Класифікація пк лекція №1 Класифікація комп'ютерів

Вид материала

Лекція

Содержание Робочими станціями Кластерні архітектури Основні складові частини ПК Центральний процесор CPU Оперативна пам'ять Постійна пам'ять Накопичувач на твердих магнітних дисках

Подобный материал:

• Робоча навчальна програма для студентів спеціальності 060100) "Правознавство" Київ, 335.19kb.
• Тема урока, 157.49kb.
• Архітектура обчислювальної системи. Класифікація комп'ютерів, 100.05kb.
• Лекція 3 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Основи побудови та функціонування, 125.34kb.
• Лекція 4 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Системне програмне забезпечення, 99.46kb.
• Назва модуля: Технології проектування комп’ютерних систем Код модуля, 19.17kb.
• Причини виникнення та класифікація, 250.83kb.
• 13. Функціональні ролі комп'ютерів в мережі Тема 13. Функціональні ролі комп'ютерів, 73.38kb.
• Глобальна мережа інтернет комп'ютерні мережі, 137.47kb.
• Календарно-тематичне планування з інформатики, 39.19kb.

Класифікація ПК лекція №1

Класифікація комп'ютерів

Як правило, класифікують комп'ютери, по набору розв'язуваних ними завдань, на підставі яких формуються вимоги до характеристик, забезпечуваним відповідним складом технічних і програмних засобів.

Персональні комп'ютери (ПК), призначені для задоволення потреб у розрахункових ресурсах окремого користувача. Оскільки користувачем ПК можуть бути різні люди, те й вимоги до обчислювальної потужності процесора, обсягу оперативної й зовнішньої пам'яті, складу периферійних пристроїв і їхніх характеристик можуть істотно відрізнятися. Характерним же для ПК є:

• орієнтація на саме широке застосування й наявність деякого набору стандартних технічних засобів із середніми значеннями характеристик, які можуть бути істотно поліпшені за бажанням користувача;
  
• автономне використання ПК і, як наслідок, обов'язкова наявність у кожного комп’ютера засобів уведення й відображення інформації, таких як клавіатура, миша, монітор, принтер і інших, характерних для розв'язуваних завдань;
  
• індивідуальне використання ресурсів ПК і незначне використання ресурсів інших комп'ютерів при наявності підключення до інформаційної мережі, наприклад, Інтернет;
  
• робота під керуванням немережевої операційної системи.
  

Робочими станціями називають комп'ютери, що працюють у мережі підприємства. Для робочих станцій характерно:

• орієнтація на професійних користувачів і рішення певного класу завдань, що вимагає гарної збалансованості комп'ютерів по швидкодії й обсягам оперативної і зовнішньої пам'яті, наявності, як правило, швидкодіючих внутрішніх інформаційних магістралей, і спеціальних пристроїв уведення й виводу інформації;
  
• підключення до локальної й глобальної інформаційної мережі;
  
• значне використання обчислювальних і інформаційних ресурсів інших комп’ютерів і можливість надання в загальне користування власних ресурсів;
  
• колективне використання зовнішніх пристроїв уведення й виводу інформації, наприклад, принтерів, сканерів, пристроїв доступу до глобальних мереж;
  
• робота під керуванням як немережевих, так і мережевих операційних систем.
  

Серверами називають комп'ютери, призначені для надання своїх розрахункових і інформаційних ресурсів у загальне користування й обслуговують запити від робочих станцій або ПК. Прикладні інформаційні системи, як правило, вимагають розподіленої обробки даних і реалізуються в архітектурі "клієнт-сервер". У такій архітектурі системи частина робіт виконується сервером, а частина робочою станцією або ПК.

Сервери класифікуються як по призначенню й типу надаваного ними ресурсу, наприклад, файловий сервер, сервер бази даних, принт сервер, обчислювальний сервер, сервер додатків, так і по масштабу мережі, у якій вони використовуються - сервер робочої групи, сервер відділу, сервер підприємства або корпоративний сервер.

Очевидно, що залежно від числа користувачів і типу розв'язуваних завдань вимоги до устаткування й програмного забезпечення сервера, його надійності й продуктивності міняються в досить широких межах. Характерним же є наступне:

• робота під керуванням мережевої операційної системи;
  
• наявність у складі встаткування мережних карт, що забезпечують необхідні швидкості й обсяги обміну даними;
  
• наявність швидкодіючого процесора або декількох - від двох до декількох десятків і сотень, процесорів для забезпечення необхідної обчислювальної потужності;
  
• високі вимоги до обсягів оперативної й зовнішньої пам'яті;
  
• застосування пристроїв безперебійного постачання електроструму;
  
• невисокі вимоги до пристроїв уведення й візуального відображення інформації для керування сервером і навіть, можливо, часткова або повна їхня відсутність.
  

Мейнфрейми до сьогоднішнього дня залишаються найбільш потужними обчислювальними системами загального призначення, що забезпечують безперервний цілодобовий режим експлуатації. Вони являють собою багатопроцесорні системи, що містять один або кілька центральних і периферійних процесорів із загальною пам'яттю, зв'язаних високошвидкісними магістралями передачі даних. Основне обчислювальне навантаження, природно, лягає на центральні процесори, кожний з яких, як правило, оснащується високопродуктивними векторними співпроцесорами прискорювачами операцій, а периферійні процесори забезпечують роботу з мережею й широкою номенклатурою периферійних пристроїв.

Спочатку мейнфрейми орієнтувалися на централізовану модель обчислень, працювали під керуванням патентованих операційних систем і мали обмежені можливості для об'єднання в єдину систему встаткування різних фірм виготовлювачів. Однак підвищений інтерес споживачів до відкритих систем, побудованим на базі міжнародних стандартів і можливим ефективно використати всі переваги такого підходу, заставив постачальників мейнфреймів істотно розширити можливості своїх операційних систем у напрямку сумісності. Сучасні мейнфрейми забезпечують відповідність стандартним специфікаціям відкритих систем, можливість використання загальноприйнятих протоколів мережної взаємодії й навіть надаючи можливість роботи під керуванням операційної системи іншого виробника. Вартість мейнфреймов може становити десятки й сотні тисяч доларів.

Кластерні архітектури зобов'язані своєю появою проблемам побудови розрахункових систем високої продуктивності й тривалого функціонування для критично важливих додатків, пов'язаних з обробкою транзакцій, керуванням базами даних і обслуговуванням телекомунікацій.

Найбільш ефективним способом досягнення заданого рівня продуктивності є застосування паралельних масштабованих архитектур, коли для збільшення розрахункового ресурсу або ресурсу пам'яті додаються додаткові пристрої.

Кластерну архітектуру можна визначити як комплекс спеціальним чином з’єднаних обчислювальних машин, що сприймається єдиним цілим операційною системою, системним програмним забезпеченням і прикладними програмами користувачів. Апаратна й програмна надмірність комплексу дозволяє при виявленні відмови одного процесора швидко перерозподілити роботу на інші процесори усередині кластера.

Обов’язкова додаткова інформація для самостійного вивчення:

ссылка скрыта (Top 500: в рейтинге суперкомпьютеров лидеры все те же, Компьютерное Обозрение,  17 июля 2006)

ссылка скрыта (Отказоустойчивый кластер: шаг к безопасности важных даннях, Компьютерное Обозрение,  28 февраля 2006)

Інформація зі статей наведених вище буде використовуватися при тестуванні знань.

Основні складові частини ПК

Незважаючи на величезну розмаїтість обчислювальної техніки і її надзвичайно швидке удосконалювання, фундаментальні принципи пристрою персональних комп'ютерів багато в чому залишаються незмінними. Зокрема, починаючи з найперших поколінь, будь-який персональний комп'ютер складається з наступних основних пристроїв:

- системний блок; монітор; пристрій уведення;

У свою чергу системний блок це основна частина ПК і він складається їх наступних компонентів: Корпус, процесор, материнська плата, пам'ять, відео карта, звукова карта, жорсткий диск (вінчестер), пристрої для зчитування й запису компакт дисків і т.д.

Центральний процесор CPU, від англ. Central Processіng Unіt це основний робочий компонент комп'ютера, що виконує арифметичні й логічні операції, задані програмою, управляє обчислювальним процесом і координує роботу всіх пристроїв комп’ютера. Фізично мікропроцесор являє собою інтегральну схему - тонку пластинку кремнію прямокутної форми площею всього кілька квадратних міліметрів, на якій розміщені схеми, що реалізують всі функції процесора. На даний момент існує фактично два процесоробудівника які гостро конкурують між собою це - Іntel і AMD.

Оперативна пам'ять ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory - пам'ять із довільним доступом - це швидкий запам'ятовувальний пристрій не дуже великого обсягу, безпосередньо пов'язаний із процесором і призначений для запису, зчитування й зберігання виконуваних програм і даних. ОЗУ використовується тільки для тимчасового зберігання даних. Для ефективної роботи сучасного програмного забезпечення бажано мати мінімум 512 Мбайт ОЗУ.

Постійна пам'ять ПЗУ, англ. ROM (Read Only Memory) це енергонезалежна пам'ять, будь-які дані записані в неї, зберігаються при вимиканні живлення. Тому в ROM міститься програмне забезпечення, що дозволяє зробити ініціалізацію комп'ютера при його включенні й завантажити операційну систему.

Накопичувач на твердих магнітних дисках англ. HDD - Hard Dіsk Drіve або вінчестер - це запам'ятовувальний пристрій великої ємності, у якому носіями інформації є круглі алюмінієві або скляні пластини, обидві поверхні яких покриті шаром магнітного матеріалу (на основі тонкоплівкового сплаву FePt). Використовується для постійного зберігання інформації - програм і даних.

Вінчестери мають дуже велику ємність: від десятків до сотень Гбайт. Основні характери-стики, що впливають на продуктивність вінчестера: швидкість обертання шпинделя досягає 7200 про./мін. (або 5400 про./мін.), і кількість Гб на пластину.

Відеокарти служать у найбільш простому варіанті для висновку зображення на екран.