1. 6. Физическая реализация

SCI узлы защищены от механических воздействий и электромагнитных излучений, а также могут выниматься и вставляться без отключения питания.

1. 7. Обозначение каналов

В SCI принята следующая система обозначения каналов:

тип<число сигналов>

-<род сигналов>-

<частота передачи в Мгц/с>.

Например, 18-DE-500 передает 18 битов параллельно с использованием дифференциальных электрических сигналов в передатчиках и приемниках и передачей информации по переднему и заднему фронту на частоте 250 Мгц.

Рис. 2.1.4. Реализация коммутатора

SCI использует 16-битную магистраль данных, а также одну магистраль для передачи тактового сигнала и одну для флатового бита.

Эти связи реализуются как 18 пар проводов, несущих дифференциальные ЭСЛ сигналы с пропускной способностью 1 Гбайт/с. Оптоволоконный канал 1-FO-1250 используется для побитной передачи с пропускной способностью 1,25 Гбит/с.

2. Реализация коммуникационной среды

2.1. На структурном уровне коммуникационная среда состоит из трех компонентов, как показано на рис. 2.1:

— адаптеров, осуществляющих интерфейс между ВМ и сетью передачи пакетов;— коммутаторов сети передачи пакетов;

— кабелей, служащих для подсоединения входных и выходных каналов (линков) адаптеров к портам коммутатора и соединения коммутаторов с друг с другом для оборудования необходимого числа портов и заданной конфигурации сети.

Адаптеры состоят из двух частей: приемопередающей части ВМ и приемопередающей части сети, между которыми, как правило, имеется согласующий буфер, например входная и выходная FIFO очереди .

Функция приемопередающей части ВМ заключается в реализации протокола шинной структуры, к которой подключается адаптер. Этот протокол может быть частью протокола реализации когерентности кэш-памяти и основной памяти или частью протокола работы с внешними устройствами ввода/вывода. В первом случае имеет место неявная реализация когерентности, во втором — явная. В любом случае транзакции чтения, записи и управления шины преобразуются в форматы пакетов

Рис.2.1. Состав коммуникационной среды

Рис. 2.2. Адаптер

коммуникационной сети, и состояние адаптера характеризуется как "незавершенная транзакция". Сформированные пакеты поступают в приемопередающую часть сети адаптера и доставляются посредством кабелей и коммутаторов в адаптер ВМ, в котором должны быть выполнены действия, предписанные протоколом шины при реализации транзакции.

Принимающий пакеты адаптер в своей приемопередающей части преобразует их в транзакции, воспринимаемые приемопередающей частью ВМ. По завершении необходимых действий в этом ВМ формируются пакеты для передачи результатов, необходимых для завершения транзакции. При получении этих пакетов, после прохождения через приемную часть адаптера и преобразования выполняется завершение начатой транзакции.

Коммерческие сети межсоединений

В этом разделе мы рассмотрим некоторые технологии связи. Наш первый пример — система Ethernet. Существует три версии этой системы: classic Ethernet, fastEthernet и gigabit Ethernet. Они работают со скоростью 10,100 и 1000 Мбит/с (1,25, 12,5 и 125 Мбайт/с)' соответственно. Все они совместимы относительно среды, формата пакетов и протоколов². Отличие только в производительнос-ти.

Каждый компьютер в сети Ethernet содержит микросхему Ethernet, обычно на съемной плате. Изначально провод из платы вводился в середину толстого медно­го кабеля, это называлось «зуб вампира». Позднее появились более тонкие кабели и Т-образные коннекторы. В любом случае платы Ethernet на всех машинах соеди­нены электрически, как будто они соединены пайкой. Схема подсоединения трех машин к сети Ethernet изображена на рис. 8.32, а.

Следующая технология связи, которую мы рассмотрим, — это ATM (Asynch­ronous Transfer Mode — асинхронный режим передачи). Технология ATM была разработана международным консорциумом телефонных компаний в качестве за­мены существующей телефонной системы на новую, полностью цифровую. Ос­новная идея проекта состояла в том, чтобы каждый телефон и каждый компьютер в мире связать с помощью безошибочного цифрового битового канала со скорос­тью передачи данных 155 Мбит/с (позднее 622 Мбит/с). Но осуществить это на практике оказалось не так просто. Тем не менее многие компании сейчас выпуска­ют съемные платы для персональных компьютеров со скоростью передачи данных 155 Мбит/с или 622 Мбит/с. Вторая скорость, ОС-12, хорошо подходит для мультикомпьютеров.

Выводы

• Конкретная реализация соединения компьютеров между собой, с памятью и с внешними устройствами называется коммуникационной средой мультикомпьютера .

• Одна из самых простых реализаций – это использование общей шины, к которой подключаются как процессоры, так и память.

• Увеличение, даже незначительное числа устройств на шине вызывает заметные задержки при обмене с памятью и катастрофическое падение производительности системы в целом.

• В настоящее время существует ряд технологий по для построения соединительных сетей мультипроцессоров и мультикомпьютеров: