Классификация современных компьютеров

7. Автоматизация домашнего хозяйства

Что такое  Автоматизация Зданий. Начальные  сведения

Автоматизация Зданий ("Интеллектуальное Здание") - интегрированный автоматизированный комплекс контроля и управления системами  здания (инженерными, жизнеобеспечения, безопасности).

Возможности систем автоматизации  зданий:

Системы Автоматизации  Здания позволяют собирать в "одной  точке" информацию о состоянии  и режимах отдельных подсистем  здания, для того, чтобы, анализируя эти данные, принимать решения  о том, какие изменения в состояние  необходимо внести. Достоинство этого  свойства системы очевидно - иногда для принятия наилучшего решения  по одной подсистеме нужно иметь  данные о состоянии другой подсистемы. Например, в случае срабатывания датчика  пожарной сигнализации в одном помещении  необходимо не только включить сигнализацию и дымоудаление и пожаротушение, но и отключить электричество, вентиляцию, кондиционирование, в отдельном  помещении, или в отдельном блоке, или во всем здании. Получение данных о состоянии элементов системы (опрос датчиков или других устройств), обработка этих данных, принятие решения  по результатам обработки данных и выполнение действий по настройке  системы осуществляется автоматически  компьютерным "центром управления". При этом оператор может корректировать действие системы.

Возможности:

Система Автоматизации  Здания может охватить (т.е. автоматически  контролировать и управлять) любые  стороны деятельности здания. Поскольку  имеет в своем составе все  необходимые для этого элементы - комплекс датчиков, сеть передачи данных (кабельную и радио линию, сетевые  контроллеры), контроллеры обработки  и управления устройствами, исполнительные контроллеры. Учитывая, что контроллеры программируемые, то их можно приспособить для решения любых задач – было бы что контролировать и чем управлять. И все-таки перечислим основные (штатно прописанные) направления использования системы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Кластерная  система

Двумя основными  проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием  телекоммуникаций, являются обеспечение  высокой производительности и продолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный  способ достижения заданного уровня производительности - применение параллельных масштабируемых архитектур. Задача обеспечения  продолжительного функционирования системы  имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями  системы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется  по всем трем направлениям, которые  взаимосвязаны и применяются  совместно.

 Повышение  надежности основано на принципе  предотвращения неисправностей  путем снижения интенсивности  отказов и сбоев за счет  применения электронных схем  и компонентов с высокой и  сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных  режимов работы схем, обеспечение  тепловых режимов их работы, а  также за счет совершенствования  методов сборки аппаратуры. Повышение  уровня готовности предполагает  подавление в определенных пределах  влияния отказов и сбоев на  работу системы с помощью средств  контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического  восстановления вычислительного  процесса после проявления неисправности,  включая аппаратурную и программную  избыточность, на основе которой  реализуются различные варианты  отказоустойчивых архитектур. Повышение  готовности есть способ борьбы  за снижение времени простоя  системы. Основные эксплуатационные  характеристики системы существенно  зависят от удобства ее обслуживания, в частности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д. 

 В последние  годы в литературе по вычислительной  технике все чаще употребляется  термин "системы высокой готовности" (High Availability Systems). Все типы систем  высокой готовности имеют общую  цель - минимизацию времени простоя.  Имеется два типа времени простоя  компьютера: плановое и неплановое. Минимизация каждого из них  требует различной стратегии  и технологии. Плановое время  простоя обычно включает время,  принятое руководством, для проведения  работ по модернизации системы  и для ее обслуживания. Неплановое  время простоя является результатом  отказа системы или компонента. Хотя системы высокой готовности  возможно больше ассоциируются  с минимизацией неплановых простоев, они оказываются также полезными  для уменьшения планового времени  простоя. 

 Существует  несколько типов систем высокой  готовности, отличающиеся своими  функциональными возможностями  и стоимостью. Следует отметить, что высокая готовность не  дается бесплатно. Стоимость систем  высокой готовности на много  превышает стоимость обычных  систем. Вероятно поэтому наибольшее  распространение в мире получили  кластерные системы, благодаря  тому, что они обеспечивают достаточно  высокий уровень готовности систем  при относительно низких затратах. Термин "кластеризация" на сегодня  в компьютерной промышленности  имеет много различных значений. Строгое определение могло бы  звучать так: "реализация объединения  машин, представляющегося единым  целым для операционной системы,  системного программного обеспечения,  прикладных программ и пользователей". Машины, кластеризованные вместе  таким способом могут при отказе  одного процессора очень быстро  перераспределить работу на другие  процессоры внутри кластера. Это,  возможно, наиболее важная задача  многих поставщиков систем высокой  готовности.  Первой концепцию  кластерной системы анонсировала  компания DEC, определив ее как  группу объединенных между собой  вычислительных машин, представляющих  собой единый узел обработки информации. По существу VAX-кластер представляет собой слабосвязанную многомашинную систему с общей внешней памятью, обеспечивающую единый механизм управления и администрирования. В настоящее время на смену VAX-кластерам приходят UNIX-кластеры. При этом VAX-кластеры предлагают проверенный набор решений, который устанавливает критерии для оценки подобных систем.

VAX-кластер  обладает следующими  свойствами:

Разделение ресурсов. Компьютеры VAX в кластере могут разделять  доступ к общим ленточным и  дисковым накопителям. Все компьютеры VAX в кластере могут обращаться к  отдельным файлам данных как к  локальным.

Высокая готовность. Если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически  могут быть перенесены на другой компьютер  кластера. Если в системе имеется  несколько контроллеров внешних  накопителей и один из них отказывает, другие контроллеры автоматически  подхватывают его работу.

Высокая пропускная способность. Ряд прикладных систем могут пользоваться возможностью параллельного  выполнения заданий на нескольких компьютерах  кластера.

Удобство обслуживания системы. Общие базы данных могут  обслуживаться с единственного  места. Прикладные программы могут  инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться  между всеми компьютерами кластера.

Расширяемость. Увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров. Дополнительные накопители на магнитных дисках и  магнитных лентах становятся доступными для всех компьютеров, входящих в  кластер.

Работа любой  кластерной системы определяется двумя  главными компонентами: высокоскоростным механизмом связи процессоров между  собой и системным программным  обеспечением, которое обеспечивает клиентам прозрачный доступ к системному сервису. Более подробно различные  способы организации связи компьютеров  внутри кластера и особенности системного программного обеспечения различных  фирм-поставщиков рассмотрены в  разд. 1.11 настоящего обзора.  В настоящее  время широкое распространение  получила также технология параллельных баз данных. Эта технология позволяет  множеству процессоров разделять  доступ к единственной базе данных. Распределение заданий по множеству  процессорных ресурсов и параллельное их выполнение позволяет достичь  более высокого уровня пропускной способности  транзакций, поддерживать большее число  одновременно работающих пользователей  и ускорить выполнение сложных запросов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Рабочие станции

Рабочей станцией называется совокупность аппаратных и  программных средств, предназначенных  для решения профессиональных задач. Это специализированный высокопроизводительный компьютер для тех, кому необходима надежная и производительная система, гарантирующая стабильную и эффективную  работу приложений. Использование рабочих  станций позволяет вывести ваше предприятие на новый профессиональный уровень вне зависимости от того, в какой области вы развиваетесь.

Рабочие станции  решают широкий спектр задач:

• Инженерно-технические задачи – 3D-проектирование и конструирование, расчетные работы.
• Профессиональная работа с трехмерной графикой – визуализация, 3D-моделирование, мультипликация, спецэффекты.
• Цифровая обработка фото и видео материала - верстка, монтаж, дизайн.
• Работа с большими объемами данных – статистика, аналитика, прогнозирование.

Основные  преимущества:

• Эффективность

Решения, использующие последние технологии, позволяют рабочим станциям более  эффективно справиться с высокими вычислительными  нагрузками. Рабочие станции адаптированы на решение профессиональных задач  за счет оптимизации как аппаратной части, так и драйверов.

• Надежность

Повышенная  надежность достигается за счет использования  только высококачественной компонентной базы, длительному стресс-тестированию на этапе разработки и тотальному контролю качества при производстве изделия.

• Специализация

Отдельным сегментом в линейке рабочих  станций являются графические станции, оснащаемые профессиональными видеоадаптерами, созданными специально для решения профессиональных задач, связанных со сложной визуализацией, конструированием и 3D-моделированием, разработкой и производством, созданием медиа контента и научной деятельностью.

• Адаптация к программному обеспечению

Графические станции проходят тестирование и  сертифицирование на совместимость  и эффективную работу с приложениями от ведущих разработчиков профессионального  профильного программного обеспечения, таких как Catia и SolidWorks от Dassault Systemes, AutoCAD и Inventor от Autodesk, Компас 3D от Аскон, ProEngineer от ProTechnologies, NX от Siemens PLM Software, с продуктами компаний ANSYS, Adobe и многих других.

• Возможности расширения

Платформы рабочих станций предоставляют  большую гибкость в модернизации. Большее количество слотов PCI и PCI-E дает возможность установки профильных плат расширения. Большее количество слотов памяти и возможность установки  второго процессора в двухпроцессорных системах увеличивает диапазон выбора производительности.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

10. Сетевые ПК

С появлением разнообразных  устройств под общим названием "сетевой компьютер" (net box) доступ в сеть Internet может стать проще  и дешевле. Сетевые компьютеры предназначены  для работы в Internet и intranet, при этом они используют минимум аппаратного  и программного обеспечения. В жилых  домах с помощью сетевых компьютеров  пользователи могут подключаться к  сети Internet в комфортных для них  условиях. (Сетевой компьютер устанавливают  в гостиной, спальне или в любом  другом помещении, где есть телевизор.) В корпоративной среде сетевые  компьютеры обычно функционируют как intranet-терминалы и позволяют пользователям  работать с HTML-страницами, посылать и  получать электронную почту, а также  запускать приложения на языке Java, включая  сокращенные (scaled-down), но довольно богатые  функциональными возможностями  программные средства, например такие, как текстовые процессоры и электронные  таблицы.

Сетевые компьютеры обычно базируются на RISC-процессоре, который  оптимизирован для выполнения задач, связанных с подключением к Web-узлу, с выводом HTML-страницы и осуществлением базовых функций навигации и  вывода изображений. Многие сетевые  компьютеры оснащаются сетевым интерфейсом  или модемом.

Основные преимущества корпоративных сетевых компьютеров по сравнению с обычными ПК — более низкие стоимость и затраты на техническое обслуживание. Последнее преимущество обусловлено тем, что сетевой компьютер не предназначен ни для модернизации, ни для установки и запуска новых приложений. Таким образом, вложение денег в корпоративный сетевой компьютер может сэкономить компании сотни долларов. Хотя сетевые компьютеры весьма полезны не только в офисе, но и дома, пока не ясно, получат ли они широкое распространение в ближайшее время и будут ли приносить домашним пользователям достаточно большую пользу, чтобы оправдать первоначальные расходы на их покупку и ежемесячные выплаты за подключение к Internet. Может быть, сначала стоит попробовать организовать работу некоторого числа сетевых компьютеров на предприятиях? В любом случае число продаваемых сетевых компьютеров будет невелико до тех пор, пока их польза не станет очевидной. Заменят ли сетевые компьютеры обычные ПК? Увидите ли вы один из них у себя дома или в офисе? В этом обзоре мы постараемся ответить на поставленные вопросы и поможем вам получить более четкое представление о том, что собой представляют сетевые компьютеры.

Сетевой компьютер дома:

Летом 1996 г., при  выдвижении своей кандидатуры на второй срок, президент США Клинтон  в своей речи указал на то, что  даже для двенадцатилетних подростков целесообразно уметь работать с WWW. Облегчить достижение этой цели должен домашний сетевой компьютер, который обеспечивает несложное  подключение к Internet. Соединение с  узлом Web будет устанавливаться простым  нажатием кнопки на ручном пульте дистанционного управления сетевого компьютера, а "переход" от одного узла к другому будет  производиться с помощью специальных  кнопок на этом же пульте. Подготовка к  работе домашнего сетевого компьютера не должна быть сложнее включения  нового телевизора в электрическую  сеть. Вы втыкаете штепсель вашего сетевого компьютера в розетку, соединяете его  видео- и аудиовыходы с видео- и аудиовходами телевизора или видеомагнитофона и подключаете его к телефонной линии. Некоторые сетевые компьютеры имеют высокочастотный выход, через  который на антенный вход телевизора можно подать сигнал с информацией  о звуке и изображении. Домашний сетевой компьютер стоимостью 300—500 дол. должен выполнять лишь несколько функций: уметь подключаться к серверу поставщика услуг Internet, выводить HTML-страницы на дисплей (как правило, им является обычный телевизор), посылать URL-запросы и получать Web-страницы. Тем не менее, даже выполняя эти общие функции, сетевые компьютеры могут иметь самую разную конструкцию. Когда-нибудь функции сетевого компьютера будут выполнять телефон с цифровым дисплеем и даже наручные часы с большим дисплеем.