3. Передача даних у комп’ютерних мережах.

Передача інформації між комп’ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. У комп’ютері використовуються цифрові сигнали у двійковому вигляді, а під час передачі інформації по мережі – аналогові (хвильові). Частота аналогового сигналу – це кількість виникнень хвилі у задану одиницю часу.

Комп’ютери підключаються до мережі через вузли комутації. Вузли комутації з’єднуються між собою канали зв’язку. Вузли комутації разом з каналами зв’язку утворюють середовище передачі даних. Комп’ютери, підключені до мережі, у літературі називають вузлами, абонентськими пунктами чи робочими станціями. Комп’ютери, що виконують функції керування мережею чи надають які-небудь мережеві послуги, називаються серверами. Комп’ютери, що користуються послугами серверів, називаються клієнтами.

Кожен комп’ютер, підключений до мережі, має ім’я (адресу). Комп’ютерні мережі можуть обмінюватися між собою інформацією у вигляді повідомлень. У загальному випадку повідомлення по шляху до абонента-одержувача проходить декілька вузлів комутації. Кожний з них, аналізуючи адресу одержувача в повідомленні і володіючи інформацією про конфігурацією мережі, вибирає канал зв’язку для наступного пересилання повідомлення. Таким чином, повідомлення “подорожує” по мережі, поки не досягає абонента-одержувача.

Білет 23

1.Побудова суперкомп’ютерів. Технологія grid.

Суперкомп'ютер (англ. supercomputer, суперЕОМ) - обчислювальна машина, значно перевершує за своїми технічними параметрами більшість існуючих комп'ютерів. Як правило, сучасні суперкомп'ютери являють собою велике число високопродуктивних серверних комп'ютерів, з'єднаних один з одним локальної високошвидкісною магістраллю для досягнення максимальної продуктивності в рамках підходу розпаралелювання обчислювальної задачі.

Суперкомп'ютери використовуються у всіх сферах, де для вирішення задачі застосовується чисельне моделювання; там, де потрібен величезний обсяг складних обчислень, обробка великої кількості даних в реальному часі.

Продуктивність суперкомп'ютерів найчастіше оцінюється і виражається в кількості операцій з плаваючою крапкою в секунду (FLOPS). Це пов'язано з тим, що завдання чисельного моделювання, під які і створюються суперкомп'ютери, найчастіше вимагають обчислень, пов'язаних з числами з високим ступенем точності, а не цілими числами. Тому для суперкомп'ютерів незастосовна міра швидкодії звичайних комп'ютерних систем - кількість мільйонів операцій в секунду (MIPS). При всій своїй неоднозначності і приблизності, оцінка в Флопс дозволяє легко порівнювати суперкомп'ютерні системи один з одним, спираючись на об'єктивний критерій.

Найбільш поширеними програмними засобами суперкомп'ютерів, також як і паралельних або розподілених комп'ютерних систем є інтерфейси програмування додатків (API) на основі MPI і PVM, і рішення на базі відкритого програмного забезпечення, на зразок Beowulf і openMosix, що дозволяє створювати віртуальні суперкомп'ютери навіть на базі звичайних робочих станцій і персональних комп'ютерів. Для швидкого підключення нових обчислювальних вузлів до складу вузькоспеціалізованих кластерів застосовуються технології на зразок ZeroConf. Прикладом може служити реалізація рендеринга в програмному забезпеченні Shake, поширюваному компанією Apple. Для об'єднання ресурсів комп'ютерів, що виконують програму Shake, досить розмістити їх в загальному сегменті локальної обчислювальної мережі.

GRID-обчислення (англ. grid - решітка, мережа) - це форма розподілених обчислень, в якій «віртуальний суперкомп'ютер» представлений у вигляді кластерів з'єднаних за допомогою мережі, слабосвязанних, гетерогенних комп'ютерів, що працюють разом для виконання величезної кількості завдань (операцій, робіт) . Ця технологія застосовується для вирішення наукових, математичних задач, що вимагають значних обчислювальних ресурсів. Грід-обчислення використовуються також в комерційній інфраструктурі для вирішення таких трудомістких завдань, як економічне прогнозування, сейсмоаналіз, розробка і вивчення властивостей нових ліків.

Грід з точки зору мережевої організації являє собою узгоджену, відкриту і стандартизовану середовище, яке забезпечує гнучкий, безпечний, скоординований розподіл обчислювальних ресурсів і ресурсів зберігання інформації, які є частиною цього середовища, в рамках однієї віртуальної організації.

Грід є географічно розподіленої інфраструктурою, що об'єднує безліч ресурсів різних типів (процесори, довготривала і оперативна пам'ять, сховища та бази даних, мережі), доступ до яких користувач може отримати з будь-якої точки, незалежно від місця їх розташування.