1626434812-e667f6b6e7e69d3a0798830a58e9075b (844135), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Пакет ЕБР (Еоа!л БЬаппд Расй11у) поддерживает управление заданиями и загрузку параллельных и последовательных заданий. Обеспечивает функционирование системной контрольной точки и миграцию процессов. и — ЗО7 Базы данных. Интеллектуальная обработка информации згг Пакет Нес1ог является библиотекой времени исполнения, предназначенной для совместного использования с МР!. Он расширяет возможности по управлению заданиями, будучи полностью прозрачен для программ пользователей.
Производит балансировку нагрузки и сбор информации о загрузке ресурсов с целью оптимизации их загрузки. 10.5. Аппаратные средства систем хранения данных 10.5.1. Пути совершенствования систем хранения данных 10.5.2. Организация управления периферийными устройствами Основная проблема при работе с периферийными устройствами хранения данных — обеспечение пропускной способности на уровне, поддерживаемом микропроцессором. В современных микропроцессорах — это порядка 1 Гбайт/с, Решение проблемы при различных архитектурах ишется разными путями.
При традиционных шинных архитектурах применяются подходы, увеличивающие пропускную способность шины и число ее разъемов. Ресурсы шины при этом пытаются расширить как внутри микропроцессора, создавая отдельные шины для доступа в кэш-память и в основную память, так и вне микропроцессора для предоставления доступа к адаптерам периферийных устройств через набор дополнительных микросхем ~73]. Однако в рамках этой архитектуры сохраняется фундаментальное свойство — при каждом обращении периферийного устройства к памяти используется шина микропроцессора, связывающая процессор и основную память.
Другой тип архитектуры предполагает применение канала ввода-вывода. Канал берет на себя, после активизации его со стороны процессора, организа- Требования к объему, времени доступа, надежности всех типов памяти постоянно растут. Удовлетворение этих требований происходит как за счет постоянного совершенствования характеристик устройств хранения данных, так и применения более сложной организации иерархии памяти.
Например, увеличение объема дискового пространства требует соответствующего увеличения объема оперативной памяти, выделяемой в качестве кэш-памяти для эффективной работы дисковой подсистемы. Каждое устройство хранения данных имеет ограниченный объем, заведомо меньший, чем требуется. Использование совокупности устройств порождает проблемы с обеспечением надежности и организацией управления устройствами. Глава 10. Параллвльныв базы данных цию доступа периферийных устройств к основной памяти.
Внутренняя шина процессора при этом освобождается от непосредственного участия в выполнении обменов между периферийными устройствами и памятью. 10.5.3. Шины Разнообразие шин достаточно велико, что говорит о специфичности требований к шинам со стороны различных потребителей. Условно шины можно разделить на два типа: ° "короткие", используемые для объединения микропроцессора, памяти и очень ограниченного количества мостов и контроллеров периферийных устройств, ° "длинные", представляющие собой интерфейсы систем хранения данных, предназначенные для подключения большого количества разнообразных по скорости работы и другим характеристикам периферийных устройств, К первому типу относится, например, шина РС1.
Эти шины характеризуются высокой пропускной способностью, значительной шириной (32 — 64 разряда и более), высокой тактовой частотой ~33, 66, 133 МГц и более). Но физическая длина этих шин составляет 45-75 см. Они могут быть разведены в пределах одного шасси и используются, например, для подключения размещенного в корпусе компьютера дисковода. Функционирование этих шин заключается в основном в выполнении транзакций чтения и записи, поэтому шины используют простые интерфейсные команды.
Идет постоянное расширение возможностей этих шин. Например, фирмы Сотрац, НР, 1ВМ совместно разработали спецификацию шины РС1-Х, расширяющей возможности шины РС1 1921. Эта 64-разрядная шина должна функционировать на тактовой частоте 133 МГц, что должно обеспечить пропускную способность 1.06 Гбайт/с. Спецификация шины РС1-Х расширяет по сравнению с РС1 число разъемов для подключения периферийных устройств. Шина РС1 допускает один разъем с тактовой частотой бб МГц, а остальные разъемы шины должны функционировать на частоте 33 МГц.
Вместо этого шина РС1-Х имеет один разъем с тактовой частотой 133 МГц и остальные — с тактовыми частотами бб или 100 МГц. Шина РС1-Х предназначается для использования в серверах для подключения адаптеров типа ОщаЬй Ейегпег, 1Л1га 3 ЯСЯ1, РС-А1.. 10.5.4. Интерфейсы систем хранения данных Шины, используемые для подключения периферийных устройств, напротив, имеют достаточно разнообразный набор интерфейсных команд, учитывающий специфику работы внешних устройств, например, необходимость смены носителей и так далее. В этом смысле набор интерфейсных команд приближается к Базы данных. Интеллектуальная обработка информации набору команд каналов ввода-вывода мейнфреймов 193).
Пиковая пропускная способность некоторых шин этого типа [94-991 приведена в таблице 10.2. Таблица 10.2. Тип шины Максимальная пропускная способность, Мбайт/с 0.014 Последовательный порт Параллельный порт 13БВ 1.1 ЕСР/ЕРР-порт 10Е БСБ1-1 10 БСБ1-2 (Гааг БСБ1) Гааг %Ые БСБ1 (%Ые БСБ1) Ыгга БСБ1 (БСБ1-3) 20 20 ЮВ 2,0 33 Ыгга 10Е 40 %Ые Шгга БСЯ багга 2 БСЯ 1ЕЕЕ 1394 40 12.5 — 50 %Ые 13!гга 2 БСБ1 Шгга 3 БСЯ Мде !.!1~га 3 БСБ1 ГС-А1. 160 100-400 Среди наиболее распространенных интерфейсов систем хранения данных можно назвать БСБ1 (Бпза!! Согпрцгег Бузгет 1пгегГасе), ББА (Бег!а! Бгогаде АгсЬ!гесшге), ЫВ (13п~ъегаа! Бепа! Вця), ГС-А1.
(Г1Ьге СЬаппе1 — АгЬ|пзгес! 1.оор). Для характеристик шин наряду с пропускной способностью важны количество разъемов для подключения устройств, общая длина кабеля, возможность подсоединения-отсоединения устройств без отключения питания и перезагрузки операционной системы, надежность и другие. Например, шина БСБ1 сдифференциальной передачей сигналов по восьми информационным линиям позволяет подключить до 7 устройств.
Длина шины может быть до 25 метров при пропускной способности до 5 Мбайт/с Глава 30. Параллельные базы дакиыл- зги Спецификация шины ЗСБ1 была модифицирована в спецификацию ЗСБ1-2. В результате расширился набор команд и состав обслуживаемых устройств, что по- требовало увеличения пропускной способности. Для получения большей пропус- кной способности введены 24 дополнителыгые информационные линии, что по- зволяет вести обмен 32-разрядными словами. Этот вариант шины имеет название ЖЫе ЗСБ1. Удвоенная пропускная способность может быль также получена за счет лучшей реализации протокола шины, что приводит к образованию шины Рая БСБ1.
Соответственно, Газ1 %Ые ЗСБ1-2 имеет пропускную способность до 40 Мбайт/с. Использование схемотехники передачи низковольтовых дифференциальных сигналов привело к созданию вариантов Ш1га БСЗ1 интерфейсов с повышен- ными пропускными способностями по сравнению с БСЗ1 интерфейсами, ис- пользующими информационные линии с ТТЛ уровнями сигналов. Типовые кабели интерфейса ЗСЗ! используют 50 или 68 проводников. В настоящее время американский национальный институт стандартов (АХБ1) предложил совокупность стандартов ЗСЗ1 Агс1п1есшге Моде1 (ЗАМ), получившую также название ЗСЯ-3 [981.
Соответственно спецификации шин этого семейства предшествующих поколений получили наименование ЗСЗ1-2 и БСБ1-1 или просто ЗСБ1. Продвижением стандарта занимается ЗТА (ЗСБ1 Тгаде Азаос1абопа), Общее число стандартов в БСБ1-3 составляет несколько десятков. Стандар- ты условно можно разбить на два уровня: 1) верхний уровень САМ-3 (Согпгпоп Ассеы Ме!Ьод) набора команд управления устройствами, 2) нижний уровень протоколов физических устройств. Верхний уровень включает общие для всех устройств команды контролле- ра, а также команды смены носителя (ЗМС), команды блочного обмена (ЗВС), команды потокового обмена (БЗС), команды мультимедийного обмена (ЗОС). Нижний уровень содержит, в том числе, следующие протоколы: входящий в спецификации БСБ1-1 и БСБ1-2 протокол взаимной блокировки З1Р (БСБ1 1пгег1ос1сей Рго|осо1) параллельного интерфейса БР1 (БСЗ1 РагаПе! 1пгегГасе)„ ° протокол РСР оптоволоконного канала г 1Ьгс СЬаппе1, ° протокол (БРВ) последовательной шины 1ЕЕЕ 1394 (Р1ге%аге), ° общий пакетный протокол (бРР) любого пакетного интерфейса, ° протокол ББА последовательного интерфейса БЗА фирмы 1ВМ.
Последовательный интерфейс БЗА использует кабель, состоящий из двух витых пар проводников. В отличие от шин БСЗ1, в которых регламентируется общая длина шины, не превышающая 12.5 м и число подключаемых устройств до 14, этот интерфейс допускает объединение в кольцо (петлю, 1оор) до 126 устройств с расстоянием между парой устройств до 25 метров. Базы данных. Интеллекпьуалъная обработчика информации Шина ЮВ использует две витые пары для передачи дифференциальных сигналов в двух направлениях. Допускается "горячая" замена устройств без перезагрузки операционной системы (технология "Р!цд аль Р!ау"). Интерфейс ГС-А1.
также может объединять в кольцо до!26 устройств, но при использовании коаксиального кабеля расстояние между парой устройств может быть до 30 метров, а при применении оптоволокна это расстояние может достигать !О км. Важным отличием ГС-А1. от БСБ1 служит возможность применения коммутаторов, что позволяет неограниченно масштабировать число устройств, подключаемых посредством ГС-А1 . Коммутаторы маршрутизируют данные между кольцами ГС-А1., что позволяет увеличить пропускную способность доступа к данным в 01 АР системах и объем памяти в 01.ТР. Контроллеры дисков с интерфейсом ГС-А1 имеют, как правило, два порта, что обеспечивает два различных пути подключения диска к интерфейсу ГСА! .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
