Архитектура вычислительных систем.

Архитектура вычислительных систем.

Архитектура ВС — совокупность характеристик и параметров, определяющих функционально-логическую и структурную организацию системы

Эта классификация архитектур была предложена М. Флинном (М. Flynn) в начале 60-х гг. В ее основу заложено два возможных вида параллелизма: независимость потоков заданий (команд), существующих в системе, и независимость (несвязанность) данных, обрабатываемых в каждом потоке.

Согласно этой классификации существует четыре основных архитектуры ВС:

• одиночный поток команд — одиночный поток данных (ОКОД), в английском варианте — Single Instruction SingleData (SISD) — одиночный поток инструкций — одиночный поток данных;

• одиночный поток команд — множественный поток данных (ОКМД), или Single Instruction Multiple Data (SIMD) — одиночный поток инструкций — одиночный поток данных;

• множественный поток команд — одиночный поток данных (МКОД), или Multiple Instruction Single Data (MISD) — множественный поток инструкций — одиночный поток данных;

• множественный поток команд — множественный поток данных (МКМД), или Multiple Instruction Multiple Data(MIMD) — множественный поток инструкций — множественный поток данных (MIMD).

Коротко рассмотрим отличительные особенности каждой из архитектур.

Архитектура ОКОД охватывает все однопроцессорные и одномашинные варианты систем, т.е. с одним вычислителем. Все ЭВМ классической структуры попадают в этот класс. Здесь параллелизм вычислений обеспечивается путем совмещения выполнения операций отдельными блоками АЛУ, а также параллельной работы устройств ввода-вывода информации и процессора. Закономерности организации вычислительного процесса в этих структурах достаточно хорошо изучены.

Архитектура ОКМД предполагает создание структур векторной или матричной обработки. Системы этого типа обычно строятся как однородные, т.е. процессорные, элементы, входящие в систему, идентичны, и все они управляются одной и той же последовательностью команд. Однако каждый процессор обрабатывает свой поток данных. Под эту схему хорошо подходят задачи обработки матриц или векторов (массивов), задачи решения систем линейных и нелинейных, алгебраических и дифференциальных уравнений, задачи теории поля и др. В структурах данной архитектуры желательно обеспечивать соединения между процессорами, соответствующие реализуемым математическим зависимостям. Как правило, эти связи напоминают матрицу, в которой каждый процессорный элемент связан с соседними.

Третий тип архитектуры МКОД предполагает построение своеобразного процессорного конвейера, в котором результаты обработки передаются от одного процессора к другому по цепочке. Выгоды такого вида обработки понятны. Прототипом таких вычислений может служить схема любого производственного конвейера. В современных ЭВМ по этому принципу реализована схема совмещения операций, в которой параллельно работают различные функциональные блоки, и каждый из них делает свою часть в общем цикле обработки команды.

В ВС этого типа конвейер должны образовывать группы процессоров. Однако при переходе на системный уровень очень трудно выявить подобный регулярный характер в универсальных вычислениях. Кроме того, на практике нельзя обеспечить и «большую длину» такого конвейера, при которой достигается наивысший эффект.

Архитектура МКМД предполагает, что все процессоры системы работают по своим программам с собственным потоком команд. В простейшем случае они могут быть автономны и независимы. Такая схема использования ВС часто применяется на многих крупных вычислительных центрах для увеличения пропускной способности центра.

Требования к компьютерным сетям

Главными требованиями, предъявляемым к сетям ЭВМ, являются: выполнение сетью ее основных функций- обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть и обеспечение обмена сообщениями в сети. Все остальные требования- производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость связанны с качеством выполнения этой основной задачи

Качество работы сети характеризуют следующие свойства: производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищённость, расширяемость, и масштабируемость.

Существует два основных подхода к обеспечению качество работы сети. Первый- состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некоторой числовой величины показателя качества обслуживания. Например, сети frame relay и ATM могут гарантировать пользователь заданный уровень пропускной способности. При втором подходе (best effort) сеть- старается по возможности более качественно обслужить пользователя, но ничего при этом не гарантирует.

К основным характеристикам производительности сети относятся: время реакции, которое определяется как время между возникновением запроса к какому-либо сетевому сервису и получением ответа на него; пропускная способность, которая отражает объем данных, переданных сетью в единицу времени, и задержка передачи, которая равна интервалу между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом его появления на выходе этого устройства.

Для оценки надежности сети используется различные характеристики, в том числе: коэффициент готовности, означающий долю времени, в течении которого система может быть использована; безопасность, то есть способность системы защищать данные от несанкционированного доступа; отказоустойчивость- способность системы работать в условиях отказа некоторых ее элементов.

Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, сервисов), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.

Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.

Прозрачность- свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства, упрощая тем самым его работу в сети.

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

Совместимость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение.

Электронная почта.

1.Концепция электронной почты.

2.Прикладные протоколы электронной почты.

3.Система электронной почты и её характеристики.

Электронная почта (E-mail) – это телекоммуникационное средство обмена информацией, подготовленной в электронном виде, между людьми, имеющими доступ к компьютерной сети. В качестве писем по электронной почте могут пересылаться текстовые файлы, изображения, программы и пр.

Концепция электронной почты заключается в передаче информации от компьютера к компьютеру (независимо от их местонахождения) с помощью сетевых технологий. Подобно адресам жителей Земли компьютеры, включенные в сети, имеют собственные адреса. Для сети Internet – это IP-адреса. Кроме того, для лучшего восприятия человеком имеется доменная адресация. Таким образом, любое сообщение может быть послано по любому сетевому адресу в удаленный компьютер. Адрес электронной почты имеет следующий вид:

[email protected] (пример).

Справа от символа @ (произносится"at", или"собака", или"ухо") находитсяобычное доменное имя компьютера или целой сети, в которой зарегистрирован пользователь;слева от символа @ помещаетсяимя пользователя (точнее,его почтового ящика).

В Internet для работы с электронной почтой используются прикладные протоколы SMTP, POP или IMAP, которые базируются на TCP/IP.

Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol– простой протокол передачи почты) выполняет передачу сообщений между почтовыми серверами Internet. SMTP

позволяет размножать копии сообщения для передачи в разные адресаи

формировать, таким образом, списки рассылки.

POP (Post Office Protocol) дает пользователю доступ к пришедшим к нему электронным сообщениям, то есть осуществляет связь между компьютером пользователя и почтовым сервером, на котором зарегистрирован почтовый ящик пользователя, пересылая все сообщения на компьютер пользователя. Этот протокол поддерживает практически все почтовые программы. Кроме протокола POP, для доступа пользователя к почтовому серверу может использоваться протокол IMAP.Это более сложный протокол, позволяющий пользователю каталогизировать и хранить почту непосредственно на сервере.

Электронную почту характеризуют:

•быстрота;

•возможность передачи любого объема информации в любую точку мира.

Для отправки и получения сообщений по E-mailиспользуются специальные

почтовые программы :

•Различные браузеры (Internet Explorer, Firefox, Google Chrome, Opera);

•The Bat;

•Microsoft Outlook Express;

•универсальная система обмена информацией программа Microsoft Exchange.

Функционально электронная почта состоит из двух частей :

•клиентская часть устанавливается на компьютере пользователя, предназначается для доступа к электронным почтовым ящикам и осуществления процесса чтения и написания писем;

•серверная часть работает на сервере и является главным почтовым отделением, на котором происходит сортировка и отсылка писем, поступивших с компьютеров пользователей.

Принцип работы электронной почты состоит в том, что пользователь с терминала в любой организации или же из дома может передавать сообщение, указав список адресов лиц или организаций, кому оно предназначено. Это сообщение направляете в компьютер, который после необходимой сортировки сообщений в соответствии с адресами направляет его в электронный почтовый ящик адресата или адресатов.

Несмотря на простоту самой концепции, системы электронной почты весьма сложны.

Система электронной почты состоит из трех компонентов :

•пользовательского агента;

•транспортного агента;

•доставочного агента.

Пользовательский агент позволяет человеку читать и составлять

сообщения по правилам сетевой адресации.

Транспортный агент посылает сообщения из одной машины другую.

Облачные сервисы.

Облачные технологии – это технологии распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис.

Возможности облачных вычислений:

Доступ к личной информации с любого компьютера, подключённого к Интернету.
Можно работать с информацией с разных устройств (ПК, планшеты, телефоны и т.п.).
Не важно, в какой операционной системе Вы предпочитаете работать, – веб-сервисы работают в браузере любых ОС.
Одну и туже информацию, как Вы, так и окружающие, могут просматривать и редактировать одновременно с разных устройств.
Многие платные программы стали бесплатными (или более дешёвыми) веб-приложениями.
Если что-то случится с вашим устройством (ПК, планшетом, телефоном), то Вы не потеряете важную информацию, так как она теперь не хранится в памяти устройств.
Всегда под рукой свежая и обновлённая информация.
Вы всегда пользуетесь самой последней версией программ и при этом не надо следить за выходом обновлений.
Можно свою информацию объединять с другими пользователями.
Легко можно делиться информацией с близкими людьми или с людьми из любой точки Земного шара.

Одной из особенностей облачных технологий является возможность совместной работы над документом группы пользователей. Руководитель группы открывает для данного документа «совместный доступ» - предоставление другим пользователям возможности просматривать или редактировать ваши документы.

Социальные сети.

Социальная сеть (от англ. social networking service) платформа, онлайн сервис или вебсайт, предназначенные для построения, отражения и организации социальных взаимоотношений, визуализациейкоторых являются социальные графы. Характерными особенностями социальной сети являются:

· предоставление практически полного спектра возможностей для обмена информацией (фото + видео + сервисблогов + сервис микроблогов + сообщества + ЛС/чат + возможность отметить местоположение и т.п.);

· создание профилей, в которых требуется указать реальные ФИО и максимальное количество информации осебе;

· подавляющее большинство друзей пользователя в социальной сети - это не виртуальные друзья поинтересам, а реальные друзья, родственники, коллеги, одноклассники и однокурсники.

Поэтому ошибочно считать социальными сетям такие сервисы как livejournal (площадка блогов), foursquare, Twitter (площадки микроблогов), т.к. они имеют узкий спектр возможностей и не ставят в приоритет сообщениепользователями реальных данных о себе и максимального числа информации о себе.

Сайт социальной сети можно определить по наличию следующих возможностей:

1. Создание публичного или полупубличного профиля (англ. profile) пользователя (например, профиль можетсодержать дату рождения, школу, вуз, хобби и другое)

2. Пользователь может задавать и поддерживать список других пользователей, с которыми у него имеютсянекоторые отношения (например, дружбы, родства, деловых и рабочих связей и т.

3. Просмотр и обход связей между пользователями внутри системы (например, пользователь может видетьдрузей своих друзей)^[1]

Дополнительно может присутствовать возможность управления содержимым в рамках своего профиля, образование групп пользователей с различными режимами членства, возможности веб-синдикации, использование приложений и многое другое

Язык HTML

Одним из компонентов технологии создания распределенной гипертекстовой системы World Wide Web стал язык гипертекстовой разметки HTML, разработанный Тимом Бернерсом-Ли на основе стандарта языка разметки печатных документов – SGML (Standard Generalised Markup Language, стандартный обобщенный язык разметки).
В качестве основы написания кода HTML был выбран обычный текстовый файл. Таким образом, гипертекстовая база данных в концепции WWW — это набор текстовых файлов, размеченных на языке HTML, который определяет форму представления информации (разметка) и структуру связей между этими файлами и другими информационными ресурсами (гипертекстовые ссылки).
Язык HTML позволяет размечать электронный документ, который отображается на экране с полиграфическим уровнем оформления; результирующий документ может содержать самые разнообразные метки, иллюстрации, аудио и видеофрагменты и так далее.
В состав языка HTML вошли развитые средства для создания различных уровней заголовков, шрифтовых выделений, различные списки, таблицы и многое другое.

Различают два вида html-документов – статические и динамические. Статические документы хранятся в файлах той файловой системы, которая используется web-сервером или браузером при просмотре локальных файлов

Динамический способ определяет хранение данных в формализованном виде, например в базе данных.

Структура HTML-документа

<html>

<body>

…

</body>

</html>

Для создания гипертекстовой ссылки используется тег <A> следующего формата:

<A href=”url”> Любой текст </A>

· HTML (HyperText Markup Language — «язык разметки гипертекста») — стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц создаются при помощи языка HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме.

· Элемент(element) — конструкция языка HTML. Это контейнер, содержащий данные и позволяющий отформатировать их определенным образом. Любая Web-страница представляет собой набор элементов. Одна из основных идей гипертекста — возможность вложения элементов.

· Тег (tag) — начальный или конечный маркеры элемента.

· Тег – это специальная HTML -метка, предназначенная для того, чтобы дать указание Web -браузеру, как именно необходимо интерпретировать расположенный после него текст

· Атрибут(attribute) — параметр или свойство элемента. Это, по сути, переменная, которая имеет стандартное имя и которой может присваиваться определенный набор значений: стандартных или произвольных.

· Гиперссылка— фрагмент текста, который является указателем на другой файл или объект.

19. Поиск мультимедийной информации в Интернет.
Для поиска информации в сети Интернет используются специальные поисковые серверы, которые содержат более или менее полную и постоянно обновляемую информацию о Web-страницах, файлах и других документах, хранящихся на десятках миллионов серверов Интернета.

Поисковые серверы Интернета можно разделить на 2 группы:

- поисковые системы общего назначения;

- специализированные поисковые системы.

Современные поисковые системы часто являются информационными порталами, которые предоставляют пользователям не только возможности поиска документов в Интернете, но и доступ к другим информационным ресурсам (новостям, информации о погоде, о валютном курсе, и т. д .).

Поисковые системы общего назначения.Поисковые системы общего назначения являются базами данных, содержащими тематически сгруппированную информацию об информационных ресурсах Всемирной паутины; позволяют находить Web-сайт или Web-страницы по ключевым словам в базе данных или путем поиска в иерархической системе каталогов.

Интерфейс таких поисковых систем общего назначения содержит список разделов каталога и поле поиска. В поле поиска пользователь может ввести ключевые слова для поиска документа, а в каталоге выбрать определенный раздел, что сужает поле поиска и таким образом ускоряет его

Если ключевые слова были выбраны неудачно, то список URL-адресов документов может быть слишком большим. Для того, чтобы уменьшить список, можно в поле поиска ввести дополнительные ключевые слова или воспользоваться каталогом поисковой системы.

Наиболее мощными поисковыми системами общего назначения в русскоязычной части Интернета являются серверы Рамблер, Яндекс, Апорт, а по всему Интернету – сервер Yahoo:

Rambler (http://www.rambler.ru); Yandex (http://www.yandex.ru);

Aport (http://www.aport.ru); Yahoo (http://www.yahoo.com).

Специализированные поисковые системы.Специализированные поисковые системы позволяют искать информацию в других информационных «слоях» Интернета: серверах файловых архивов, почтовых серверах и др.

Для поиска файлов на серверах файловых архивов существуют специализированные поисковые системы двух типов:

- поисковые системы на основе использования баз данных;

- каталоги файлов.

Для поиска файла в системе с использованием базы данных достаточно ввести имя файла в поле поиска и поисковая система выдаст URL-адреса мест хранения данного файла.

В базе данных российской файловой поисковой системы (http://filesearch.ru) содержатся сведения о 6 миллионах файлов, размещенных на 2-х тысячах серверов файловых архивов российской части Интернета.

20. Web-публикация и дизайн, визуальные и семантические критерии качества.

Web-публикация это средство, обеспечивающее доступ к автоматизированному библиотечному ресурсу широкому кругу пользователей через сеть Интернет.

При оформлении Web -публикации учитываются специфические особенности электронной среды, а вместо печати в типографии материалы выкладываются на Web -сервер. Расходы на поддержание страницы в Интернете всерьез меньше типографских расходов, что существенным образом снижает стоимость публикации.

Web -публикация доступна всей постоянно растущей аудитории Интернета. Ее читатель может обратиться к ней в любое время все 365 дней в году, в то время как книжный магазин или библиотека открыты только в определенное время и только в рабочие дни.

Реализация решения по Web –публикации позволяет разграничивать права пользователей в зависимости от их отношений с владельцем автоматизированного библиотечного ресурса.

Web -сервер регистрирует каждый запрос к размещенным на нем страницам и записывает время доступа и IP-адрес компьютера, с которого произведен запрос, в специальный файл-журнал (так называемый "лог-файл"). Анализ динамики аудитории и посещаемости Web -страниц, основанный на данных из этого файла, служит основой для организации пассивной обратной связи. Активная обратная связь реализуется с помощью электронной почты, веб-конференций, HTML-форм, серверных программ для их обработки.

Веб-дизайн – это отрасль веб-разработки и разновидность дизайна, в задачи которой входит проектирование пользовательских веб-интерфейсов для сайтов или веб-приложений.

это не отрисовка картинок и не разработка оформления сайта. Ключевая фраза «Проектирование пользовательских веб-интерфейсов».

Интерфейс (одно из значений) – это совокупность средств взаимодействия пользователей с пользовательской программой.

Например, интерфейсом управления автомобилем служат педали, руль, коробка передач. Т.е. всё то, с помощью чего человек управляет автомобилем.

Рассмотрим наиболее известные методы оценки качества изображений.

Качество изображения определяется большим количеством технических характеристик системы: соотношением сигнал/шум и статистическими характеристиками шума, градационными характеристиками, спектральными (цветовыми) характеристиками, интервалами дискретизации и т.д.

Одним из параметров, которые определяют качество изображений, является контраст. Поскольку изображение имеет сложный сюжетный характер, то это порождает необходимость при определении его контрастности выходить из контраста отдельных комбинаций элементов изображения.

21. Язык JavaScript как средство создания интерактивных ресурсов

Интерактивные веб-страницы - это веб-страницы, которые включают в себя формы (созданные на языках PHP, JavaScript и VBScript и т.д.), с помощью этих форм происходит обмен данными между пользователем и сервером

Интерактивные ресурсы -Это электронные и мультемедийные ресурсы являющиеся общедоступными

JavaScript - это язык управления сценариями просмотра гипертекстовых страниц Web на стороне клиента

Одно из наиболее распространенных заблуждений о JavaScript состоит в том, что этот язык представляет собой упрощенную версию Java, языка программирова ния, разработанного в компании Sun Microsystems. Кроме некоторой синтакси ческой схожести и способности предоставлять исполняемое содержимое для веб броузеров, эти два языка между собой ничто не связывает. Схожесть имен – не более чем уловка маркетологов (первоначальное название языка – LiveScript – было изменено на JavaScript в последнюю минуту). О

Основная идея JavaScript состоит в возможности изменения значений атрибутов HTML-объектов и свойств среды отображения в процессе просмотра HTML-страницы пользователем. При этом не происходит перезагрузки страницы. На практике это выражается в том, что можно, например, изменить цвет фона страницы или интегрированное в документ изображение, открыть новое окно или выдать окно сообщения. Основная задача вебброузера состоит в отображении HTMLдокумента в окне. В клиентском языке JavaScript объект Document представляет HTMLдокумент, а объект Window – окно (или отдельный фрейм), в котором отображается этот документ. Хотя в клиентском JavaScript оба этих объекта важны, объект Window более важен по одной существенной причине – это глобальный объект при программировании на стороне клиента

Воспрос

1.Назначение разновидности и функциональной возможности программ для публикации мультимедиа контента
Информация - это сведения о чем-либо.
Публикация — предание гласности, раскрытие какой-либо информации.
Мультимедиа - это современные цифровые технологии, дающие возможность совмещать достижения аудиовизуальной техники (тексты, звуки, видеоизображения, графика и т. п.) и обеспечивающие интерактивное взаимодействие пользователя с компьютером.
Контент - это информационное содержание сайта (тексты, графическая, звуковая информация и др.), а также книги, газеты, сборника статей, материалов и др.
Интерактивность — это принцип организации системы, при котором цель достигается информационным обменом элементов этой системы.
Электронная публикация — это такой способ публикации словесных, графических и иллюстративных материалов, при котором их просмотр происходит на экране. Электронные публикации хранятся в компьютере или на сменных носителях.

Хостинг— услуга по предоставлению вычислительных мощностей для физического размещения информации на сервере, постоянно находящемся в сети . Хостингом также называется услуга по размещению оборудования клиента на территории провайдера с обеспечением подключения его к каналам связи с высокой пропускной способностью.

Виртуальный хостинг — вид хостинга, при котором множество веб-сайтов расположено на одном веб-сервере.

Выделенный сервер — вид хостинга, при котором клиенту целиком предоставляется отдельная физическая машина. Обычно используется для запуска приложений, которые не могут сосуществовать на одном сервере с другими проектами или имеют повышенные требования к ресурсам.

Колокация — услуга связи, состоящая в том, что провайдер размещает оборудование клиента на своей территории (обычно в датацентре) и подключает его к каналам связи с высокой пропускной способностью. Иногда указанное оборудование не принадлежит клиенту, а арендуется им у того же провайдера, в этом случае услуга называется «аренда выделенного сервера».

Веб-хостинг — услуга, позволяющая пользователю разместить веб-сайт или другую информацию пользователя (текст, изображения, видео) в сети Интернет на сервере хостинг-провайдера.

Архитектура вычислительных систем.

Согласно этой классификации существует четыре основных архитектуры ВС:

Коротко рассмотрим отличительные особенности каждой из архитектур.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-04-21; Просмотров: 769; Нарушение авторского права страницы