|
1.5. Ҳисоблаш тизимларининг асосий топологиялари
Ҳар қандай кўп процессорли ҳисоблаш тизимларининг архитектураси асосида шу тизимнинг таркибий қисмлари орасида ахборот алмашинуви имконияти мавжудлиги ётади. Тизимнинг коммуникация қисм боғламалари маълумотларни узатиш трактлари (йўллари) - каналлари (компьютер тармоғига ўхшаб) билан боғланган тармоқдан иборат. Боғламалар ўрнида процессорлар, хотира модуллари, киритиш/чиқариш қурилмалари, коммутаторлар ёки санаб ўтилган элементларнинг битта гуруҳга бирлаштирилган қисми бўлиши мумкин. Ҳисоблаш тизимининг ички коммуникациясининг ташкил қилиниши топология дейилади.
Ўзаро уланиш тармоқ топологиясини кўп каналлар билан уланган боғламалар аниқлайди. Боғламалар орасидаги алоқа одатда “нуқта-нуқта” схема билан амалга оширилади. Каналлар билан уланган ҳар қандай икки боғлама қўшни ёки боғлиқ боғламалар дейилади. Ҳар бир канал битта манба – боғлама билан битта қабул қилувчи боғламани бирлаштиради. Ўзаро уланишнинг таркибий архитектураси, ҳеч бўлмаганда аниқ масаланинг бажарилиш вақтида, ўзгармас бўлиб қолишига қараб, статик ва динамик топологияларга ажратилади. Статик тармоқларда ўзаро уланиш архитектураси қайд қилингандир. Ҳисоблаш жараёнида динамик топологияли тармоқларда ўзаро уланиш таркибий архитектураси дастурий воситалар ёрдамида тезкор ўзгартириш мумкин.
Тармоқ боғламаси ёки терминал, яъни маълумотларнинг манбаи ёки қабул қилувчиси, ёки коммутатор, яъни ахборотни кириш портидан чиқиш портига узатувчи, ёки иккала вазифани бажарувчи бўлиши мумкин. Бевосита алоқали тармоқларда ҳар бир боғлама бир вақтнинг ўзида ҳам терминал, ҳам коммутатор сифатида бўлади ва хабар терминалли боғламалар орасида тўғридан – тўғри узатилади. Бевосита алоқали тармоқларда боғлама бир вақтнинг ўзида ёки терминал, ёки коммутатор сифатида бўлади, шунинг учун маълумот процессорнинг ажратилган коммутациялаш боғламалари ёрдамида узатилади.
Ҳисоблаш тармоқ топологияларининг учта кўрсаткичлари қуйидагилар:
- синхронлаштириш стратегияси;
- коммутациялаш стратегияси;
- бошқариш стратегияси.
Тармоқда операцияларни синхронлашнинг иккита стратегияси мавжуд, булар - синхрон ва асинхрон. Синхрон тармоқларда ҳамма ҳаракатлар бир вақтнинг ўзида сигналлар ҳамма боғламаларга узатиладиган такт импульсларининг ягона генератори ҳисобига таъминланадиган вақт бўйича юборилган бўлади. Асинхрон тармоқларда ягона генератор йўқ, тармоқнинг турли қисмларида локал генераторлар қўлланилади, ҳамда синхронлаштириш вазифаси бутун тизим бўйича тақсимланган.
Коммутациялашнинг танланган стратегиясига қараб, тармоқ каналларини коммутациялаш ва пакетларни коммутациялаш бўлади. Иккала вариантда ҳам ахборот пакет кўринишида узатилади. Пакет битлар гуруҳидан ташкил топган бўлиб, уни белгилаш учун хабар терминидан фойдаланилади.
Уланишларни коммутациялаш тармоқларида тармоққа коммутациялаш элементларини ўрнатиш йўли билан манба–боғламасидан қабул қилувчи– боғламасигача, белгиланган жойга бутун пакет етиб бормагунча сақланадиган тракт (йўл) шакллантирилади. Аниқ жуфт боғламалар орасида хабарларни узатиш ҳар доим битта алоқа йўли бўйича амалга оширилади.
Тармоқ уланишлари технологиясини бошқаришнинг ташкил қилинишига қараб ҳам таснифлаш мумкин. Баъзи бир, айниқса, уланишни ўзгартириш мумкин бўлган, тармоқларда марказлаштирилган бошқаришдан (1.6-расм) фойдаланилади. Процессорлар (П) хизмат кўрсатиш учун сўровлар арбитражини ишлаб чиқувчи (масалан, М хотира модулига) ягона тармоқ назоратчисига белгиланган муҳимлик даражаларини ҳисобга олган ҳолда сўров жўнатади ва керакли бўлган алоқа йўлини ўрнатади. Бу турга шина топологияли тармоқлар киради. Процессорли матрицалар худди марказий процессорнинг сигналидан амалга ошириладиган марказлаштирилган бошқаришли тармоқлардек қурилади. Келтирилган схема пакетларни коммутациялаш тармоқларида ҳам қўлланилади. Бу ерда пакет сарлавҳасида сақланувчи йўналтириш теги белгиланган боғлама манзилини аниқлайди (тег – бу бир неча бит). Кўпчилик ишлаб чиқарилаётган ҳисоблаш тизимлари бошқаришнинг худди шу турига эгадир.
Бошқариш марказлаштирилмаган тизимларда бошқариш функцияси тармоқ боғламалари бўйлаб тарқатилган. Марказлаштирилган вариант содда амалга оширилади, бироқ бу ҳолатда тармоқни кенгайтириш бир қанча қийинчиликлар билан боғлиқ. Марказлаштирилмаган тармоқларга қўшимча боғламаларни улаш осонроқ, аммо бундай тармоқларда боғламаларнинг ўзаро ишлаши нисбатан мураккабдир.
Бир қатор тармоқларда боғламалар орасидаги алоқа кўп коммутаторлар томонидан таъминланади , бироқ битта коммутаторли тармоқлар ҳам мавжуд. Коммутаторлар сонининг кўплиги хабарларни узатиш вақтининг ошишига олиб келади, бироқ содда улаб бериш элементларини қўллаш имконини беради. Бундай тармоқлар одатда кўп поғонали қурилади.
Топологияни танлашда маълумотларни етказиш тури ва йўналтириш функцияси асосий масалалардан биридир. Ҳар бир боғламага ягона такрорланмайдиган манзил берилади. Йўналтириш асоси бўлиб боғламаларнинг манзили хизмат қилади. Бу манзиллардан, аниқроғи, уларнинг иккилик саноқ тизимидаги кўринишидан келиб чиқиб, статик топологияларда боғламаларнинг уланиши ёки динамик топологияларда коммутация амалга оширилади.
Ҳисоблаш тизимлари қурилишининг статик топологияларини кўриб чиқамиз.
Иккита боғлама орасида фақат битта қайд қилинган йўл бўлса, статик топология ҳисобланади, яъни статик топологияли тармоқларда коммутациялаш қурилмалари бўлмайди. Агар бундай қурилмалар бор бўлса ҳам, улардан аниқ бир масалани бажариш олдидан фойдаланилади, ҳисоблаш бажарилаётган вақтда эса тизим топологияси ўзгармайди.
Статик тармоқларни таснифлаш учун, кўпинча, уларнинг ўлчами танланади. Ўлчами жиҳатидан улар қуйидаги турларга бўлинади:
бир ўлчамли топология (чизиқли массив);
икки ўлчамли топология (ҳалқа, юлдуз, дарахт, панжара, систолик массив);
уч ўлчамли топология (тўлиқ алоқали топология, хордал ҳалқа);
гиперкуб топология.
Статик топологияларнинг асосий турларини кўриб чиқамиз.
Do'stlaringiz bilan baham: |
