Организация ЭВМ и систем: Курс лекций (Позиционные системы счисления. Процессоры семейства IA-32. Лазерные принтеры), страница 46

Принципиально иной алгоритм выполняет задачи не в порядке очереди, а в порядке, минимизирующем суммарное время выполнения всех задач, поставленных на очередь. В отличие от предыдущего алгоритма, он используется, как правило, ночью для обработки созданной днём очереди.

15.4.  Коммерческие сети межсоединений

15.4.1. Ethernet

Существует три варианта этой сети: classic Ethernet, fast Ethernet и gigabit Ethernet. Скорость передачи данных в них составляет 10, 100 и 1000 Мбод соответственно.

Каждая машина в сети Ethernet содержит специальную микросхему Ethernet, обычно на съёмной плате. Соединение между машинами электрическое.

В соответствии с протоколом сети Ethernet, машина, которая хочет послать пакет, должна сначала проверить, свободен ли кабель. Если кабель свободен, то машина просто посылает пакет. Если кабель занят, то машина просто ждёт, пока он освободится. Если две машины начинают передачу одновременно, то происходит конфликтная ситуация, которая немедленно определяется обеими машинами. Обе машины останавливают передачу, делают паузу произвольной длительности и пробуют снова. При повторении конфликтной ситуации, повторяется тот же способ действий, но средняя длительность паузы при каждой попытке удваивается по сравнению с предыдущей.

Сетевые концентраторы в сетях Ethernet впервые начали применять для упрощения поиска неполадок и ремонта.

Следующим шагом в развитии сетей Ethernet было появление коммутаторов. Коммутатор содержит высокоскоростную плату backplane (дословно: объединительная плата или панель), к которой подсоединяются канальные карты (рис. 15.3). К канальным картам подсоединяются сети Ethernet, причём к одной канальной карте может быть подсоединено несколько сетей одного исполнения, а разные канальные карты могут работать с сетями разных вариантов. Таким образом организовывается взаимодействие сетей classic, fast и gigabit Ethernet.

Когда пакет поступает в канальную карту, он сохраняется там в буфере, пока канальная карта не получит доступ к backplane.

Если к каждой канальной карте подсоединена только одна сеть содержащая одну машину, конфликтных ситуаций быть не может (хотя пакет всё равно может потеряться из-за переполнения буфера канальной карты). В таком исполнении сеть Ethernet имеет производительность в несколько раз меньшую, чем сети межсоединений систем с массовым параллелизмом, но стоят существенно дешевле.

При большом количестве канальных карт backplane не справляется с нагрузкой, поэтому приходится ограничивать количество канальных карт, подсоединяя к каждой из них по несколько сетей, содержащих не по одной машине. Вследствие этого возникают конфликты, ещё более снижающие производительность. Но отношение цена/производительность у таких сетей всё равно ниже, чем у сетей межсоединений систем с массовым параллелизмом.

15.4.2. Asynchronous Transfer Mode

Технология ATM была разработана консорциумом телефонных компаний в качестве полностью цифровой замены существующим аналоговым телефонным системам.

Была поставлена задача связать каждые телефон и ЭВМ в мире каналом с пропускной способностью, сначала, 155 Мбод, а затем — 622 Мбод.

Провод или стекловолокно соединяет находящуюся в ЭВМ плату ATM с канальной картой переключателя ATM.

Переключатель ATM сходен с коммутатором Ethernet: в него тоже поступают пакеты, сохраняются в буфере канальной карты, а затем направляются в исходящую канальную карту для передачи в пункт назначения.

Основные отличия от сети Ethernet следующие. Во-первых, сеть имеет механизм статической маршрутизации, которая гарантирует, что пакеты будут доставлены в правильном порядке. Однако буферы канальных карт могут переполняться, как и в сети Ethernet с коммутаторами, поэтому доставка не гарантируется.

Во-вторых, все пакеты разбиваются на ячейки по 53 байта, 5 из которых — служебная информация. Разбиение пакетов на ячейки и объединение последних в конце пути совершает аппаратное обеспечение.

15.4.3. Myrinet

Каждая ЭВМ имеет специальную плату. Плата подсоединяется к коммутатору. Коммутаторы могут соединяться в любую топологию.