1626434812-e667f6b6e7e69d3a0798830a58e9075b (844135), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Это может быть использовано для повышения надежности и динамической балансировки нагрузки. Конфигурации систем на основе ГС-А1. стоят на !Π— 25% дороже по сравнению с конфигурациями на основе БСБ1 180, !00). Построение систем с интерфейсом ГС-А1. возможно начинать с простых конфигураций. расширяя их по мере необходимости и возможности. На верхнем уровне стандарт интерфейса ГС-А1. предусматривает использование пяти различных протоколов, включая БСБ1, 1Р, 1ЕЕЕ 802.2. Это позволяет строить системы, в которых не требуется дополнительных контроллеров ввода-вывода при объединении компьютеров между собой, так и компьютеров с периферийными устройствами.
Диски с интерфейсом БСБ1 могут подключаться к ГС-А1 без дополнительных адаптеров. Для продвижения интерфейсов существуют консорциумы ГСА (Г|Ьге СЬаппе! Аззос1апопз), ГС1 С (Г1Ьге СЬаппе! 1.оор Сопптшп!!у). 10.5.5. Каналы ввода-вывода 10.5.5.1. Особенности применения каналов ввода-вывода Каналы ввода-вывода широко используются в так называемых мейнфреймах. Канал представляет собой специализированный для управления вводом- выводом процессор.
Канал имеет, с одной стороны, доступ к основной памяти, а с другой стороны, к устройствам управления периферийных устройств. Канал получает из процессора команды, инициирующис его работу по управлению периферийными устройствами. В компьютерах типа 1Л~!1Х серверов осознана необходимость применения этой организации работы с периферией. Наиболее впечатляющими применениями, развивающими эту идею, служат разработка компьютеров семейства Б0 320 и Бб540 фирмы БИ„предложение спецификаций Хб10 фирмы 1п1е1, Глава 1д.
Параллельные базы данных Гишге 1/О фирм Сошрац, НР и других 1921, а также развитие архитектуры интеллектуального ввода-ввода 1,0 (1п1е1! 1деп1 1приЮи1 рва). Спецификация 1,0 предусматривает процессор ввода-вывода, снижающий нагрузку на основной процессор по управлению внешними устройствами и обеспечивающий возможность взаимодействия внешних устройств между собой без участия основного процессора. 10.5.5.2.
Изменение структуры компьютеров фирмы 8С1 Типовая структура компьютеров предыдущих поколений основывалась на шинах, реализованных обычно как чипсет, например, 1п~е1 440. Структура такого компьютера показана на рис.10.11. Рис.10.11, Структура каьтьютера на базе чипсета 1п1е! 44О При дальнейшем увеличении требований к пропускной способности со стороны графической подсистемы для нее была предложена выделенная шина АОР 2Х с пропускной способностью 512 МВ1а.
Структура компьютера с этой шиной приведена на рис. 10.12. Фирма 801 выпустила компьютеры Бб 320 и Бб 540, по своим возможностям приближающиеся к классу рабочих станций. В этих компьютерах вместо шины„реализующей коммутатор с временным разделением, использован коммутатор с пространственным разделением, см, рис. 10.13. Гдава 10. Параллельные базы данных Этот коммутатор выполнен в виде двух микросхем СоЬа1~ и) !йпип.
Первая микросхема имеет около 10 млн транзисторов и выполняет роль интегрированного контроллера памяти и графического процессора. Пропускная способность доступа в память достигает 3.2 Гбайт1с. Микросхема )л1Ьшт выполняет роль процессора ввода-вывода. Этот процессор управляет интерфейса Б-ис1ео, 1ЕЕЕ 1394, РС1, Ейегпе1, 10.5.5.3. Архитектура Хех1 Сепега6оп 1/О фирмы 1п~е) В ноябре 1998 года фирма 1п1е! на форуме Меха бепегабоп 110 6эг Берега в Сан-Диего объявила о разработке спецификации интерфейса внешних устройств 1Чех! бепегайоп 11О ~БИО), который планируется для замены шины РС1. Основная идея предлагаемого интерфейса состоит в отказе от шинной идеологии и переходе к соединениям "точка-точка" с применением коммутаторов 1731.
Здесь мы не будем повторять аргументацию 173] в пользу такого решения. На рис. 10.14 и 10.15 приведены структуры ВМ на основе шины РС1 и с использованием 1ЧО)О соответственно. процессора Рис. 10.14. Структура ВМ на оснаве шины РС1 Следует отметить, что коммутатор, к которому подключены специализированные адаптеры для ЗСБ1 интерфейса, Г!Ьге СЬаппе! и так далее, может допускать подключение другого такого же коммутатора. Можно видеть значителыюе идеологическое сходство Нб)О с коммуникационными средами ЯС1„Муппе1, Касеиау.
Базы данных. Интеллектуальная обработка информации Внедрение интерфейса И010 позволит фирме 1п~е1 разрешить противоречие между возрастающей частотой работы шины микропроцессора и скоростью обмена с внешними устройствами. Учитывая то, что основы технологии интерфейса ИИО апробированы в вышеупомянутых коммуникационных средах, а также технологический потенциал фирмы 1п1е1, следует ожидать быстрого распространения этого интерфейса в качестве стандарта иде-факто". Однако рядом фирм разрабатывается альтернативная спецификация РИпге УО [921, Ее детали пока не опубликованы в отличие от спецификации Иех1 бепега11оп 1/О, доступной на сервере 1п1е1.
иии ироцесеора Рис. 10.15. Структура ВМ с использованием МОЮ 10.5.6. Типы устройств хранения данных Жесткие диски, именуемые также винчестерами, на сегодняшний день имеют рекордную емкость 3.5-дюймового диска до 2'7 Гбайт [1011, что соответствует плотности записи 20.4 Гбит на кв. дюйм. Наиболее употребительные в настоящее время диски имеют емкость 4, 9, 18 Гбайт. Достижимое среднее время наработки на отказ составляет 500000 часов [1ОЦ.
Современные модели ЗСБ1 дисков имеют скорость врашения шпинделя 5400, 7200, 10000 об/м. В контроллсрс имеется встроенный буфер„реализованный как электронная кэшпамять, размер которого зависит от параметров диска. Обычно этот буфер имеет обьем 256 — 512 Кбайт. Характерные значения времени выполнения обрашений к диску приведены в [1021. Это время складывается из четырех составляющих: ,Глава 10.
Параллельные базы данных ° задержки в контроллере на время определения требуемой дорожки диска (типовое значение 1-2 миллисекунды), ° позиционирование головки на требуемой дорожке 18 — 12 мс), ° время вращения диска до прохождения под головкой требуемого сектора (для диска со скоростью вращения 7200 об/м среднее значение этого интервала времени равно 4 мс), ° собственно время обмена с диском. Таким образом, около 1О миллисекунд тратится на подготовку выполнения операции чтения или записи. С учетом стоимости дисковода и устройства управления стоимость хранения одного мегабайта достигает 0.2 доллара, что по крайней мере на порядок ниже цены по сравнению с 1ЖАМ. Среди всех типов внешней памяти жесткие диски являются самыми дорогими, самыми быстрыми и самыми ненадежными.
Имеется прогноз 11031, что через два года, в 2001 году, емкость 3.5-дюймовых дисков достигнет 80 Гбайт при уровне цен на сегодняшние диски, емкостью 4 Гбайта. Магнитооптические (МО) диски более надежны, чем жесткие. Емкость одного МО диска достигает 5.2 Гбайта, что делает необходимым создание библиотек таких дисков для получения емкости дискового пространства от нескольких десятков до нескольких сотен гигабайт.
С учетом стоимости аппаратно-программных средств такой библиотеки при хранении нескольких сотен гигабайт данных стоимость хранения одного мегабайта достигает 0.15 доллара. Из-за необходимости загрузки выбранного диска библиотеки в накопитель среднее время доступа может достигать нескольких секунд (5 — 10 с) 11041. Оптические диски с однократной записью ЖОКМ (%где Опсе Кеад Мапу) имеют несколько меньшую стоимость хранения данных по сравнению с МО, большую надежность, но нх также необходимо объединять в библиотеки. Среднее время доступа составляет 5 — 10 с 11041. Самым дешевым и наиболее емким носителем данных служит магнитная лента. Однако емкость одной кассеты магнитной ленты также ограничена и не превышает 35 Гбайт. Поэтому для создания больших объемов данных, вплоть до нескольких терабайтов, требуется организация библиотек магнитных лент.
С учетом устройств автоматической установки кассет в стриммеры стоимость одного мегабайта хранимых данных равна 0.03 доллара, а среднее время доступа — 40 — 80 секунд. Следует отметить, что магнитные ленты являются носителем с последовательным доступом. Поэтому перезапись данных требует полной перезаписи ленты 1104~. ззг Базы данньи. Интеллектуальная обработка информации 10.5.7. Дисковые системы 10.5.7.1. Технология построения отказоустойчивых дисковых систем большой емкости Одиночный диск или несколько дисков могут непосредственно подключаться к шине компьютера, В этом случае вся организация совместной работы с целью, например, резервирования выполняется процессором.
Однако емкость одного дискового накопителя ограничена, и возможности процессора по управлению совокупностью дисков также ограничены. Технология подключения нескольких дисков через специальный контроллер ВА10 позволяет создать логический (виртуальный) диск, который со стороны компьютера представляется как один большой, быстрый и надежный диск 182 — 841. Мировой рынок ЙА10 систем имеет устойчивую тенденцию роста, и к 2000 году ожидается объем продаж 27 млрд долларов 1841. В настоящее время контроллеры КА10 появляются также для магнитных лент.
Термин КА10 в настоящее время трактуется как массив недорогих/независимых дисков с избыточным хранением данных (гедцпбап1 агтау ойпехрепа|че/ шперепдеп!(Ысз). Все функции управления массивом дисков сосредоточены в контроллере. Контроллер характеризуется следующими параметрами: ° тип КА10, ° тип интерфейса шины между контроллером и компьютером, ° тип интерфейса шины между контроллером и дисководами. Технология ВА10 основана на применении следующих способов хранения данных: 1) дублировании (зеркалировании — пштоппд) одних и тех же данных на двух разных дисках, 2) распределении (в|пр1п8) по разным дискам порций данных и кодов контроля правильности и исправления ошибок, позволяющих восстановить полные данные при потере части порций данных из-за отказа отдельных дисков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
