAll=false .

  8. Электронные ресурсы издательства Elsevier http://link.springer.com/search?facet-content-type=%22Book%22&showAll=false.

  9. Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ"- текстовые и видеокурсы по различным наукам http://www.intuit.ru/

  10. Общероссийский математический портал Math-Net.Ru

  11. Видеотека лекций по математике http://www.mathnet.ru/php/presentation.phtml?eventID=15&option_lang=rus#PRELIST15

  12. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/75f2ec40-e574-10d2-24eb-dc9b3d288563/25892/?interface=themcol

  13. Видеолекции ведущих ученых мира http://www.academicearth.org/subjects/algebra.


  14. MPI. www.mpi-forum.org

  15. OpenMP. www.openmp.org

  16. DVM-система. www.keldysh.ru/dvm

  17. NVIDIA CUDA Zone. www.nvidia.ru/object/cuda_home_new_ru.html

  18. NVIDIA Developer Zone. http://developer.nvidia.com/cuda-downloads

  19. NVIDIA Tesla. www.nvidia.ru/page/tesla_computing_solutions.html

  20. NVIDIA Tesla. Инструменты разработчика. www.nvidia.ru/object/tesla_software_ru.html

  21. CUDA Documents. http://docs.nvidia.com/cuda/index.html.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины



Наименование

Кол- во

1

Библиотечный фонд ИДСТУ СО РАН




2

Библиотечный фонд научной библиотеки ИНЦ СО РАН




3

Учебные классы ИДСТУ СО РАН

С общим количеством:

- посадочных мест

- рабочих мест (компьютер+монитор)

- проекторов, экранов

4


100

12

3

4

Рабочие места с выходом в интернет

31

5

Вычислительные системы коллективного пользования ИДСТУ СО РАН

Из них:

Вычислительных кластеров с архитектурой x86

Вычислительных кластеров с архитектурой x86_64

Вычислительных кластеров с архитектурой x86_64+GPU

3


1

1

1

Программа составлена в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

  1. Федеральные государственные требования к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура): - приказ Минобрнауки России от 16.03.2011 № 1365.

  2. Паспорт научной специальности 05.13.11 - «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», разработанный экспертами ВАК Минобрнауки России в рамках Номенклатуры специальности научных работников (утверждена приказом Минобрнауки РФ от 25.02.2009 №59, в ред. Приказом Минобрнауки РФ от 11.08.2009 №294, от 10.01.2012 №5).

  3. Программа - минимум кандидатских экзаменов по специальности 05.13.11 - «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», утвержденная приказом Минобрнауки РФ от 08.10.2007 № 274 «Об утверждении программы кандидатских экзаменов».


Автор:

к.т.н. ______________________ И.А. Сидоров


Ответственный за специальность

д.т.н. ______________________ Г.А. Опарин

Похожие:

Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconМатематическое и программное обеспечение человеко-машинных интерфейсов для моделирования бортовых приборов и систем
Специальность 05. 13. 11 – «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconМатематическое и программное обеспечение распознавания многоэлементных зрительных сцен с использованием иерархических нейронных сетей
Специальность: 05. 13. 11 – «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconРабочая программа теория сложности алгоритмов фд. А. 05 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Цель дисциплины: рассмотреть базовые понятия и концепции теории алгоритмической сложности
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconАлгоритмы безопасного перехода в сетях петри для лицензионной защиты программных систем
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconРабочая программа Программирование систем с общей памятью од. А. 04 Для аспирантов специальности 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Цели дисциплины: предоставить базовый набор знаний о математических моделях и методах параллельного (многопоточного) программирования...
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconРабочая программа распределенные вычисления фд. А. 01 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей»
Крыть смысл ключевых понятий из области распределенных вычислений, сформировать представление о современных распределенных вычислительных...
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconПрограмма– Математическое и программное обеспечение вычислительных машин
Методы решения некорректных задач. Методические указания по самостоятельной работе студентов по специальности "010500 – Прикладная...
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconПрограмма дисциплины иностранный язык (английский) для специальности 230401. 65 "Прикладная математика"
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов специальности 230401. 65 "Прикладная...
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconЛекция введение 3 лекция компоненты вычислительных сетей 13
Программное обеспечение компьютерных абамухамедова сетей " для студентов по специальности в-5523600"Электрон тижорат"
Рабочая программа администрирование кластерных систем фд. А. 03 Специальность 05. 13. 11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» iconМетоды оптимизации
Специальность 351500 – математическое обеспечение и администрирование информационных систем
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница