ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.12.2021
Просмотров: 6767
Скачиваний: 22
На рекламі є і інша потрібна інформація про комп'ютер, зокрема наведені характеристики відео та аудіо систем, оптичного приводу та інше.
39
Розглядаючи вузли та характеристики представленого на рекламі комп'ютера, ми не обговорювали питання організації його роботи та вплив цих характеристик на ефективність вирішення задач, що буде зроблено далі в цій книзі.
Обговорюючи принципи роботи комп'ютера, ми будемо показувати його вузли та елементи схематично, не завжди вникаючи в питання їх фізичної реалізації. Але для того, щоб мати загальну уяву про конструкцію комп'ютера, подивимось як виглядають компоненти сучасного персонального комп'ютера (рис. 1.14).
Коли відкрити корпус персонального комп'ютера, можна побачити велику кількість різних елементів. Це, зокрема, блок живлення, який представляє собою металевий корпус з вбудованим вентилятором, різні типи дискової пам'яті, включаючи накопичувачі на жорсткому та гнучкому магнітних дисках, привід CD-ROM/RW чи DVD-ROM/RW. Всі компоненти комп'ютера, включаючи процесор та пам'ять, об'єднує системна плата. На рис. 1.14 показано системну плату Intel D850 з тлумаченням найважливіших компонентів.
Порти введення-виведення зверху плати забезпечують зв'язок комп'ютера з зовнішніми вузлами типу мікрофона та інших звукових пристроїв, миші, клавіатури, з
40
локальною обчислювальною мережею та іншими пристроями, які під'єднують через послідовний, паралельний та USB порти. Контролер введення-виведення, який входить до складу інших, крім процесора, пам'яті та відео, мікросхем системної плати (chipset), дозволяє всім з'єднаним пристроям функціонувати без конфліктів. Гнізда (слоти) для підключення до шини PCI (Peripheral Component Interconnect) дозволяють розширення плат, які належать до різних пристроїв, підключених до шини РСІ. Це 32-розрядна локальна шина для пересилання даних між процесором та зовнішніми пристроями (диски, відеоадаптер тощо) з швидкістю до 132 Мбіт/с. На материнській платі розташовують зазвичай 3-4 гнізда шини РСІ. Слот AGP (Accelerated Graphic Port - прискорений графічний порт) призначений для включення графічної карти. Також є два блоки основної пам'яті та контролер пам'яті. Тут відсутній процесор, який повинен бути встановлений в материнську плату, але є гніздо під нього. В нижньому лівому куті розміщена внутрішня батарея живлення для зберігання настройок BIOS. Ця плата має також два роз'єми для підключення жорсткого диска або приводу CD-ROM/RW чи DVD-ROM/R.W, і один роз'єм для підключення гнучкого диска.
Комп'ютер продається з записаним в постійну пам'ять програмним забезпеченням, до якого належать POST (Power-On-Self-Test) та BIOS (Base Input/Output Systems). При включенні комп'ютера відбувається тестування пам'яті, клавіатури, дисків і деяких інших компонентів комп'ютера. Після цього викликається операційна система, яка завантажується та оживляє комп'ютер.
1.4..2. Робочі станції
Мінікомп'ютери стали прародичами й іншого напрямку розвитку сучасних 32 та 64-розрядних комп'ютерів, що сьогодні відомі як робочі станції. Початкова орієнтація робочих станцій на професійних користувачів (на відміну від ПК, що від початку були орієнтовані на споживача-непрофесіонала) призвела до того, що робочі станції
- це добре збалансовані комп'ютерні системи, які, разом з високою продуктивністю, характеризуються великою ємністю основної і зовнішньої пам'яті, мають високошвидкісні внутрішні магістралі, високоякісну і швидкодіючу графічну підсистему і різноманітні пристрої введення-виведення. Ця властивість вигідно відрізняє робочі станції середнього і високого класу від ПК і сьогодні. Навіть найпотужніші ПК не в стані задовольнити зростаючі потреби інженерних задач через наявність в їхній архітектурі ряду вузьких місць.
В якості прикладу розглянемо характеристики робочої станції Sun Ultra 45 Workstation фірми Sun Microsystems, зовнішній вигляд якої наведено на рис. 1.15. До її складу входять два процесори UltraSPARC Ші з частотою 1.6GHz, кеш пам'ять другого рівня ємністю 1MB, Dual Gigabit Ethernet, до 16 GB DDR1 ECC пам'ять, два графічних прискорювачі для двовимірної та тривимірної графіки.
41
Виробники робочих станцій швидко відреагували на потребу в маловартісних моделях для ринку комерційних застосувань. Потреба в високій потужності на робочому столі навела компанії Sun Microsystems і Hewlett-Packard, які є лідерами на ринку робочих станцій, на ідею орієнтувати свою продукцію на комерційні застосування. І хоча значна частина систем цих компаній все ще орієнтована на технічні та наукові застосування, спостерігається безпрецедентне зростання продажу їх продукції для робіт комерційного застосування, що вимагають все більшої потужності для реалізації складних мережних прикладних систем, включаючи системи мультимедіа.
1.4.3. Багатотермінальні системи
ПК та робочі станції часто застосовуються в якості дорогих дисплеїв і в цьому випадку не повністю використовується їх обчислювальна потужність. Разом з тим, багато користувачів терміналів хотіли б покращити їхні графічні характеристики та мати можливість роботи в багатовіконній системі. Ці проблеми були вирішені шляхом створення багатотермінальних систем, які є набором стандартних терміналів, підключених до сервера. Як тільки стали доступними потужні графічні робочі станції, з'явилася тенденція застосування "підлеглих" терміналів, що використають робочу станцію в якості локального сервера.
На комп'ютерному ринку багатотермінальні системи займають проміжне положення між персональними комп'ютерами і робочими станціями. Постачальники терміналів заявляють, що їхні вироби ефективніші в вартісному вираженні, ніж робочі станції високого цінового класу, і пропонують збільшений рівень продуктивності у порівнянні з персональними комп'ютерами, що робить цю технологію доступною для широкого кола користувачів. Вартість терміналів складає біля половини вартості близького за конфігурацією ПК без зовнішньої пам'яті і приблизно чверть вартості повністю оснащеної робочої станції.
Типовий термінал включає наступні елементи: екран високої роздільної здатності; головний процесор, який підтримує двопроцесорну архітектуру; окремий графічний співпроцесор, що забезпечує швидше малювання на екрані і прокручування екрану; базові системні програми; програмне забезпечення сервера; локальну пам'ять для дисплею та мережного інтерфейсу, що підтримує протокол TCP/IP та інші мережні протоколи; порти для підключення клавіатури і миші.
Термінали відрізняються від ПК і робочих станцій не тільки тим, що не виконують функції звичайної локальної обробки. Робота терміналів залежить від головної системи, до якої вони підключені через мережу. Для того, щоб термінал міг працювати, користувачі повинні встановити програмне забезпечення багатовіконного сервера на головному процесорі, що виконує прикладну задачу. Локальна обчислювальна потужність терміналу зазвичай використовується для виконання програм обробки зображень, а не прикладних програм, які виконуються на головному процесорі. Термінал може відображати на одному і тому ж екрані декілька задач. Користувач може змінювати розміри вікон, їхнє місцезнаходження і маніпулювати ними в будь-якому місці екрана.
42
1.4.4. Сервери
Прикладні комерційні та бізнесові системи, розраховані на багато користувачів, включаючи системи керування базами даних і обробки транзакцій, великі видавничі системи, мережні системи і системи обслуговування комунікацій, системи розробки програмного забезпечення і обробки зображень, вимагають переходу до моделі обчислень "клієнт-сервер" і розподіленої обробки. В розподіленій моделі "клієнт-сервер" частину роботи виконує сервер, а частину - комп'ютер користувача (в загальному випадку частини сервера і користувача можуть виконуватись і на одному комп'ютері). Існує декілька типів серверів для різних застосувань: файловий сервер, сервер бази даних, принт-сервер, обчислювальний сервер, сервер застосувань. Таким чином, тип сервера визначається ресурсом, яким він володіє (файлова система, база даних, принтери, процесори або прикладні пакети програм).
З іншого боку існує класифікація серверів за масштабом мережі, в якій вони використовуються: сервер робочої групи, сервер відділу або сервер підприємства (корпоративний сервер). Ця класифікація надто умовна. Наприклад, розмір групи може змінюватися в діапазоні від декількох людей до декількох сотень людей, а сервер відділу може обслуговувати від 20 до 150 користувачів. Очевидно, залежно від числа користувачів і характеру вирішуваних ними завдань, вимоги до складу обладнання і програмного забезпечення сервера, до його надійності та продуктивності суттєво відрізняються.
Файлові сервери невеликих робочих груп (не більше 20-30 людей) простіше всього реалізуються на платформі персональних комп'ютерів і програмному забезпеченні Novell NetWare. Файл-сервер в даному випадку виконує роль центрального сховища даних. Типовими до складу невеликих файл-серверів входять процесор, основна та зовнішня пам'ять, а також адаптер Ethernet. До складу таких серверів часто включаються диско-вод гнучких дисків і дисковод компакт-дисків. Графіка для більшості серверів несуттєва, тому достатньо мати звичайний монохромний монітор з невисокою роздільною здатністю. Бажано застосувати пристрій безперебійного живлення.
Для файл-серверів загального доступу, з якими водночас можуть працювати декілька десятків, а то і сотень людей, простої однопроцесорної платформи і програмного забезпечення Novell може виявитися недостатньо. В цьому випадку використовуються потужні багатопроцесорні сервери з можливостями нарощування основної пам'яті до декількох ГБ, дискового простору до сотень ГБ, швидкими інтерфейсами дискового обміну (типу Fast SCSI-2, Fast&Wide SCSI-2 і Fiber Channel) і декількома мережними
інтерфейсами. Ці сервери використовують операційну систему UNIX, мережні протоколи TCP/IP і NFS. На базі багатопроцесорних UNIX-серверів зазвичай будуються також сервери баз даних великих інформаційних систем, бо на них покладається основне навантаження з обробки інформаційних запитів. Сервери подібного типу отримали назву суперсерверів.