Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (Норенков - Основы Автоматизированного проектирования (2002)), страница 10

2.3).Наряду с архитектурой клиент — сервер применяют одноранговые сети, вкоторых любой узел в зависимости от решаемой задачи может выполнятьфункции как сервера, так и клиента. Организация взаимодействия в таких сетяхпри числе узлов более нескольких десятков становится довольно сложной,поэтому одноранговые сети нашли преимущественное распространение внебольших по масштабам САПР.В соответствии со способами коммутации различают сети с коммутациейканалов и коммутацией пакетов. В первом случае при обмене данными междуузлами А и В в сети создается физическое соединение между Aw В, которое вовремя сеанса связи используется только этими абонентами.

Примером сети скоммутацией каналов может служить телефонная сеть. Здесь передача информации происходит быстро, но каналы связи используются неэффективно,так как при обмене данными возможны длительные паузы и канал «простаивает». При коммутации пакетов физического соединения, которое в каждыймомент сеанса связи соединяло бы абонентов А и В, не создается.

Сообщенияразделяются на порции, называемые пакетами, которые передаются в разветвленной сети от А к В или обратно через промежуточные узлы с возможнойбуферизацией (временным запоминанием) в них. Таким образом, любая линияможет разделяться многими сообщениями, попеременно пропуская при этомпакеты разных сообщений с максимальным заполнением упомянутых пауз.Эталонная модель взаимосвязи открытых системДля удобства модернизации сложных информационных систем их делаютмаксимально открытыми, т.

е. приспособленными для внесения изменении внекоторую часть системы при сохранении неизменными остальных частей. Вотношении вычислительных сетей реализация концепции открытости привела кпоявлению эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ЭМВОС ),предложенной Международной организацией стандартизации (ISO — International Standard Organization). В этой модели дано описание общих принципов, правил, соглашений, обеспечивающих взаимодействие информационныхсистем и называемых протоколами.412.

Техническое обеспечение САПРИнформационную сеть в ЭМВОС рассматривают как совокупность функций (протоколов), которые подразделяют на группы, называемые уровнями.Именно разделение на уровни позволяет вносить изменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительноупрощает и удешевляет модернизацию средств по мере развития техники.Различают семь уровней ЭМВОС.На физическом {physical) уровне осуществляется представление информации в виде электрических или оптических сигналов, преобразование формысигналов, выбор параметров физических сред передачи данных, организуетсяпередача информации через физические среды.На канальном (link) уровне выполняется обмен данными между соседними узлами сети, т.

е. узлами, непосредственно связанными физическими соединениями без других промежуточных узлов. Отметим, что пакеты канальногоуровня обычно называют кадрами.На сетевом (network) уровне происходит формирование пакетов по правиламтех промежуточных сетей, через которые проходит исходный пакет, имаршрутизация пакетов, т. е. определение и реализация маршрутов, по которымпередаются пакеты. Другими словами, маршрутизация сводится к образованию логических каналов. Логическим каналом называют виртуальное соединение двух или более объектов сетевого уровня, при котором возможен обменданными между этими объектами. Понятию логического канала необязательносоответствует физическое соединение линий передачи данных междусвязываемыми пунктами.

Это понятие введено для абстрагирования отфизической реализации соединения. Еще одной важной функцией сетевого уровня после маршрутизации является контроль нагрузки на сеть с целью предотвращения перегрузок, отрицательно влияющих на работу сети.На транспортном (transport) уровне обеспечивается связь между оконечными пунктами (в отличие от предыдущего сетевого уровня, на которомобеспечивается передача данных через промежуточные компоненты сети). Кфункциям транспортного уровня относятся мультиплексирование и демультиплексирование (сборка-разборка сообщений на пакеты в конечных пунктах),обнаружение и устранение ошибок в переданных данных, задание требуемогоуровня услуг (например, заказанных скорости и надежности передачи).На сеансовом (session) уровне определяются тип связи (дуплекс илиполудуплекс), начало и окончание заданий, последовательность и режим обменазапросами и ответами взаимодействующих партнеров.На представительном (presentation) уровне реализуются функциипредставления данных (кодирование, форматирование, структурирование).Например, на этом уровне выделенные для передачи данные преобразуютсяиз одного кода в другой, в частности, с целью шифрования.На прикладном (application) уровне определяются и оформляются в сообщения те данные, которые подлежат передаче по сети.В конкретных случаях может возникать потребность в реализации лишьчасти названных функций, тогда соответственно сеть будет содержать лишьчасть уровней.

Так, в простых (неразветвленных) ЛВС отпадает необходимость422.2. Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системахв средствах сетевого и транспортного уровней. Одновременно сложность функций канального уровня делает целесообразным его разделение в ЛВС на дваподуровня: управление доступом к каналу (MAC — Medium Access Control} иуправление логическим каналом (LLC — Logical Link Control). К подуровнюLLC в отличие от подуровня MAC относится часть функций канального уровня,не зависящих от особенностей передающей среды.Передача данных через разветвленные сети происходит при использовании инкапсуляции-декапсуляции порций данных. Так, сообщение, пришедшеена транспортный уровень, делится на сегменты, которые получают заголовки ипередаются на сетевой уровень. Сегментом обычно называют пакет транспортного уровня.

Сетевой уровень организует передачу данных через промежуточные сети. Для этого сегмент может быть разделен на части (пакеты), еслисеть не поддерживает передачу сегментов целиком. Пакет снабжается своимсетевым заголовком (т. е. происходит инкапсуляция сегмента в пакет сетевогоуровня).

При передаче между узлами промежуточной ЛВС требуется инкапсуляция пакетов в кадры с возможной разбивкой пакета. Приемник декапсулирует сегменты и восстанавливает исходное сообщение.2.2. Аппаратура рабочих мест в автоматизированныхсистемах проектирования и управленияВычислительные системы в САПРВ качестве средств обработки данных в современных САПР широкоиспользуют рабочие станции, серверы, персональные компьютеры. Применение больших ЭВМ и в том числе суперЭВМ нехарактерно, так как они дорогии их отношение производительность — цена существенно ниже подобногопоказателя серверов и многих рабочих станций.На базе рабочих станций или персональных компьютеров создают АРМ.Типичный состав устройств АРМ: ЭВМ с одним или несколькими микропроцессорами, дисковой, оперативной и кэш-памятью и шинами, служащимидля взаимной связи устройств; устройства ввода-вывода, включающие в себя,как минимум, клавиатуру, мышь, дисплей; дополнительно в состав АРМ могутвходить принтер, сканер, плоттер (графопостроитель) и некоторые другие периферийные устройства.Память ЭВМ обычно имеет иерархическую структуру.

Поскольку в памятибольшого объема трудно добиться одновременно высокой скорости записи исчитывания данных, память делят на сверхбыстродействующую кэш-памятьмалой емкости, основную оперативную память умеренного объема и сравнительно медленную внешнюю память большой емкости, причем, в свою очередь, кэш-память часто разделяют на кэш первого и второго уровней.Например, в персональных компьютерах на процессорах Pentium III кэш первогоуровня имеет по 16 К байт для данных и для адресов, он и кэш второго уровня емкостью256 К байт встроены в процессорный кристалл, емкость оперативной памяти составляетдесятки-сотни мегабайтов.432. Техническое обеспечение САПРДля связи наиболее быстродействующих устройств (процессора, оперативной и кэш-памяти, видеокарты) используется системная шина с пропускнойспособностью до 1 ...2 Гбайт/с.