Geum.ru

М. Н. Машкин Информационные технологии Учебное пособие

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


21.4Распределённая обработка данных
21.5Цели распределенной обработки данных
Подобный материал:
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   45

21.3Терминология


Трудно провести различие между терминами "распределенный", "разделенный" и "совместный".

- данные и обработка являются "распределенными" или "разделенными", то есть, выполнение операции требует использования нескольких процессоров;

- термин "совместный" (cooperatif) является более специфическим: диалог между двумя прикладными системами с целью осуществления некой задачи.

В дальнейшем мы будем использовать все три термина (при этом слово "распределенный" лучше всего передает смысл английского "distributed", откуда и название книги). Возможность взаимодействия определяют как способность систем к совместному использованию данных или к совместной работе с использованием стандартных интерфейсов. Она подразумевает возможность связи между машинами, изготовленными различными фирмами. Возможность взаимодействия подразумевает понятие "открытых систем",то есть систем, способных к коммуникации в неоднородной среде.

21.4Распределённая обработка данных


С точки зрения хронологии, взаимодействие между программами последовательно приобретало следующие формы:
- обмен: программы различных систем посылают друг другу сообщения (как правило, файлы);
- разделение: имеется непосредственный доступ к ресурсам нескольких машин (совместное пользование файлом, например);
- совместная работа: машины играют в реализации программы взаимодополняющие роли.

Рассмотрим пример, иллюстрирующий эту эволюцию. Речь пойдет о проектировании в области механики; традиционный подход заключается в следующем:
- построение "проволочной модели" (maillage) (графического представления геометрии физической модели) на рабочей станции;
- перенос на ЭВМ Cray файла модели, вводящего код вычислений;
- результаты расчетов, выполненных на ЭВМ Cray переносятся на рабочую станцию и обрабатываются графическим постпроцессором.

Этот способ обладает следующими недостатками:
- обмен данными производится посредством переноса файлов с одной машины на другую;
- обработка файлов осуществляется последовательно, в то время как расчеты на ЭВМ Cray только выиграли бы, если было бы возможно обеспечить взаимодействие с пользователем, используя графические и эргономические возможности рабочей станции, а некоторые расчеты, осуществляемые на последней, лучше было бы выполнить на машине Cray.

Для того, чтобы избавиться от этих неудобств, необходимо перейти от вышеназванных вариантов решения задач к применению методики совместной работы, на основе понятия "прозрачности". Пользователь будет видеть только одну машину (свою станцию) и только одну прикладную программу. Распределенная обработка данных, таким образом, представляет собой программу, выполнение которой осуществляется несколькими системами, объединенными в сеть. Как правило, расчетная часть программы выполняется на мощном процессоре, а визуальное отображение выводится на рабочей станции с улучшенной эргономичностью. Разделение опирается на модель "клиент-сервер", к которой мы еще вернемся. Этот вид обработки данных организуется по принципу треугольника (рис.26.4.):

- пользователь обладает рабочей станцией;

- решение задач требует обращения к устройству обработки данных (спецпроцессору, например) и к серверу данных, и все это прозрачно для пользователя.



Рис 26.4. Треугольная организация вычислительного процесса

21.5Цели распределенной обработки данных


Целью распределенной обработки данных является оптимизация использования ресурсов и упрощение работы пользователя (что может вылиться в усложнение работы разработчика). В основе этого лежат:

- Оптимизация использования ресурсов.

Термин ресурс, в данном случае используется в самом широком смысле: мощность обработки (процессоры), емкость накопителей (память или диски), графические возможности (2-х или 3-х мерный графический процессор, в сочетании с растровым дисплеем и общей памятью), периферийные устройства вывода на бумажный но- ситель (принтеры, плоттеры). Эти ресурсы редко бывают собраны на одной машине: ЭВМ Cray обладает мощными расчетными возможностями, но не имеет графических возможностей, а также возможностей эффективного управления данными. Отсюда принцип совместной работы различных систем, используя лучшие качества каждой из них, причем пользователь имеет их в распоряжении при выполнении только одной программы.

- Упрощение работы пользователя.

Действительно, распределенная обработка данных позволяет:
- повысить эффективность посредством распределения данных и видов обработки между машинами, способными наилучшим образом управлять ими;
- предложить новые возможности, вытекающие из повышения эффективности;
- повысить удобство пользования. Пользователю более нет необходимости разбираться в различных системах и осуществлять перенос файлов.

Основные недостатки этого подхода заключаются в следующем: - зависимость от характеристик и доступности сети. Программа не сможет работать, если сеть повреждена. Если сеть перегружена, эффективность уменьшается, а время реакции систем увеличивается. - проблемы безопасности. При использовании нескольких систем увеличивается риск, так как появляется зависимость от наименее надежной машины сети.

C другой стороны, преимущества весьма ощутимы:

- распределение и оптимизация использования ресурсов. Это основная причина внедрения распределенной обработки данных;

- новые функциональные возможности и повышение эффективности при решении задач;

- гибкость и доступность. В случае поломки одной из машин, ее пытаются заменить другой, способной выполнять те же функции.