Многомашинные вычислительные комплексы мвк и вычислительные сети вс

Тема 3: Автоматизированные информационные системы. Многомашинный вычислительный комплекс и вычислительные сети.

Автоматизированная информационная система (АИС) предназначена для повышения эффективности функционирования организации или предприятия путем подготовки оптимальных управленческих решений с участием человека.

АИС представляет собой более высокий уровень развития информационных систем, включая совокупность:

1. Потока информации.
2. Математических моделей.
3. Технических, программных и технологических средств
4. Специалистов.

Понятие информационного продукта, услуги, ресурса, коммуникационной среды, абонентской системы.

Информационный продукт – результат функционирования любой информационной системы, который представляет собой совокупность данных, представленных пользователю в определенной форме.

Информационная услуга – представление пользователю информационного продукта на базе ЭВМ и программного обеспечения.

Предметом отношений между физическими и юридическими лицами являются информационные ресурсы, которые представляют собой отдельные документы или массивы документов, размещенные на различных видах носителей.

Область, в которой создается, преобразуется и используется информация, называется информационным пространством или информационной средой (сферой).

Под абонентами системы понимаются объекты, формирующие и использующие массивы данных (отдельные ЭВМ, терминалы, группы ЭВМ и т.д.).

Станции – аппаратура, которая выполняет операции передачи и приема информации.

Взаимодействие абонентов осуществляется с помощью физической передающей среды, которая представляет собой линии связи или пространства, в котором распространены электромагнитные волны.

Совокупность абонентов и станций – абонентская система.

Коммуникационная сеть обеспечивает передачу данных, информационных потоков между абонентскими системами.

Понятие многомашинных вычислительных комплексов и вычислительных сетей.

Развитие информационных технологий привело к необходимости объединения ЭВМ, имеющих различные технические характеристики в единую систему с помощью каналов связи. Это позволило повысить оперативность, точность и эффективность обработки информации за счет рационального использования преимуществ отдельных ЭВМ и привлечения к решению задач достаточно крупных коллективов, находящихся на значительном удалении друг от друга.

Таким образом, причиной появления многомашинных вычислительных комплексов и вычислительных систем является возможность совместного использования технических средств и ПО.

Система построения многомашинных комплексов и вычислительных систем

Многомашинные вычислительные комплексы

Источник

Многомашинные вычислительные комплексы

Многомашинные вычислительные комплексы (ММВК) — это программно аппаратное объединение группы вычислительных машин, в которых:

1. На каждой из машин работает своя операционная система (этот признак отличает ММВК от многопроцессорного вычислительного комплекса).
2. В ММВК имеются общие физические ресурсы, например ОЗУ, ВЗУ или общие каналы связи (а, следовательно, имеются проблемы синхронизации доступа).

ММВК использовались в качестве систем сбора и обработки больших наборов данных, и для организации глобальных терминальных комплексов. ММВК появились в начале 60-х и сейчас продолжают успешно существовать. Одно из основных применений ММВК — это дублирование вычислительной мощи, примером таких систем может служить любая система управления важными технологическими процессами. В ММВК общий ресурс является общим не только для всех ВС, но и для групп ВС, благодаря этому мы можем организовывать ММВК сложной структуры, необходимой для решения конкретной проблемы (Например, ММВК для продажи авиабилетов и ММВК для параллельного проведения какого-нибудь сложного научного расчета). Мы также обсудили тот факт, что в ММВК на каждой из машин работает своя операционная система. Отсюда вытекает, что все проблемы взаимодействия должны решаться на уровне взаимодействия ОС. Система, аналогичная ММВК, но в которой работает одна ОС, — многопроцессорная ВС. Существуют задачи, для которых не хватает средств, предоставляемых терминальными комплексами. Это, например, проблема организации больших баз данных. В этом случае используют ММВК. В ММВК имеется проблема синхронизации доступа к разделяемым ресурсом. Разделяемыми ресурсами могут быть устройства внешней памяти, ОЗУ, каналы связи, соединенные двумя или более компонентами вычислительного комплекса. Рассмотрим такой пример. У нас есть ММВК, состоящий из двух ВС. Разделяемый ресурс — жесткий диск. Проблема в данном случае явно формулируется так: «Нужно научить две ВС синхронизированно обмениваться с HDD.» Т. е. если программа одной ВС что-то пишет на HDD, то область данных, в которую она пишет или весь HDD должны быть заблокированы для другой ВС (Проблема напоминает проблему семафоров). Одно из решений — коммутатор HDD, некий контроллер, который имеет команду, блокирующую HDD. При начале обмена одной вычислительной системы доступ к HDD заблокирован для других ВС. А эта ВС в монопольном режиме использует HDD. Если другая ВС попытается начать обмен с HDD возможны два решения:

1. синхронное ожидание;
2. асинхронное ожидание (система не будет простаивать, она временно остановит процесс, подавший заказ на обмен и активизирует другой процесс).

На самом деле коммутаторы, конечно, более интеллектуальны. Они, например, устанавливают блокировку не на весь HDD, а только на некоторые его блоки. Приведенное выше решение привлекает своей технической простотой как с аппаратной точки зрения, так и с точки зрения программной реализации (нет сложных взаимосвязей), но оно имеет существенный недостаток. ВС может заблокировать HDD и после этого зациклиться. Для борьбы с такими ситуациями можно использовать различные устройства, отличные от коммутатора HDD, позволяющие послать сигнал от одной ВС к другой. Это может быть, например, низкоскоростной канал связи (скорость передачи нам здесь не нужна).

Источник