Аннотация. Предложены сетевая структура и методы быстрого взаимодействия компью-
теров в новом виде распределенного составного кластера. Составной кластер организо-
ван иерархически и состоит из группы простых кластеров, один из которых выдает задания
простым кластерам. Простые кластеры выполняют задания синхронно и асинхронно.
В простом кластере группа процессоров также действует синхронно или асинхронно,
применяя быструю барьерную синхронизацию. Действиями компьютеров простого клас-
тера управляет ведущий компьютер — лидер. Отмечено, что в составном кластере быстро
выполняются: процессы синхронизации передаваемых сообщений, процессы разреше-
ния конфликтов доступа компьютеров к сетевым инструментам, распределенные логи-
ческие операции, распределенное определение max и min, распределенные операции сло-
жения и вычитания. Показано, что эти операции не требуют задержки сообщений для
выполнения, продолжительность операций не зависит от числа компьютеров кластера,
участвующих в них. Для этого компьютеры отправляют сообщения одновременно, со-
здавая групповое сообщение, в котором одноименные биты объединяются во времени.
Ускорение указанных выше распределенных вычислений и синхронизации достигается
при интенсивном обращении компьютеров к сети кластера, что отличает предлагаемые
решения от сложившейся практики применения компьютерной сети. Указано, что предложенные
операции позволяют создавать более быстрые алгоритмы для решения задач
реального времени, в том числе для задач управления работой кластера.
Ключевые слова: компьютерный кластер, иерархическая структура связей, быстрые вычисления в
сети, динамическая реконфигурация, распределенная синхронизация, барьерная синхронизация,
распределенный ускоритель вычислений.