Смекни!
smekni.com

Классификация компьютеров общего назначения по областям применения (стр. 4 из 7)

• Симметричная многопроцессорнаяархитектура с общей памятью(Shared Memory SMP Architecture).Эта архитектура поддерживает единую базу данных, работающую намногопроцессорном сервере под управлением одной операционной системы.Увеличение производительности таких систем обеспечивается наращиванием числапроцессоров, устройств оперативной и внешней памяти.

• Архитектура с общими (разделяемыми)дисками (SharedDisk Architecture). Этотипичный случай построения кластерной системы. Эта архитектура поддерживаетединую базу данных при работе с несколькими компьютерами, объединенными вкластер (обычно такие компьютеры называются узлами кластера), каждый из которыхработает под управлением своей копии операционной системы. В таких системах всеузлы разделяют доступ к общим дискам, на которых собственно и располагаетсяединая база данных. Производительность таких систем может увеличиваться какпутем наращивания числа процессоров и объемов оперативной памяти в каждом узлекластера, так и посредством увеличения количества самих узлов.

•           Архитектура без разделенияресурсов (SharedNothing Architecture). Как и вархитектуре с общими дисками, в этой архитектуре поддерживается единый образбазы данных при работе с несколькими компьютерами, работающими под управлениемсвоих копий операционной системы. Однако в этой архитектуре каждый узел системыимеет собственную оперативную память и собственные диски, которые неразделяются между отдельными узлами системы. Практически в таких системахразделяется только общий коммуникационный канал между узлами системы. Производительностьтаких систем может увеличиваться путем добавления процессоров, объемовоперативной и внешней (дисковой) памяти в каждом узле, а также путемнаращивания количества таких узлов.

            Такимобразом, среда для работы параллельной базы данных обладает двумя важнымисвойствами: высокой готовностью и высокой производительностью. В случаекластерной организации несколько компьютеров или узлов кластера работают сединой базой данных. В случае отказа одного из таких узлов, оставшиеся узлымогут взять на себя задания, выполнявшиеся на отказавшем узле, не останавливаяобщий процесс работы с базой данных. Поскольку логически в каждом узле системыимеется образ базы данных, доступ к базе данных будет обеспечиваться до техпор, пока в системе имеется по крайней мере один исправный узел.Производительность системы легко масштабируется, т.е. добавление дополнительныхпроцессоров, объемов оперативной и дисковой памяти, и новых узлов в системеможет выполняться в любое время, когда это действительно требуется.

            Параллельныебазы данных находят широкое применение в системах обработки транзакций в режиме on-line, системах поддержки принятия решений ичасто используются при работе с критически важными для работы предприятий иорганизаций приложениями, которые эксплуатируются по 24 часа в сутки.


1.2. Классификация компьютеров по областям применения

1.2.1. Персональные компьютеры и рабочие станции

Персональные компьютеры (ПК)появились в результате эволюции миникомпьюте-ров при переходе элементной базымашин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшиеинтегральные схемы. ПК, благодаря своей низкой стоимос­ти, очень быстрозавоевали хорошие позиции на компьютерном рынке и создали предпосылки дляразработки новых программных средств, ориентированных на ко­нечногопользователя. Это прежде всего " "дружественные пользовательскиеинтер­фейсы", а также проблемно-ориентированные среды и инструментальныесредства для автоматизации разработки прикладных программ.

Миникомпьютеры стали прародителями идругого направления развития современ­ных систем - 32-разрядных машин. СозданиеRISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело кокончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которыесегодня известны как рабочие станции. Пер­воначальная ориентация рабочихстанций на профессиональных пользователей (в отличие от ПК, которые в началеориентировались на самого широкого потребителя непрофессионала) привела к тому,что рабочие станции - это хорошо сбалансирован­ные системы, в которых высокоебыстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти,высокопроизводительными внутренними магистра­лями, высококачественной ибыстродействующей графической подсистемой и разно­образными устройствамиввода/вывода. Это свойство выгодно отличает рабочие станции среднего и высокогокласса от ПК и сегодня. Даже наиболее мощные IBM PCсовместимые ПК не в состоянии удовлетворить возрастающие потребности сис­темобработки из-за наличия в их архитектуре ряда "узких мест".

Тем не менее быстрый ростпроизводительности ПК на базе новейших микропроцес­соров Intelв сочетании с резким снижением цен на эти изделия и развитием техноло­гиилокальных шин (VESA и PCI),позволяющей устранить многие "узкие места" в архитектуре ПК, делаютсовременные персональные компьютеры весьма привлека­тельной альтернативойрабочим станциям. В свою очередь производители рабочих станций создали изделиятак называемого "начального уровня", которые по стоимо­стнымхарактеристикам близки к высокопроизводительным ПК, но все еще сохра­няют лидерствопо производительности и возможностям наращивания. Насколько успешно удаться ПКна базе процессоров 486 и Pentium бороться противрабочих станций UNIX, покажет будущее, но уже внастоящее время появилось понятие "персональной рабочей станции",которое объединяет оба направления.

Современный рынок "персональныхрабочих станций" не просто определить. По су­ти он представляет собойсовокупность архитектурных платформ персональных компьютеров и рабочих станций,которые появились в настоящее время, поскольку поставщики компьютерногооборудования уделяют все большее внимание рынку продуктов для коммерции ибизнеса. Этот рынок традиционно считался вотчиной миникомпьютеров имейнфреймов, которые поддерживали работу настольных тер­миналов с ограниченныминтеллектом. В прошлом персональные компьютеры не были достаточно мощными и нерасполагали достаточными функциональными воз­можностями, чтобы служитьадекватной заменой подключенных к главной машине терминалов. С другой стороны,рабочие станции на платформе UNIX были очень сильны внаучном, техническом и инженерном секторах и были почти также неудоб­ны, как иПК для того чтобы выполнять серьезные офисные приложения. С тех пор ситуацияизменилась коренным образом. Персональные компьютеры в настоящее

©ЦентрИнформационных Технологий, 1995                                7


время имеютдостаточную производительность, а рабочие станции на базе UNIXимеют программное обеспечение, способное выполнять большинство функций,ко­торые стали ассоциироваться с понятием "персональной рабочейстанции". Вероятно оба этих направления могут серьезно рассматриваться вкачестве сетевого ресурса для систем масштаба предприятия. В результате этихизменений практически ушли со сцены старомодные миникомпьютеры с их патентованнойархитектурой и исполь­зованием присоединяемых к главной машине терминалов. Помере продолжения процесса разукрупнения (downsizing) иувеличения производительности платформы Intel наиболеемощные ПК (но все же чаще открытые системы на базе UNIX)стали использоваться в качестве серверов, постепенно заменяя миникомпьютеры.

Среди других факторов, способствующих этому процессу,следует выделить:

•Применение ПК стало более разнообразным. Помимо обычных для этого класса системтекстовых процессоров, даже средний пользователь ПК может теперь ра­ботатьсразу с несколькими прикладными пакетами, включая электронные табли­цы, базыданных и высококачественную графику.

•Адаптация графических пользовательских интерфейсов существенно увеличилатребования пользователей ПК к соотношению производительность/стоимость. И хотяоболочка MS Windows может работать на моделях ПК 386SXс 2 Мбайтами оперативной памяти, реальные пользователи хотели бы использоватьвсе преиму­щества подобных систем, включая возможность комбинирования иэффективного использования различных пакетов.

•Широкое распространение систем мультимедиа прямо зависит от возможностииспользования высокопроизводительных ПК и рабочих станций с адеквантными аудио-и графическими средствами, и объемами оперативной и внешней памяти.

•Слишком высокая стоимость мейнфреймов и даже систем среднего класса помогласместить многие разработки в область распределенных систем и системклиент-сервер, которые многим представляются вполне оправданной поэкономическим соображениям альтернативой. Эти системы прямо базируются навысоконадеж­ных и мощных рабочих станциях и серверах.

В началепредставлялось, что необходимость сосредоточения высокой мощности на каждомрабочем месте приведет к переходу многих потребителей ПК на UNIX-станции. Этоопределялось частично тем, что RISC-процессоры, использовавшиеся в рабочихстанциях на базе UNIX, были намного болеепроизводительными по срав­нению с CISC-процессорами, применявшимися в ПК, ачастично мощностью систе­мы UNIX по сравнению с MS-DOS и даже OS/2.

Производителирабочих станций быстро отреагировали на потребность в низкосто­имостных моделяхдля рынка коммерческих приложений. Потребность в высокой мощности на рабочемстоле, объединенная с желанием поставщиков UNIX-систем продавать как можнобольше своих изделий, привела такие компании как Sun Micro­systemsи Hewlett Packard на рынок рабочих станций длякоммерческих приложений. И хотя значительная часть систем этих фирм все ещеориентирована на технические приложения, наблюдается беспрецедентный ростпродаж продукции этих компаний для работы с коммерческими приложениями,требующими все большей и большей мощности для реализации сложных, сетевыхприкладных систем, включая системы мультимедиа.