ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.12.2021
Просмотров: 6768
Скачиваний: 22
Розглянемо технічні характеристики одного з серверів фірми Sun, а саме сервера Т2000, зовнішній вигляд якого наведено на рис. 1.16. Його ціна, залежно від комплектування, становить понад $8,419. До складу сервера
43
входять до восьми процесорів частотою 1.2 ГГц з архітектурою UltraSPARC Ті, до 32 ГБ пам'ять, операційна система Solaris.
За загальносистемною продуктивністю, функціональними можливостями окремих компонентів, стійкістю до відмов, а також ступенем підтримки багатопроцесорної обробки, системного адміністрування і дискових масивів великої ємності суперсервери вийшли в нинішній час на один рівень з мейнфреймами. Сучасні суперсервери характеризуються наявністю двох або більше центральних процесорів, багатошинною структурою, мають достатні можливості нарощування дискового простору і обчислювальної потужності, засоби забезпечення надійності зберігання даних і захисту від несанкціонованого доступу.
1.4.5. Великі універсальні комп'ютерні системи
Великі універсальні комп'ютерні системи (мейнфрейми) і до сьогоднішнього дня залишаються найпотужнішими (не рахуючи суперкомп'ютерів) комп'ютерними системами загального призначення, що забезпечують безперервний цілодобовий режим експлуатації. Вони можуть включати один або декілька процесорів, кожний з яких, у свою чергу, може споряджатися векторними спеціалізованими процесорами (прискорювачами операцій з продуктивністю суперкомп'ютерів). Зазвичай мейнфрейми асоціюються з великими за габаритами комп'ютерами, що вимагають спеціально обладнаних приміщень із системами водяного охолоджування і кондиціювання. Однак прогрес в області елементної та конструкторської бази дозволив істотно зменшити габарити основних пристроїв. Поряд з надпотужними мейнфреймами, що вимагають організації двоконтурної водяної системи охолоджування, є менш потужні моделі, для охолоджування яких достатньо примусової повітряної вентиляції, та моделі, побудовані за блоково-модульним принципом, які не вимагають спеціальних приміщень і кондиціонерів.
Основними постачальниками мейнфреймів є відомі комп'ютерні компанії IBM, Amdahl (в даний час в складі концерну Fujitsu), ICL, Fujitsu Siemens Computers, Wincor Nix-dorf AG, Siemens Business Services і деякі інші, але провідна роль належить безумовно компанії IBM. Саме архітектура системи ІВМ/360, випущеної в 1964 році, і її наступні покоління стали зразком для наслідування. Так, в СРСР протягом багатьох років випускалися машини ряду ЄС ЕОМ, що є аналогом цієї системи. В архітектурному плані мейнфрейми є багатопроцесорними системами, що містять один або декілька центральних і периферійних процесорів зі спільною пам'яттю, зв'язаних між собою високошвидкіс-ними магістралями передачі даних. При цьому основне обчислювальне навантаження покладено на центральні процесори, а периферійні процесори (в термінології IBM - селекторні, блок-мультиплексні, мультиплексні канали і процесори телеопрацювання) забезпечують роботу з широкою номенклатурою периферійних пристроїв.
Спочатку мейнфрейми були орієнтовані на централізовану модель обчислень та працювали під керуванням патентованих операційних систем. Однак підвищений інтерес споживачів до відкритих систем, побудованих на базі міжнародних стандартів, змусив постачальників мейнфреймів істотно розширити можливості своїх операційних систем
в напрямку сумісності.
Одними з найпотужніших на даний час є мейнфрейми сім'ї zSeries фірми IBM, зовнішній вигляд одного з блоків яких наведено на рис. 1.17. До основних особливостей
44
цих комп'ютерів належать наступні: велика ємність зовнішньої пам'яті, адресація якої забезпечується 64-розрядним адресним словом, розміщення в кожному з 32 блоків до 54 центральних процесорів, причому кожен блок може бути рознесеним в просторі на віддаль до 100 кілометрів, які забезпечують продуктивність понад 18 мільярдів команд за секунду, підтримка роботи з операційними системами Linux, z/OS, z/VM, z/VSE, z/TPF, MU-SIC/SP, потужні зовнішні інтерфейси.
Стрімкий ріст продуктивності персональних комп'ютерів, робочих станцій і серверів призвів до зниження потреби в мейн-фреймах. Однак цей процес останнім часом дещо уповільнився. Основною причиною відродження інтересу до мейнфреймів експерти вважають складність переходу до розподіленої архітектури клієнт-сервер, що виявилася вищою, ніж припускалося. Крім того, багато користувачів вважають, що розподілене середовище, на противагу мейнфреймам, не є достатньо надійним для найвідповідальніших застосувань.
Головним недоліком мейнфреймів у нинішній час залишається
відносно низьке співвідношення продуктивність/вартість. Однак постачальники мейнфреймів докладають значних зусиль для поліпшення цього показника. Слід також пам'ятати, що в світі існує величезна інстальована база мейнфреймів, па якій працюють десятки тисяч прикладних програмних систем. Відмовитися від роками напрацьованого програмного забезпечення просто нерозумно. Тому в нинішній час очікується зростання об'ємів продажу мейнфреймів, які з одного боку, дозволять модернізу вати існуючі системи, забезпечивши скорочення експлуатаційних видатків, а з іншого боку, створять нову базу для найвідповідальніших застосувань.
1.4.6. Кластерні комп'ютерні системи
Двома основними проблемами побудови комп'ютерних систем для критично важливих застосувань, зв'язаних з обробкою транзакцій, керуванням базами даних і обслуговуванням телекомунікацій, є забезпечення високої продуктивності та тривалого функціонування систем. Найефективнішим засобом для досягнення заданого рівня продуктивності є застосування паралельних архітектур, які піддаються масштабуван-ню. Завдання забезпечення тривалого функціонування системи має три складових: надійність, готовність і вартість обслуговування. Всі три складові передбачають, в першу чергу, боротьбу з несправностями системи, що породжуються відмовами і збоями в її роботі. Ця боротьба ведеться по всіх трьох напрямках, що взаємозв'язані і застосовуються спільно.
Підвищення надійності базується на принципі відвертання несправностей шляхом зниження інтенсивності відмов і збоїв за рахунок застосування електронних схем і компонентів з високим і надвисоким ступенем інтеграції, зниження рівня завад, полегшених режимів роботи схем, забезпечення теплових режимів їхньої роботи, а також за рахунок вдосконалення засобів монтажу апаратури. Підвищення рівня готовності передбачає
45
зниження
в певних межах впливу відмов і збоїв
на роботу системи з допомогою засобів
контролю і корекції помилок, а також
засобів автоматичного відновлення
обчислювального процесу після прояву
несправності, включаючи апаратну і
програмну надлишко-вість, на основі
якої реалізуються різноманітні варіанти
стійкої до відмови архітектури.
Підвищення готовності є засобом боротьби
за зниження часу простою системи.
Основні експлуатаційні характеристики
системи істотно залежать від зручності
її обслуговування, зокрема від
ремонтопридатності, контролепридатності
і т. д.
В останні роки в літературі з обчислювальної техніки все частіше вживається термін "системи високої готовності" (High Availability Systems). Всі типи систем високої готовності орієнтовані на мінімізацію часу простою. Є два типи часу простою комп'ютера: плановий і неплановий. Плановий час простою зазвичай включає час, прийнятий для проведення робіт по модернізації системи і для її обслуговування. Неплановий час простою є результатом відмови системи або її компоненти. Хоча системи високої готовності, можливо, більше асоціюються з мінімізацією непланових простоїв, вони виявляються також корисними для зменшення планового часу простою.
Існує декілька типів систем високої готовності, що відрізняються своїми функціональними можливостями і вартістю. Слід відзначити, що висока готовність не дається безкоштовно. Вартість систем високої готовності набагато перевищує вартість звичайних систем. Певно тому найбільше розповсюдження отримали кластерні системи завдяки 'їх здатності забезпечити достатньо високий рівень готовності при відносно низьких витратах. Термін "кластеризація" на сьогодні в комп'ютерній промисловості має багато
різноманітних значень. Точне визначення могло б звучати так: "реалізація об'єднання машин, що представляється єдиним цілим для операційної системи, системного програмного забезпечення, прикладних програм і користувачів". Машини, клас-теризовані таким способом, можуть при відмові одного процесора дуже швидко перерозподілити роботу на інші процесори всередині кластера. Це, можливо, найважливіше завдання багатьох постачальників систем високої готовності.
Першою концепцію кластерної системи анонсувала компанія DEC, визначивши її як групу об'єднаних між собою комп'ютерів, що представляють собою єдиний вузол обробки інформації. По суті кластер цієї компанії був слабко зв'язаною багатомашинною системою з спільною зовнішньою пам'яттю, що забезпечує єдиний механізм керування і адміністрування. На рис. 1.18 показано зовнішній вигляд такого кластера.