В настоящей работе предложены и исследованы вероятностно-временные характеристики модели массового обслуживания вычислительного кластера на основе HPC технологий. Исследования проведены на имитационной модели вычислительного MPI-кластера с набором одного головного узла и четырех однородных компьютеров в качестве вычислительного узла. Для оценки производительности и определения характеристик рабочей нагрузки компьютерных и коммуникационных систем на основе систем массового обслуживания проведена симуляции предлагаемой модели с использованием инструмента моделирования Java — Java Modeling Tools. В качестве результатов исследования приведены результаты испытания производительности модели, такие как, среднее время отклика кластера, среднее время обслуживания головного узла кластера, среднее время ожидания задач в системе, средняя пропускная способность узлов системы. Доказаны соответствующие оценки ускорения вычислений на основе параллельных алгоритмов на основе технологий MPI.

Ушбу тадқиқот ишида HPC технологияси асосидаги ҳисоблаш кластерининг оммавий хизмат кўрсатиш имитацион модели таклиф этилган ва унинг эҳтимолли-вақт характеристикалари тадқиқ қилинган. Тадқиқотлар бир хил турдаги компьютерлар асосидаги битта бошқарув ва тўртта ҳисоблаш узелларидан таркиб топган ҳисоблаш MPI-кластерининг имитацион моделида ўтказилган. Оммавий хизмат кўрсатиш тизими асосидаги компьютер ва коммуникация тизимларининг ишчи юкламаси характеристикаларини аниқлаш ва ишлаш самарадорлигини баҳолаш учун таклиф этилаётган модел Java Modeling Tools моделлаштириш муҳитида симуляция қилинган. Тадқиқот натижалари сифатида кластернинг ўртача жавоб қайтариш вақти, кластер бошқарув узелининг ўртача хизмат кўрсатиш вақти, тизимда масалаларнинг ўртача кутиб туриш вақти, тизим узелларининг ўртача ўтказиш қобилияти каби моделнинг ишлаш самарадорлиги характеристикаларининг синов натижалари келтирилган. MPI технологияси асосидаги параллел алгоритмлар ёрдамида ҳисоблашларни тезлаштириш натижалари исботланган.

In this paper, the probabilistic-temporal characteristics of the queuing model of a computing cluster based on HPC technologies are proposed and investigated.The studies were conducted on a simulation model of a computational MPI cluster with a set of one head node and four computational nodes based on homogeneous computers. Each computer of cluster is characterized by a central processing unit,RAM size, storage hard drive and network bandwidth. End users have applications running on an MPI cluster that require resources: processor performance, memory,and network bandwidth. To evaluate the performance and determine the workload characteristics of computer and communication systems based on queuing systems,the proposed model was simulated using the Java Modeling Tools. As the results of research, the test results of model performance are given, such as the average cluster response time, the average service time of the cluster head node, the tasks average waiting time in the system, and the average throughput of the system nodes. The corresponding estimates of computational acceleration with the parallel algorithms based on MPI technologies are proved. Parallel algorithms are based on inter-process massage passing model using the MPI parallel programming libraries.