Смекни!
smekni.com

Классификация компьютеров общего назначения по областям применения (стр. 6 из 7)

Хотя влияние более быстрого процессораявно на производительности не сказывает­ся, оно заметно снижает коэффициентиспользования ЦП. Во многих серверах этого класса используется процессоры486DX2/66, Pentium с тактовой частотой 60 и 90 МГц, microSPARC-II и PowerPC. Аналогичнопроцессорам влияние типа системной шины (EISA соскоростью 33 Мбит/с или PCI со скоростью 132 Мбит/с)также мини­мально при таком режиме использования.

Однако для файл-серверов общегодоступа, с которыми одновременно могут работать несколько десятков, а то исотен человек, простой однопроцессорной платформы и программного обеспечения Novell может оказаться недостаточно. В этом случае ис­пользуютсямощные многопроцессорные серверы с возможностями наращивания опе­ративнойпамяти до нескольких гигабайт, дискового пространства до сотен гигабайт,быстрыми интерфейсами дискового обмена (типа Fast SCSI-2,Fast&Wide SCSI-2 и Fi­ber Channel) инесколькими сетевыми интерфейсами. Эти серверы используют опера­ционную систему UNIX, сетевые протоколы TCP/IP и NFS. На базе многопроцессор­ных UNIX-серверов обычностроятся также серверы баз данных крупных информаци­онных систем, так как наних ложится основная нагрузка по обработке информацион­ных запросов. Подобногорода серверы получили название суперсерверов.

По уровню общесистемнойпроизводительности, функциональным возможностям отдельных компонентов,отказоустойчивости, а также в поддержке многопроцессор­ной обработки,системного администрирования и дисковых массивов большой емко­сти суперсерверывышли в настоящее время на один уровень с мейнфреймами и мощнымиминикомпьютерами. Современные суперсерверы характеризуются:

• наличием двух или более центральных процессоров RISC, либо Pentium, либо Intel 486;

©ЦентрИнформационных Технологий, 1995                               11


•многоуровневой шинной архитектурой, в которой запатентованная высоко­скоростнаясистемная шина связывает между собой несколько процессоров и оперативнуюпамять, а также множество стандартных шин ввода/вывода, размещенных в том же корпусе;

• поддержкой технологии дисковыхмассивов RAID;

•поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки, которая позволяетраспределять задания по нескольким центральным процессорам или режимаасимметричной многопроцессорной обработки, которая допус­кает выделениепроцессоров для выполнения конкретных задач.

Как правило, суперсерверы работаютпод управлением операционных систем UNIX, а в последнеевремя и Windows NT (на Digital2100 Server Model A500MP), которые обеспечиваютмногопотоковую многопроцессорную и многозадачную обработку. Суперсерверы должныиметь достаточные возможности наращивания дискового пространства ивычислительной мощности, средства обеспечения надежности хране­ния данных изащиты от несанкционированного доступа. Кроме того, в условиях бы­стро растущейорганизации, важным условием является возможность наращивания и расширения ужесуществующей системы.

1.2.4. Мэйнфреймы

Мейнфрейм - это синоним понятия"большая универсальная ЭВМ". Мейнфреймы и до сегодняшнего дняостаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительнымисистемами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режимэксплуатации. Они могут включать один или несколько про­цессоров, каждый изкоторых, в свою очередь, может оснащаться векторными со­процессорами(ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). В нашемсознании мейнфреймы все еще ассоциируются с большими по габаритам машинами,требующими специально оборудованных помещений с системами водя­ного охлажденияи кондиционирования. Однако это не совсем так. Прогресс в облас­тиэлементно-конструкторской базы позволил существенно сократить габариты ос­новныхустройств. Наряду со сверхмощными мейнфреймами, требующими органи­зациидвухконтурной водяной системы охлаждения, имеются менее мощные модели, дляохлаждения которых достаточно принудительной воздушной вентиляции, и мо­дели,построенные по блочно-модульному принципу и не требующие специальных помещенийи кондиционеров.

Основнымипоставщиками мейнфреймов являются известные компьютерные компа­нии IBM, Amdahl, ICL, Siemens Nixdorf и некоторые другие, новедущая роль при­надлежит безусловно компании IBM.Именно архитектура системы IBM/360, выпу­щенной в 1964году, и ее последующие поколения стали образцом для подражания. В нашей странев течение многих лет выпускались машины ряда ЕС ЭВМ, являвшиеся отечественныманалогом этой системы.

В архитектурномплане мейнфреймы представляют собой многопроцессорные систе­мы, содержащие одинили несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанныхмежду собой высокоскоростными магистралями переда­чи данных. При этом основнаявычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийныепроцессоры (в терминологии IBM - селекторные,блок-мультиплексные, мультиплексные каналы и процессоры телеобработки)обеспечива­ют работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.

Первоначально мейнфреймыориентировались на централизованную модель вычис­лений, работали подуправлением патентованных операционных систем и имели ог­раниченные возможностидля объединения в единую систему оборудования различ­ных фирм-поставщиков.Однако повышенный интерес потребителей к открытым си-


стемам, построеннымна базе международных стандартов и позволяющим достаточ­но эффективноиспользовать все преимущества такого подхода, заставил поставщи­ков мейнфреймовсущественно расширить возможности своих операционных систем в направлениисовместимости. В настоящее время они демонстрирует свою "открытость",обеспечивая соответствие со спецификациями POSIX1003.3, возмож­ность использования протоколов межсоединенийOSI и TCP/IP или предоставляя возможность работына своих компьютерах под управлением операционной системы UNIXсобственной разработки.

Стремительный рост производительностиперсональных компьютеров, рабочих станций и серверов создал тенденцию переходас мейнфреймов на компьютеры менее дорогих классов: миникомпьютеры имногопроцессорные серверы. Эта тенденция получила название"разукрупнение" (downsizing). Однако этотпроцесс в самое после­днее время несколько замедлился. Основной причинойвозрождения интереса к мей-нфреймам эксперты считают сложность перехода краспределенной архитектуре кли­ент-сервер, которая оказалась выше, чемпредполагалось. Кроме того, многие пользователи считают, что распределеннаясреда не обладает достаточной надежнос­тью для наиболее ответственныхприложений, которой обладают мейнфреймы.

Очевидно выбор центральной машины(сервера) для построения информационной системы предприятия возможен толькопосле глубокого анализа проблем, условий и требований конкретного заказчика идолгосрочного прогнозирования развития этой системы.

Главным недостатком мейнфреймов внастоящее время остается относительно низкое соотношение производительность/стоимость.Однако фирмами-поставщиками мейнф­реймов предпринимаются значительные усилия поулучшению этого показателя.

Следует также помнить, что в миресуществует огромная инсталлированная база мейнфреймов, на которой работаютдесятки тысяч прикладных программных сис­тем. Отказаться от годаминаработанного программного обеспечения просто не ра­зумно. Поэтому в настоящеевремя ожидается рост продаж мейнфреймов по крайней мере до конца этогостолетия. Эти системы, с одной стороны, позволят модернизи­ровать существующиесистемы, обеспечив сокращение эксплуатационных расходов, с другой стороны,создадут новую базу для наиболее ответственных приложений.

1.2.5. Кластерные архитектуры

Двумя основнымипроблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений,связанных с обработкой транзакций, управлением базами дан­ных и обслуживаниемтелекоммуникаций, являются обеспечение высокой производи­тельности ипродолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный способдостижения заданного уровня производительности - применение параллельныхмасштабируемых архитектур. Задача обеспечения продолжительного функционирова­ниясистемы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслужива­ния.Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправно­стямисистемы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всемтрем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Повышение надежности основано напринципе предотвращения неисправностей пу­тем снижения интенсивности отказов исбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой исверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня по­мех, облегченных режимовработы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствованияметодов сборки аппаратуры. Повышение уровня готовности предполагает подавлениев определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощьюсредств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматическоговосстановления вычислительного процесса после проявле-

©ЦентрИнформационных Технологий, 1995                               13


ния неисправности,включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуютсяразличные варианты отказоустойчивых архитектур. Повыше­ние готовности естьспособ борьбы за снижение времени простоя системы. Основные эксплуатационныехарактеристики системы существенно зависят от удобства ее об­служивания, вчастности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д.

В последние годы в литературе повычислительной технике все чаще употребляется термин "системы высокойготовности" (High Availability Systems). Все типысистем высокой готовности имеют общую цель - минимизацию времени простоя.Имеется два типа времени простоя компьютера: плановое и неплановое. Минимизациякаж­дого из них требует различной стратегии и технологии. Плановое времяпростоя обычно включает время, принятое руководством, для проведения работ помодерни­зации системы и для ее обслуживания. Неплановое время простоя являетсярезульта­том отказа системы или компонента. Хотя системы высокой готовностивозможно больше ассоциируются с минимизацией неплановых простоев, ониоказываются так­же полезными для уменьшения планового времени простоя.