ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Публикационная активность

(сведения по итогам 2017 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,500
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,405
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,817
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,319
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,264
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 6012
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 404
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 338
Десятилетний индекс Хирша: 17
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год: 527
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 16

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2017 гг. на сайте РИНЦ

Вход


Забыли пароль? / Регистрация

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

4
Ожидается:
16 Декабря 2018

Сетевая технология интеграции средств САПР

Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 1991 год.[ 21.12.1991 ]
Аннотация:
Abstract:
Авторы: Знаменский Ю.Н. () - , ,
Ключевое слово:
Ключевое слово:
Количество просмотров: 6458
Версия для печати

Размер шрифта:       Шрифт:

Применение современных суперЭВМ с производительностью 100-1000 MFLOP/s н научно-исследовательском учреждении можно рассматривать как возможность использования обобщенной в пределах учреждения уникальной вычислительной мощности для решения ресурсоемкой части исследовательских задач, например моделирования сложных объектов в системах автоматизированного проектирования (САПР). Это утверждение относится к технологии применения суперЭВМ, вероятно, не единственно возможной; такая тенденция пользуется популярностью у пользователей суперЭВМ-Параллельно созданию суперЭВМ происходит интенсивное развитие техники мощных рабочих станций, представляющих собой удобные аппаратные н программные платформы для создания интерактивных графических рабочих мест САПР сложных объектов. Доказательством этому служит выпуск в СССР рабочих станций семейства БЕСТА в научно-производственном центре САПСАН АН СССР и ПО ЗИЛ на базе микропроцессоров MOTOROLA 680X0, а в США - станций фирмы SUN (семейства "Sun 3" и "Sun 4"). Станции новых семейств SPARC1 и SPARC2 этой фирмы обладают, например, вычислительной мощностью от 14 до 26 MIP/s (или от 1.5 до 4,8 MFLOP/s). Пользователи осваивают парк таких станций, раэвизают на них прикладное программное обеспечение с целью получения доступа к уникальным вычислительным мощностям, осуществив интеграцию различных средств САПР и перейдя таким образом в САПР сложных объектов к распределенной обработке.

В то же время на эффективно работающих предприятиях происходит автоматизация связи между компьютеризируемыми подразделениями. Это наблюдается в технической сфере (проектирование, производство), информационном сервисе, а также в планово-финансовой деятельности. Разумно было бы на компромиссных условиях совместить решение совокупности проблем организации коммуникаций в зданиях научно-исследовательского и/или проектного учреждения.

Одним из методов решения задачи является создание в научно-исследовательском учреждении некоторой общей сетевой инфраструктуры, в которую могла бы эффективно вписываться и суперЭВМ. Реализация подобной структуры предполагает поэтапность, что связано со значительными финансовыми затратами. Желательно было бы иметь на предприятии общий план (техническую концепцию) развития, чтобы осуществленные этапы не противоречили будущему развитию: они должны составлять определенную часть будущей целой структуры.

Особенностями создаваемой структуры являются неоднородность вычислительных средств (суперЭВМ, ПЭВМ, рабочие станции, дисковые или файловые серверы) и концентрация потоков данных на трассе пользователь/суперЭВМ. Эти особенности отражены в предлагаемом варианте мультисетевой структуры [5] на базе применения международных стандартов взаимосвязи открытых систем, в том числе стандартов на высокоскоростную оптоволоконную локальную сеть FDDI (Fiber Distributed Data Interface) no стандарту ISO 9314 [4].

Общий вид мультисетевой структуры

Примерный общий вид физической структуры сквозной сетевой среды, построенной путем объединения MAP/TOP - подсетей и предназначенной для здания НИИ или КБ , приведен на рис. 1. В сети просматриваются абоненты двух групп, отличающихся по месту включения: включенные в сред нескоростные локальные вычислительные сети, нижние уровни архитектуры которых соответствуют стандартам ISO 8802.3, 8S02.4 или 8S02.5; включенные в высокоскоростную объединяющую волоконно-оптическую сеть с нижними уровнями по стандарту ISO 9314. Первая группа в свою очередь делится на абонентов, включенных в ТОР-сети, и абонентов, включенных в МАР-сети.

В ТОР-сети подключаются рабочие станции проектировщиков, оснащенные достаточно мощными вычислительными ресурсами, и автоматизированные рабочие места (АРМ) на базе персональных ЭВМ. Рабочие станции включаются в сеть через индивидуальные контроллеры, а АРМ, как правило, - через групповые абонентские сетевые станции. В МАР-сети подключаются различные автоматизированные

производственные механизмы, обрабатывающие центры, цеховые компьютеры и т.д. К цеховым компьютерам подключаются малые локальные сети (например по архитектуре mini-МАР) при объединении оборудования в масштабе производственных участков [2]. Построение сетей этого вида в общей сетевой структуре доступа к суперЭВМ или файловым серверам характерно для предприятий типа научно-производственного объединения (НПО).

Во вторую группу входят общие для предприятия ресурсы - файловые серверы или суперЭВМ как мощные средства счета. Они подключаются к сети типа FDDI с помощью абонентских станций на базе мощных интеллектуальных сетевых контроллеров. Объединение .общих вычислительных ресурсов со средне-скоростными сетями в первую очередь можно прогнозировать для ТОР-сетей в целях развития мощностей, доступных с рабочих мест подразделений проектирования; интеграция возможна путем объединения в общую структуру еще и МАР-подсетей. Это создаст предпосылки для автоматизации связи сквозного интегрированного цикла проектирование/изготовление.

Трафик, связанный с МАР-сетями, будет, вероятно, концентрироваться на переходе из ТОР-сетей в МАР-сети. Современная МАР/ТОР-концепция преполагает интеграцию МАР-сетей и ТОР-сетей на одном предприятии [2]. Однако до недавнего времени подобная интеграция должна была осуществляться с по мощью использования устройств межсетевой связи непосредственно между этими двумя видами сетей. Можно представить структуру, где на определенном этапе развития инфра структуры для объединения сетей используется отдельная среднескоростная сеть, например типа ETHERNET (вместо сети типа FDDI на рис. 1). Объединение через сеть типа FDDI является перспективным благодаря увеличению потоков при постановке на предприятии су перЭВМ или расширению масштабов сетевой структуры (по числу точек подключения, сег ментов ЛВС типа ETHERNET или общей про тяженности), как, например, в Европейском центре ядерных исследований в Женеве.                                  _

Объединение среднескоростных сетей с высокоскоростной типа FDDI производится с помощью межсетевых станций, являющихся мощными и довольно дорогими интеллектуальными многоплатными устройствами.

Особенности профиля протоколов

Рассмотрение применения стандарта FDDI (стандарт ISO 9314) - один из актуальных вопросов исследований Всемирной федерации MAP/TOP в марте 1990 г. В Институте проблем кибернетики АН СССР исследуются вопросы применения FDDI-сетей для организации мультисетевых структур доступа к суперЭВМ и другим общим ресурсам научно-исследовательских учреждений и конструкторских бюро машиностроительных предприятий с использованием среднескоростных неоднородных локальных МАР/ТОР-подсетей. Одним из первых шагов разработки является уточнение профиля протоколов, которое предваряет работы по реализации программных и аппаратных средств. Подобное уточнение должно учитывать характер потоков данных в новых структурах, наличие стандартов, пригодных для использования, и принципиальные возможности аппаратуры.

Особенности профиля протоколов, применяемых в межсетевых и в оконечных станциях при объединении MAP/TOP подсетей с помощью средств магистральной волоконно-оптической сети типа FDDI [4], вызваны:

-  значительным увеличением (до 100 Мбит/с) скорости в среде связи,

—снижением возможного объема буферной памяти на подуровне доступа (Media Access Control - MAC),

—дублированностью среды связи в сети типа FDDI только до МАС-подуровня,

-  неоднородностью концентраций потоков данных при объединении МАР/ТОР-подсетей на различных направлениях обмена данными.

Внутри неоднородных среднескоростных локальных вычислительных сетей, являющихся частью мультисетевой структуры, может быть применен полностью профиль MAP/TOP с использованием трех типов сред связи и подуровнем доступа по стандартам ISO 8802.3, 8802.4, 8802.5, протоколом по стандарту ISO 8802.2 (класс 1) с дейтаграммным сервисом на подуровне логического канала, сетевым протоколом без установления соединения по стандарту ISO 8473, транспортным протоколом 4-го класса по стандарту ISO 8073. Вопрос заключается в выборе протоколов в высокоскоростной части мультисетевой структуры.

Отличительная особенность, обусловленная высокой скоростью передачи, проявляется в существенно меньшем объеме буферной памяти, работающей в.станциях непосредственно со средой связи, т.е. на канальном уровне. Другой особенностью является возможная концентрация потоков, проявляющаяся в повышенной средней нагрузке на высокоскоростную сеть и ее станции. Заметим, что концентрация потоков происходит некоррелироаанно: потоки к одному общему ресурсу из разных среднескоростных локальных сетей (по существу, из разных коллективов института), как правило, независимы во времени друг от друга, но могут иметь схожую суточную неравномерность.

В современном профиле MAP/TOP [2] управление потоками осуществляется только на транспортном уровне, в то время как нижние уровни обеспечивают прозрачность и дейта-граммный сервис. При увеличении числа транспортных соединений {что характерно при доступе к общим для предприятия ресурсам) установка даже минимального окна в один транспортный блок может привести к переполнению памяти канального уровня, буферизующей прием из среды по всем транспортным соединениям. Проявление этого наиболее вероятно н высокоскоростной сети из-за концентрации потоков, поэтому там необходимо перейти к применению функций управления потоком на канальном уровне: использовать 2-й или 3-й класс протокола логического канала по стандарту ISO 8S02.2. Однако 2-й класс протокола требует значительной вычислительной мощности, что трудно осуществить на скорости 100 Мбит/с, характеризующей сеть С нижними уровнями по стандарту ISO 9314. Вместе с тем во 2-м классе протокола по стандарту ISO 8802.2 предусмотрены средства повышения эффективности использования среды связи, когда время распространения по каналу связи соизмеримо с временем передачи протокольного блока данных, а также средства исправления ошибок. Для рассматриваемого случая мультисетевой среды, где превалируют блоки большой (2-8 Кб) длины, такие средства не нужны. Наличие функций исправления ошибок, довольно редких в локальных сетях при хорошем регулировании потока, на транспортном уровне в 4-м классе протокола по стандарту ISO 8073 позволяет отказаться от этих функций на канальном уровне и выбрать на этом уровне 3-й класс протокола.

Такой класс предусматривает только регулирование потока (путем ожидания передатчиком подтверждения на канальном уровне) при глубине окна в один блок и без установления соединения.

Выбор предлагаемого варианта модификации профиля MAP/TOP обусловливает требования достаточно хорошей буферизации в межсетевых станциях: в сторону высокоскоростной сети в них будут действовать функции управления потоком, в сторону среднескоростной сети таких функций нет. Эта буферизация должна обеспечить сохранение блоков данных канального уровня до момента срабатывания функций управления потоком на транспортном уровне.

Если установить размер окна для абонентов среднескоростных сетей равным 1, то размер буфера (в блоках) межсетевой станции со стороны среднескоростной сети должен быть не менее суммы количеств транспортных соединений в направлении общих ресурсов сквозной сетевой структуры и межсетевых связей. Для виртуальных транспортных соединений абонентов внутри одной среднескоростной сети размер окна может быть и большим.

В проекте стандарта ISO 9314 на высокоскоростную волоконно-оптическую сеть предусматривается вариант построения сети с дублированной средой связи. Для включения в такую среду используются "двойные" станции в- терминах стандарта ISO 9314. Однако подуровень доступа не учитывает дублирования среды, и в стандарте предполагается простое дублирование функций доступа. Это обусловливает необходимость применения некоторых функций объединения подпотоков, каждый из которых следует по отдельной среде, на более высоких уровнях. Для этой цели в составе функций канального уровня предполагается реализовать функции "мультилинк" по стандарту ISO 7478. Такие функции можно расположить "над" функциями логического канала по стандарту ISO 8802.2 (класс 3). Тогда сетевой уровень будет иметь дело с одним входом/выходом на канальный уровень, как обычно и предусматривается в профиле MAP/TOP. Таким образом, надстройка профиля MAP/TOP, начиная с сетевого уровня, может быть сохранена и в высокоскоростной сети- Результирующий вид профиля приведен на рис. 2, где пунктиром отделены подуровни функций, определенные в разных стандартах.

Приведенные соображения по выбору профиля протоколов еще раз подтверждают устойчивость системы протоколов взаимосвязи открытых систем. Расширение области применения (в данном случае на интеграцию средне-скоростных ЛВС в пределах здания или группы зданий с включением новых типов абонентских систем) приводит к модификации (выбору нового подварианта из спектра наработанных стандартов) части уровней - порождению нового профиля с сохранением остальной части реализации сетевой архитектуры. При переходе к еще более высоким скоростям в среде связи (до 0,8-1 Гбит/с) зарубежные авторы пока дискутируют о целесообразности разработки нового "упрощенного" варианта протокола транспортного уровня при работе над также стандартизируемыми группами ANSI X3.T9.3 и ISO JVTC1/SC13 протоколом HPPI (High Perfo-mance Parallel Interface), однако вопрос не имеет однозначного решения ввиду наличия большого наследия [24].

В стартовом варианте мультисетевой структуры с объединением нескольких среднеско-ростных сетей также среднескоростной сетью типа ETHERNET с целью расширения пространства покрытия (например многоэтажного здания)[5] все проблемы концентрации потоков сохраняются. Их проявление может быть сглажено использованием в объединяющей сети контроллеров с большим (до 2 Мбайтов [23]) объемом буферной памяти на канальном уровне. При небольших суммарных потоках на трассе к общим ресурсам возможно применение МАР/ТОР-профиля без коррекции, но с установкой специального центра сетевого управления в мультисетевую структуру. Центр должен контролировать плотность ошибок типа "нарушение последовательности транспортных

блоков данных", являющихся следствием потери блоков при перегрузке канальных буферов в местах концентрации потоков. Такие центры уже выпускаются многими фирмами-поставщиками программных и аппаратных средств сетевого обмена. При нарастании плотности ошибок до некоторой "мешающей" величины (зависящей от целевых функций системы) необходимо переходить к использованию процедур 3-го класса по стандарту ISO 8802.2 в объединяющей сети на подуровне логического канала.

Системы протоколов TCP/IP и OSI/ISO

При выборе конкретной методологии создания мультисетевых структур, предусматривающих включение в них отечественных суперЭВМ, целесообразно сократить объем вновь создаваемых программных продуктов для их реализуемости в условиях имеющихся трудовых ресурсов. Основная сложность в сфере разработок программ сосредоточена в неоднородности вычислительных средств, включаемых в общую сетевую среду. Популярность стандартов TCP/IP связана с распространенностью мобильной операционной системы типа UNIX, в старшие версии которой уже встроена реализация протоколов TCP/IP [1]. В направлении развития применения набора протоколов TCP/IP идет в настоящее время работа по программному обеспечению отечественных высокопроизводительных рабочих станций семейства БЕСТА путем приобретения лицензий. Для этого семейства уже создан канальный адаптер локаль-

ной сети типа ETHERNET по стандарту IEEE 802.3/ISO 8802.3 на БИС фирмы AMD. Одним из путей создания и развития неоднородной мультисетевой структуры в отечественной практике является внедрение операционных систем типа UNIX на всех ЭВМ, включенных в среду; ULTRIX - на мини-ЭВМ класса VAX фирмы DEC, XENIX - на персональных ЭВМ, VENIX - на PDP-подобных ЭВМ. Естественным было бы внедрение операционных систем типа UNIX и на отечественных суперЭВМ, как это уже сделано за рубежом, например для суперЭВМ CRAY [13]. Недостатком этого является вынужденный отказ от использования ряда пакетов прикладных программ, функционирующих в фирменных операционных системах и не адаптированных к среде операционной системы UNIX. Внедрение операционных систем типа UNIX может привести к снижению эффективности использования процессоров вычислительных средств, в том числе и суперЭВМ. Однако возможно больший интерес представляет эффективность труда пользователей на суперЭВМ и рабочих местах в интегрированной сетевой структуре. Вместе с тем известны уже новые зарубежные реализации протоколов TCP/IP для персональных ЭВМ типа IBM PC/AT и PS/2, функционирующие параллельно пакету NetWare американской фирмы Novell и в системе MS DOS. Это, в частности, продукты американских фирм IMC-Networks под названием "PCnic TCP/IP" и FTP Software Incorporation под названием "PC/TCP Plus".

В рамках экспозиции "Multinet" на ярмарке "СеВ1Т-90" обсуждался вопрос о путях миграции от семейства протоколов TCP/IP к комплексу протоколов по стандартам ISO, на основе которых за рубежом строится концепция "сетевого мира", или "мира всеобщей коммуникабельности". Необходимость миграции обусловлена все более тесной интеграцией вычислительной техники и сетей связи общего пользования, развивающихся на основе рекомендаций CCITT. Интеграция охватывает не только отдельные компьютеры, но и их ассоциации, построенные на базе техники локальных вычислительных сетей. Одним из свидетельств такой интеграции является слияние в 1989 году технических комитетов по информационной технологии ISO и CCITT. Современные системы связи значительно интеллектуализируются, поднимая уровень предоставляемого сервиса (например, уже по рекомендации CCITT X.400 (MHS-Message Handling System), регламентирующей сервис 7-го уровня по передаче сообщений). Поэтому в абонентских машинах пользователей исчезает необходимость выполнения многих "сетевых" функций, но появляется необходимость использования новых форм доступа к сервису. Вопрос миграции заключается в технологиях перехода, минимизации его стоимости, но не в альтернативе. Предполагается плавность перехода в зависимости от степени готовности программных изделий с различной эффективностью и стоимостью. В результате обсуждений участниками экспозиции сложились следующие варианты перехода:

-    пользователь устанавливает в своих системах двойное транспортное программное и аппарат ное оборудование и использует оба способа коммуникации параллельно;

-    вводится разрез, над которым оба семейства прикладных протоколов используются с одним комплектом транспортных протоколов;

-    применяются два набора транспортных про токолов над одним комплектом аппаратных средств.

Отечественные разработки средств построения неоднородных локальных вычислительных сетей идут практически по одному пути: создание интеллектуальных сетевых станций с высоким (4-5-й по модели сетевой архитектуры ISO) уровнем сервиса [7]. Это направление совпало с направлением зарубежных работ по созданию средств для MAP/TOP локальных сетей производственного назначения. С точки зрения Европейской группы пользователей сетей MAP (EMUG - European MAP User Group), сегодня целесообразно повышение уровня сервиса в выносных станциях до значений 6, 5 размещения в интеллектуализирован ной станции программного обеспечения, реализующего протоколы уровня представления [17, 18] и сервисный элемент управления ассоциацией ACSE [19, 20]. Это повышение уровня сервиса тем не менее предусматривает снижение физического объема станций до 1-2 плат площадью 2-3 дм на основе применения современной элементной базы, в том числе БИС для сетевых функций и 32-разрядных микропроцессоров.

В целом работы по созданию средств MAP/TOP за рубежом к 1990 г. достигли состояния коммерческой продажи. На международной ярмарке "Industrie-90" в Ганновере (ФРГ) в мае 1990 г. в разделе "МАР-сети" участвовало уже 40 фирм и организаций. В октябре того же года проведена специализированная международная ярмарка-симпозиум "Systek-90" в Мюнхене (ФРГ), организованная Европейской группой пользователей сетей MAP, где были представлены МАР-изделия 20 фирм.

Примеры реальных проектов

Достаточно полный обзор реальных проектов мультисетевых структур на основе применения ЛВС типа FDDI приведен в [16].

Они предполагаются к реализации в следующих учреждениях:

-     Staat Street Bank (Quincy, Massachusetts),

-     Langley Research Center (Haption, Virginia)

-     В rook haven National Laboratory,

-     Singapore National University,

-     Strategic Air Command {Omaha, Nebraska)

-     the campus of Martin Marietta Systems + Florida aerospace manufactoring

Наиболее интересным из них является последний, реализуемый совместно университетом и промышленной фирмой и представляющий собой одну из масштабных сетей типа FDDI. Она используется для объединения 6 локальных сетей с включенными в них 30 компьютерными системами, обслуживающими примерно 1800 пользователей. Объединяемые сети типа ETHERNET реализованы на коаксиальных кабелях и на скрученных парах. Компьютерные системы включают большие ЭВМ фирм IBM и DEC (семейство VAX). Контракт на поставку оборудования для сети типа FDDI заключен с фирмой Fibronix.

Из европейских примеров представляет интерес проект установки сети типа FDDI в Женеве (Швейцария) в Центре ядерных исследований - CERN. В Центре, организованном 14 европейскими странами, постоянно работает около 3000 сотрудников и поддерживается взаимодействие с 5000 научных сотрудников из университетов и лабораторий всего мира [14]. В Центре объединяются 35 сетей типа ETHERNET, содержащих около 700 кабельных сегментов, расстояние между которыми составляет от 0 до 20 км. Для объединения удаленных сегментов планируется использование ИКМ-каналов в соответствии с рекомендацией CCITT G.703.

Пакет сетевых программ ISO DE

Интересные возможности для отечественной реализации мультисетевой структуры пре-_ доставляет разработанный за рубежом, предназначенный для исследовательских целей и распространяемый как свободный программный"

продукт (public domain) сетевой пакет ISO DE (Development Environment) [22]. Предыдущий аналогичный свободный продукт - пакет KERMIT - широко использовался в СССР для организации связи неоднородных ЭВМ: он работал над терминальными средствами связи и поэтому имел относительно малую производительность. Новый пакет ISO DE реализован в соответствии со стандартами ISO от 4-го до 7-го уровней включительно. Пакет ISO DE функционирует в операционной среде типа UNIX со средствами BSD, обеспечивающими функции типа "streams".

Весной 1990 г. на базе пакета ISO DE создан сетевой пакет OSI 1.0 для суперЭВМ CRAY, работающий в среде операционной системы типа UNIX - системы UNICOS. В пакете осуществлены функции передачи, доступа и управления файлами FTAM и виртуального терминала. К осеки 1990 г. планировалось создание системы управления сообщениями (электронной почты) по рекомендациям CCITT X.400 и Х.500 [14]. Версия 6.0 пакета ISO DE содержит уже средства для построения межсетевого перехода ISO - TCP/IP [12, 21].

Пакет ISO DE можно было бы использовать для немедленной постановки в среде UNIX (возможно, наряду с TCP/IP), что позволило бы ускорить адаптацию пока еще не развитых в сетевом отношении отечественных пользователей к применению технологии по архитектуре открытых систем ISO. Такая возможность вполне реальна для отечественных рабочих станций семейства ВЕСТА (производства НПЦ САПСАН), оснащенных адаптерами локальной сети типа ETHERNET.

RTSE         - Reliable Transfer Service Element

(CC1TT X.400) ROSE               - Reniote Operation Service Element

(ISO 9072) ACSE      - Association Control Service Element

(ISO 8649,8650) DSE                - Directory Systern Element

{CCITT X.500) TPO, TP4 - Transport Protocol Class 0, 4

(ISO 8072, 8073)

TCP            - Transmission Control Protocol

ASN.l - Abstract Syntax Notation

(ISO 8824, 8825)

Рис.4. Структура сетевого пакета ISO DE

В пакет ISO DE версии 6.0 входит компилятор языка абстрактной нотации (ASN.1) и генератор Си-программ. Имеются написанные на языке программирования Си модули реализации следующих протоколов [3]:

-    транспортного уровня (классы TP0 и TP4 стандартов ISO 8072, 8073),

-    сзансового уровня (по стандартам ISO 8326, 8327),

-    уровня представления (по стандартам ISO 8822, 8823),

-    элемента ACSE прикладного уровня (по стан дартам ISO 8649, 8650),

-    службы надежной передачи RTS и удаленных операций ROSE (по стандарту ISO 9072),

-    передачи, управления и доступа к файлам FTAM (по стандарту ISO 8571),

-    сетевых справочников (по стандарту ISO 9594),

-    виртуального терминала (по стандартам ISO 9040, 9041).

Общая структура пакета приведена на рис. 4.

Хорошая документированность [11], наличие полных исходных текстов на языке программирования Си, возможность контактов с авторами по электронной почте позволяют ускоренно проводить работы по переносу реализаций сетевых протоколов (особенно верхних уровней, слабо освоенных в СССР) в оригинальные операционные среды. В .первую очередь это относится к наполнению интеллектуальных контроллеров (в терминах отечественных разработчиков "транспортных станций"), но можно рассматривать и другие среды, отличные от UNIX. В плане финансовых затрат это дешевле, чем приобретение лицензий на программные продукты, например фирмы RET1X, но качество изделия может оказаться ниже лицензионного.

Включение суперЭВМ

Современными зарубежными примерами включения суперЭВМ с использованием муль-тисетевых структур являются японские системы SX-3 фирмы NEC и суперЭВМ CRAY-2, CRAY X-MP. Японские суперЭВМ типа SX-3 включаются как в локальные сети типа ETHERNET, так и в мультисетевую структуру на базе волоконно-оптической сети типа FDDI. Выход в широкомасштабные сети предусмотрен через сетевой фронт-энд процессор, включаемый в локальную объединяющую сеть типа FDDI.

На суперЭВМ типа SX-3 могут быть установлены как оригинальная операционная система SXOS, так и система SUPER-UX на базе операционной системы типа UNIX V (Release 3.1) с включением средств BSD (Berkeley Software Distribution 4.3). Основные системные программные средства перечислены в табл. 1. Типовые сетевые возможности, поддерживаемые в операционных системах типа SUPER-UX, приведены в табл. 2.

Стратегия фирмы "Cray Research Incorporation" (США) - одного из основных производите-

лей суперЭВМ в сфере восприимчивости суперЭВМ семейства CRAY к окружающему компьютерному миру - называется "экстенсивная соединимость" (extensive connectivity). По этой стратегии, для супер-ЭВМ этого семейства поставляются как средства прямого соединения, так и средства подключения к сетевой структуре. В числе средств прямого соединения -интерфейсы FEI-1 (Front-end Interface) для больших ЭВМ фирм CDC, IBM, DEC; интерфейс FEI-3 - для рабочих станций с магистралью VME ("Sun-3", "Sun-4", MOTOROLA) со скоростью до б Мбайт/с. Кроме того, интерфейс FEI-3 обеспечивает подключение оборудования волоконно-оптических сетей фирмы UltraNet, а через нее - к другим экземплярам суперЭВМ CRAY со скоростью 1 Гбит/с. К мультисетевой структуре суперЭВМ этой фирмы путем использования локальных высокоскоростных сетей "HYPERchannel" подключаются фирмы NSC-Network System Corporation (США) со скоростью в среде 50 М бит/с. Работа в мультисетевой структуре поддерживается операционной системой UNICOS, в которой функционируют программные средства NFS и X-WINDOW.

Для отечественных суперЭВМ можно рассмотреть два пути включения в мультисетевую структуру. Первый путь ~ постановка новых операционных систем, базирующихся на средствах UNIX, освоение в новой среде переносимых сетевых программных пакетов, характерных для среды UNIX. Второй путь - включение в мультисетевую структуру отечественных суперЭВМ с оригинальными операционными

системами. Его можно было бы осуществить по следующим этапам:

•     примененне рабочей станции типа БЕСТА без терминалов и периферии, но с сетевыми ка нальными адаптерами, оснащенной операцион ной системой UNIX, пакетом ISO DE в качест ве абонентской станции сетевого доступа к су перЭВМ. Такая станция предоставляет в сторо ну суперЭВМ сервис 7-го уровня и имеет спе циализированные интерфейсные аппаратные и программные средства доставки этого сервиса в суперЭВМ;

•        повышение пропускной способности подоб ной абонентской станции доступа путем погру жения части сетевых функций (например до 4-го уровня) в интеллектуальный сетевой конт роллер, придаваемый рабочей станции, на кото рой остается операционная система UNIX и верхняя часть пакета ISO DE;

•        дальнейшее повышение пропускной способ ности абонентской станции доступа путем по гружения в интеллектуальный сетевой контрол лер сетевых функций вплоть до уровней 6, 5 по модели сетевой архитектуры ISO.

Реализацию двух последних этапов можно было бы осуществить на основе имеющегося отечественного опыта [8-10] по разработке сетевых станций и переносимого сетевого программного обеспечения.

Список литературы

1. Брежнев А.Ф., Смелянский Р.Л., Чумаков Н.Е. Прото кол TCP/ IP // Сб.; Технология электронных коммуника ций. - М.: Экотрендэ, 1991. Т.З. С. 61-125.

2.      Горностаев Ю.М., Дрожжинов В.И. Сетевая интегра ции машиностроительного производства на базе протоко лов связи MAP/TOP. M.: Междунар. Центр науч. и техн. инф., 1989. 124 с.

3.      Горностаев Ю.М., Знаменский Ю.Н. Разработка отк рыть™ распределенных систем в сетевой среде UNIX // 1-ая конф. Сов. accoil. пользователей ОС UNIX. - М.: МЦНТИ, 1990. С.17-18,

4.      Гришин Е.П. Состояние и тенденции развития оптово локонных ЛВС на базе протокола FDDI. ИК-МТ 19. М.: МЦНТИ, 1989. 37 с.

5.      Знаменский Ю.Н. Применение мультисетевой структу ры для автоматизации научно-исследовательских учрежде ний и производств // XIV-ая Всесоюз. шк.-семннар по вы числительным сетям. Научный Совет по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР. - Минск. 1989, Ч. 3. С. 228-233.

6.      Знаменский Ю.Н., Чугунова Г.Н. Мультисетн и межсе тевые коммуникации // Сб.Технология электронных ком муникаций", М.: Экотрендз, 1991. Т.З. С.1-60.

7.      Знаменский Ю.Н., Чугунова Г.Н. Проблемы создания современного программного сетевого обеспеченна неодно родных ЛВС // XV-ая Всесоюз. шк.-семинар по вычисли тельным сетям. - Л., 1990. 4.1. С.197-202.

S. Инденбаум М.Я. Принципы реализации верхних уровней эталонной модели сетевой архитектуры взаимодействия открытых систем в операционной системе типа RSX-11M/PLUS // XV-ая Всесоюз. шк.-семннар по вычислительным сетям. - Л., 1990. 4.1. С. 203-207.

9. Мельников В.А., Знаменский Ю.Н. Архитектура локальной сети высокопроизводительных вычислительных систем. Автоматика и вычислительная техника. - Рига: Зинатне, 1985. С. 35-41.

10. Смелянский Р.Л., фурман Е.С. Применение объектно-ориентированного подхода к построению операционной среды для сетевых станций с высоким уровнем сервиса // XV-ая Всесоюз. шк.-семинар по вычислительным сетям. -Л„ 1990. 4.2. С. 213-218.

11.       Шепнлов М.В., Титов П.П., Казаков ЮЛ. ISO DE - инструментальная система разработки программных средств протоколов OSI/ ISO // Сб.: Технология электрон ных коммуникаций. М.: Экотрендз, 1991. Т.П. С. 71-129.

12.       Blending ТСРДР and OSI. Communication Week, April 23, 1990, p.3.

13.       Bormant David. Implementing TCP/IP on a Cray com puter. Computer Communications Review, USA, 1989, v.19, N2, p.11-15.

14.       Carpenter В., Yoosten Y. The CERN FDDI Pilot Project. Computer Networks and ISDN Systems, 1990, v.19, NN.3-5.

15.       Cray Leads its Competitors in OSI Software. Communi cation Week, April 9, 1990, p-6.

16.       FDDI Applications. Fiber Optics Magazin, Mai/June 1990, v.12, N3, p.18-21.

17.       ISO DIS 8822. Connection Oriented Presentation Service Definition, 1986, 57 p.

18.       ISO DIS 8823. Connection Oriented Presentation Protocol Specification, 1986, 70 p.

19.       ISO DIS 8649. Service Definition for the Association Control Service Element, 1988, 11 p.

20.       ISO DIS 8650. Protocol Specification for the Association Control Service Element, 1988, 26 p.

21.       New ISODE Software Nears. Communication Week, January 15, 1990, p.4.

22.       Onious lulian. ISO DE: In Support of Migration. Compu ter Networks and ISDN System. North-Holland, 1989, v.17, p. 362-366.

23.       Reddy S. Hardware Detende. Lan Magazin,- May 1990, v.5, N.5, p.86-101.

24.       Shandle J. Gigabit Nets get readi for Lift-off. Electronic, Dec. 1989, v.62, N.12, p.66-68.


Постоянный адрес статьи:
http://swsys.ru/index.php?page=article&id=1341
Версия для печати
Статья опубликована в выпуске журнала № 4 за 1991 год.

Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик: