Зарождение вычислительных сетей. Мейнфреймы и многотерминальные системы. Преимущества и недостатки.
Многотерминальные системы — прообраз сети.
По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользователей. Начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах каждый пользователь получал собственный терминал, с помощью которого он мог вести диалог с компьютером. Количество одновременно работающих с компьютером пользователей определялось его мощностью: время реакции вычислительной системы должно было быть достаточно мало, чтобы пользователю была не слишком заметна параллельная работа с компьютером других пользователей.
Терминалы, выйдя за пределы вычислительного центра, рассредоточились по всему предприятию. И хотя вычислительная мощность оставалась полностью централизованной, некоторые функции, такие как ввод и вывод данных, стали распределенными. Подобные многотерминальные централизованные системы внешне уже были очень похожи на локальные вычислительные сети.
Многотерминальные системы, работающие в режиме разделения времени, стали первым шагом на пути создания локальных вычислительных сетей.
Однако до появления локальных сетей нужно было пройти еще большой путь, так как многотерминальные системы, хотя и имели внешние черты распределенных систем, все еще поддерживали централизованную обработку данных.
К
тому же потребность предприятий в
создании локальных сетей в это время
еще не созрела — в одном здании просто
нечего было объединять в сеть, так как
из-за высокой стоимости вычислительной
техники предприятия не могли себе
позволить роскошь приобретения нескольких
компьютеров. В этот период был справедлив
так называемый закон Гроша, который
эмпирически отражал уровень технологии
того времени. В соответствии с этим
законом производительность компьютера
была пропорциональна квадрату его
стоимости, отсюда следовало, что за одну
и ту же сумму было выгоднее купить одну
мощную машину, чем две менее мощных —
их суммарная мощность оказывалась
намного ниже мощности дорогой машины.
Зарождение вычислительных сетей. Многопроцессорные и многомашинные системы. Основные различия. Преимущества перед мейнфреймами. Область применения.
Требования практики (сложные физико-технические расчеты, многомерные экономико-математические модели и другие задачи) по повышению быстродействия ЭВМ могут быть удовлетворены путем распространения принципа параллелизма и создания многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем. Такие системы позволяют производить распараллеливание во времени выполнения программы или параллельное выполнение нескольких программ.
Появление дешевых и небольших по размерам процессоров и ЭВМ облегчило построение и расширило область применения многопроцессорных и многомашинных ВС разного назначения
Различие понятий многомашинной и многопроцессорной ВС поясняет рис.6.1. Многомашинная ВС содержит несколько ЭВМ, каждая из которых имеет свою ОП и работает под управлением своей операционной системы, а также средства обмена информацией между машинами. Реализация обмена информацией происходит, в конечном счете, путем взаимодействия операционных систем машин между собой. Это ухудшает динамические характеристики процессов межмашинного обмена данными. Применение многомашинных систем позволяет повысить надежность вычислительных комплексов. При отказе в одной машине обработку данных может продолжать другая машина комплекса. Однако можно заметить, что при этом оборудование комплекса недостаточно эффективно используется для этой цели. Достаточно в системе, изображенной на рис.6.1,а в каждой ЭВМ выйти из строя по одному устройству (даже разных типов), как вся система становится неработоспособной.
Этих недостатков лишены многопроцессорные системы (МПС). В таких системах (рис. 6.1,б) процессоры обретают статус рядовых агрегатов вычислительной системы, которые подобно другим агрегатам, таким, как модули памяти, каналы, периферийные устройства, включаются в состав системы в нужном количестве.
Вычислительная система называется многопроцессорной, если она содержит несколько процессоров, работающих с общей ОП (общее поле оперативной памяти) и управляется одной общей операционной системой. Часто в МПС организуется общее поле внешней памяти.
В МПС по сравнению с ММС достигается более быстрый обмен информацией между процессорами и поэтому может быть получена более высокая производительность, более быстрая реакция на ситуации, возникающие внутри системы и в ее внешней среде, и более высокие надежность и живучесть, так как система сохраняет работоспособность, пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройств.