Классификация ЭВМ

Введение

        В  настоящее время в мире произведены,  работают и продолжают выпускаться  миллионы вычислительных машин,  относящиеся к различным поколениям, типам, классам; отличающиеся  своими областями применения, техническими  характеристиками и вычислительными  возможностями. Традиционно электронную  вычислительную технику разделяют  на аналоговую и цифровую, что  напрямую связано с двумя формами  представления информации.

       В настоящее  время под словом ЭВМ, или  компьютер, обычно понимают цифровые  вычислительные машины, в которых  вся информация кодируется двоичными  кодами чисел. Именно эти машины  благодаря универсальным возможностям  и являются самой массовой  вычислительной техникой. В отличие  от аналоговых цифровые машины  обеспечивают получение более  высокой точности вычислений, но  любая программная обработка  является источником задержки  результатов, временных ошибок. Чем  сложнее программы обработки,  тем больше погрешности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация ЭВМ

      по принципу  действия:                 

-      аналоговые (АВМ) - вычислительные машины непрерывного  действия, работают с информацией,  представленной в непрерывной  (аналоговой) форме, т.е. в виде  непрерывного ряда значений какой-либо  физической величины (чаще всего  электрического напряжения).

        Аналоговые  вычислительные машины весьма  просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения  на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется  по желанию оператора и может  быть сделана сколь угодно  большой (больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность 2-5%).На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.

-       цифровые (ЦВМ) - вычислительные машины дискретного  действия, работают с информацией,  представленной в дискретной, а  точнее, в цифровой форме.

-        гибридные  (ГВМ) - вычислительные машины комбинированного  действия, работают с информацией,  представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они  совмещают в себе достоинства  АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно  использовать для решения задач  управления сложными быстродействующими  техническими комплексами. Наиболее  широкое применение получили  ЦВМ с электрическим представлением  дискретной информации - электронные  цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными  вычислительными машинами (ЭВМ), без  упоминания об их цифровом  характере.

               по назначению

-   универсальные (общего  назначения) - предназначены для  решения самых различных технических  задач: экономических, математических, информационных и других задач,  отличающихся сложностью алгоритмов  и большим объемом обрабатываемых  данных. Они широко используются  в вычислительных центрах коллективного  пользования и в других мощных  вычислительных комплексах.

-    проблемно-ориентированные  - служат для решения более  узкого круга задач, связанных,  как правило, с управлением  технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно  небольших объемов данных; выполнением  расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами. К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы

-   специализированные - используются для решения узкого  круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы. К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

           по размерам и функциональным  возможностям

1.    сверхбольшие (суперЭВМ)

2.    большие

3.    малые

4.    мини

5.    сверхмалые (микроЭВМ)

         К  суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду. Супер-компьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

        Архитектура  суперкомпьютеров основана на  идеях параллелизма и конвейеризации  вычислений. В этих машинах параллельно,  то есть одновременно, выполняется  множество похожих операций (это  называется мультипроцессорной  обработкой). Таким образом, сверхвысокое  быстродействие обеспечивается  не для всех задач, а только  для задач, поддающихся распараллеливанию.

 

Файловая система. Понятие файла, каталога

       Фа́йловая система  — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

        Файловая  система связывает носитель информации  с одной стороны и API для  доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается  к файлу, она не имеет никакого  представления о том, каким  образом расположена информация  в конкретном файле, так же, как и на каком физическом  типе носителя (CD, жёстком диске,  магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

        С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные. Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

По способу идентификации  данных различают:

        Тривиальные ФС, определяющие хранение файлов в единственной «куче», корневом каталоге носителя. Эти системы практически вымерли, и замещены на иерархические. Из применяющихся можно назвать TR-DOS на компьютере Sinclair ZX-Spectrum.

       Иерархические ФС, обеспечивающие хранение файлов в древовидной структуре каталогов. Являются самым распространёным видом ФС. В настольных системах начиная с 1990-х применяются практически только они.

        Реляционные,  ассоциативные, прочие ФС, обеспечивающие  другие методы идентификации  данных. Применяются крайне редко  по причине узкой области применения.

Файловые системы различаются  по устойчивости к сбоям:

        Неустойчивые  к сбоям как правило представляю собой тривиальные структуры, полная согласованность которых обеспечивается во время работы не всегда. При сбое системы в моменты несогласованности возможна потеря данных, или даже разрушение всей ФС целиком. Восстановление часто требует длительных и нетривиальных действий.

       Устойчивые  к сбоям системы представляют  полностью согласованные структуры  в любой момент времени существования  файловой системы, таким образом,  отсутствуют моменты, когда сбой  может привести потерям данных  или разрушению ФС. Как правило это журналируемые ФС, дублирующие все изменения структуры в специальной области — журнале, таким образом, в случае сбоя имеющие возможность завершить незавершённую операцию или откратить состояние ФС до сбоя.

        Файлы  бывают разных типов: обычные  файлы, специальные файлы, файлы-каталоги.

        Обычные  файлы в свою очередь подразделяются  на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере. Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов - их собственные исполняемые файлы.

        Специальные  файлы - это файлы, ассоциированные  с устройствами ввода-вывода, которые  позволяют пользователю выполнять  операции ввода-вывода, используя  обычные команды записи в файл  или чтения из файла. Эти  команды обрабатываются вначале  программами файловой системы,  а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством. Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.

        Каталог - это, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет), а с другой стороны - это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корпоративные  компьютерные сети. Назначение, структура. Основные функции

        Корпоративная  сеть - система, обеспечивающая передачу  информации между различными  приложениями, используемыми в системе  корпорации. Корпоративная сеть, как  правило, является территориально  распределенной, т.е. объединяющей  офисы, подразделения и другие  структуры, находящиеся на значительном  удалении друг от друга. Часто  узлы корпоративной сети оказываются  расположенными в различных городах,  а иногда и странах. Принципы, по которым строится такая  сеть, достаточно сильно отличаются  от тех, что используются при  создании локальной сети, даже  охватывающей несколько зданий.

      Корпоративная сеть - это сложная система, включающая тысячи самых разнообразных компонентов: компьютеры разных типов, начиная с настольных и кончая мейнфремами, системное и прикладное программное обеспечение, сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, кабельную систему. Основная задача системных интеграторов и администраторов состоит в том, чтобы эта громоздкая и весьма дорогостоящая система как можно лучше справлялась с обработкой потоков информации, циркулирующих между сотрудниками предприятия и позволяла принимать им своевременные и рациональные решения, обеспечивающие выживание предприятяи в жесткой конкурентоной борьбе. А так как жизнь не стоит на месте, то и содержание корпоративной информации, интенсивность ее потоков и способы ее обработки постоянно меняются. Последний пример резкого изменения технологии автоматизированной обработки корпоративной информации у всех на виду - он связан с беспрецедентным ростом популярности Internet в последние 2 - 3 года. Изменения, причиной которых стал Internet, многогранны. Гипертекстовая служба WWW изменила способ представления информации человеку, собрав на своих страницах все популярные ее виды - текст, графику и звук. Транспорт Internet - недорогой и доступный практически всем предприятиям (а через телефонные сети и одиночным пользователям) - существенно облегчил задачу построения территориальной корпоративной сети, одновременно выдвинув на первый план задачу защиты корпоративных данных при передаче их через в высшей степени общедоступную публичную сеть с многомиллионным "населением". Корпоративные сети, так же как Интернет, основаны на технике "клиент - сервер", то есть доли сетевого приложения на сторонах: клиент, запрашивающий данные или службы, и подающего, обслуживающего запросы клиента. Огромный рост корпоративных сетей объясня - ется их преимуществами, основанными на совместном использовании информации, сотрудничестве, быстром доступе к данным и наличии большого числа пользователей, уже знакомых с необходимым программным обеспечением по работе в Internet. Корпоративная компьютерная сеть (ККС) создается для обеспечения деятельности различного рода корпоративных структур (например, банков со своими филиалами), имеющих территориально удаленные подразделения. В общем случае корпоративная сеть является объединением ряда сетей, в каждой из которых могут быть использованы различные технические решения. По функциональному назначению корпоративная сеть ближе к локальным сетям, по особенностям используемых для передачи данных технических решений и характеру размещения информационных ресурсов — к глобальным сетям. В отличие от глобальных сетей как локальные, так и корпоративные сети являются, как правило, сетями закрытого типа, политика доступа в которые определяется их владельцами (как правило, для свободного доступа открыты небольшие сегменты сетей, ориентированные на рекламу, взаимодействие с клиентами и др.).