Open Library - открытая библиотека учебной информации. Архитектура шин


Архитектура ЭВМ. Фон-неймановская и шинная архитектура — Мегаобучалка

Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно – математическое обеспечение. Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.

Основы учения об архитектуре вычислительных машин были заложены Джон фон Нейманом. Совокупность этих принципов породила классическую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ.

Положения фон Неймана:

Компьютер состоит из нескольких основных устройств (арифметико-логическое устройство, управляющее устройство, память, внешняя память, устройства ввода и вывода)

Арифметико-логическое устройство – выполняет логические и арифметические действия, необходимые для переработки информации, хранящейся в памяти

Управляющее устройство – обеспечивает управление и контроль всех устройств компьютера (управляющие сигналы указаны пунктирными стрелками)

Данные, которые хранятся в запоминающем устройстве, представлены в двоичной форме

Программа, которая задает работу компьютера, и данные хранятся в одном и том же запоминающем устройстве

Для ввода и вывода информации используются устройства ввода и вывода

Один из важнейших принципов – принцип хранимой программы – требует, чтобы программа закладывалась в память машины так же, как в нее закладывается исходная информация.

Арифметико-логическое устройство и устройство управления в современных компьютерах образуют процессор ЭВМ. Процессор, который состоит из одной или нескольких больших интегральных схем называется микропроцессором или микропроцессорным комплектом.

Процессор – функциональная часть ЭВМ, выполняющая основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков. Процессор является преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств.

Запоминающие устройства обеспечивают хранение исходных и промежуточных данных, результатов вычислений, а также программ. Они включают: оперативные (ОЗУ), сверхоперативные СОЗУ), постоянные (ПЗУ) и внешние (ВЗУ) запоминающие устройства.

Оперативные ЗУ хранят информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (резидентная часть операционной системы, прикладная программа, обрабатываемые данные). В СОЗУ хранится наиболее часто используемые процессором данные. Только та информация, которая хранится в СОЗУ и ОЗУ, непосредственно доступна процессору.

Внешние запоминающие устройства (накопители на магнитных дисках, например, жесткий диск или винчестер) с емкостью намного больше, чем ОЗУ, но с существенно более медленным доступом, используются для длительного хранения больших объемов информации. Например, операционная система (ОС) хранится на жестком диске, но при запуске компьютера резидентная часть ОС загружается в ОЗУ и находится там до завершения сеанса работы ПК.

ПЗУ (постоянные запоминающие устройства) и ППЗУ (перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства) предназначены для постоянного хранения информации, которая записывается туда при ее изготовлении, например, ППЗУ для BIOS.

В качестве устройства ввода информации служит, например, клавиатура. В качестве устройства вывода – дисплей, принтер и т.д.

В построенной по схеме фон Неймана ЭВМ происходит последовательное считывание команд из памяти и их выполнение. Номер (адрес) очередной ячейки памяти, из которой будет извлечена следующая команда программы, указывается специальным устройством – счетчиком команд в устройстве управления.

Шинная архитектура ЭВМ

Для получения на экране монитора стабильной картинки ее надо где-то хранить. Для этого и существует видеопамять. Сначала содержимое видеопамяти формируется компьютером, а затем контроллер дисплея выводит изображение на экран. Объем видеопамяти существенно зависит от характера информации (текстовая или графическая) и от числа цветов изображения. Конструктивно она может быть выполнена как обычное ОЗУ или содержаться непосредственно в контроллере дисплея (именно поэтому на рис. 2 она показана пунктиром).

Остановимся еще на одной важной особенности структуры современных ЭВМ. Поскольку процессор теперь перестал быть центром конструкции, стало возможным реализовывать прямые связи между устройствами ЭВМ. На практике чаще всего используют передачу данных из внешних устройств в ОЗУ и наоборот. Режим, при котором внешнее устройство обменивается непосредственно с ОЗУ без участия центрального процессора, называется прямым доступом к памяти (ПДП). Для его реализации необходим специальный контроллер. Подчеркнем, что режим ПДП в машинах первого и второго поколений не существовал. Поэтому встречающаяся иногда схема ЭВМ, на которой данные из устройств ввода напрямую поступают в ОЗУ, не соответствует действительности: данные при отсутствии контроллера ПДП всегда сначала принимаются во внутренние регистры процессора и лишь затем в память.

При описании магистральной структуры мы упрощенно предполагали, что все устройства взаимодействуют через общую шину. С точки зрения архитектуры этого вполне достаточно. Упомянем все же, что на практике такая структура применяется только для ЭВМ с небольшим числом внешних устройств. При увеличении потоков информации между устройствами ЭВМ единственная магистраль перегружается, что существенно тормозит работу компьютера. Поэтому в состав ЭВМ могут вводиться одна или несколько дополнительных шин. Отметим, что высокоскоростная шина данных ОЗУ обязательно требуется при наличии режима ПДП.

megaobuchalka.ru

Архитектура микропроцессорных систем

До сих пор мы рассматривали только один тип архитектуры   микропроцессорных систем — архитектуру с общей, единой шиной для данных и команд (одношинную, или принстонскую, фон-неймановскую   архитектуру). Соответственно, в составе системы в этом случае присутствует одна общая память, как для данных, так и для команд.

Архитектура с общей шиной данных и команд.

Но существует также и альтернативный тип архитектуры микропроцессорной системы — это архитектура с раздельными шинами данных и команд (двухшинная, или гарвардская, архитектура). Эта архитектура предполагает наличие в системе отдельной памяти для данных и отдельной памяти для команд (см. рисунок). Обмен процессора с каждым из двух типов памяти происходит по своей шине.

Архитектура с общей шиной распространена гораздо больше, она применяется, например, в персональных компьютерах и в сложных микрокомпьютерах. Архитектура с раздельными шинами применяется в основном в однокристальных микроконтроллерах.

Рассмотрим некоторые достоинства и недостатки обоих архитектурных решений.

Архитектура с общей шиной (принстонская, фон-неймановская) проще, она не требует от процессора одновременного обслуживания двух шин, контроля обмена по двум шинам сразу. Наличие единой памяти данных и команд позволяет гибко распределять ее объем между кодами данных и команд. Например, в некоторых случаях нужна большая и сложная программа, а данных в памяти надо хранить не слишком много. В других случаях, наоборот, программа требуется простая, но необходимы большие объемы хранимых данных. Перераспределение памяти не вызывает никаких проблем, главное — чтобы программа и данные вместе помещались в памяти системы. Как правило, в системах с такой архитектурой память бывает довольно большого объема (до десятков и сотен мегабайт). Это позволяет решать самые сложные задачи.

Архитектура с раздельными шинами данных и команд.

Архитектура с раздельными шинами данных и команд сложнее, она заставляет процессор работать одновременно с двумя потоками кодов, обслуживать обмен по двум шинам одновременно. Программа может размещаться только в памяти команд, данные — только в памяти данных. Такая узкая специализация ограничивает круг задач, решаемых системой, так как не дает возможности гибкого перераспределения памяти. Память данных и память команд в этом случае имеют не слишком большой объем, поэтому применение систем с данной архитектурой ограничивается обычно не слишком сложными задачами.

В чем же преимущество архитектуры с двумя шинами (гарвардской)? В первую очередь, в быстродействии.

Дело в том, что при единственной шине команд и данных процессор вынужден по одной этой шине принимать данные (из памяти или устройства ввода/вывода) и передавать данные (в память или в устройство ввода/вывода), а также читать команды из памяти. Естественно, одновременно эти пересылки кодов по магистрали происходить не могут, они должны производиться по очереди. Современные процессоры способны совместить во времени выполнение команд и проведение циклов обмена по системной шине. Использование конвейерных технологий и быстрой кэш-памяти позволяет им ускорить процесс взаимодействия со сравнительно медленной системной памятью. Повышение тактовой частоты и совершенствование структуры процессоров дают возможность сократить время выполнения команд. Но дальнейшее увеличение быстродействия системы возможно только при совмещении пересылки данных и чтения команд, то есть при переходе к архитектуре с двумя шинами.

В случае двухшинной архитектуры обмен по обеим шинам может быть независимым, параллельным во времени. Соответственно, структуры шин (количество разрядов кода адреса и кода данных, порядок и скорость обмена информацией и т.д.) могут быть выбраны оптимально для той задачи, которая решается каждой шиной. Поэтому при прочих равных условиях переход на двухшинную архитектуру ускоряет работу микропроцессорной системы, хотя и требует дополнительных затрат на аппаратуру, усложнения структуры процессора. Память данных в этом случае имеет свое распределение адресов, а память команд — свое.

Проще всего преимущества двухшинной архитектуры реализуются внутри одной микросхемы. В этом случае можно также существенно уменьшить влияние недостатков этой архитектуры. Поэтому основное ее применение — в микроконтроллерах, от которых не требуется решения слишком сложных задач, но зато необходимо максимальное быстродействие при заданной тактовой частоте.

studfiles.net

Обобщенная архитектура шин

Количество просмотров публикации Обобщенная архитектура шин - 140

Таблица шин расширения

Тип шины Разрядность шин (бит) Частота (Мгц) Скорость передачи (Мб/с)
ISA 4,77 2,33
EISA 8,33 8,33
EISA* 8,33 33,33
VLB* 33,33 133,33
PCI 33,33 133,33
PCI 2.x** 66,66 266,66
PCI** 66,66 266,66
PCI 2.x** 66,66 533,33
AGP (3.3 В) 66,66 266,66
AGP 2x (3.3 В) 66,66 533,33
AGP 4x (1.5 В) 66,66 1066,66
AGP 8x (1.5 В) 66,66 2133,33

* - в настоящее время не используются

** - не получили широкого применения

Кроме шин, реализованных щелœевыми разъемами-слотами, имеется ряд шин, в которых устройства соединяются кабелями. К ним относятся следующие: SCSI (Small Computer System Interface) – тип интерфейса быстрых периферийных устройств, требующих высокой производительности обмена данными – HDD, CD-ROM, сканеры и др.

SCSI – 8-битный (50 контактный плоский кабель)

SCSI – 16-битный (68 контактный плоский кабель)

Различают SCSI-1 в 1986 году. SCSI 2.0 – 1994 года в версиях 8, 16, 32-разрядные передачи данных. SCSI 3.0 – ультра SCSI – частота 20 МГц. Ultra SCSI 2 на частоте 40 Мгц.

IDE (Integrated Drive Electronics - встроенный интерфейс накопителœей)

IDE впервые введена как стандарт шины для обмена с контроллером за счёт использования совмещенной с диском спецэлектроники для управления диском. Синоним IDE -> ATA (Advanced Technology Attachment). Физический интерфейс реализован с помощью плоского 40-ка жильного кабеля с разъемами для одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем между разъемами расстояние должно быть не менее 15 см.

Разновидности IDE

ATA-1 – стандарт дискового интерфейса, представлено в марте 1989 года и определяет совместимость регистров, 40-ка контактный разъем и связанные с ним сигналы.

ATA-2 – 2 поколение - ϶ᴛᴏ версия определяет режим более быстрой передачи данных LBA (>540 Мб), также имеет название Fast ATA, а также имеет название Enhanced IDE (EIDE).

ATAPI (AT Attachment Packet Interface - пакетный интерфейс периферийных устройств для АТ-совместимых компьютеров)– определяет характеристики устройства для подключения CD-ROM. По существу ATAPI - ϶ᴛᴏ адаптация набора команд SCSI для IDE-интерфейса.

ATA – параллельный 16-ти разрядный порт;

ATA-66 – 66 Мб/с;

ATA-100 – 100 Мб/с;

ATA-133 – 133 Мб/с;

Serial ATA – последовательный порт 1500 Мбит/c - 150 Мб/с;

SCSI поддерживает 8-16 устройств.

USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина)

 
 

Максимальная длина кабеля для устройств USB – 5 м.

Поддерживает до 127 устройств с подключением

через концентраторы.

FireWire (стандарт высокопроизводительной последовательной шины IEEE 1394)

Высокопроизводительная последовательная локальная шина подключения внешних устройств, предназначенная в основном для подключения видеоаппаратуры (стандарт ввела в использование компания Sony). С помощью этой шины возможно объединœение нескольких компьютеров в локальную сеть. Поддерживает подключение до 63-х устройств без концентраторов. Максимальная длина кабеля подключения 4.5 м. Максимальная скорость передачи данных – 400 Мбит/с.

Кроме шин расширения и локальных шин современные MB могут иметь и вспомогательные шины, используемые для тестирования и передачи конфигурационной информации.

Память

1) Оперативная память

ОП является одним из важных элементов ПК, именно из нее процессор берёт программы и исходные данные для обработки и в нее же записывает полученные результаты. Название ʼʼоперативнаяʼʼ это память получила потому, что она работает очень быстро и МП не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. При этом, содержащиеся в ней данные сохраняются в ней только пока компьютер включен. При выключении PC содержимое ОП стирается. Часто для ОП используется обозначение RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом). Возможность операции записи или чтения с любой ячейки ОП в произвольном порядке.

ОП подразделяется:

1. Статическая SRAM

Ячейки (элементы) построены на различных типах триггеров (электрических систем с 2-мя устойчивыми состояниями).

После записи бита информации в такую ячейку она может пребывать в данном состоянии сколько угодно долго, крайне важно только наличие питания. При обращении к микросхеме памяти на нее подается полный адрес, который при помощи внутреннего дешифратора преобразуется в сигналы выборки конкретных ячеек. Ячейки SRAM имеют малое время срабатывания (единицы-десятки наносœекунд). При этом, микросхемы на их базе имеют низкую удельную плотность данных (порядка единиц мегабайт на корпус) и высокое энергопотребление. По этой причине SRAM используется в качестве буферной (кэш-память).

Кэш-память необходима для ускоренного доступа к ОП, которая располагается как бы между МП и ОП, и хранит копии наиболее часто используемых участков ОП (программ). При обращении МП к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти, т.к. микросхемы кэш-памяти имеют более высокое быстродействие и стоимость, то среднее время доступа к памяти уменьшается.

Существует 3 типа микросхем кэша: стандартный асинхронный, пакетный кэш, конвейерно-пакетный кэш. Последний тип микросхем обладает высокой производительностью, в связи с этим желательно, чтобы MB умела с ними работать. Большинство MB Pentium поддерживают микросхемы конвейерно-пакетного кэша, в то время как MB 486 его не поддерживал. На современных MB устанавливаются микросхемы кэша объёма до 4 Мб.

2. Динамическая DRAM

Ячейки построены на базе областей с накоплением зарядов, занимающих гораздо меньшую площадь, нежели триггеры и практически не потребляют энергию для хранения. При записи бита информации в такую ячейку, в ней формируется электрический, который сохраняется в течение нескольких миллисекунд. Для постоянного сохранения заряда (данных), ячейки DRAM крайне важно регенерировать, ᴛ.ᴇ. перезаписывать содержимое для восстановления зарядов. В ячейке микросхема DRAM организована в виде прямоугольной (обычно квадратной) матрицы; при обращении к микросхеме на ее входы подают адрес строки матрицы, а затем через неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ время адрес столбца.

При каждом обращении к ячейке регенерируются всœе ячейки выбранной строки, в связи с этим для полной регенерации матрицы достаточно перебрать адреса строк. DRAM имеет большое время срабатывания (10-100 наносœекунд), но большую удельную плотность и низкое энергопотребление. DRAM обычно устанавливается в виде модулей SIMM (single in-line memory module - модуль памяти с однорядным расположением выводов) и DIMM (dual in-line memory module - модуль памяти с двухрядным расположением выводов).

На сегодняшний день в IBM-совместимых ПК используется 3 базовых вида модулей ОП: 30-ти контактный SIMM, 72-х контактный SIMM, 168-ми контактный DIMM (для ноутбуков и лаптопов используется свой типоразмер модулей SIMM и DIMM). Сегодня самым распространенным типом памяти является DIMM. 30-ти контактные SIMM-ы устанавливаются по 4 штуки для образования банков памяти (к примеру, Bank 0).

2) BIOS (basic input / output system - базовая система ввода / вывода)

Является постоянным запоминающим устройством, в ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ данные занесены при ее изготовлении. В IBM PC в BIOS хранятся программы для проверки оборудования ПК (POST), программы иницирования загрузки ОС и выполнения базовых функций. В BIOS также находится программа настройки конфигурации компьютера (SETUP). Она позволяет установить некоторые характеристики устройств ПК (установка пароля, режим работы с ОП, настройки Floppy и HDD). Также для работы в режиме PnP BIOS может поддерживать его, в противном случае возникают проблемы с установкой устройств PnP. Из BIOS можно извлечь информацию о производителœе и названии матплаты, которая определяется по идентификационной строке, которую выдает BIOS на экран сразу после включения ПК.

3) CMOS (complementary metal-oxide semiconductor - комплементарный металло-оксидный полупроводник; КМОП)

Это полупостоянная память используется для хранения параметров конфигурации ПК и является составной частью BIOS. Она обладает низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении питания, т.к. подпитывается от специального аккумулятора, установленного на MB.

В этой памяти хранится информация о текущей дате, показаниях часов и конфигурации ПК. В случае если на ПК происходит сбой параметров времени или даты, это показатель того, что крайне важно поменять аккумулятор. Размещено на реф.рфВ случае если этого не сделать, то в дальнейшем компьютер может просто не запустится.

4) Видеопамять

Эта память используется для хранения изображения, выводимого на экран монитора, она устанавливается на видеоконтроллерах и под видеопамять забирается часть ОП. Не рекомендуется устанавливать разрешение (разрядность цвета) экрана больше 15 бит, т.к. процессор будет ʼʼзагружатьсяʼʼ в 3 раза дольше. Для улучшения работы ПК иногда требуется переустановить BIOS.

5) Внешняя память

Винчестеры (HDD) бывают двух типов: IDE и SCSI. В 1973 году фирмой IBM разработан жесткий диск объёмом 16 Кб. Имел 30 дорожек, каждая из которых была разбита на 30 секторов.

30x30 – “винчестер” в связи с этим и назвали.

В харддиске находится несколько механических устройств. Это шпиндель, с закрепленными на нем дисками и кронштейном с головками для чтения и записи информации. Винчестер содержит от 1 до 10 дисков, скорость вращения которых составляет от 4500 до 15000 rpm (revolutions per minute, оборотов в минуту). Сами диски представляют из себяобработанные с высокой точностью керамические и алюминиевые диски, на которые с помощью специальной технологии напыления нанесен специальный магнитный слой. Для записи и чтения информации используются головки. В винчестере применяют несколько типов головок: монолитные, композитные, тонкопленочные и магнитно-резистивные, а также с усиленным магнитно-резистивным эффектом. Это головка представляет собой комбинацию из 2-х головок, тонкопленочной для записи и магнитно-резистивной для чтения. Это позволяет на 50% увеличить плотность записи. Физически существующие магнитные диски бывают разбиты на несколько магнитных дисков при помощи DOS-команды FDISK или при помощи программы Partition Magic. Для того, чтобы магнитный диск мог хранить информацию, он должен быть предварительно отформатирован после действия команды FDISK. Форматирование - ϶ᴛᴏ подготовка диска на запись информации или уничтожение старой.

На диск записывается служебная информация, которая используется для записи/чтения информации, коррекции скорости вращения диска и т.д. Запись информации осуществляется по дорожкам, каждая дорожка разбивается на секторы определœенного объёма, к примеру 1024 байта. У винчестера имеется понятие цилиндр – совокупность дорожек с одинаковыми номерами, но расположенные на разных блинах. В процессе форматирования на диске выделяется системная область, состоящая из трех частей: загрузочного сектора (MBR, master boot record головная загрузочная запись), таблицы размещения файлов (FAT) и корневого каталога.

MBR создается во время форматирования диска. Он размещается в секторе #0 на первой дорожке. Он содержит данные о формате диска, а также некоторую программу, используемую в процедуре начальной загрузки ОС. В случае если диск не системный, то он содержит программу, которая при попытке загрузки с этого диска ОС, выводит сообщение, что диск не является системным. Каждый винчестер, разбитый на логические диски, имеет специальную запись об этом, которая заносится в MBR. При порче MBR можно восстановить загрузочный сектор командой FDISK /MBR из DOS.

FAT (file allocation table - таблица размещения файлов)

В ней находится после MBR порядок расположения всœех файлов в секторах данного диска, а также информация о дефектах диска. Единицей распределœения памяти FAT является кластер (группа секторов на винчестере, рассматриваемые ОС при дисковых операциях как единую область). За FAT следует ее точная копия, что повышает надежность хранения этой таблицы.

Корневой каталог принято называть Root Directory – всœегда находится за копией FAT, в нем содержится перечень файлов и директорий, находящихся на диске. Непосредственно за корневым каталогом располагаются данные. Запись происходит частями. Наименьшее место, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ могут занимать на диске данные, 1 кластер. Размещено на реф.рфВ случае если бы файлы всœегда хранились в последовательно расположенных кластерах, с помощью FAT достаточно было указать номер первого сектора, где расположено начало файла и число занятых кластеров. Но при многократной перезаписи и удалении файлов происходит фрагментация (дробление) дискового пространства. В результате файл может оказаться разорванным и находится в разных кластерах на большом расстоянии друг от друга. Считывание таких файлов существенно замедляется. Для решения этой проблемы крайне важно регулярно осуществлять дефрагментацию диска.

CD

Компакт-диск состоит из поликарбонатной основы, отражающего и защитного слоев. В качестве отражающей поверхности используется напыляющийся алюминий. Цифровая информация представлена чередованием впадин, отражающих луч лазера, и рассеивающих свет, островков. Компакт-диск имеет 1 дорожку, идущую от центра к краю. Считывание информации происходит при помощи лазерного луча, который попадает на отражающую поверхность впадины, отражается и попадет на фотодетектор и интерпретируется как логическая единица; луч лазера, попадающий на выступ, рассеивается и интерпретируется как ноль.

Основным стандартом, определяющим логический формат записи – ISO 9660. Время доступа к данным компакт-диска колеблется от 150 до 400 мс,а емкость CD – 650-800 Мб. Скорость вращения диска определяется скоростью передачи данных. Обычно она сравнивается с Audio CD – 150 Кб/с. Производители CDROM обозначают их скорость по максимальной скорости на внешних дорожках диска. Запись информации начинается с внутренних дорожек, в связи с этим на незаполненных до конца дисках, максимальная скорость не достигается. Также существуют диски диаметром 120 мм, а так же 80 мм (250 Мб)

CD-RW

Данная технология позволяет не только записывать, но и стирать информацию. Она основана на технологии записи изменения фазы, заключающуюся в переходах рабочего слоя диска по действием луча лазеры в кристаллическое или аморфное состояние с разной отражающей поверхностью. Недостатком CD-RW является тот факт, что они могут читаться только на новых устройствах CD-ROM не ниже 16-x с поддержкой технологии Multiread.

DVD (digital versatile disk - универсальный цифровой диск)

Это оптические диски нового поколения, емкость 4,7-8,5 Гб. Существует несколько вариантов DVD, отличающихся емкостью:

- Односторонние – 4.7 Гб

- Односторонние двухслойные – 8.5 Гб

- Двусторонние однослойные – 9.4 Гб

- Двусторонние двухслойные – 17 Гб

Длина волны CD – 180 нм, а DVD – от 630 до 650 нм. Благодаря этому увеличилась плотность записи. Разработчики DVD-устройств ориентируются на запись целого фильма продолжительностью 133 минуты с качество MPEG-2. Скорость чтения – 640 Кб/с.

referatwork.ru

Федеративная архитектура. Шина. Пример интеграции с помощью шины OpenESB

Современные тенденции говорят нам о том, что приближается эра федеративной архитектуры для больших групп компаний.

Что такое федеративная архитектура? Это горизонтальное разделение инсталляций системы на основе некоторого набора признаков или задач, и обеспечение взаимосвязей и процессов между этими инсталляциями.Что за признаки? Каждый может группировать по своему, однако я бы выделил общее интуитивное правило: Придите на корпоратив каждой организации и запишите группы людей, которые до разогрева спиртными напитками держались вместе. ;)

Скорей всего, эти группы будут представлять из себя набор сотрудников, взаимодействующих между собой на работе. Определив круг задач этих групп можно наметить совокупность бизнес-процессов, которым нужно тесно сосуществовать. У вас получится что-то вроде, производственников, сбытов, финансистов, бухгалтерии и руководства. По этому признаку можно разделить задачи каждого экземпляра системы в рамках федерации. 

"Зачем так, это же невозможно администрировать" - скажете Вы, и отчасти будете правы.

Но федерация дает нам некоторые преимущества:

  • не надо покупать дорогую и мощную железяку под всех;
  • не нужно проводить месяцы в оптимизации в поисках оптимального плана запроса;
  • не надо мигрировать данные в новый экземпляр, если босс захочет продать подконтрольную организацию;
  • не нужно все админить одному суперспециалисту, можно расставить приоритеты и назначить локальных ответственных;
  • не нужно конвертировать на новую версию в новогодние праздники, конвертация небольшой базы займет обычные выходные;
  • не нужно, в случае критичного сбоя восстанавливать бэкап сутки;
  • не нужно самостоятельно прокладывать оптику до заполярного круга для прямого подключения;
  • не нужно допиливать базы пытаясь угодить желаниям безопасников шифруя бинарные данные. Можно физически изолировать конфиденциальные данные;

Обратной стороной медали является:

  • необходимость разработки сквозных процессов. Надо разрабатывать процессы так, чтобы логически все системы для их пользователей, в поле зрения пользователя были едины;
  • необходимо обеспечить синхронизацию между системами общей информации. Штатная структура, корреспонденты, классификаторы, данные из сторонних интегрируемых систем;
  • необходимо обеспечить получение и распределение данных внешних систем;
  • необходимо обеспечить надежный транспорт и маршрутизацию сообщений между системами;
  • необходимо мониторить и администрировать это взаимодействие;
  • необходимо иметь инструмент поиска данных во всех инсталляциях одновременно.

Для транспортировки, маршрутизации и преобразования данных в федеративной архитектуре используют единую логическую структуру, которая дотягивает свои щупальца до каждого экземпляра, поглощает данные, переваривает и выплевывает в лицо нужному экземпляру на территориально удаленной площадки. Схематично это растолстевший осьминог, которого называют шина. Или шина данных. Или корпоративная шина данных. И изображают как волосатую трубу.

Труба обычно связана с инсталляциями системы, и если верить схеме, то должна стоять на одиноком компьютере в поле между Москвой и Уфой, где-то в районе Куйбышевского водохранилища. Одна из задач шины - это надежный транспорт, гарантия доставки сообщения адресату. Если Вам из Москвы придется тянуть кабель до водохранилища, то наверняка где-то он порвется, поэтому труба физически совсем не труба. Логическая сущность трубы - это физически множество экземпляров шины на территории, близкой к инсталляциям, так, чтобы потеряться по пути было сложно (можно представить транспортную компанию с отделениями в населенных пунктах). А как эти экземпляры шины взаимодействуют между собой пользователю ее услуг абсолютно безразлично, поэтому схематично это труба. Некоторые скажут, что есть архитектура шины с единой центральной инсталляцией и  будут  правы, однако чтобы взаимодействовать с единой центральной шиной, всем подключающимся стоит иметь функциональность очереди сообщений (MQ). Т.е. если до центральной инсталляции упал канал, то клиент шины должен уметь подождать. В реальности не все системы готовы держать у себя очередь.

Жизненный кейс интеграции состоит из следующих звеньев: Система 1 -> локальная инсталляция шины 1 -> локальная инсталляция шины N -> веб-сервис интеграции системы N -> система N. 

С целью упрощения в данной статье я хочу показать кейс когда одна система DIRECTUM из прикладной разработки передает данные к экземпляру шины, этот экземпляр шины обращается к веб-сервисам интеграции этой же системы, веб сервисы стартуют прикладной сценарий, который обрабатывает данные. Упрощенная схема позволит наглядно показать основы такого решения и при необходимости не составит особого труда переделать упрощенный кейс в жизненный.

Выбор шины. На рынке много шин, базирующихся на различных технологиях, например, есть дорогая IBM Integration Bus на WebSphere, есть условно бесплатная NServiceBus для WCF. Я предлагаю рассмотреть открытое ПО OpenESB.

Установка JDK.

Заходим на Oracle и качаем JDK (для Windiows jdk-8u102-windows-x64.exe)

Запоминаем папку в которую ставим JDK.

Далее попросит установить JRE.

club.directum.ru

архитектура шины промышленного стандарта - это... Что такое архитектура шины промышленного стандарта?

 архитектура шины промышленного стандарта
  1. ISA
  2. Industry Standart Architecture

 

архитектура шины промышленного стандарташина ISAСистемная 16-разрядная (8 МГц) шина компьютеров архитектуры IBM PC AT. Другое название - AT-bus.[http://www.morepc.ru/dict/]

Тематики

  • информационные технологии в целом

EN

  • Industry Standart Architecture
  • ISA

Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

  • архитектура цифровой сети
  • архитектура широкополосных сетей

Смотреть что такое "архитектура шины промышленного стандарта" в других словарях:

  • архитектура шины промышленного стандарта — шина ISA Системная 16 разрядная (8 МГц) шина компьютеров архитектуры IBM PC AT. Другое название AT bus. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN Industry Standart ArchitectureISA …   Справочник технического переводчика

  • Видеокарта — семейства GeForce 4, с радиатором и вентилятором Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель)   …   Википедия

  • Список компьютерных интерфейсов — В этом списке приводятся названия и краткие описания интерфейсов компьютеров. К интерфейсам относятся: порты, шины, сетевые интерфейсы. ISA (Industry Standard Architecture  Архитектура промышленного стандарта), другое название AT Bus. Шина… …   Википедия

  • шина EISA — расширенная архитектура промышленного стандарта Системная шина ПК, расширившая возможности шины ISA с 16 ти до 32 х разрядов. Была быстро вытеснена шиной PCI. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом Синонимы… …   Справочник технического переводчика

  • Программируемый логический контроллер — Массово применяемый программируемый логический контроллер семейства SIMATIC S7 300 Программируемый логический контроллер (ПЛК) (англ. Programmable Logic Controller, PLC) или программируемый контроллер  эле …   Википедия

normative_ru_en.academic.ru

Обобщенная архитектура шин

Компьютеры Обобщенная архитектура шин

просмотров - 28

Таблица производителœей шин расширения

Тип шины Разрядность шин (бит) Частота (Мгц) Скорость передачи (Мб/с)
ISA 4,77 2,33
EISA 8,33 8,33
EISA* 8,33 33,33
VLB* 33,33 133,33
PCI 33,33 133,33
PCI 2.x** 66,66 266,66
PCI** 66,66 266,66
PCI 2.x** 66,66 533,33
AGP (3.3 В) 66,66 266,66
AGP 2x (3.3 В) 66,66 533,33
AGP 4x (1.5 В) 66,66 1066,66
AGP 8x (1.5 В) 66,66 2133,33

* - в настоящее время не используются

** - не получили широкого применения

Кроме шин, реализованных щелœевыми разъемами-слотами, имеется ряд шин, в которых устройства соединяются кабелями. К ним относятся следующие: SCSI (Small Computer System Interface) – тип интерфейса быстрых периферийных устройств, требующих высокой производительности обмена данными – HDD, CD-ROM, сканеры и др.

SCSI – 8-битный (50 контактный плоский кабель)

SCSI – 16-битный (68 контактный плоский кабель)

Различают SCSI-1 в 1986 году. SCSI 2.0 – 1994 года в версиях 8, 16, 32-разрядные передачи данных. SCSI 3.0 – ультра SCSI – частота 20 МГц. Ultra SCSI 2 на частоте 40 Мгц.

IDE (Integrated Drive Electronics - встроенный интерфейс накопителœей)

IDE впервые введена как стандарт шины для обмена с контроллером за счет использования совмещенной с диском спецэлектроники для управления диском. Синоним IDE -> ATA (Advanced Technology Attachment). Физический интерфейс реализован с помощью плоского 40-ка жильного кабеля с разъемами для одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем между разъемами расстояние должно быть не менее 15 см.

Разновидности IDE

ATA-1 – стандарт дискового интерфейса, представлено в марте 1989 года и определяет совместимость регистров, 40-ка контактный разъем и связанные с ним сигналы.

ATA-2 – 2 поколение - ϶ᴛᴏ версия определяет режим более быстрой передачи данных LBA (>540 Мб), также имеет название Fast ATA, а также имеет название Enhanced IDE (EIDE).

ATAPI (AT Attachment Packet Interface - пакетный интерфейс периферийных устройств для АТ-совместимых компьютеров)– определяет характеристики устройства для подключения CD-ROM. По существу ATAPI - ϶ᴛᴏ адаптация набора команд SCSI для IDE-интерфейса.

ATA – параллельный 16-ти разрядный порт;

ATA-66 – 66 Мб/с;

ATA-100 – 100 Мб/с;

ATA-133 – 133 Мб/с;

Serial ATA – последовательный порт 1500 Мбит/c - 150 Мб/с;

SCSI поддерживает 8-16 устройств.

USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина)

 
 

Максимальная длина кабеля для устройств USB – 5 м.

Поддерживает до 127 устройств с подключением

через концентраторы.

FireWire (стандарт высокопроизводительной последовательной шины IEEE 1394)

Высокопроизводительная последовательная локальная шина подключения внешних устройств, предназначенная в основном для подключения видеоаппаратуры (стандарт ввела в использование компания Sony). С помощью этой шины возможно объединœение нескольких компьютеров в локальную сеть. Поддерживает подключение до 63-х устройств без концентраторов. Максимальная длина кабеля подключения 4.5 м. Максимальная скорость передачи данных – 400 Мбит/с.

Кроме шин расширения и локальных шин современные MB могут иметь и вспомогательные шины, используемые для тестирования и передачи конфигурационной информации.

Читайте также

  • - Обобщенная архитектура шин

    Таблица производителей шин расширения Тип шины Разрядность шин (бит) Частота (Мгц) Скорость передачи (Мб/с) ISA 4,77 2,33 EISA 8,33 8,33 EISA* 8,33 33,33 VLB* 33,33 133,33 PCI 33,33 133,33 PCI 2.x** 66,66 266,66 PCI** 66,66 266,66 PCI 2.x** ... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    архитектура шины данных - это... Что такое архитектура шины данных?

     архитектура шины данных

    Information technology: data bus architecture

    Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

    • архитектура цифровой сети, разработанная корпорацией DEC
    • архитектура широкополосных сетей

    Смотреть что такое "архитектура шины данных" в других словарях:

    • архитектура контроллера — Архитектурой контроллера называют набор его основных компонентов и связей между ними. [http://bookasutp.ru/Chapter6 1.aspx] Типовой состав ПЛК включает центральный процессор, память, сетевые интерфейсы и устройства ввода вывода. Типовая… …   Справочник технического переводчика

    • архитектура контроллера — Архитектурой контроллера называют набор его основных компонентов и связей между ними. [http://bookasutp.ru/Chapter6 1.aspx] Типовой состав ПЛК включает центральный процессор, память, сетевые интерфейсы и устройства ввода вывода. Типовая… …   Справочник технического переводчика

    • Архитектура фон Неймана — …   Википедия

    • MIPS (архитектура) — У этого термина существуют и другие значения, см. MIPS. MIPS (англ. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)  микропроцессор, разработанный компанией MIPS Computer Systems (в настоящее время MIPS Technologies) в соответствии… …   Википедия

    • S-100 (шина данных) — S 100 Универсальная интерфейсная шина спроектированная компанией MITS в 1974 году специально для Altair 8800, считающимся на сегодняшний день первым персональным компьютером. Шина S 100 была первой интерфейсной шиной для микрокомпьютерной… …   Википедия

    • Шина данных — Шина данных  шина, предназначенная для передачи информации. В компьютерной технике принято различать выводы устройств по назначению: одни для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня), другие для сообщения… …   Википедия

    • гарвардская архитектура — В этой архитектуре шины данных и программ разделены, что позволяет параллельно иметь доступ и к памяти и программе, что в свою очередь повышает производительность. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN Harvard …   Справочник технического переводчика

    • Гарвардская архитектура — Гарвардская архитектура  архитектура ЭВМ, отличительными признаками которой являются: 1. Хранилище инструкций и хранилище данных представляют собой разные физические устройства. 2. Канал инструкций и канал данных также физически разделены.… …   Википедия

    • ARM (архитектура) — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. У этого термина существуют и другие значения, см. ARM …   Википедия

    • VISA (программная архитектура) — У этого термина существуют и другие значения, см. VISA (значения). VISA, Virtual Instrument Software Architecture  широко используемый стандартизированный[1] интерфейс ввода/вывода в области тестирования и измерений для управления приборами… …   Википедия

    • Полевые шины — Промышленная сеть сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированной системе управления… …   Википедия

    universal_ru_en.academic.ru


    Смотрите также