2.1.1. Типовые структуры базовых конфигураций вс

Рассмотрим типовые архитектуры ВС: комплексов, систем с теледоступом и сетей на основе 2-х наборов (семейств):

а) IBM PC;

б) транспьютеров.

При построении всех перечисленных систем учитывают внутреннюю архитектуру базовой ЭВМ и используют средства, необходимые для их объединения или подключения дополнительной аппаратуры.

Известно, что внутренняя архитектура ПЭВМ типа IBM PC может быть представлена в виде рис. 2.1. Технико-экономические характеристики устройствтаких ЭВМ можно найти в рекламных материалах любых фирм, занимающихся их производством или продажей. Транспьютерные элементы фирм InMOS и Meiko Ltd имеют структуру, изображенную на рис. 2.2.

Рис. 2.1. Внутренняя архитектура IBM PC:

ПП — последовательный порт

Транспьютерная сеть — это система интерфейсов для связи между элементами. Управляющая шина обеспечивает связь элементов с локальным устройством управления. Каждый транспьютерный элемент может выполнять специфические функции:

а) локального УУ;

б) вычислительного элемента;

в) элемента массовой памяти и т.д.

Рис. 2.2. Внутренняя архитектура транспьютеров семейства Meiko Ltd

Рассмотрим внутреннюю структуру и особенности этих элементов, а также их характеристики. Основными элементами являются:

1. вычислительный элемент (рис. 2.3.). Процессор его имеет быстродействие 200 — 250 MIPS(миллионов оп/с). Стоимость элемента зависит от объема памяти и находится в пределах от 80 до 120$;

2) элемент массовой памяти служит для подключения накопителей по схеме (рис.2.4.). Быстродействие контроллера передачи данных — 2.5 Мбайт/с. Стоимость — 110$. Таких элементов в системе может быть несколько;

3) дисплейный элемент, имеющий вид (рис.2.5) и стоимость 130$;

4) элемент UART, структура которого представлена на рис. 2.6. Элемент используется в ВСТД и ЛВС для подключения удаленных пользователей, модемов и т.д. Может выполнять функции 8-входового мультиплексора. Стоимость его — 140$. Пропускная способность — 1.2 Мбайт/с.

Рис. 2.3. Структура вычислительного элемента

Рис.2.4. Структура элемента массовой памяти

Рис. 2.5. Структура дисплейного элемента

Рис. 2.6. Структура элемента UART

Элементы в транспьютерной системе устанавливаются на стойке плат, в которой реализован быстрый интерфейс. При этом образуется модуль (М10 или М40) с архитектурой, приведенной на рис.2.7. К элементам массовой памяти подключаются накопители: винчестеры, НГМД (через соответствующие контроллеры, находящиеся в модуле). Пропускная способность сети линий связи от 0.5 до 2.5 Мбайт/с.

Рис. 2.7. Типовая архитектура модулей транспьютерной сети

2.1.2. Определение параметров устройств минимальной конфигурации

После выбора номенклатуры устройств находят их характеристики, которые обеспечивают стационарный режим (минимум услуг). Они должны иметь минимально необходимые значения. Обычно выбирают:

– для центральных процессоров — быстродействие;

– для остальных устройств — количество.

Основными условиями для определения характеристик устройств являются:

• обеспечение стационарного режима работы каждого устройства, который существует при значении коэффициента загрузки:

_устр < 1или _устр < K_устр,

где K_устр - количество устройств;

• достаточная емкость накопителей, позволяющая разместить все необходимые файлы.

Известно, что коэффициент загрузки устройства определяется формуле

_устр = _устр * v_устр,

Здесь _устр— интенсивность потока заявок на входе устройства (заявок на обслуживание);

v_устр — среднее время обслуживания устройством

v_устр = _устр / В_устр,

где _устр— среднее количество операций (команд), выполняемых устройством, или единиц информации (байт, Кбайт), передаваемых им;

В_устр —быстродействие устройства.

Эти соотношения и используются при выборе характеристик устройств, входящих в базовую конфигурацию ВС. Рассмотрим, как выполняется такая процедура для всех перечисленных типов устройств.