Классификация ЭВМ по мощности и месту в информационных системах.

Можно привести много различных вариантов классификации компьютеров. Приведенная ниже отражает возможности компьютеров с практической точки зрения.

1. Персональные компьютеры (ПК).Они предназначены для удовлетворения потребностей в вычислительных ресурсах отдельного пользователя. Пользователи ПК могут сильно различаться:от домашней хозяйки, до программиста.

Общим же для ПК является:

· ориентация на самое разнообразное применение, поэтому требования к компьютерам могут сильно отличаться: по мощности процессора, объемам оперативной и внешней памяти, составу и характеристикам периферийных устройств;

· наличие у каждого компьютера средств ввода и вывода информации и её визуального отображения, таких как клавиатура, мышь, монитор, принтер и других;

· незначительное использование ресурсов других компьютеров при наличии подключения к информационной сети, например, интернет;

· работа под управлением несетевой операционной системы.

2. Рабочие станции.Так называют компьютеры, работающие в составе локальной сети. По своим параметрам они мало отличаются от ПК, но имеют и специфические черты:

· ориентация на профессиональных пользователей и решение определенного класса задач, требующая хорошей сбалансированности компьютеров и наличия различного специального оборудования;

· значительное использование ресурсов других компьютеров и возможность предоставления в общее пользование собственных ресурсов;

· коллективное использование внешних устройств ввода и вывода информации: принтеров, сканеров, устройств доступа к глобальным сетям;

· работа под управлением как несетевых, так и сетевых операционных систем.

3. Серверы.Это компьютеры, предназначенные для обслуживания т рабочих станций (слова «сервер» и «сервис» - одного корня).[8]

Компьютерные сети работают на основе взаимодействия программ-клиентов и программ-серверов.

Программа-клиент формирует запрос на получение какой-либо информации и осуществляет полученной информации. Если это не автоматический процесс, то запрос с помощью соответствующего программного обеспечения, в конечном счете, осуществляет человек, пользователь.

Программа-сервер принимает запрос от клиента, осуществляет его обработку и выполнение. После чего сервер передает выполненное задание клиенту.

Программы-серверы, как правило, устанавливают на мощных и надежных компьютерах-серверах, которые называют тоже серверами. Хотя эти требования необязательны – в режиме сервера может работать любой компьютер.

Сервер – это компьютер, в котором большую часть его рабочего времени работают программы-серверы.

К распространенным услугам, которые предоставляют серверы, относятся.

· Хранение данных, на так называемых файловых серверах.

· Выполнение удаленных заданий. Это приобретающие популярность облачные технологии, в которых программа находится на сервере производителя. Клиент отправляет туда исходные данные, в ответ получает результат. Например, так можно работать в Word, когда все операции по обработке текста осуществляются на сервере Microsoft.

· Сетевые подключения. Сюда относится, например, подключение пользователя к Интернету, осуществляемое провайдером. А также подключение к корпоративной сети организации, или к местной, районной сети.

· Аппаратные подключения. Например, в офисном помещении имеется несколько компьютеров и один принтер. Принтер подключен к одному компьютеру, а остальные имеют доступ к нему через принт-сервер.

Бывают и другие виды серверных услуг.

Как правило, сервер и рабочие станции работают в архитектуре «клиент-сервер», где часть работ выполняется сервером, а часть – рабочей станцией. Сервер может обслуживать от нескольких пользователей до 1000.Очевидно, что с увеличением числа пользователей и усложнением типа решаемых задач требования к производительности и надежности сервера увеличиваются в широких пределах.

Серверы классифицируются:

· по назначению и типу предоставляемого ими ресурса, например, файловый сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений,

· по масштабу сети, в которой они используются - сервер рабочей группы, сервер отдела, сервер предприятия или корпоративный сервер.

Общие черты серверов:

· работа под управлением сетевой операционной системы;

· для мощных серверов – многопроцессорность: наличие от двух до нескольких сотен процессоров, необходимую вычислительную мощность можно обеспечить только совместной параллельной работой процессоров;

· высокие требования к объемам оперативной памяти и внешней памяти (терабайты);

· мощные блоки питания, часто круглосуточная работа;

· невысокие требования к устройствам ввода и визуального отображения информации, возможно частичное или полное их отсутствие.

г. Большие ЭВМ (мейнфреймы) и суперкомпьютеры.Main – большой, frame – рамки, границы.

Это мощные вычислительные системы, с круглосуточным режимом эксплуатации. Стоимость может составлять от десятков тысяч до сотен миллионов долларов, их эксплуатация также обходится недешево.

Все крупные компьютеры представляют собой многопроцессорные системы, с индивидуальной или общей памятью, связанные высокоскоростными магистралями передачи данных. Число процессоров для разных машин – от нескольких десятков до полутора миллионов.

Круг применяемых процессоров шире, чем для ПК, более 20 наименований:Pentium, Alpha, Hewlett Packard, Compac, Cray и др.По своим характеристикам эти процессоры могут быть хуже, чем те, что используются для ПК. Но даже не очень мощные процессоры можно объединить в высокопроизводительную систему.

Производительность многопроцессорной техники измеряется в GFLOPS (Giga Floatings Operations Per Second) – миллиард операций в секунду над числами с плавающей запятой. У самых мощных компьютеров производительность превышает десятки тысяч гигафлопс, то есть десятки петафлопс.

Области применения: научно-технические и экономические расчеты, оборонная тематика, моделирование глобальных явлений (климат, погода, деятельность человека и др.).

В области создания суперкомпьютеров наблюдается внушительный прогресс. Каждый год в США и других странах создаются компьютеры с параметрами, значительно превышающими существующие. Данные по производительности и составу суперкомпьютеров быстро устаревают; современные новации в этой области всегда можно посмотреть на ресурсе www.top500.org.

Архитектура ПК

Под архитектурой ЭВМ, в частности персональных компьютеров (ПК) понимается совокупность сведений об основных устройствах компьютера и их назначении, о способах представления программ и данных в машине, об особенностях организации и функционирования компьютера.

В состав архитектуры или конфигурации компьютера входят три компонента:

· аппаратная конфигурация (или Hardware);

· программная конфигурация (или Software):

· данные пользователя.

Очень часто решение одних и тех же задач может обеспечиваться как аппаратными, так и программными средствами. В среднем аппаратные решения оказываются дороже, зато реализация программных решений требует более высокой квалификации персонала.