- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение
Развитие обработки данных
Цели распределенной обработки данных
Оптимизация использования ресурсов
Упрощение работы пользователя.
Распределение и параллелизм
Прозрачность
МОДЕЛЬ "КЛИЕНТ-СЕРВЕР"
Мультипроцессоры
Мультимашинная организация
Распределенная система на уровне датчики - исполнительные механизмы
Технология LonWorks
Заключение
Литература
Фрагмент для ознакомления
Как правило, системы LON строятся разветвленными (с пространственно распределенными ресурсами программного и аппаратного обеспечения, динамически конфигурируемыми распределенными устройствами, инвариантностью системы и кооперативной автономией) и могут содержать до нескольких десятков тысяч узлов. Узлы могут быть предназначены для применения в различных областях и сконфигурированы под определенные приложения. Сетевая техника LonWorks предполагает возможность использования различных передающих сред. К ним, наряду с витой парой и коаксиальным кабелем, причисляют также радио-, инфракрасные и световые волны, ультрафиолетовое излучение, силовые линии и т. д. На рис. 8 изображены важнейшие особенности технологии LonWorks.
Рис. 8. Особенности LoriWorks-технологии
Основные правила коммуникации в системе LonWorks определяет протокол LonTalk. Все узлы LON должны в полной мере его поддерживать, так как в противном случае система не будет открытой. Ассоциация по совместимости LonMark, основанная производителями компонент LonWorks, разработала рекомендации для создания Lon-совместимых узлов. Спецификации совместимости LonMark, предоставили базу для разработки LonWorks-совместимых систем. В рамках программы LONMARK предусматривается также сертификация на совместимость продуктов, имеющих отношение к LonWorks.
Протокол LonTalk может стать стандартным протоколом коммуникационных систем, используемых в целях промышленной автоматизации и автоматизации зданий. Примером тому являются стандарты CEN (Technical Committee 247, Controls for Mechanical building services) в области коммуникационных протоколов нейтральных к системам передачи данных устройств отопления, вентиляции и кондиционирования в Европе и BACNet для сетей автоматизации зданий в США. Технология LonWorks в будущем сыграет важную роль в области автоматизации: LonWorks уже находится на начальной стадии стандартизации техническим комитетом Integrated Home Systems ассоциации электронной промышленности.
Областью применения LON-систем является автоматизация процессов, зданий, бытовых электроприборов, а также многие другие области, где требуется децентрализованное измерение и управление. Сейчас применение сетей управления LON ограничивается теми устройствами, для которых требуются скорости передачи данных до 1,25 Мбит/с и время реакции от 10 до 20 мс. В ближайшем будущем можно ожидать, что скорость передачи в LON возрастет в несколько раз, а время реакции резко снизится. Однако протокол LonTalk (наряду со многими другими протоколами систем управления) плохо подходит для передачи видео- и аудиоинформации. Поскольку процесс коммуникации в сети управления зачастую происходит в сильно зашумленной среде (например, в среде с высоким электромагнитным полем), то защита пакетов данных при передаче в LON является очень важным, иногда решающим критерием для применения этой коммуникационной системы. Наряду с 16-битным полиномом ошибок (в каждом пакете гарантировано расстояние Хэмминга 6), в службы транспортного уровня также встроены подтверждения типа End-to-End. На прикладном уровне протокол LonTalk также содержит ряд мер для повышения защиты данных при их передаче.
Способ доступа к шине представляет собой одну из важнейших особенностей сети управления. Сеть LON может состоять из нескольких десятков тысяч узлов, а также поддерживать несколько различных передающих сред в рамках одной сети. Встроенный в LonTalk способ доступа к шине - CSMA - дает возможность узлам производить доступ к шине в неактивном состоянии, позволяет увеличить скорость передачи данных и снизить время реакции, особенно для коротких, ограниченных по времени сообщений. У стандартных способов доступа, применяемых в LAN, это отсутствует. Таким образом, метод доступа к шине CSMA подходит для сетей с большим количеством узлов и устройств. Каждый узел LonWorks физически связан с коммуникационным каналом. Электрический интерфейс с передающей средой (трансивер), а также физическая топология, скорость передачи данных и максимальное удаление узлов друг от друга определены ассоциацией LonMark для различных передающих сред и служат стандартом для построения LON-совместимых систем.
Заключение
Интеграция информационных и вычислительных ресурсов в единую среду и организация доступа к ним является одним из важнейших направлений развития современных информационных технологий. Стремительное развитие глобальных информационных и вычислительных сетей ведет к изменению фундаментальных парадигм обработки данных вследствие необходимости поддержки и развития распределенных информационно-вычислительных ресурсов. Технологии их использования получают все больший приоритет в современном информационном обществе. При этом наблюдаются тенденции к исключительно распределенной схеме создания, поддержания и хранения ресурсов, так как эффективная эксплуатация информационных ресурсов возможна только при постоянной поддержке со стороны их авторов и создателей. В то же время существует стремление к виртуальному объединению информационных и вычислительных ресурсов на уровне предоставления доступа к ним. Таким образом, можно постулировать принцип формирования на базе ресурсов сети единого поля компьютерной информации и ресурсов, способного стать универсальным и машинонезависимым носителем данных и средством их обработки.
Целью распределенной обработки данных является выполнение обработки наиболее приспособленным для этого процессором. Распределение не подразумевает параллелизма, но возможность "распараллелить" распределенную обработку существует.
Литература
Башарин В. Г. Анализ очередей в вычислительных сетях. М.: Наука, 1989. – 334 с.
Башарин В. Г. Модели Информационно–вычислительных систем. М.: Наука, 1993. – 69 с.
Башарин Г. П. Модели информационно–вычислительных систем: Сборник научных трудов. М.: Наука, 1994. – 78 с.
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации/В.Л. Брейдо. СПб: Питер, 2003. – 688 с.
Ковалёв С.П. Архитектура времени в распределенных информационных системах // Вычислительные технологии. Т. 7, "6, 2002. С. 38-53.
Норенков И.П., Трудоношин В.А. Телекоммуникационные технологии и сети. М.: МГТУ, 2000.
Родионов М.А. Информационные сети и системы телекоммуникаций, НГУ, 2002, 76 стр., илл. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2002.
Столлингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003.
Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003.
Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. М.: Мир, 1989.
Цимбал А.А., Аншина М.Л. Технологии создания распределенных систем. СПб.: Питер, 2003.
Шокин Ю.И., Федотов А.М. Распределенные информационные системы // Вычислительные технологии. – 1998. – Т. 3, № 5.
2
1.Башарин В. Г. Анализ очередей в вычислительных сетях. М.: Наука, 1989. – 334 с.
2.Башарин В. Г. Модели Информационно–вычислительных систем. М.: Наука, 1993. – 69 с.
3.Башарин Г. П. Модели информационно–вычислительных систем: Сборник научных трудов. М.: Наука, 1994. – 78 с.
4.Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
5.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации/В.Л. Брейдо. СПб: Питер, 2003. – 688 с.
6.Ковалёв С.П. Архитектура времени в распределенных информационных системах // Вычислительные технологии. Т. 7, "6, 2002. С. 38-53.
7.Норенков И.П., Трудоношин В.А. Телекоммуникационные технологии и сети. М.: МГТУ, 2000.
8.Родионов М.А. Информационные сети и системы телекоммуникаций, НГУ, 2002, 76 стр., илл. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2002.
9.Столлингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003.
10.Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003.
11.Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. М.: Мир, 1989.
12.Цимбал А.А., Аншина М.Л. Технологии создания распределенных систем. СПб.: Питер, 2003.
13.Шокин Ю.И., Федотов А.М. Распределенные информационные системы // Вычислительные технологии. – 1998. – Т. 3, № 5.
Вопрос-ответ:
Как развивались научные методы разработки распределенных систем?
Научные методы разработки распределенных систем развивались последовательно с появлением новых технологий и идей. Они начали развиваться еще в 1960-х годах с появлением первых сетей передачи данных. В последующие годы были разработаны методы моделирования и анализа распределенных систем, а также методы программирования и разработки алгоритмов для этих систем. Также была проведена работа по созданию надежных и безопасных распределенных систем.
Какие цели преследует распределенная обработка данных?
Распределенная обработка данных имеет несколько целей. Во-первых, она позволяет оптимизировать использование ресурсов, так как данные и задачи могут быть распределены между несколькими узлами системы. Во-вторых, она упрощает работу пользователя, предоставляя ему доступ к данным и ресурсам системы из любой точки сети. Также распределенная обработка данных обеспечивает возможность параллельной обработки задач и распределенного хранения данных. Это позволяет повысить производительность и отказоустойчивость системы.
Как происходит распределение и параллелизм в распределенной обработке данных?
Распределение и параллелизм в распределенной обработке данных осуществляются путем разделения задач и данных между узлами системы. Каждый узел выполняет свою часть работы независимо от других узлов, что позволяет параллельно выполнять несколько задач. При этом данные могут быть распределены по разным узлам системы для более эффективной обработки. Таким образом, распределение и параллелизм позволяют повысить производительность и масштабируемость системы.
В чем заключается прозрачность в распределенной обработке данных?
Прозрачность в распределенной обработке данных означает, что пользователь системы не знает и не должен знать о том, каким образом данные обрабатываются и хранятся. Он просто получает доступ к данным и ресурсам системы через единый интерфейс, не задумываясь о том, где и как они находятся. Например, пользователь может получить доступ к файлу, находящемуся на другом узле системы, без необходимости знать его точное местоположение. Прозрачность в распределенной обработке данных обеспечивает удобство использования системы.
Какие цели преследует распределенная обработка данных?
Распределенная обработка данных имеет несколько целей. Во-первых, это оптимизация использования ресурсов, позволяющая более эффективно распределять нагрузку между узлами сети. Во-вторых, распределенная обработка данных упрощает работу пользователя, позволяя получать доступ к данным из любой точки сети. Также важной целью является возможность параллельной обработки данных, что позволяет сократить время выполнения задач. Наконец, распределенная обработка данных способствует повышению прозрачности работы системы, что обеспечивает более гибкую и надежную работу.
Как развивались научные методы разработки распределенных систем?
Развитие научных методов разработки распределенных систем происходило постепенно. В начале исследования в этой области были скорее теоретическими. Со временем, появление новых технологий и протоколов позволило произвести значительный скачок в развитии распределенных систем. Сейчас методы разработки распределенных систем основываются на таких научных дисциплинах, как теория распределенных систем, алгоритмы и структуры данных, сетевые протоколы и архитектуры, а также принципы параллельного программирования. Благодаря этому разработчики могут создавать все более сложные и эффективные распределенные системы.
Какие преимущества предоставляет распределенная обработка данных?
Распределенная обработка данных предоставляет ряд преимуществ. Во-первых, такая система позволяет оптимизировать использование ресурсов, т.е. более эффективно распределять нагрузку между узлами сети. Во-вторых, распределенная обработка данных упрощает работу пользователя, т.к. позволяет ему получать доступ к данным из любой точки сети. Кроме того, распределенная обработка данных позволяет использовать параллелизм, что позволяет сократить время выполнения задач. Еще одним важным преимуществом является прозрачность работы системы, что обеспечивает более гибкую и надежную работу.
Какие цели имеет распределенная обработка данных?
Распределенная обработка данных имеет несколько целей: оптимизацию использования ресурсов, упрощение работы пользователя, распределение и параллелизм, прозрачность и другие.
Какие преимущества может принести распределенная обработка информации?
Распределенная обработка информации может принести ряд преимуществ, таких как увеличение производительности и надежности системы, распределение нагрузки на различные компоненты, более эффективное использование ресурсов, упрощение разработки и масштабирования системы.
