Реферат: Основные платформы ЭВМ

AS/400

Как с гордостью говорят о ней представители IBM, AS/400 - единственная на сегодняшний день в мире полностью 64-разрядная компьютерная система. Под словом "полностью" подразумевается, что в этой системе абсолютно все компоненты 64-разрядные: процессор, операционная система, СУБД и все прикладные программы. Вообще AS/400 отличается от UNIX-систем аналогичного класса чрезвычайно высокой степенью интеграции всех основных компонентов: СУБД DB2/400 является неотъемлемой частью операционной системы OS/400, а средства обслуживания системных операций и запросов к базе данных реализованы на аппаратном уровне (точнее, на уровне микрокода).

Ориентация в первую очередь на прикладные программы, которая всегда была фундаментальным принципом разработки системы AS/400, определила остроумный и необычный способ ее построения, обеспечивающий практически полную независимость приложений от аппаратной платформы, на которой они работают. Достигается это за счет наличия так называемого независимого от технологии машинного интерфейса, TIMI (Technology Independent Machine Interface) - "прокладки" между ОС и микропрограммным уровнем процессорной подсистемы.

В традиционных системах компиляторы переводят исходные тексты прикладных программ непосредственно в двоичные коды, исполнимые на конкретном процессоре. Поэтому при смене процессора требуется по меньшей мере перекомпиляция приложений, а во многих случаях и переписывание их, с тем чтобы учесть особенности новой платформы. Процесс этот весьма трудоемок и может растягиваться на месяцы и даже годы. Пользователям традиционных компьютерных систем это может показаться невероятным, но в системе AS/400 перевод всех приложений на другую платформу занимает не более одного выходного дня (или ночи) и не требует вмешательства оператора. Такая возможность обеспечивается благодаря тому, что прикладная программа компилируется не в конечный исполнимый код, а в специальный объект, называемый "шаблоном программы" (Program Template), понятный для TIMI, который, в свою очередь, зная особенности аппаратной платформы, переводит его в исполнимый код. Тем самым достигается не только обычная для большинства систем совместимость "снизу вверх", но и крайне необычная совместимость "сверху вниз", которая может оказаться необходимой в крупных организациях, использующих несколько систем AS/400 разных поколений.

Структура системы AS/400

В AS/400 давно уже используются преимущества 64-разрядной адресации и концепции "очень большой (оперативной) памяти" (VLM - very large memory), которые рекламируются сейчас как последнее достижение разработчиками UNIX-систем. Более того, концепция VLM изначально присуща AS/400, в которой все объекты считаются размещенными в одноуровневой памяти и адресуются с помощью 128-разрядных именованных указателей.

Системы AS/400 строятся на трех модификациях 64-разрядного RISC-процессора PowerPC AS - вариации архитектуры PowerPC, учитывающей особенности AS/400, в частности одноуровневую память и необходимость обслуживания коммерческих расчетов (например, команды десятичной арифметики): A10 и A35 для малых и средних систем и A30 c 256-разрядной внутренней шиной данных для систем высшего уровня. Модельный ряд AS/400 простирается от систем стоимостью менее 10 тыс. долл., рассчитанных на 10 -20 пользователей, до больших систем, на которых могут одновременно работать (и тому есть примеры в России) до 2 тыс. пользователей. Эти модели различаются по производительности почти в170 раз. Такая масштабируемость достигается благодаря возможности наращивания практически всех ресурсов системы, в том числе количества системных шин (таких оптоволоконных шин с полосой пропускания более 1 Гбит/с в системе может быть до 19).

Еще одно преимущество AS/400 - чрезвычайно высокий уровень защищенности данных и других системных ресурсов благодаря аппаратной реализации защитных функций. До сих пор не было зафиксировано ни одного случая несанкционированного проникновения в системы AS/400.

Неоценимое для серьезных пользователей из сферы крупного и среднего бизнеса свойство AS/400 - ее высокая надежность. По оценкам независимых консалтинговых компаний, надежность одиночной системы AS/400 составляет 99,8%, что выше надежности не только одиночной UNIX-системы (98,5%), но и кластера таких систем (99,5%). Несмотря на это, недавно появились кластеры AS/400, позволившие поднять надежность до фантастической цифры 99,98% (средняя длительность незапланированного простоя за год - 1,7 ч).

На основании сказанного выше может сложиться впечатление, что AS/400 - некая "вещь в себе", чрезвычайно "закрытая" система. Однако это не так: OS/400 скорее тяготеет к операционным системам "открытого" типа. Она содержит около 90% интерфейсов, определенных спецификацией UNIX-систем SUS (Single UNIX Specification), обеспечивает работу со всеми сетевыми протоколами, определенными для открытых систем (TCP/IP, SNA, IPX и др.), поддерживает стандарты работы с базами данных SQL и ODBC и т.д. Клиентом AS/400 может быть ПК с любой операционной системой. В последних версиях OS/400 предусмотрены все необходимые средства работы с Internet и интрасетями, обеспечивающие доступ через эти сети к традиционным приложениям и базам данных AS/400, причем в качестве клиента может выступать любой ПК с Web-браузером. Нередки случаи использования AS/400 в качестве Web-серверов и серверов для Internet-коммерции. В настоящее время лаборатория AS/400 в Рочестере, шт. Миннесота, ведет работы по аппаратной реализации языка Java.

Системы AS/400 очень хорошо подходят для организации больших распределенных сетей - весьма распространенной ситуации для крупных корпораций и банков (например, сетей, объединяющих центральные управления и множество филиалов крупных банков). Благодаря высокой степени интеграции и однородности программных и аппаратных средств, а также наличию развитых подсистем организации работы многоуровневых сетей с централизованным управлением как встроенных в OS/400, так и автономных AS/400 позволяет заметно сократить эксплуатационные затраты и количество обслуживающего персонала. Существуют работающие сети, состоящие из более чем тысячи серверов AS/400, причем в некоторых из этих систем все серверы и сама сеть управляются из одной точки.

RS/6000

Если системы AS/400 ориентированы в первую очередь на сектор деловых и финансовых расчетов, то RS/6000 - на научные, технические и инженерные расчеты, хотя они и делят с AS/400 часть коммерческого рынка. Системы RS/6000, как и другие подобные семейства, представлены в широком спектре от серверов (или рабочих станций: часто сервером и рабочей станцией может быть одна и та же машина с немного различающимися вариантами комплектации) начального уровня стоимостью менее 10 тыс. долл. до серверов масштаба предприятия и сверхмощных наращиваемых вычислительных систем RS/6000 SP, которые могут объединять до 4096 самостоятельных узлов RS/6000. Существует даже рабочая станция RS/6000, выполненная в виде ноутбука. В системах RS/6000 используются процессоры, принадлежащие к обеим ветвям архитектуры POWER - PowerPC (32-разрядные модели 603e, 604e и 64-разрядная RS64) с симметричной многопроцессорной обработкой (SMP) и 64-разрядный POWER2 SuperChip (P2SC) без SMP. В системах на процессорах PowerPC применяется системная шина PCI, а в системах на P2SC - Micro Channel.

Несмотря на то что эталонная модель архитектуры POWER обязательно реализуется во всех моделях процессоров, внутренние архитектуры и системы команд различных ветвей семейства POWER могут довольно заметно различаться. В результате неизбежно возникает проблема совместимости программного обеспечения. В случае RS/6000 она решается на уровне двоичной совместимости. Существует так называемый общий режим компиляции (Common Mode), обеспечивающий безусловную переносимость полученного исполнимого кода на любую платформу RS/6000. Понятно, что такой код не всегда будет наилучшим образом использовать преимущества конкретной платформы. Если это необходимо, могут использоваться режимы компиляции Power, PowerPC и Power2, создающие исполнимый код с учетом особенностей каждой архитектуры, но и "привязывающие" его к соответствующему процессору. Совместимость различных моделей семейства RS/6000 обеспечивается также единством их операционной среды: на всех машинах RS/6000, от ноутбуков до сверхмощных SP, используется операционная система AIX (ее последняя версия 4.3 появилась сравнительно недавно). Версия AIX 4.3 позволяет старым 32-разрядным и новым 64-разрядным приложениям работать "бок о бок", не мешая друг другу. Она позволяет даже разрабатывать 64-разрядные приложения на 32-разрядных системах RS/6000.

В ОС AIX 4.3 предусмотрены удобные графические средства администрирования систем и сетей с применением HTML, все необходимое для использования Internet-технологий, включая электронную коммерцию, средства разработки Java-приложений и Java-компилятор типа JIT. В ней реализована версия 6 Internet-протокола (IPV6), обеспечивающая более высокую надежность и защищенность передачи данных.

Системы RS/6000 находят широкое применение в самых разных отраслях промышленности, в сферах науки, финансов, в государственных учреждениях. Приведем некоторые примеры. На заводе ГАЗ рабочие станции RS/6000 применялись при проектировании хорошо зарекомендовавшего себя полуторатонного грузовика "Газель"; на ВАЗе они позволили сократить время внедрения 10-й модели "Жигулей" до 2 лет (для такого неповоротливого и консервативного образования, как ВАЗ, этот срок следует признать рекордным). Следуя за ведущими мировыми производителями автотехники, отдающими предпочтение САПР CATIA, работающей на RS/6000, этими системами оснащаются и такие крупнейшие наши автозаводы, как ЗИЛ и УралАЗ. Системы RS/6000 применяются в машиностроении не только в качестве рабочих станций проектировщиков, но и в управлении производством (такие системы, как R/3 и Baan), они находят применение в геологии, геофизике, нефтегазовой и химической промышленности, металлургии, энергетике. Из государственных учреждений, использующих RS/6000 как базу для работы геоинформационных систем и специализированных информационных систем на базе СУБД Oracle, Informix, SyBase и др., можно упомянуть Налоговую инспекцию РФ, ряд областных администраций и министерств.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13