Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 107

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 107)

Более разветвленные системы телеобработки информации могут включать в себя также устройства удаленного согласования (УУС) — поочередного или одновременного подключения разных абонентов к одному каналу связи за счет использования различных способов уплотнения передачи информации: коммутаторы, концентраторы, удаленные мультиплексоры, периферийные связные процессоры. Блок-схема типовой СТОД показана иа рис. 23.1.

Рис. 23.1. Блок-схема типовой СТОД Глава 23. Компьютерные сети 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 сигналов компьютера и АПД; а последовательно-параллельное и обратное ему преобразование данных; а распознавание, введение и устранение служебных синхронизирующих сигналов, обнаружение ошибок в принимаемых сигналах — контроль достоверно-. сти их формы.

Все указанные функции линейные адаптеры реализуют, как правило, схемным путем, поэтому их сложность с увеличеним количества выполняемых функций существенно растет. Для каждого типа каналов связи (телефонных и телеграфных, коммутируемых и некоммутируемых, широкополосных) выпускаются свои адаптеры. В современных СТОД и вычислительных сетях линейные адаптеры в автономном варианте используются редко, обычно они включаются в состав более развитых устройств.

Мультиплексоры передачи да>тык (МПД) или групповые адаптеры — это многоканальные устройства согласования. Помимо функций, выполняемых линейными адаптерами, они реализуют: Гг поочередное подключение разных терминальных устройств и работу с ними; ~1 обмен информацией с компьютером по его командам; сг промежуточное накопление и хранение (буферизацию) данных; О преобразование кодов данных, контроль достоверности данных с обнаружением, а иногда и с автоматическим исправлением ошибок; с) контроль работоспособности устройств согласования.

МПД бывают непрограммируемые и программируемые. Непрограммируемые (аппаратные) реализуют свои функции схемным путем, что обусловливает их специализацию по отношению к структуре информационной сети и протоколам ее работы — возможна лишь подстройка аппаратных МПД к различным типам АПД путем замены линейных адаптеров, входящих в состав мультиплексоров. Программируемые МПД адаптируются (подстраиваются) к разнообразным, и подчас сложным, информационным сетям, различающимся по скорости передачи данных, используемым кодам и форматам сообщений, режимам обслуживания абонентов, протоколам управления обменом данными и т.

д., программным путем. Развитые МПД этой группы имеют оперативную и постоянную память, устройство управления и арифметико-логическое устройство, то есть их структура подобна структуре компьютера и 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. Системы телеобработки данных 497 Целесообразность применения связного процессора совместно с высокопроизводительным основным компьютером обусловлена следуюшим. 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 обслуживанием этих прерываний, что резко снижает производительность компьютера.

Согласно статистике, компьютер затрачивает до 75 Х своего времени на управление сложной сетью, при этом МП загружается незначительно. Связной процессор берет на себя реализацию почти всех функций управления сетью, тем самым высвобождая дорогостояшее 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 мошности к абонентам и тем самым снизить загрузку каналов передачи данных.

Таким образом, возможные эффективные варианты использования связного процессора связаны с выполнением следуюших функций: ь] 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); О 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); ь3 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 состав абонентского терминального комплекса и называется периферийным процессором); О локального управления работой непосредственно к нему подключенных терминалов (связной процессор устанавливается у абонента и называется управляюшим периферийным процессором).

В состав устройств удаленного согласования, как уже упоминалось, могут входить: коммутаторы, концентраторы, удаленные МПД, удаленные процессоры. В СТОД обычно используются простейшие коммутаторы и концентраторы. Коммутаторы, наиболее простые их них, служат для поочередного подключения нескольких входных каналов связи на один выходной без изменения скорости передачи.

Сложные сетевые устройства коммутации (сетевые коммутаторы), названные выпускающей их фирмой коммутаторами, часто выполняют значительно больший объем функций, в том числе свойственных концентраторам, маршрутизаторам и связным процессорам. Конт(ентраторы переключают поток данных из канала (каналов) на другой (другие). В СТОД концентраторы, являющиеся устройствами удаленного согласо- 498 Глава 23. Компьютврныа сети вания, обычно переключают потоки данных от нескольких низкоскоростных каналов на меньшее число более скоростных методом асинхронного временного уплотнения. ПРИМЕЧАНИЕ В настоящее время нет устоявшейся терминологии относительно понятий коммутатор, концентратор (Нцп), повторитель (Вереагег), мост (ВгЫде).

В компьютерных сетях используются коммутаторы и концентраторы пакетов данных. При этом обычно под концентратором имеется в виду простейшее коммутирующее пакеты устройство (типа классического коммутатора), а под коммутатором — более сложное интеллектуальное устройство, выполняющее логическое соединение канала, передающего пакет, с каналом, обеспечивающим доступ к приемнику, для которого этот пакет в соответствии с его заголовком (адресной частью) предназначен (то есть используется терминология, взаимно обратная классической). Иаленцые мультиплексоры (в дополнение к функциям их неудаленных собратьев) осуществляют объединение нескольких низкоскоростных каналов связи в один более скоростной методом частотного, временного (чаше синхронного) или кодового уплотнения.

Таким образом, коммутаторы выполняют процедуру переключения каналов, не затрагивая структуры данных, в то время как концентраторы и мультиплексоры могут осуществлять коммутацию данных с некоторым преобразованием последних. При частотном уплотнении каждому абоненту в широкополосном канале отводится своя узкая полоса частот, на которой он может передавать данные; на выходе широкополосного канала стоят частотные фильтры, настроенные каждый на свою полосу, которые вновь разделяют информацию абонентов. При синхронном временном уплотнении каждому абоненту, вне зависимости от того, работает он или нет, отводятся в скоростном канале свои жесткие, циклически повторяющиеся временные интервалы для передачи данных. При асинхронном временном уплотнении временные интервалы для передачи данных по скоростному каналу предоставляются абонентам в соответствии с поступающими от них запросами. При кодовом уплотнении выполняются модуляция данных псевдослучайным шумовым сигналом и сжатие информации путем применения специальных кодов, например форматов МРЕС, 01Р, Т1РР и т.

д. Мультиплексоры с частотным и кодовым уплотнениями могут работать совместно с концентраторами, так как они хорошо дополняют друг друга и их совместное использование позволяет еше больше уплотнить передаваемые данные. Абонентский пункт (АП) представляет собой комплекс терминальных устройств, с помощью которых пользователь (абонент) системы телеобработки данных может вводить в систему и получать из системы всю необходимую информацию.

Для этой цели АП содержат аппаратуру для ввода, вывода, передачи, а иногда и подготовки, несложной обработки, хранения и автономной распечатки данных. В качестве аппаратуры ввода-вывода в разных типах АП применяются самые 499 Особенности построения компьютерных сетей разнообразные устройства, различаюшиеся типом носителя, скоростью работы, способом связи с оператором. Наибольшее распространение среди них получили клавиатуры, телетайпы, пишущие машинки, дисплеи, быстродействующие устройства цифровой и буквенно-цифровой печати.

На базе АП строятся автоматизированные рабочие места специалистов (АРМ). АП, включающие в свой состав аппаратуру обработки данных (МП или ПК), называются интеллектуальными. Система телеобработки в этом случае представляет собой типичную локальную вычислительную сеть (радиальной топологии). Аппаратура передачи данных СТОД состоит из следуюших устройств: сз устройств преобразования сигналов (УПС); 0 устройств защиты от ошибок (УЗО); 0 вызывных устройств.

Характеристики

Список файлов книги