Вопрос 10. Централизованная архитектура вычислительных систем была распространена в 70-х и 80-х годах и реализовывалась на баземейнфреймов (например

Централизованная архитектура вычислительных систем была распространена в 70-х и 80-х годах и реализовывалась на базе мейнфреймов (например, IBM-360/370 или их отечественных аналогов серии ЕС ЭВМ), либо на базе мини-ЭВМ (например, PDP-11 или их отечественного аналога СМ-4) [11]. Характерная особенность такой архитектуры – полная " неинтеллектуальность" терминалов. Их работой управляет хост-ЭВМ.

Достоинства такой архитектуры [11, 12]:

· пользователи совместно используют дорогие ресурсы ЭВМ и дорогие периферийные устройства;

· централизация ресурсов и оборудования облегчает обслуживание и эксплуатацию вычислительной системы;

· отсутствует необходимость администрирования рабочих мест пользователей;

Главным недостатком для пользователя является то, что он полностью зависит от администратора хост-ЭВМ. Пользователь не может настроить рабочую среду под свои потребности – все используемое программное обеспечение является коллективным.

Использование такой архитектуры является оправданным, если хост-ЭВМ очень дорогая, например, супер-ЭВМ.

Классическое представление централизованной архитектуры показано на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Классическое представление централизованной архитектуры

Центральная ЭВМ должна иметь большую память и высокую производительность, чтобы обеспечивать комфортную работу большого числа пользователей.

Все приложения, работающие в такой архитектуре, полностью находятся в основной памяти хост-ЭВМ. Терминалы являются лишь устройствами ввода-вывода и таким образом в минимальной степени поддерживают интерфейс пользователя.

ВОПРОС 11

Распределенная система — это набор независимых вычислительных машин, представляющийся их пользователям единой объединенной системой. В этом определении оговариваются два момента. Первый относится к аппаратуре: все машины автономны. Второй касается программного обеспечения: пользователи думают, что имеют дело с единой системой. Важны оба момента. Позже в этой главе мы к ним вернемся, но сначала рассмотрим некоторые базовые вопросы, касающиеся как аппаратного, так и программного обеспечения. Характеристики распределенных систем: 1. От пользователей скрыты различия между компьютерами и способы связи между ними. То же самое относится и к внешней организации распределенных систем. 12 2. Пользователи и приложения единообразно работают в распределенных системах, независимо от того, где и когда происходит их взаимодействие. Распределенные системы должны также относительно легко поддаваться расширению, или масштабированию. Эта характеристика является прямым следствием наличия независимых компьютеров, но в то же время не указывает, каким образом эти компьютеры на самом деле объединяются в единую систему. Распределенные системы обычно существуют постоянно, однако некоторые их части могут временно выходить из строя. Пользователи и приложения не должны уведомляться о том, что части системы заменены или починены или, что добавлены новые для поддержки дополнительных пользователей. Для того чтобы поддержать представление системы в едином виде, организация распределенных систем часто включает в себя дополнительный уровень программного обеспечения, находящийся между верхним уровнем, на котором находятся пользователи и приложения, и нижним уровнем, состоящим из операционных систем. Рис. 1.1. Распределенная система организована в виде службы промежуточного уровня. Соответственно, такая распределенная система обычно называется системой промежуточного уровня (middleware). Отметим, что промежуточный уровень распределен среди множества компьютеров. Особенности распределенных ИС • Ссылки • Задержки выполнения запросов • Активация/деактивация • Постоянное хранение • Параллельное исполнение • Отказы • Безопасность Ссылки Ссылки на объекты в программных модулях на ОО языках программирования (например, С++) являются указателями в памяти. 13 1. Ссылки на объекты в распределенных системах в противоположность являются более комплексными: 1.1.Содержат информацию о размещении 1.2.Информацию о безопасности 1.4.Ссылки на объектные типы 2. Ссылки на распределенные объекты значительно больше (40 байт для Orbix) Задержки выполнения запросов Локальные вызовы требуют порядка пары сотен наносекунд Запрос к объекту требует от 0.1 до 10 миллисекунд Интерфейсы в распределенной системе должны быть спроектированы так, чтобы снизить время выполнения запросов: 1. Снизить частоту обращения; 2. Укрупнить выполняемые функции. Активация/Деактивация Объекты в ОО языках находятся в виртуальной памяти от создания до уничтожения В распределенных системах 1. Больше объектов 2. Объекты могут не использоваться на протяжении долгого времени Реализации распределенных объектов 1. Переносятся в память при активации 2. Удаляются из памяти при деактивации Постоянное хранение Объекты могут иметь или не иметь состояние. Объекты имеющие состояние должны сохранять его на постоянный носитель между: 1. Деактивацией объекта 2. Активацией объекта Может быть достигнуто: 1. Записью в файловую систему 2. Отражением на реляционные БД 3. С помощью объектных БД Параллельное исполнение В нераспределенных системах исполнение в основном последовательное, иногда конкурентное в разных нитях процессов. 14 Распределенные компоненты выполняются параллельно, что приводит к необходимости согласования выполнения. Отказы Запросы в распределенных системах имеют большую вероятность отказов Клиенты обязаны проверять факт выполнения запросов сервером Безопасность Безопасность в ОО приложениях может выполняться на основе контроля сеансов. При работе распределенных систем возникают вопросы безопасности: 1. Кто запрашивает выполнение операции? 2. Как мы можем удостовериться, что субъект является именно тем за кого он себя выдает? 3. Как мы примем решение предоставлять или нет субъекту право на выполнение сервиса? 4. Как мы можем неопровержимо доказать, что сервис был предоставлен?