Тема №6497 Вычислительные системы, назначение, классификация, архитектура
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Вычислительные системы, назначение, классификация, архитектура из предмета Информатика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Вычислительные системы, назначение, классификация, архитектура, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Вычислительная система (ВС) – увязанная совокупность средств вычислительной техники, в которую входят не менее двух основных процессоров либо вычислительным машин и развитая система периферийных устройств. Вычислительные системы имеют многоуровневую информационную организацию, включающую как технические, так и программные компоненты

Создание ВС преследует следующие основные цели: повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных, повышение надежности и достоверности вычислений, предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д.

Параллелизм в вычислениях в значительной степени усложняет управление вычислительным процессом, использование технических и программных ресурсов. Эти функции выполняет операционная система ВС.

Существует большое количество признаков, по которым классифицируют вычислительные системы: по целевому назначению и выполняемым функциям, по типам и числу ЭВМ или процессоров, по архитектуре системы, режимам работы, методам управления элементами системы, степени разобщенности элементов вычислительной системы и др. Однако основными из них являются признаки структурной и функциональной организации вычислительной системы.

По назначению вычислительные системы делят на универсальные и специализированные.Универсальные системы предназначаются для решения самых различных задач.Специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач.

По типу вычислительные системы можно разделить на многомашинные и многопроцессорные ВС.

По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построенияВС,различают однородные и неоднородные системы.Однородные системы предполагают комплексное использование однотипныхЭВМ (процессоров), неоднородные – разнотипных.

По степени территориальной разобщенности вычислительных модулей ВС делятся на системысовмещенного (сосредоточенного) и распределенного (разобщенного) типов.

По методам управления элементами ВС различают централизованные, децентрализованные и со смешанным управлением.

По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с жестким и плавающим закреплением функций.

По режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативном и не оперативном временных режимах. Первые, как правило, используют режим реального масштаба времени.

Принцип их взаимодействия определяется архитектурой ВС.

Архитектура ВС характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, методы кодирования информации, интерфейс (способ взаимодействия) пользователя с системой
 
Одной из важных разновидностей ВС является суперкомпьютер – архитектура для скоростной обработки данных. В нем используется большое число процессоров. Их совместная работа основывается на нескольких архитектурах.

Первая из них – с разделяемой оперативной памятью – осуществляет т.н. симметричную мультипроцессорную обработку.

Вторая архитектура основана на том, что каждый процессор имеет свою оперативную память, она выполняет асимметричную мультипроцессорную обработку.

Третья архитектура использует достоинства архитектур с разделяемой памятью и передачей сообщений. Здесь каждый процессор работает со своей памятью, но модули устройства памяти связаны друг с другом при помощи коммутатора. Коммутаторы, именуемые иначе узлами, могут включаться между группами процессоров и модулей памяти. Здесь сообщения между процессорами и памятью передаются через несколько узлов.

Четвертая архитектура основывается на использовании узловых блоков, каждый из которых содержит транспьютер (специализированный процессор для параллельной обработки), включающий процессор, память и средства связи. Одним из подходов является создание гиперкуба n-го порядка. Каждый блок этого куба непосредственно взаимодействует с n–1 соседними блоками. Большое будущее имеют системы с полным параллелизмом. Каждая такая система состоит из очень большого числа транспьютеров. Все процессоры по вертикали и по горизонтали обмениваются данными, образуя сложное поле обработки информации

Та или иная архитектура, реализованная на множестве компьютеров, называется вычислительным комплексом.

Архитектура "мейнфрейм" соответствует универсальным компьютерам общего назначения. В 60-70 годы мейнфреймы составляли большую часть мирового компьютерного парка. В результате развития рынка ПК применение мейнфреймов сократилось, хотя они сохраняют сильные позиции в оборонной, финансовой и промышленной сферах. Мейнфреймы позволяют производить большое количество сложным вычислений, и обычно к ним подсоединено множество терминалов. Таким образом, например, организована централизованная продажа авиа- или железнодорожных билетов. Крупным недостатком мейнфреймов в 80-е годы стала им несовместимость с идеологией открытым систем и распределенной обработки информации, которые заложены в основу архитектуры персональных компьютеров.

Однако в самом начале 80-х годов фирма IBM начала выпускать мейнфреймы с новой концептуальной архитектурой ESA/390 (Enterprise System Architecture – архитектура систем предприятия). Эта архитектура предлагает широкий спектр функций для использования мейнфреймов в качестве центра интеграции неоднородного вычислительного комплекса, причем в рамках такого комплекса возможна совместная работа со всеми альтернативными системами.
Архитектура клиент-сервер – концепция сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах – вычислительных мощностях, предоставляющих услуги своим клиентам. Как следует из названия, она определяется двумя типами взаимодействующих в сети компонентов – серверами и клиентами. Каждый из них является комплексом взаимосвязанных прикладных программ. Серверы предоставляют ресурсы, необходимые многим пользователям. Это базы данных, файлы, запоминающие устройства и внешние устройства. Клиенты используют эти ресурсы.

В современной архитектуре выделяются четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах, находящихся на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми прикладными программами, которые взаимодействуют с клиентами, серверами и данными. Кроме того, они управляют процедурами обработки данных, информируют пользователей о происходящих в сети изменениях.

Компьютер представляет собой устройство способное исполнять четко определенную последовательность операций, предписанную программой. Понятие «компьютер» является более широким, чем «электронно-вычислительная машина» (ЭВМ), поскольку в ЭВМ явный акцент делается на вычисления. Персональный компьютер обычно в значительной степени ориентирован на интерактивное взаимодействие с одним пользователем, причем взаимодействие происходит через множество сред общения – от алфавитно-цифрового и графического диалога посредством дисплея, клавиатуры и мыши до устройств виртуальной реальности.

Персональные компьютеры, появившиеся в 70-х годах, за короткое время претерпели много изменений, но базируются на тех же принципах, на которых уже полувека создаются ЭВМ.


Категория: Информатика | Добавил: Админ (19.07.2016)
Просмотров: | Теги: Вычислительная система | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar