Норенков И.П. - Автоматизированное производство (1054022), страница 9
Текст из файла (страница 9)
:!+(2.). *-8<7-<8: M$ *C"%M8.B49:0+> 7 M$ *C"%. Техническое обеспечение САПР включает в себя различные технические средства (hardware), используемые для выполнения автоматизированного проектирования, аименно ЭВМ, периферийные устройства, сетевое оборудование, а также оборудование некоторыхвспомогательных систем (например, измерительных), поддерживающих проектирование.Используемые в САПР технические средства должны обеспечивать:1.
выполнение всех необходимых проектных процедур, для которых имеется соответствующее ПО;2. взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ, поддержку интерактивного режима работы;3. взаимодействие между членами коллектива, выполняющими работу над общим проектом.Первое из этих требований выполняется при наличии в САПР вычислительных машин и системс достаточными производительностью и емкостью памяти.Второе требование относится к пользовательскому интерфейсу и выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода-вывода данных и прежде всего устройств обмена графической информацией.Третье требование обусловливает объединение аппаратных средств САПР в (.1'+4'&$45*7<+$&5.В результате общая структура ТО САПР представляет собой сеть узлов, связанных между собойсредой передачи данных (рис.
2.1). Q64)/' (станциями данных) являются рабочие места проектировщиков, часто называемые )(/)&'6'"#()**./' ")2#1'/' /$+&)/' (АРМ) или ")2#1'/' +&)*='9/' (WS — Workstation), ими могутбыть также большие ЭВМ (мейнфреймы), отдельные периферийные и измерительные устройства. Именно в АРМ должны быть средства для интерфейса проектировщика с ЭВМ.Что касается вычислительной мощности, тоона может быть распределена между различными узлами вычислительной сети.:"$-) 0$"$-)1' -)**., представлена ка%+,. 2.). Структура технического обеспечения САПРналами передачи данных, состоящими из линий связи и коммутационного оборудования.В каждом узле можно выделить #%#*$1*#$ #2#"7-#()*'$ -)**., (ООД), выполняющее определенную работу по проектированию, и )00)")&7"7 #%#*1)*'9 %)*)4) -)**., (АКД), предназначеннуюдля связи ООД со средой передачи данных.
Например, в качестве ООД можно рассматривать персональный компьютер, а в качестве АКД — вставляемую в компьютер сетевую плату.O)*)4 0$"$-)1' -)**., — средство двустороннего обмена данными, включающее в себя АКД илинию связи. R'*'$; +(96' называют часть физической среды, используемую для распространениясигналов в определенном направлении, примерами линий связи могут служить коаксиальный кабель,витая пара проводов, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС). Близким является понятие %)*)4)(%)*)4) +(96'), под которым понимают средство односторонней передачи данных.
Примером каналасвязи может быть полоса частот, выделенная одному передатчику при радиосвязи. В некоторой линииможно образовать несколько каналов связи, по каждому из которых передается своя информация. Приэтом говорят, что линия разделяется между несколькими каналами.M+31 ,.-.2. Существуют два метода разделения линии передачи данных: ("$/$**#$ /745&'04$%+'"#()*'$ (иначе разделение по времени или TDM — Time Division Method), при котором каждому каналу выделяется некоторый квант времени, и 1)+&*#$ ")6-$4$*'$ (FDM — Frequency DivisionMethod), при котором каналу выделяется некоторая полоса частот.В САПР небольших проектных организаций, насчитывающих не более единиц-десятков ком&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*225@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(пьютеров, которые размещены на малых расстояниях один от другого (например, в одной или нескольких соседних комнатах) объединяющая компьютеры сеть является локальной.
R#%)45*)9 (.1'+4'&$45*)9 +$&5 (ЛВС или LAN — Local Area Network) имеет линию связи, к которой подключаютсявсе узлы сети. При этом топология соединений узлов (рис. 2.2) может быть шинная (bus), кольцевая(ring), звездная (star). Протяженность линии и число подключаемых узлов в ЛВС ограничены.В более крупных по масштабампроектных организациях в сетьвключены десятки-сотни и болеекомпьютеров, относящихся к разнымпроектным и управленческим подразделениям и размещенных в помещениях одного или нескольких зданий.
Такую сеть называют %#"0#")%+,. 2.2. Варианты топологии локальных вычислительных сетей:&'(*#;. В ее структуре можно выде:) шинная; B) кольцевая; 9) звезднаялить ряд ЛВС, называемых 0#-+$&9/', и средства связи ЛВС между собой. В эти средства входят коммутационные серверы (блоки взаимодействия подсетей). Если коммутационные серверы объединены отделенными от ЛВС подразделений каналами передачи данных, то они образуют новую подсеть, называемую #0#"*#; (или транспортной), а вся сеть оказывается иерархической структуры.Если здания проектной организации удалены друг от друга на значительные расстояния (вплотьдо их расположения в разных городах), то корпоративная сеть по своим масштабам становится &$""'"')45*#; +$&5< (WAN — Wide Area Network). В территориальной сети различают /)8'+&")45*.$ каналы передачи данных (магистральную сеть), имеющие значительную протяженность, и каналы передачи данных, связывающие ЛВС (или совокупность ЛВС отдельного здания или кампуса) смагистральной сетью и называемые )2#*$*&+%#; 4'*'$; или соединением “0#+4$-*$; /'4'”.Обычно создание (.-$4$**#; магистральной сети, т.е.
сети, обслуживающей единственную организацию, обходится для нее слишком дорого. Поэтому чаще прибегают к услугам провайдера, т.е.организации, предоставляющей телекоммуникационные услуги многим пользователям. В этом случаевнутри корпоративной сети связь на значительных расстояниях осуществляется через /)8'+&")45*7<+$&5 #2A$8# 0#456#()*'9. В качестве такой сети можно использовать, например, городскую или междугородную телефонную сеть или территориальные сети передачи данных. Наиболее распространенной формой доступа к этим сетям в настоящее время является обращение к глобальной вычислительной сети Internet.Для многих корпоративных сетей возможность выхода в Internet является желательной не толькодля обеспечения взаимосвязи удаленных сотрудников собственной организации, но и для получениядругих информационных услуг.
Развитие виртуальных предприятий, работающих на основе CALS-технологий, с необходимостью подразумевает информационные обмены через территориальные сети, какправило, через Internet.Структура ТО САПР для крупной организации представлена нарис. 2.3. Здесь показана типичнаяструктура крупных корпоративныхсетей САПР, называемая архитектурой %4'$*&-+$"($". В сетях клиентсервер выделяется один или несколько узлов, называемых +$"($")/', которые выполняют в сети управляющие или общие для многих пользователей проектные функции, а остальные узлы (рабочие места) являютсятерминальными, их называют %4'$*%+,.
2.3. Структура корпоративной сети САПР&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*235@!"! 2#*H)&F*:,$*$I*:+*F*)&*:!+(&)/', в них работают пользователи. В общем случае сервером называют совокупность программныхсредств, ориентированных на выполнение определенных функций, но если эти средства сосредоточены на конкретном узле вычислительной сети, то тогда понятие сервер относится именно к узлу сети.Сети клиент-сервер различают по характеру распределения функций между серверами, другимисловами, их классифицируют по типам серверов.
Различают E);4-+$"($". для хранения файлов, разделяемых многими пользователями, +$"($". 2)6 -)**., автоматизированной системы, +$"($". 0"'4#@$*'; для решения конкретных прикладных задач, %#//7&)='#**.$ +$"($". (называемые такжеблоками взаимодействия сетей или серверами доступа) для взаимосвязи сетей и подсетей, +0$=')4'6'"#()**.$ +$"($". для выполнения определенных телекоммуникационных услуг, например, серверы электронной почты.В случае специализации серверов по определенным приложениям сеть называют +$&5< ")+0"$-$4$**., (.1'+4$*';.
Если сервер приложений обслуживает пользователей одной ЛВС, то естественно назвать такой сервер локальным. Но поскольку в САПР имеются приложения и базы данных, разделяемые пользователями разных подразделений и, следовательно, клиентами разных ЛВС, то соответствующие серверы относят к группе корпоративных, подключаемых обычно к опорной сети (см.рис. 2.3.).Наряду с архитектурой клиент-сервер применяют о-*#")*8#(.$ сети, в которых любой узел взависимости от решаемой задачи может выполнять как функции сервера, так и функции клиента. Организация взаимодействия в таких сетях при числе узлов более нескольких десятков становится чрезмерно сложной, поэтому одноранговые сети применяют только в небольших по масштабам САПР.В соответствии со способами коммутации различают сети с %#//7&)='$; %)*)4#( и %#//7&)='$; 0)%$(.
В первом случае при обмене данными между узлами A и B в сети создается физическое соединение между A и B, которое во время сеанса связи используется только этими абонентами.Примером сети с коммутацией каналов может служить телефонная сеть. Здесь передача информациипроисходит быстро, но каналы связи используются неэффективно, так как при обмене данными возможны длительные паузы и канал “простаивает.” При коммутации пакетов физического соединения,которое в каждый момент сеанса связи соединяло бы абонентов K и I, не создается.
Сообщения разделяются на порции, называемые 0)%$&)/', которые передаются в разветвленной сети от K к I илиобратно через промежуточные узлы с возможной буферизацией (временным запоминанием) в них. Таким образом, любая линия может разделяться многими сообщениями, попеременно пропуская приэтом пакеты разных сообщений с максимальным заполнением упомянутых пауз.Q-:D400:> /45.DF 9?:+/4,9>?+ 4-781-16 ,+,-./ (QE($*). Для удобства модернизациисложных информационных систем их делают максимально #&%".&./', т.е. приспособленными длявнесения изменений в некоторую часть системы при сохранении неизменными остальных частей.
Вотношении вычислительных сетей реализация концепции открытости привела к появлению ЭМВОС,предложенной международной организацией стандартизации (ISO — International Standard Organization). В этой модели дано описание общих принципов, правил, соглашений, обеспечивающих взаимодействие информационных систем и называемых 0"#%#4)/'.В ЭМВОС информационную сеть рассматривают как совокупность функций (протоколов), которые подразделяют на группы, называемые 7"#(*9/'. Именно разделение на уровни позволяет вноситьизменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительно упрощает и удешевляет модернизацию средств по мере развития техники.ЭМВОС содержит семь уровней.На E'6'1$+%#/ ("hysical) уровне осуществляется представление информации в виде электрических или оптических сигналов, преобразование формы сигналов, выбор параметров физических средпередачи данных, организуется передача информации через физические среды.На %)*)45*#/ (link) уровне выполняется обмен данными между соседними узлами сети, т.е.
узлами, непосредственно связанными физическими соединениями без других промежуточных узлов.Отметим, что пакеты канального уровня обычно называют %)-")/'.На +$&$(#/ (network) уровне происходит формирование пакетов по правилам тех промежуточных сетей, через которые проходит исходный пакет, и /)">"7&'6)='9 пакетов, т.е. определение и ре&.+.)$(*),$" .