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title: Unidad 1
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# Unidad 1: Clusters en computación paralela/distribuida

## Contenido de la unidad

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## Introducción al HPC

**HPC**: Cualquier  técnica computacional que soluciona un problema grande de forma más rápida que usando posiblemente sistemas simples.

HPC ha tenido gran impacto sobre todas las áreas de ciencias computacionales e ingeniería en la academia, gobierno e industria.

Muchos problemas han sido solucionados con técnicas de **HPC** que eran imposibles de solucionar con estaciones de trabajo individuales o computadores personales.

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```{dropdown} Procesadores de alto rendimiento

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```{dropdown} Computación paralela

Sistemas simples con varios procesadores trabajando sobre el mismo problema

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#### Computación paralela Vs Computador paralelo

- Computación Paralela: el uso de múltiples computadores o procesadores trabajando en conjunto sobre una tarea común 
- Computador Paralelo: un computador que contiene múltiples procesadores:
    * Cada procesador trabaja sobre una sección del problema
    * Los procesadores permiten intercambio de información con otros procesadores

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```{dropdown} Computación/programación Concurrente

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La programación concurrente se enfoca en manejar múltiples tareas al mismo tiempo (ya sea simultáneamente o dando la ilusión de simultaneidad), la programación paralela se enfoca en la división y ejecución simultánea de tareas para resolver un problema más grande en menos tiempo.


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```{dropdown} Computación Distribuida

Varios sistemas acoplados por un  secuenciador de trabajo sobre problemas relacionados

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### Sistemas distribuidos

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```{dropdown} Computación grid

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Varios sistemas acoplados por software y redes para trabajar en conjunto en problemas simples o en problemas relacionados.

Unión de Clusters de computadores, recursos computacionales, datos, grupos de investigación, científicos, etc., distribuidos geográficamente y conectados mediante redes WAN

#### Funcionamiento de la computación grid
Middleware para comunicación transparente y explotación de recursos.

- El objetivo final es usar recursos remotos
- Se requieren conexiones de redes rápidas
- El grid busca el uso eficiente de los recursos
- Es esencial la seguridad centrada en: políticas de acceso, autenticación y autorización.
- Es importante estandarizar las aplicaciones grid.

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#### Arquitectura Grid

* Capa de aplicación
* Capa de middleware
* Capa de recursos
* Capa de red

##### Middleware
El auténtico cerebro del grid, se encarga de las siguientes funciones:

* Encontrar lugar conveniente para ejecutar la tarea solicitada por el usuario.
* Optimizar el uso de recursos que se encuentren dispersos.
* Organizar el acceso eficiente a los datos.
* Autenticar los diferentes elementos.
* Ejecutar tareas.
* Monitorizar el progreso de los trabajos en ejecución.
* Gestionar automáticamente la recuperación frente a fallos.
* Notificar el fallo, culminación de la ejecución de una tarea y sus resultados.

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## ¿Dónde corre lo que se va a programar en el curso?
### Infraestructura: Cluster

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### Colas y calendarizadores

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* Administrar recursos del Clúster
* Priorizar trabajos
* Limitar capacidad de cómputo
* Administrar usuarios

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#### Algunos calendarizadores

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#### Flujo de trabajo con calendarizadores

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#### Así se ve un job para calendarizador

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### Infraestructura: Cloud

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- Externalizar TI a proveedores de servicio
- Presentar transparencia al usuario final
- Asignación dinámica de recursos bajo demanda (Sin compartir) – Pago asociado
- Virtualización

### Computación cloud

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### Infraestructura tradicional Vs Cloud

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## CPU & GPU & TPU

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## CPU & GPU

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## Actualidad del software para Big Data

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## Aplicaciones del HPC

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