- •Стадии проектирования вычислительных систем
- •Определение рабочей нагрузки проектируемой системы
- •Канонический метод проектирования вс
- •1. Стадия разработки технического предложения
- •2. Стадия эскизного проекта
- •2.1. Определение базовой конфигурации вс
- •2.1.1. Типовые структуры базовых конфигураций вс
- •2.1.2. Определение параметров устройств минимальной конфигурации
- •2.1.3. Выбор центрального процессора (вычислительных элементов)
- •2.1.4. Выбор контроллеров (элементов массовой памяти — эмп)
- •2.1.5. Выбор накопителей
- •2.1.6. Выбор числа терминалов
- •2.1.7. Выбор числа линий связи для систем телеобработки и сетей
- •2.1.8. Выбор элементов для систем на транспьютерах
- •Накопители в транспьютерных системах используются стандартные, и их подбор осуществляется обычным образом.
- •2.2. Проверка выполнения ограничений на характеристики для базовой конфигурации вс
- •2.2.1. Проверка корректности ограничения на стоимость
- •2.2.2. Проверка корректности ограничения на время
- •2.3. Типовые структуры вычислительных систем на базе ibm pc и транспьютеров
- •2.3.1. Вычислительные комплексы
- •2.3.2. Системы с телекоммуникационным доступом
- •2.3.3. Локальные сети
- •3. Оценка характеристик базовой конфигурации вс
- •Модель линии связи и аппаратура передачи данных (апд) для встд и лвс
- •Модели остальных устройств вс
- •Модель вычислительной системы в целом
- •4. Оценка характеристик вычислительной системы с помощью моделей
- •4.1. Параметры модели
- •4.2. Определение характеристик вс с помощью модели
- •5. Оптимизация структуры вс
- •6. Аналитические методы синтеза вс
- •6.1. Задача синтеза соо при ограничении на стоимость
- •Где n интенсивность потока заявок на входе n ной смо;
- •6.2. Задача синтеза вс при ограничении на время ответа
- •7. Стадия технического проекта
- •Pсбойij (1pсбоя)pij .
- •Библиографический список
- •Приложение 2. Параметры рабочей нагрузки
- •Параметры задач, решаемых системой
- •Трудоемкости задач и число обращений к файлам
- •Параметры файлов
- •Оглавление
Канонический метод проектирования вс
1. Стадия разработки технического предложения
Эта стадия не формализуется. На ней выполняются патентная проработка и обзор рекламных материалов с целью выбора архитектуры ВС (если она не определена заказчиком) и типа базовой ЭВМ. В настоящее время парк компьютеров, на которых можно построить систему, достаточно разнообразен: IBM, Sparc, Macintosh, НР,Sun, Target и др.
При выборе базовой ЭВМ обычно учитывают область применения проектируемой системы и мировые тенденции: какие типы машин получили преимущественное распространение в данной области. Эти сведения можно получить из статистических отчетов, которые публикуются, например, в журналах «Мир ПК»,«PC Magazine»или«ComputerWorld»и др.
Если при проектировании необходимо выбрать и архитектуру системы, то, прежде всего, учитывают пожелание заказчика о расположении рабочих мест. Если в этом плане предоставлена полная свобода, то можно выбрать несколько вариантов базовых архитектур (комплекс, ВСТД, сеть) и, сравнив их характеристики с помощью аналитических моделей, предложить лучший вариант по производительности, стоимости или надежности.
В курсовом проекте тип вычислительной системы и базовой ЭВМ определяется вариантом задания. Номер варианта совпадает с номером в общем списке специальности 22.01.00. При этом номера с 1 по 25 получают студенты группы 7 заочного факультета или группы 3 ФАИТ, номера с 26 по 50 — студенты группы 7, а заочного факультета или группы 9 ФАИТ и т.д. Варианты заданий, как отмечалось выше, приведены в Приложении 1.
2. Стадия эскизного проекта
На этой стадии после выбора архитектуры системы и типа базовой ЭВМ определяется структура ВС и оцениваются в первом приближении ее характеристики. Корректная формулировка задач эскизного проектирования предполагает задание ограничений на основные характеристики системы.
Наибольшее распространение получили две постановки задачи проектирования.
С ограничением на стоимость.Спроектировать систему, обрабатывающуюзадач в единицу времени, имеющую заданную стоимостьS*и обеспечивающую минимальное время ответаU:
S=S*;UUmin.
2. С ограничением на время. Спроектировать систему, обрабатывающуюзадач в единицу времени и обеспечивающую заданное ограничение на время ответаU*при минимальной стоимостиS:
UU*;SSmin.
Обычно при проектировании системы общего назначения используется первая постановка, а для систем реального времени и «Запрос - ответ» — вторая. В обоих случаях вначале определяется базовая конфигурация системы.
2.1. Определение базовой конфигурации вс
Базовую конфигурацию еще называют минимальной. Она должна, во-первых, содержать устройства, номенклатура которых определяется потребностями задач и архитектурой базовой ЭВМ, и, во-вторых, обеспечивать обработку этих задач за конечное время, т. е. функционировать в стационарном режиме.
Типовыми устройствами, которые входят в состав большинства традиционных ЭВМнеймановской архитектуры, являются (стандартный набор):
центральный процессор;
накопитель на жестком диске (большой емкости или винчестер);
контроллер;
системная шина (канал);
терминал.
Для систем телеобработки и сетей добавляются:
мультиплексоры (концентраторы, хабы);
сетевые адаптеры (контроллеры, карты);
каналы (линии связи).
Если система строится на транспьютерах, то в ней используются следующие модули (стандартный набор):
локальное УУ (хотя бы одно);
вычислительный элемент (выполняет функции процессора);
элемент массовой памяти — для подключения ВЗУ;
дисплейный элемент;
накопители на жестких дисках;
терминалы.
Для систем с теледоступом и сетей необходим также модуль интерфейса с линией связи (UART).
Комплексы типа МПВК или ММВК строятся с использованием стандартного набора устройств. Распределенные системы (ВСТД и ЛВС) должны содержать дополнительные устройства.