Перспективы архитектур ввода/вывода для серверов и рабочих станций. [2]
Архитектура современных компьютеров, изображенных на рис 1, предусматривает наличие разделяемой шины ввода/вывода, а также специальных мостов, через которые данные поступают в шину ввода/вывода из других шин. В результате в системе образуются узкие места, заметно снижающие ее производительность. Спецификация NGIO не потребует внесения изменений в архитектуру микропроцессоров и сможет использоваться в серверах, которые создаются на платформах, отличных от Intel, например в компьютерах Sun с процессорами UltraSPARC или в серверах Compaq, построенных на основе процессоров Alpha.
Рис.1. Современная архитектура ввода/вывода
Корпорации IBM и Intel разработали новую архитектуру ввода/вывода (рис.2), которая должна сменить используемую сегодня спецификацию PCI, развитие которой заметно отстает от темпов увеличения вычислительной мощности процессоров. IBM предлагает спецификацию Future I/O, позаимствованное из архитектуры мэйнфреймов и базирующееся на использовании коммутируемых соединений, или каналов, как ее называют в самой IBM. Такая технология применялась в широко известных мэйнфреймах S/390.
Рис.2 Перспективная архитектура ввода/вывода
Таким образом, наблюдается вытеснение большей части шинных архитектур ввода/вывода коммутируемыми каналами. Многопроцессорные комплексы по-прежнему планируется строить на основе шины, но взаимодействие этой шины с остальной частью системы будет осуществляться при помощи канального адаптера хоста HCA (host channel adapter). В этом случае адаптер HCA через коммутатор подключается к конечным канальным адаптерам (target channel adapters, TCA), которые в свою очередь обмениваются данными с контроллерами Gigabit Ethernet, Fibre Channel, SCSI и другими каналами ввода/вывода.
Предлагаемый стандарт NGIO - преемник шин PCI и PCI X, в поддержку которых высказались все основные производители аппаратного обеспечения. Большинство аналитиков согласны, что существующая архитектура шины PCI уже не сможет адекватно поддерживать работу более мощных приложений. Современные процессоры Xeon компании Intel позволяют передавать данные со скоростью около 800 Мбит/с, перспективный 32-разрядный процессор Foster будет рассчитан на пропускную способность 3,2 Гбит/с, а производительность процессора McKinley может оказаться еще выше.
7. Преимущества сетей перед автономными компьютерами
Структурированная кабельная система это наиболее современное решение проблемы соединения многочисленных видов телекоммуникационного и компьютерного оборудования предприятия.
Но, поскольку современность, вообще говоря, не есть технико-экономическая категория, мы не склонны утверждать, что всегда и везде следует применять именно СКС. Действительно, это достаточно дорогая вещь, а всякие солидные затраты должны быть столь же солидно обоснованы.
Если, к примеру, вы снимаете под офис некое временное помещение, заранее зная, что через год-полтора его покинете, то вполне можно обойтись временными же средствами. Также нелепо рассуждать об СКС, если специфика вашей компании такова, что больше двух-трех компьютеров ей никогда не понадобится.
Если же предприятие достаточно крупное, устраивается в помещении или здании надолго, имеет большое количество автоматизированных рабочих мест с телефонами, бесперебойность работы информационной системы жизненно необходима, то СКС становится единственно верным решением.
В самом деле, можно воспользоваться гибкими пластиковыми шлангами для полива огорода на даче, но никто не станет делать на базе таких шлангов водопровод в многоэтажном доме, хотя это, наверное, было бы дешевле. Нормальная же кабельная сеть даже более важна для большинства предприятий, чем водопровод, так как отсутствие в течение некоторого времени воды не приводит к столь серьезным последствиям, как «падение» компьютерных сетей и потеря информацинной связи с внешним миром.
К сожалению, почти всегда за надежность работы информационной системы и за финансовые вложения в нее отвечают разные люди. И желание сэкономить сегодня часто оборачивается существенно большими потерями завтра. Даже не ЧП с информационной системой, а, казалось бы, незначительное изменение в размещении подразделений предприятия может вызвать довольно объемные «неожиданные» затраты.
К тому же в старых, особенно больших государственных и бывших государственных предприятиях компьютерными сетями и телефонией часто занимаются разные службы, которые не только не сотрудничают, но конкурируют друг с другом. Замена этих отдельных кабельных сетей единой и надежной сетью навряд ли может вызвать энтузиазм у людей, зарабатывающих свой хлеб ремонтом этого устаревшего и запутанного хозяйства, в котором никто, кроме них самих, не в состоянии разобраться.
Поэтому далее мы очень кратко изложим наиболее существенную информацию об СКС, чтобы лица, принимающие финансовые решения, могли оценить не только капитальные затраты на кабельную систему, но и перспективы ее эксплуатации.
СКС является альтернативой традиционного подхода, предполагающиего наличие для каждой подсистемы собственного автономного каблирования, привязанного, кроме того, к неизменной структуре предприятия.
Структурированная кабельная система является частью единой инженерной инфраструктуры здания или комплекса помещений, обеспечивая подключение любого стандартного оборудования, работу любого стандартного приложения и универсальный сервис.
Физически СКС представляет собой иерархическую систему, включающую в себя структурные подсистемы и состоит из полного набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Эти элементы представляют из себя единую систему - “конструктор” - позволяющую реализовать любую необходимую конфигурацию сети.
Преимущества СКС перед обычными кабельными системами:
Универсальность. Для обмена данными в ЛВС, организации телефонной сети, сети передачи видеоинформации или сигналов от датчиков охранных систем используется единая кабельная система. Использование универсальных розеток на рабочих местах позволяет подключать к ним различные виды оборудования.
Гибкость и перспективность (futureproof). СКС позволяет легко и быстро изменять конфигурацию любой подключенной к ней системы и перестраивать их в соответствии с перемещениями, связанными, например, с изменениями структуры управления предприятия или переездами отдельных подразделений или сотрудников. СКС позволяет вносить изменения и наращивать возможности подсистем, совершенно не затрагивая собственно кабели.
Высокая надежность. Грамотно спланированная СКС устойчива к внештатным ситуациям и гарантирует высокую надежность в течение многих лет.
Единая СКС гарантирует полное отсутствие взаимовлияний и завязок между сетями различного назначения.
Минимум обслуживающего персонала. Один администратор может контролировать и обеспечивать безопасность работы всей системы. Ввиду чрезвычайно высокой надежности вмешательство его бывает необходимо только в случае реконфигурации сети. Поэтому нет необходимости держать такого человека как самостоятельную штатную единицу. Гораздо выгоднее в этих редких случаях обратиться к компании, строившей сеть.
Локальные сети позволяют обеспечить:
* Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом, находящемся на файл сервере.
* Передача файлов. Возможность быстрого копирования файлов любого размера с одной машины на другую.
* Доступ к информации и файлам. ЛВС позволяет запускать прикладные программы с любой из рабочих станций, где бы она ни была расположена.
* Разделение прикладных программ. ЛВС позволяет нескольким пользователям одновременно использовать одну и ту же копию программы.
* Одновременный ввод данных в прикладные программы.
* Разделение периферийного оборудования. Возможность использования одного устройства несколькими пользователями со своих персональных компьютеров.
На текущем этапе развития объединения компьютеров сложилась ситуация когда имеется большое количество компьютеров работающих отдельно от всех остальных компьютеров и не имеющих возможность гибко обмениваться с другими компьютерами информацией. Невозможно создание общедоступной базы данных, накопление информации при существующих объемах и различных методах обработки и хранения информации. При имеющейся возможности подключения к глобальным вычислительным сетям типа Internet необходимо осуществить подключение к информационному каналу не одной группы пользователей, а всех пользователей с помощью объединения в глобальные группы.
8. Прозрачность сети
Прозрачность (transparency) сети достигается в том случае, когда сеть представляется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная машина с системой разделения времени. Известный лозунг компании Sun Microsystems: «Сеть - это компьютер» - говорит именно о такой прозрачной сети.
Прозрачность может быть достигнута на двух различных уровнях - на уровне пользователя и на уровне программиста. На уровне пользователя прозрачность означает, что для работы с удаленными ресурсами он использует те же команды и привычные ему процедуры, что и для работы с локальными ресурсами. На программном уровне прозрачность заключается в том, что приложению для доступа к удаленным ресурсам требуются те же вызовы, что и для доступа к локальным ресурсам. Прозрачность на уровне пользователя достигается проще, так как все особенности процедур, связанные с распределенным характером системы, маскируются от пользователя программистом, который создает приложение. Прозрачность на уровне приложения требует сокрытия всех деталей распределенности средствами сетевой операционной системы.
Сеть должна скрывать все особенности операционных систем и различия в типах компьютеров. Пользователь компьютера Macintosh должен иметь возможность обращаться к ресурсам, поддерживаемым UNIX-системой, а пользователь UNIX должен иметь возможность разделять информацию с пользователями Windows 95. Подавляющее число пользователей ничего не хочет знать о внутренних форматах файлов или о синтаксисе команд UNIX. Пользователь терминала IBM 3270 должен иметь возможность обмениваться сообщениями с пользователями сети персональных компьютеров без необходимости вникать в секреты трудно запоминаемых адресов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
