Архитектура ивс

Рассмотрим классификацию Флина (по принципу одинарности или множественности потоков команд и данных):

– однопроцессорные; – многопроцессорные.

1) Однопроцессорные ЭВМ – одинарный поток информации и данных. SISA (ОКОД)

2) МПС содержат десятки или сотни сравнительно простых процессоров с упрощенными блоками управления.

Различают следующие архитектуры:

– матричные МПС, SIMD (ОКМД): одинарный поток команд. Простые быстродействующие процессоры соединены между собой и с памятью данных, в узлах которой располагаются процессоры, образуется несколько потоков данных.

ПД – панель данных.

Основная структура данных этого класса: центральный контроллер управляет рядом одинаковых процессоров – система называется матричным процессором. Если каждый процессор соединён непосредственно с памятью и работает в режиме поиска по всему массиву, то система называется ассоциативным процессором.

Сети, связывающие процессорные элементы, называются маршрутными, а сети, связывающие процессоры с памятью – выравнивающими.

– конвейерные MISD (МКОД): множественный поток команд и одинарный поток данных. Имеют в виде цепочки последовательно соединённые процессоры. Информация на выходе одного является входной для другого (следующего) в конвейерной цепочке.

На выходе конвейера одинарный поток данных доставляет операнды из памяти. Каждый процессор обрабатывает свою часть задачи, передавая результаты соответствующему процессору, который использует их в качестве исходных данных. Это обеспечивает подведение к каждому процессору вычислительного блока своего потока команд.

– общий случай MIМD (МКМД): множественный поток команд и данных.

Л.3Принципы построения информационных сетей.

Системы распределенной обработки данных можно разделить на:

- системы телеобработки данных;

- информационно-вычислительные сети.

Распределенная обработка данных – это обработка данных, выполняемая на независимых, связанных между собой компьютерах, представляющих территориально-распределенную систему.

Системы телеобработки данных (СТОД) – это информационно-вычислительные системы, в которых выполняется дистанционная обработка данных, поступившая в центр обработки по каналам связи.

Системы телеобработки данных применяются в следующих случаях:

1) Для дистанционного централизованного решения задач абонентов.

2) Для сбора данных, которые считываются на абонентских пунктах (АП) с промежуточного носителя.

3) При выдаче справок.

4) Для решения задач, связанных с коммутацией сообщений.

5) Для управления компьютером, когда абонентский пункт используется в качестве пульта управления компьютером.

Функции программного обеспечения (ПО) компьютера СТОД:

- Обеспечение работы компьютера в различных режимах телеобработки;

- Управление сетью телеобработки данных;

- Управление очередями сообщений;

- Редактирование сообщений и работа с ошибочными сообщениями.

- Режим телеобработки данных;

- Режим пакетной обработки (offline);

- Диалоговый режим (online).

Блок-схема типовой СТОД.

УС – устройство сопряжения компьютера с АПД;

АПД – аппаратура передачи данных;

УУС – устройство удаленного согласования: поочередное или одновременное подключение разных абонентов к одному каналу связи (КС) за счет использования различных способов уплотнения передачи информации.

АП – абонентские пункты, осуществляющие взаимодействие абонентов с системой и обеспечивающие ввод и вывод данных.

УС:

1) Линейные адаптеры – это одноканальные УС, обеспечивающие согласование канала ввода-вывода компьютера с одним каналом передачи данных.

Функции линейных адаптеров:

- согласование формы и амплитуды электрических сигналов компьютера и АПД;

- последовательно-параллельное и обратное ему преобразование данных;

- распознавание, ввод и устранение служебных синхронизирующих сигналов, обнаружение ошибок в принимаемых сигналах.

Для каждого типа КС выпускают свои адаптеры (телефонные, телеграфные, коммутируемые, некоммутируемые, широкополосные). Автономные линейные адаптеры используются редко, в основном их включают в состав сложных устройств сопряжения.

2) Мультиплексоры передачи данных (МПД) – групповые адаптеры или многоканальные устройства согласования.

Помимо функций линейных адаптеров они выполняют еще ряд функций:

- поочередное подключение разных терминальных устройств и работа с ними;

- обмен информации с компьютером по его команде;

- промежуточное накопление и хранение данных (буферизация);

- преобразование кодов данных; контроль достоверности данных с обнаружением и автоматическим исправлением ошибок;

- контроль работоспособности устройств согласования.

МПД бывают непрограммируемые (аппаратные) и программируемые.

Непрограммируемые МПД требуют подстройки к различным типам АПД схемным путем, а программируемые подстраиваются к разным информационным сетям, отличающимся по скорости передачи данных, используемым кодам и форматам сообщений, режимам обслуживания абонентов, протоколами управления, обменом данными программного пути. Они имеют оперативную память (ПЗУ), устройство управления и АЛУ.

3) Связанные процессоры – это микрокомпьютеры, оснащенные программными средствами; сменными линейными адаптерами, обеспечивающими сопряжение их с АПД, основным компьютером, ВЗУ большой емкости.

Функции связанных процессоров:

- все функции управления сетью, что увеличивает производительность основного компьютера СТОД;

- увеличивает гибкость системы путем программной постройки устройства согласования;

- удаление связанного процессора от компьютера к периферии позволяет приблизить вычислительные мощности к абонентам, т.е. снизить загрузку каналов передачи данных.

УУС:

1) Коммутаторы служат для поочередного подключения нескольких входных каналов связи к одному выходному без изменения скорости передачи, т.е. не затрагивая структуры данных.

Сетевые коммутаторы выполняют функции, свойственные концентраторам, маршрутизаторам и связным процессорам.

2) Концентраторы осуществляют переключение потока данных из канала(ов) на другой(ие), т.е. каналов на меньшее число более скоростных методом асинхронного временного уплотнения.

3) Удалённые мультиплексоры осуществляют объединение нескольких низкоскоростных каналов связи в один более скоростной методом частотного (синхронного) или кодового уплотнения.

При частотном уплотнении каждому абоненту в широкополосном канале отводится своя узкая полоса частот, на выходе канала ставят (определённые) фильтры, настроенные на определённую полосу частот, которые разделяют вновь информацию абонентов.

При синхронном временном уплотнении абоненту отводятся в скоростном канале циклически повторяющиеся временные интервалы.

При асинхронном временном уплотнении временные интервалы предоставляются абонентам в соответствии с поступающими от них запросами.

При кодовом уплотнении выполняется модуляция данных псевдослучайным шумовым сигналом и сжатие путём применения специальных кодов форматов .gif, .tif и др.

Мультиплексоры с частотным и кодовым уплотнением могут работать совместно с концентраторами, что обеспечивает большее уплотнение передаваемых данных.

АП:

Представляет собой комплекс терминальных устройств, с помощью которых абонент может вводить и получать всю необходимую информацию.

Содержит аппаратуру ввода-вывода и аппаратуру обработки данных.

АПД состоит из следующих устройств:

1) Устройство преобразования сигналов преобразует сигналы от терминального оборудования в виде пригодном для передачи по исполнительным каналам связи (модемы и сетевые карты).

2) Устройство защиты от ошибок вводится для обеспечения достоверности передачи информации, реализует процедуры обнаружения и исправления ошибок.

а) обнаружение ошибок осуществляется посредством анализа формы поступившего сигнала;

б) путём арифметического подсчёта контрольных символов дополнительно введённых по разным алгоритмам в передающую информацию (информационная избыточность).

3) Вызывные устройства необходимы только при работе по коммутируемым каналам связи для соединения с вызываемым абонентом. Могут быть ручными и автоматическими.