多处理机系统和多计算机系统的差别
在现今信息技术高速发展的时代,计算机系统已经成为不可或缺的工具之一。由于不同的工作负载需要不同的处理资源,计算机系统通常被分为多个类型,其中包括多处理机系统和多计算机系统。尽管这两种系统看起来很相似,但它们之间有明显的差别。本文将从多个角度对这两种系统进行比较分析。
一、定义
多处理机系统(Multiprocessor System)指一台计算机具有多个CPU(中央处理器),这些CPU共享系统资源,包括内存、输入/输出设备、总线和时钟。所有CPU都能访问共享资源,这使得多处理机系统协调工作非常高效。而多计算机系统(Multicomputer System),也称为分布式系统,指可以相互通信的多台计算机组成的系统,每台计算机都具有自己的资源和处理器。这些计算机通过网络互相通信以完成任务。
二、结构
多处理机系统的结构包括对称多处理机系统和非对称多处理机系统。对称多处理机系统中,所有CPU都能同时访问系统内存,允许在多个CPU之间分配任务和数据。而在非对称多处理机系统中,每个CPU专注于性能不同的任务,有些CPU可能仅响应输入/输出请求。多计算机系统的结构常被形容为“松散耦合”,这些分布式计算机通过网络连接,彼此之间的操作相对独立,而且这些计算机不共享硬件。
三、资源共享
对于多处理机系统而言,不同的CPU可以共享访问同一块内存,永远保持数据的一致性,这使得多处理机系统对于对称多任务处理非常适用。而多计算机系统中,每个机器的内存是相互隔离的,相互之间没有共享那么多的硬件资源。当多台计算机部署在一个负载很高的应用程序上时,多计算机系统可以通过简单的水平扩展来处理任务。
四、可扩展性
对于多处理机系统而言,它们非常易于可扩展。如果需要更强大的处理能力,只需增加更多的处理器就可以完成。但是由于多处理器之间共享内存,这也意味着共享内存结构在性能和可扩展性方面面临着一些挑战。换句话说,增加处理器的同时,还必须增加共享内存,否则性能将下降。而多计算机系统之间具有可扩展性,可以通过添加更多的节点扩展和增强计算能力。
五、故障恢复
多处理机系统的故障恢复要比多计算机系统容易得多。当一个处理器奔溃时,其余的处理器可以继续执行操作,并且系统会尝试自动恢复中断的进程。而在多计算机系统中,每个节点都是相对独立的。如果一个节点发生故障,其他节点无法继续执行这个节点上的任务。因此在多计算机系统中,故障恢复请求被重新分配到其他节点上进行处理。
综上所述,多处理机系统和多计算机系统之间的差异可以从不同角度进行分析,包括系统结构、资源共享、可扩展性和故障恢复。多处理机系统可以提供更高的性能和可增长性,并提供更好的故障恢复能力。而多计算机系统则更具有横向可扩展性和灵活性。因此,在选择特定的系统类型时,用户必须考虑其需求,并在此基础上做出选择。