Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Псрвымн прслстаннтслямп систем распрсдслспной обработки данных были систсмы тслсобработки данных и многомашннныс вычислительпыс системы. Систсзп» >г>влвоГ>7>пбгллки дпнныа — зто информационно-вычнслитсльпыс снстсмы, в которых выцолнястся дистанционная цс>ирализоваппая обработка ланных, поступакнцнх н центр обраГ>отки по каналам связи. Млг»т>лн>шинпыс гнячислительные системь> -- это систсмы, содержащие несколько одинаковых илн разлн шых, относитсльпо самостоятельных компьютеров, связанных мсжду собой чсрсз устройство обмсна информацией, в частности по каналам связи. В последнем случае речь идет об информационно-вычислительных сстях. Системы телеобработки данных Снг темы тслсобработки данных (СТОД), весьма популярные и распрострапеш> ыс в 70-х годах, явля>отса прообразом вычислительных сетей и применяются: лля дистанционного цснтралнзоваш>ого рсшснпя задач'абонентов; >з для соора данных.
которые считываются на абонентских пунктах (ЛП) с промсжуто шого поситсля или с лнснлея и передаются в компьютер; Системы телеобработки данных З69 д при выдаче справок; компьютер обрабатывает запрос, полученный с ЛП; ответ отсылается па АП; д для решения задач, связа>шых с коммутацией сообщений: данные вводятся с одного ЛП и почти без обработки выводятся па другой АП; 1з лля управления компьютером, когда АП используется в качестве пульта оператора компьютера. Поскольку технические средства, применяемые в системах телеобработки, аналогичны тем, которые применяются в сетях, рассмотрим их использование в СТОД несколько подробнее.
Под техническими средствами телеобработки понимается совокупность технических сродств системы, обеспечивающих ввод данных в систему, передачу данных по каналам связи, сопряжение канщюв связи с компьютером, обработку данных и выдачу результатных данных абоненту. Наряду с техническими средствами для осуществления режима телеобработки у компьютера должно иметься и достаточно сложное программное обеспечение, выполняющее такие функции, как: й обеспечение работы компьютера в различных режимах телеобработки; а управление сетью телеобработки данных; 1з управленис очередями сообщений; гз редактирование сообщений и работу с ошибочными сообщениями и т. п. Телеобработка информации является основным режимом обработки данных па вычислительных центрах коллективного пользования. Телеобработка данных может быть реализована в одном из двух режимов; в режиме пакеюигй обработки или режиме о(1-1ше; в диалоговом режиме илн режиме оп-1ше.
Дкх)ая система тслсобработки инфорлгации включает в себя как минимум четыре основпыс группы технических средств: Д электронную вычислительную машину (одну или несколько); гг аппаратуру передачи данных (АПД); 0 устройство сопряжения (УС) компьютера с аппаратурой передачи данных (линейныс адаптеры, мультиплексоры передачи данных, связные процессоры, осуществляющие электрическое и логическое согласование работы машины и АПД); гз абонентские пункты (АП), осуществляющие взаимодействие абонента с системой и обеспечивающие ввод и вывод данных в систему.
Более разветвленные системы телеобработки информации могут включать также устройства удаленного согласования ( У УС) — поочередного или одновременного подключения разных абонентов к одному каналу связи за счет использования различных способов уплотнения передачи информации: коммутаторы, концентраторы, удаленные л~ультиплексорьп периферийные связные процессоры. Блок-схема типовой СТОД показана на рис, 11.1. зто Глава 11, Основные принципы построения компьютерных сетей Рио. 11.1.
Блок-схема типовой СТГ>Д Устройства сопряжения могут быть различными. Линейные адаптеры — это одноканальные устройства сопряжения, обеспечивающие согласование канала ввода-вывода компьютера с одним каналом передачи данных. Они выполняют следующие функции: О согласование формы и амплитуды электрических си>з>алов компьютера и АПД; С> последовательно-параллелы>ое и обратное ему преобразование данных; С> распознавание, введение и устранение служебных синхро~изирук>щих си> палов, обнаружение ошибок в принимаемых сигналах — контроль достоверности их формы. Все указанные функции линейные адаптеры реализуют, как правило, схемным путем, поэтому их сложность с увеличением количества выполняемых функции сильно растет.
Для каждого типа каналов связи (телефонных и телеграфных, коммутируемых и некоммутируемь>х, широкополосных) выпускаются свои адаптеры. В современных СТОД и вычислительных сетях линейные адаптеры в автономном варианте используются редко, обычно они включак>тся в состав более развитых устройств. Мультиплексоры передачи данных (МПД), или групповые адаптеры, —. э> о многоканальные устройства согласования. Помимо функций, выполняемых линейными адаптерами, они реализуют: О поочередное подключение разных терминальных устройств и работу с ними; О обмен информацией с компьютером по его командам; с> промежуточное накопление и храпение (буферизацию) данных; О преобразование кодов данных, контроль достоверности данных с обнаружени- ем, а иногда и с автоматическим исправлением ошибок; О контроль работоспособности устройств согласования.
МПД бывают непрограммируем ые и программируемые. Непрограм мируемые М ПД (аппаратные) реализуют свои функции схем н ым путем, что обусловливает их специализациюию по отношению к структуре информационной сети и протоколам ее работы — возможна лишь подстройка аппаратных МПД к различным типам АПД путем замены линейных адаптеров, входяюих в состав мультиплексоров.
ПрограммируемыеМПЛадаптируются (подстраиваются) к разнообразным, и подчас сложным, информационным сетям, отличак>щимся по скорости передачи данных, используемым кодах> и форматам сооб>цений, режимам обслуживания абонентов, протоколами управления обменом даннымп и т. д., программныл> путем. Развитые МПД атой группы имеют оперативную и постоянную память, устрой- Системы телеобработки данных З71 ство управления и арифметико-логическое устройство, то есть их структура подобна структуре компьютера н они могут выполнять некоторые логические и арифметические преобразования информации. Связные процессоры, по сути, представляют собой микрокомпьютеры, оснащенные программными средствами и сменными линейными адаптерами, обеспечивающими сопряжение их с АПД, основным компьютером, а иногда и с ВЗУ большой емкости.
Целесообразность применения связного процессора совместно с высокопроизводительным основным компьютером обусловлена следующим. Управление сложной системой телеобработки данных, а тем более сетью, требует обработки большого числа обращений в режиме реального времени, то есть связанных с прерыванием вычислений и обработкой этих прерываний, что резко снижает производительность компьютера. Согласно статистике, компьютер затрачивает до 75 ть своего времеви на управление сложной сетью, при этом МП загружается незначительно.
Связной процессор берет на себя реализацию почти всех функций управления сетью, тем самым высвобождая дорогостоящее время основного компьютера. Кроме того, связной процессор значительно увеличивает гибкость системы путем программной настройки устройства согласования. Наконец, удаление связного процессора от компьютера к периферии (удаленный связной процессор) позволяет для решения несложных задач приблизить вычислительные мощности к абонентам и тем самым снизить загрузку каналов передачи данных. Такил~ образом, возможные эффективные варианты использования связного процессора связаны с выполнением следующих функций; а сопряжения основного компьютера с АПД, управления процедурами обмена данных между компьютером и абонентами (связной процессор устанавливается в этом случае рядом с основным компьютером и часто называется входным процессором); гз накопления и уплотнения (сжатия) данных и увеличения скорости передачи по каналам связи данных, поступающих от низкоскоростных терминалов (связной процессор устанавливается на противоположной от компьютера стороне системы передачи данных и его называют удаленным связным процессором); о выполнения тривиальных приложений непосредственно у абонента, а также предварительной первичной обработки и группировки данных и передачи промежуточных результатов на основной компьютер для их дальнейшей обработки по сложным алгоритмам (связной процессор входит в соотав абонентского терминального комплекса и называется периферийным процессором); П локального управления работой непосредственно к нему подключенных термииалов (связной процессор устанавливается у абонента и называется управляющим периферийным процессором).