Введение


В настоящее время ни у кого не вызывает удивления повсеместное использование компьютеров: в офисах крупных компаний, в высших и средних учебных заведениях, дома. С появлением персональных компьютеров вопросы обмена данными приняли глобальный характер. Благодаря специальным программным и аппаратным средствам стало возможным организовать взаимодействие между людьми, отдаленными друг от друга на расстояние в десятки тысяч километров.
На современном этапе развития и использования вычислительных сетей наиболее актуальное значение приобрели такие вопросы, как оценка производительности и качества вычислительных сетей и их компонентов, оптимизация уже существующих или планируемых к созданию.
Производительность и пропускная способность вычислительной сети определяется рядом факторов: выбором серверов и рабочих станций, каналов связи, сетевого оборудования, сетевого протокола передачи данных, сетевых операционных систем и операционных систем рабочих станций, серверов и их конфигураций, распределением файлов базы данных по серверам в сети, организацией распределенного вычислительного процесса, защиты, поддержания и восстановления работоспособности в ситуациях сбоев и отказов и т.п. Поскольку, сервер является одним из наиболее важных факторов производительности и пропускной способности вычислительной сети, то целью данной работы познакомится с видами серверов вычислительных сетей и определить их основные функции.
Цель данной работы – познакомится с современными микропроцессорами в серверном оборудовании при проектировании локальной вычислительной сети.

В зависимости от набора и порядка выполнения команд процессоры подразделяются на четыре класса, отражающих также хронологию развития ЭВМ.

4.1. Процессоры CISC

CISC – классическая архитектура процессоров, которая начала свое развитие в 1940-х гг. с появлением первых компьютеров и в которой центральный процессор использует микропрограммы для выполнения большого набора разноформатных команд с использованием многочисленных способов адресации, что требует сложных электронных цепей для кодирования и исполнения.
Микропроцессоры CISC используются в большинстве современных IBM PC – совместимых персональных компьютерах.
Типичным примером CISC – процессоров являются микропроцессоры Pentium. Они выполняют более 200 команд разной степени сложности, которые имеют размер от 1 до 15 байт, и обеспечивают более 10 различных способов адресации. Такое многообразие выполняемых команд и способ адресации позволяет программисту реализовать наиболее эффективные алгоритмы решения различных задач. Однако при этом существенно усложняется структура микропроцессора, особенно его устройства управления, что приводит к увеличению размеров и стоимости кристалла, снижению производительности.
4.2. Процессоры RISC

Процессоры RISC – архитектура отличается использованием ограниченного набора команд фиксированного формата. Первый процессор RISC был создан корпорацией IBM в 1979 г.
Современные RISC – процессоры обычно реализуют около 100 команд, имеющих фиксированный формат длиной 4 байта. Также значительно сокращается число используемых способов адресации. Обычно в RISC- процессорах все команды обработки данных выполняются только с регистровой или непосредственной адресацией.
В процессоре RISC используется более 100 регистров. В результате процессор на 20 – 30 % реже обращается к оперативной памяти, что также повышает скорость обработки данных. Упростилась топология процессора, выполняемого в виде одной интегральной схемы, сократились сроки ее разработки, она стала дешевле.
Обращение к памяти в RISC – процессорах используется только в операциях загрузки данных в РЗУ или пересылки результатов из РЗУ в память. При этом используется небольшое число наиболее простых способов адресации: косвенно – регистровая, индексная и некоторые другие. В результате существенно упрощается структура микропроцессора, сокращаются его размеры и стоимость, значительно повышается производительность.
Указанные достоинства RISC – архитектуры привели к тому, что во многих современных CISC – процессорах используется RISC – ядро, выполняющее обработку данных. При этом поступающие сложные и разноформатные команды предварительно преобразуются в последовательность простых RISC – операций, быстро выполняемых этим процессорным ядром. Таким образом работают, например, современные модели микропроцессоров PENTIUM и К7, которые по внешним показателям относятся к CISC – процессорам. Использование RISC – архитектуры является характерной чертой многих современных микропроцессоров.
В то время, как в процессоре CISC для выполнения одной команды необходимо в большинстве случаев десять и более тактов, то процессоры RISC близки к тому, чтобы выполнять по одной команде в каждом такте. Следует также иметь в виду, что благодаря своей простоте процессоры RISC не патентуются. Это также способствует их быстрой разработке и широкому производству. 
Микропроцессоры типа RISC имеют очень высокое быстродействие, но программно не совместимы с CISC – процессорами: при выполнении программ, разработанных для ПК типа IBM РС они могут лишь эмулировать МП типа CISC на программном уровне, что приводит к резкому уменьшению их эффективной производительности.
Все новые микропроцессоры создаются на основе технологий, обеспечивающих формирование элементов с линейным размером порядка 0,5 мкм (традиционно 0,8 мкм).
Уменьшение размеров элементов обеспечивает возможность:
- увеличения тактовой частоты микропроцессора до 100МГц и выше;
- уменьшения перегрева микропроцессора, позволяя использовать пониженное напряжение питания 3,3 В (традиционно 5 В).
Функционально микропроцессор RISC состоит из двух частей:
- операционной, содержащей устройство управления, арифметико – логическое устройство и микропроцессорную память;
- интерфейсной, содержащей адресные регистры МПП, блок регистров команд, схемы управления шиной и портами.
Работают обе часто параллельно, причем интерфейсная часть опережает операционную, так что выборка очередной команды из памяти производится во время выполнения операционной частью предыдущей команды. Современные микропроцессоры имеют несколько групп регистров в микропроцессорной части, работающих с различной степенью опережения, что позволяет выполнять операции в конвейерном режиме. Такая организация микропроцессора дает возможность значительно повысить его эффективное быстродействие.
Микропроцессоры типа RISC содержат набор только простых, чаще всего встречающихся в программах кодах. При необходимости выполнения более сложных команд в микропроцессоре производится их автоматическая сборка из простых.
Некоторые микропроцессоры типа RISC весьма перспективны и широко применяются в машинах – серверах.

4.3. Процессоры МISC

Процессоры МISC – работающий с минимальным набором длинных команд.
Увеличение разрядности процессоров привело к идее укладки нескольких команд в одно слова размером 128 бит. Оперируя с одним словом, процессор получил возможность обрабатывать сразу несколько команд. Это позволило использовать возросшую производительность компьютера и его возможность обрабатывать одновременно несколько потоков данных.

4.4. Процессоры VLIW

Процессоры VLIW – процессор, работающий с системой команд сверхбольшей разрядности. Идея технологии VLIW заключается в том, что создается специальный компилятор планирования, который перед выполнением прикладной программы проводит ее анализ и по множеству ветвей последовательности операций определяет группу команд, которые могут выполняться параллельно. Это позволяет решать две важные задачи: во – первых, в течение одного такта выполнять группу коротких команд, во – вторых, упростить структуру процессора. В последнем случае отбор групп одновременно выполняемых команд происходит непосредственно в ходе выполнения прикладной программы, что усложняет структуру процессора и замедляет его скорость.
5. Характеристики современных многоядерных микропроцессоров


Современный процессор для ПК— это сложнейшее устройство с множеством технических характеристик. И однозначного ответа на вопрос, какой процессор лучше, не существует просто в силу того, что нельзя все характеристики процессора свести к единому интегральному критерию, который мог бы служить показателем его качества.
Если попытаться классифицировать все основные характеристики современных процессоров с точки зрения пользователя, то можно выделить четыре группы:

Заключение


Создание компьютерных сетей вызвано потребностью совместного использования информации на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям персональных компьютеров возможность не только обмена информацией, но также совместного использования оборудования и одновременной работы с документами. Таким образом, компьютерные сети являются неотъемлемой частью современного информационного общества, существует множество причин для объединения отдельных компьютеров в сеть, например следующие:
1. В сети можно организовывать доступ для всех пользователей к единому информационному ресурсу, расположенному на одном компьютере. При этом возрастает мобильность и оперативность работы, упрощаются процессы обеспечения и оперативность работы, упрощаются процессы обеспечения целостности информационного ресурса и его резервного копирования.
2. При объединении компьютеров в сеть снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчете на одного пользователя. Это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих внешних устройств. При этом правильная организация совместного доступа повышает надежность системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое.
3. Совместное использование дискового пространства позволяет разместить сетевые версии прикладного программного обеспечения на диске одного компьютера, что, кроме значительной экономии места на дисках, позволяет снизить затраты на программное обеспечение.
Для того чтобы грамотно пользоваться услугами различных видов компьютерных сетей, необходимо соответственно знать основные принципы их организации.
Связь с каждым днем становится все более компьютеризированной. Не пройдет и десятка лет, как старые методы и средства связи уйдут в прошлое и уступят свое место связи на основе сетевых коммуникаций. Вот почему так важно иметь знания в области сетевых технологий.
В работе рассмотрен сервер IBM eServer® p5 595, который позволяет добиться выдающихся показателей производительности, масштабируемости, надежности и гибкости при чрезвычайно привлекательной цене. За счет использования передовых процессоров POWER5 в разделенных конфигурациях и современных системных технологий IBM Virtualization Engine с возможностью использования микроразделов Micro-Partitioning этот сервер обеспечивает выполнение большего количества транзакций, решение более серьезных задач и проведение более сложных запросов, нежели предшествующие модели серверов. При этом он занимает меньше места, что позволяет консолидировать серверную инфраструктуру, упростить процессы системного администрирования и оптимизировать использование ресурсов. Благодаря возможности одновременного использования нескольких операционных систем мы получаем великолепную гибкость для выполнении необходимых приложений. Широкие возможности RAS способствуют надежному выполнению приложений в круглосуточном режиме. Обладая громадным потенциалом расширения, необыкновенной мощью и базируясь на проверенной технологией IBM, сервер eServer p5 595 позволит вывести бизнес организации или предприятия на новый уровень.

Библиографический список


1. Виснадул, Б.Д. Основы компьютерных сетей : Учебное пособие / Б.Д. Виснадул, С.А. Лупин, С.В. Сидоров, П.Ю. Чумаченко - М.: «Форум»: ИНФРА-М, 2007.-272с.
2. Гребенюк, Е.И. Технические средства информатизации: Учебник/ Е.И. Гребенюк, Н.А. Гребенюк. – М.: Академия, 2005.- 272с.
3. Кузин, А.В. Компьютерные сети: Учебное пособие / А.В. Кузин, В.М. Демин - М.: «Форум»: ИНФРА-М, 2005.-192с.
4. Кузин, А.В. Микропроцессорная техника: Учебник / А.В. Кузин, М.А. Жаворонков - М.: «Академия», 2004.-304с.
5. Макарова, Н.В. Информатика: Учебник/ Н.В. Макаровой.- М.: Финансы и статистика, 2003.-768с.
6. Максимов, Н.В. Компьютерные сети: учебное пособие/ Н.В. Максимов, И.И. Попов. – М.:Форум: Инфра-М, 2007.- 448с.
7. Михеева, Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности / Е.В. Михеева.- 5-е изд., - М: Академия, 2006.-384с.
8. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер.-СПб: Издательство «Питер», 2001.-672с.
9. Пескова, С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем : Учебник / С.А. Пескова, С.А. Кузин. - М.: «Форум»: ИНФРА-М, 2006.-352с.
10. Попов, И.И. Вычислительная техника: учебное пособие / И.И. Попов, Т.Л. Партыка. - М.: «Форум»: ИНФРА-М, 2007.- 608с.
11. Пахомов, С. Многоядерные процессоры для ПК / С. Пахомов. // КомпьютерПресс. – 2007. - № 6. – С. 40 – 60.