Конспект лекцій з дисципліни: «Автоматизація виробничіх процесів та мікропроцесорна техніка»

Уровни сети

Каждый сетевой уровень имеет свои собственные характеристики и показатели производительности. Как уже говорилось, имеются разные причины для выбора тех или иных протоколов и компонент сетевого оборудования. Обычно выбор диктуется правилами, принятыми в вашей фирме, и тем, с каким другим сетевым оборудованием ваши системы будут соединяться через сеть. В нашем курсе вы не найдете призывов применять тот или иной сетевой протокол или какое-либо определенное сетевое оборудование. В данном разделе мы оценим относящиеся к программному обеспечению и к оборудованию факторы, которые могут повлиять на функциональность и производительность SQL Server.

Уровень программного обеспечения (сетевые протоколы)
Как уже говорилось, к сетевым протоколам относятся именованные каналы (named pipes), TCP/IP, NWLink IPX/SPX, AppleTalk и Banyan VINES. Важно отметить, что все сетевые протоколы функционируют примерно одинаковым образом, по крайней мере, с точки зрения SQL Server. Если сеть не функционирует или работает не так, как вам надо, то эта проблема, скорее всего, связана с уровнем оборудования.
С другой стороны, проблемы с соединениями обычно возникают либо на уровне сетевых библиотек, либо на уровне сетевого протокола. Если у вас имеются проблемы с соединением клиента SQL Server с сервером SQL Server 2000, то попробуйте соединиться как-либо по-другому, например, через Проводник Windows. Если вы можете соединиться через Проводник Windows, но не можете через SQL Server, то ваша проблема, видимо, связана с SQL Server. Проверьте, что попытки соединения производятся через правильный сетевой протокол. Если сконфигурировано много протоколов, то будет сложнее определить, какой именно протокол используется. Если вы можете соединяться с сервером через PING, Internet Explorer или через какой-либо другой внешний источник, то проблема связана, скорее всего, с вашим выбором сетевых библиотек.
Независимо от того, какой именно сетевой протокол вы применяете, на уровне оборудования может возникнуть множество вопросов, относящихся к производительности. Вы избавитесь от многих проблем, если сконфигурируете систему так, что она не будет выходить за пределы возможностей вашей сети.
Уровень оборудования (аппаратный уровень)

Вы должны понимать работу уровня оборудования (аппаратного уровня), чтобы уметь найти причину возникновения проблем с производительностью. Уровень физического оборудования и уровень протоколов независимы друг от друга, это значит, что вы можете запускать разные сетевые протоколы на любом количестве устройств сетевого оборудования. Производительность сети можно оценить в зависимости от выбранного вами сетевого оборудования. Объем трафика, который может быть обработан сетью, зависит как от типа сети, так и от ее скорости.

Магистральная архитектура как основа современных ЭВМ

Современные ЭВМ могут иметь различную архитектуру, но обязательно содержат в своей структуре следующие элементы (Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции. Устройство управления (УУ), которое организует процесс выполнения программ. Запоминающее устройство (память) для хранения программ и данных. Внешние устройства для ввода–вывода информации (ВУ).) и используют основной принцип функционирования ЭВМ – принцип программируемости, дополненный новыми принципами, к которым можно отнести принципы модульности, магистральности и микропрограммируемости.

Модульность – это способ построения компьютера на основе набора модулей. Модулем называется конструктивно и функционально законченный электронный блок в стандартном исполнении. Это означает, что с помощью модуля может быть реализована какая-то функция либо самостоятельно, либо совместно с другими модулями.
Магистральность – это способ соединения между различными модулями компьютера, когда входные и выходные устройства модулей соединяются одними и теми же проводами, совокупность которых называется шиной. Магистраль компьютера состоит из нескольких групп шин, разделяемых по функциональному признаку — шина адреса, шина данных, шина управления.
Микропрограммируемость – это способ реализации принципа программного управления. Суть его состоит в том, что принцип программного управления распространяется и на реализацию устройства управления. Другими словами, устройство управления строится точно так же, как и весь компьютер, только на микроуровне, т.е. в составе устройства управления имеется своя память, называемая управляющей памятью или памятью микрокоманд, свой «процессор», свое устройство управления
и т. д.
Децентрализация управления предполагает иерархическую организацию структуры ЭВМ. Централизованное управление осуществляет устройство управления главного, или центрального, процессора. Подключаемые к центральному процессору модули (контроллеры и КВВ) могут, в свою очередь, использовать специальные шины или магистрали для обмена управляющими сигналами, адресами и данными. Инициализация работы модулей обеспечивается по командам центральных устройств, после чего они продолжают работу по собственным программам управления. Результаты выполнения требуемых операций представляются ими “вверх по иерархии” для правильной координации всех работ.
Иерархический принцип построения и управления характерен не только для структуры ЭВМ в целом, но и для отдельных ее подсистем.
Использование рассмотренных принципов и объединение в одном устройстве, названом центральный процессор (ЦП), АЛУ и УУ, привели к видоизмененной структуре современной ЭВМ, изображенной на рис. 1.

Наиболее распространенной является структура вычислительной системы (ВС), имеющая две или три (в большинстве случаев) общих магистрали (шины), к которым под воздействием устройств управления могут поочередно подключаться, входящие в систему узлы (см. рис. 2).

В приведенной на рис. 2. схеме, обработку информации осуществляет ЦП, синхронизируемый тактовыми импульсами устройства синхронизации. Обмен информацией между МП и остальными блоками ВС осуществляется по трем магистралям (шинам): адресной, данных и управляющей. Магистраль адреса (МА, ША) служит для передачи кода адреса, по которому производится обращение к устройствам памяти ввода-вывода и прочим внешним устройствам. Обрабатываемая информация и результаты вычислений передаются по магистрали данных (МД, ШД). Магистраль управления (МУ) передает управляющие сигналы на все блоки ВС, настраивая устройства, участвующие в выполняемой команде, на нужный режим работы.

Использование в ВС трех магистралей обеспечивает высокое быстродействие и упрощает процесс вычисления. Возможно построение ВС с одной или двумя магистралями, по которым последовательно передаются код адреса и обрабатываемая информация, но при этом значительно возрастает время выполнения команды и усложняется организация обмена информацией между узлами.