Современные сетевые технологии
1. Разница
между процессорами CISC,
RISC
и MISC
Микропроцессоры
CISC
- с полным набором системы команд.
Для них характерно:
· сравнительно
небольшое число регистров (8-16);
· большое
количество и высокий уровень сложности машинных команд;
· большое
количество методов адресации;
· преобладание
двухадресного формата команд;
· наличие
команд обработки типа регистр-память;
· для
выполнения каждой команды требуется несколько тактов процессора (как следствие
- более низкое быстродействие по сравнению с RISC.)
Микропроцессоры
RISC
- с усеченным набором системы команд.
Для них характерно:
· достаточно
большое число регистров (32 и больше), что позволяет хранить больший объем
данных;
· простота
структуры и небольшой набор команд;
· используются
трехадресные команды, что помимо упрощения дешифрации дает возможность
сохранять большее число переменных в регистрах без их последующей перезагрузки;
· обмен между
регистрами и памятью выполняется только с помощью команд загрузки\записи;
· обеспечивает
быстродействие, равное тактовой частоте, т.е. одна команда за один такт.
Микропроцессоры
MISC
- с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием.
Для них характерно:
· ограниченное
число команд - 20-30;
· для
кодировки команд используется 5-ти разрядное поле команды;
2. Виды
неклассических архитектур
- магистральные
(конвейерные) МПВС (многопроцессорные вычислительные системы).
Процессоры одновременно
выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных -
многократный поток команд с однократным потоком данных (МКОД или MISD -
Multiple Instruction Single Data). Разновидность: параллельно-конвейерная
модификация (MMISD), т. е. многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура.
векторные МПВС.
Все процессоры одновременно
выполняют одну команду над различными данными - однократный поток команд с
многократным потоком данных (ОКМД или SIMD - Single Instruction Multiple Data).
Разновидность: параллельно-векторная модификация (MSIMD), т. е. многопроцессорная
SIMD-архитектура.
матричные МПВС.
МП одновременно выполняют
разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых
данных - многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или МIМD
- Multiple Instruction Multiple Data).
3. Что такое
параллелизм в архитектуре ЭВМ
Параллельная обработка данных
на ЭВМ имеет две разновидности: конвейерность и собственно параллельность.
Параллельность - сходные
действия над группами данных выполняются одновременно одинаковыми процессорами.
Идея конвейерной обработки
заключается в выделении отдельных этапов выполнения общей операции, причем
каждый этап, выполнив свою работу, передает результат следующему, одновременно
принимая новую порцию входных данных.
Аппаратно параллелизм ЭВМ
поддерживается на четырех основных уровнях:
многомашинном;
мультипроцессорном;
однопроцессорном с несколькими
исполнительными устройствами;
конвейеризацией обработки
данных.
4. Что такое
ассоциативный процессор и его отличие от фон-Неймановской адресации
Ассоциативный процессор -
специализированный процессор, реализованный на базе ассоциативного
запоминающего устройства и предназначенный для одновременного выполнения
операций над массивами данных последовательно по разрядам этих данных.
В ЭВМ классической (фон-Неймановской)
архитектуры, чтобы найти значение элемента данных указывается начальное
значение адреса блока памяти, а затем смещение относительно начального адреса.
Эти два значения складываются, и получается искомый адрес.
При ассоциативной адресации
данные выбираются не по адресу, а по содержимому полей.
Цифровые
вычислительные машины (ЦВМ) - вычислительные машины
дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а
точнее, в цифровой форме.
Аналоговые
вычислительные машины (АВМ) - вычислительные машины
непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной
(аналоговой) форме, т. е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо
физической величины (чаще всего электрического напряжения).
Формы представления информации:
а - аналоговая; б - цифровая импульсная.
АВМ очень просты и удобны в
эксплуатации; программирование задач для решения на них нетрудоемкое; скорость
решения задач может быть сделана сколь угодно большой (больше, чем у ЦВМ), но
точность решения задач очень низкая. Для большинства современных научных задач
это совершенно неприемлемая точность вычислений, поэтому аналоговые ЭВМ имеет
смысл использовать в тех областях, где обрабатываемые данные имеют нечисловую
природу (например, в так называемых задачах распознавания образов).
На АВМ можно также эффективно
решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не
требующие сложной логики.
6. В
чем недостатки аналоговых ЭВМ
· Очень низкая
точность решения задач (относительная погрешность составляет 2-5 %);
· алгоритмическая
ограниченность решаемых задач;
· ручной ввод
решаемой задачи в машину;
· большой
объём задействованного оборудования, растущий с увеличением сложности задачи.
. Векторные
и конвейерные архитектуры
Векторные
архитектуры (SIMD) - использован одиночный поток команд и множественный
поток данных. Это позволяет
выполнить одну арифметическую операцию сразу над многими данными, например над
элементами вектора. Способ выполнения векторных операций подробно не
оговаривается, поэтому обработка элементов вектора может производиться либо
процессорной матрицей, либо с
помощью конвейера.
Конвейерные архитектуры
(MISD) - используется множественный поток команд и одиночный поток данных.
Подразумевается наличие в архитектуре многих процессоров, обрабатывающих один и
тот же поток данных. Однако нет примера реально существующей вычислительной
системы, построенной на данном принципе.
К классу MISD может быть отнесена
единственная архитектура - конвейер, но при условии, что каждый этап выполнения
запроса является отдельной командой.
8. Почему
в одноранговой сети не может быть много машин
Одноранговые - это такие сети,
в которых все компьютеры равноправны и нет выделенного сервера. Каждый
компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Нет отдельного ПК,
ответственного за администрирование всей сети. Пользователи самостоятельно
решают, какие данные на своем ПК сделать доступными всей сети.
Одноранговая сеть подходит там,
где число пользователей не превышает 10 человек, пользователи расположены
компактно, защита данных не критична.
При увеличении числа рабочих
станций эффективность их использования резко уменьшается. Сеть становится
неработоспособной. Это происходит не потому, что сеть не может функционировать
правильно, а потому, что пользователи не в состоянии справиться со сложностью
сети, а централизованное управление отсутствует.
9. В
каких областях оправдано применение аналоговых ЭВМ
Аналоговые ЭВМ имеет смысл
использовать в тех областях, где обрабатываемые данные имеют нечисловую природу
(например, в так называемых задачах распознавания образов).
На АВМ можно также эффективно
решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не
требующие сложной логики.
10. Топология
звезда является активной или пассивной
Звезда, у которой центральным
элементом является ПК, называется «активной» или «истинной»
звездой. Серьезный недостаток этой топологии - ограничение количества
подключаемых абонентов (центральный абонент может обслуживать не более 8-16
периферийных).
Существует также топология, называемая
«пассивной» звездой. В центре сети с данной топологией помещается не ПК,
а концентратор (hub), выполняющий те же функции, что и репитер. Он
восстанавливает проходящие сигналы и посылает их в другие линии связи.
Можно выделить также
промежуточный тип топологии между активной и пассивной звездой. В этом случае
концентратор не только ретранслирует поступающие из него сигналы, но и
осуществляет управление обменом данными, хотя сам в обмене не участвует.
. Понятие
«сегмента» и «магистрали»
Сегментом называют сеть, в
состав которой входят рабочие станции и другие пользовательские устройства,
например, принтер. Крупная корпоративная сеть состоит из множества таких ЛВС,
причем все они подсоединены к общей сети, которая называется магистралью.
Магистраль выполняет в основном функции канала, по которому сегменты
связываются друг с другом.
За счет использования
магистрали для передачи потока данных из одного сегмента в другой эффективность
работы сети существенно возрастает.
. Виды
смешенных топологий
1) Последовательная
цепочка (звезда-шина).
Звезда-шина - это комбинация
топологий «шина» и «звезда». Несколько сетей с топологией «звезда» объединяются
при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного ПК
не оказывает никакого влияния на сеть. А выход из строя концентратора повлечет
за собой остановку подключенных к нему ПК и концентраторов.
) Звезда-кольцо.
Звезда-кольцо похожа на
звезду-шину. В обоих случаях ПК подключены к концентратору, который фактически
и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы (хабы) в
звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе
главного хаба они образуют звезду.
) Комбинированная
сетевая топология «дерево».
Она образуется в основном в
виде комбинаций топологий кольцо, звезда и шина. Основание дерева
вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются
коммуникационные линии информации (ветви дерева).
13. Какие
виды кабеля требуют подключения через трансивер
Толстый коаксиальный кабель. Трансивер
подключается к толстому коаксиальному кабелю с помощью специального коннектора,
называемого «зуб вампира». Этот «зуб» прокалывает изоляцию до проводящей жилы.
. Начиная
с какой категории витую пару можно применять в сетях и на какие скорости
Категория 3. Обеспечивает
передачу данных со скоростью до 10 Мбит/с.
Категория 4. Обеспечивает
передачу данных со скоростью до 16 Мбит/с.
Категория 5. Обеспечивает
передачу данных со скоростью до 100 Мбит/с.
Категория 5-улучшенный. Обеспечивает
передачу на скоростях свыше 100 Мбит/с.
Категория 6. Поддерживает
передачу на скоростях до 250 Мбит/с.
Категория 7. Предназначен для
передачи на скоростях до 600 Мбит/с.
. Чем
отличаются одномодовое и многомодовое оптоволокно
Диаметр сердцевины одномодовых
волокон составляет от 7 до 9 микрон
<#"730571.files/image002.jpg">
FC-3
- общие сервисы, описывает общие процедуры для таких особых ситуаций, как запись
данных с чередованием на дисковый массив или многоадресная рассылка через
видеосервер.
FC-4
- протокол отображения, обеспечивает преобразование различных сетевых
протоколов и приложений.