Вычислительные системы и их классификация

К настоящему времени спроектированы и опробованы сотни различных компьютеров, использующих в своей архитектуре тот или иной вид параллельной обработки данных.

Попытки систематизировать все множество архитектур вычислительных систем начались в конце 60-х годов и непрерывно продолжаются по сей день. Ясно, что навести порядок в хаосе очень важно для лучшего понимания исследуемой предметной области, тем более что нахождение удачной классификации может иметь целый ряд существенных следствий. Вычислительные системы могут классифицироваться по различным признакам. Причем количество и интерпретация этих признаков различными авторами различна. В основном ВС классифицируются по следующим признакам:

a) по типу компонентов вычислительные системы разделяются на:

Ÿ однородные;

Ÿ неоднородные.

Однородная ВС строится на базе однотипных компьютеров или процессоров. Однородные системы позволяют использовать стандартные наборы технических, программных средств, применять стандартные протоколы (процедуры) сопряжения всех компонентов вычислительной системы. Поэтому расширение, модернизация, техническое и программное обслуживание таких систем является вполне определенными и достаточно простыми процедурами.

Неоднородная ВС включает в свой состав различные типы компьютеров или процессоров. При построении системы приходится учитывать и согласовывать их технические и функциональные характеристики, что существенно усложняет создание и обслуживание неоднородных систем.

b) по режимам работы вычислительные системы разделяются на:

Ÿ оперативные (режим on-line);

Ÿ неоперативные (режим off-line).

Оперативные системы работают в реальном масштабе времени, в них реализуется оперативный режим обмена информацией — ответы на запросы поступают незамедлительно.

В неоперативных ВС допускается режим «задержанного ответа», когда результаты выполнения запроса можно получить с некоторой задержкой (иногда даже в следующем сеансе работы системы).

c) по способу управления различают ВС:

Ÿ с централизованным управлением;

Ÿ децентрализованным управлением..

В первом случае управление выполняет выделенный компьютер или процессор, во втором — эти компоненты равноправны и могут брать управление на себя.

d) по месту расположения ВС подразделяются на:

Ÿ территориально-сосредоточенные (все компоненты располагаются в непосредственной близости друг от друга);

Ÿ распределенные (компоненты могут располагаться на значительном расстоянии, например, вычислительные сети).

e) по количеству и типу вычислительных машин входящих в систему ВС делятся на:

Ÿ одномашинные;

Ÿ многомашинные;

Ÿ многопроцессорные.

Одномашинные системы состоят из одного комплекта управляющих, вычислительных и внешних устройств (которых может быть достаточно много и разных).

Многомашинные системы могут из нескольких или множества комплектов процессоров и внешних устройств.

Многопроцессорные системы могут иметь в своем составе от двух до нескольких десятков и сотен процессоров, связанных с общей памятью.

Лекция 3