Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6




НазваниеПредисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6
страница31/31
Дата конвертации27.12.2012
Размер3.35 Mb.
ТипДокументы
1   ...   23   24   25   26   27   28   29   30   31
8.3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Эксплуатация вычислительной системы (ЭВМ, комплекса или сети) состоит из технического и системотехнического обслуживания системы и использования ее по прямому назначению – для обработки данных.

Техническое обслуживание (техническая эксплуатация) – обеспечение работоспособности системы путем создания требуемых условий эксплуатации (режим электропитания, температурный и др.) и проведения профилактических и ремонтно-восстановительных работ. Основной показатель качества технического обслуживания – коэффициент готовности системы (компонентов), характеризующий долю 'времени, в течение которого система (компоненты) работоспособна. Увеличение коэффициента готовности системы достигается путем сокращения простоев оборудования из-за профилактических и ремонтно-восстановительных работ. На эффективность технического обслуживания наиболее существенно влияют следующие факторы:

1) условия эксплуатации системы (стабильность электропитания, температура, чистота среды и др.):

2) надежность и ремонтопригодность системы, степень совершенства средств контроля и диагностики;

3) режим обслуживания и квалификация обслуживающего персонала;

4) полнота денных о сбоях и отказах технических средств.

Для повышения эффективности технического обслуживания в системах предусматриваются средства накопления данных об ошибках, сбоях и отказах. Данные накапливаются путем регистрации состояния системы в момент ошибки, обнаруживаемой встроенными средствами контроля или программами. Регистрация данных производится операционной системой в специальном системном журнале – области накопителя на магнитных дисках. Данные из системного журнала периодически или при необходимости выводятся на печать и используются обслуживающим персоналом для выявления источников ошибок, сбоев и отказов с целью проведения профилактических и ремонтно-восстановительных работ.

Системотехническое обслуживание (системотехническая эксплуатация) – обеспечение эффективности использования системы, направленное на снижение стоимости обработки данных, повышение производительности системы, качества обслуживания пользователей и др.

Основные задачи системотехнического обслуживания:

1) выбор и адаптация операционных систем, в том числе общесистемного программного обеспечения;

2) настройка операционной системы на рабочую нагрузку – организация и выбор параметров функционирования системы, обеспечивающих требуемое качество обслуживания пользователей и максимальную производительность;

3) совершенствование конфигурации системы – состава устройства и связей между ними.

Все задачи системотехнической эксплуатации сводятся к взаимному согласованию конфигурации, режима функционирования системы и рабочей нагрузки для обеспечения требуемого качества обслуживания пользователей – организации необходимых режимов обработки данных, увеличения производительности, уменьшения времени ответа и стоимости обработки данных.

Выбор операционной системы производится исходя из конфигурации вычислительной системы (производительность процессора, ёмкость оперативной памяти, состав внешней памяти и средств ввода – вывода), потребности в режимах обработки данных (сосредоточенная, телекоммуникационная, сетевая, пакетная, диалоговая и т. д.) и основных свойств рабочей нагрузки (состав и характеристики решаемых системой задач). Операционная система адаптируется к конфигурации вычислительной системы и потребностям пользователей путем генерации варианта, который должен содержать необходимые средства управления устройствами и памятью, способы доступа к данным и обеспечивать требуемые режимы обработки данных. При этом оперативная и внешняя память разделяется на области, предоставляемые системному и прикладному программному обеспечению. В состав общесистемного программного обеспечения включаются необходимые средства автоматизации программирования, отработки символьной и графической информации, управления базами данных, телеобработки и т. д.

Полученный вариант операционной системы определяет возможные режимы функционирований вычислительной системы и обработки данных с точностью до значений параметров, устанавливающих уровень мультипрограммирования, величину кванта процессорного времени, число системных процессов ввода – вывода и другие показатели, которые задаются и изменяются в процессе эксплуатации вычислительной системы путем настройки операционной системы на действующую рабочую нагрузку.

При генерации операционной системы рабочая нагрузка может быть предсказана лишь приблизительно. К тому же она меняется во времени. Поэтому настройка операционной системы на реальную рабочую нагрузку проводится на работающей вычислительной системе и повторяется неоднократно. Цель настройки – повысить производительность системы и обеспечить требуемую оперативность обработки – необходимое время ответа. Настройка сводится к назначению параметров операционной системы: уровня мультипрограммирования, кванта процессорного времени, размеров буферов, алгоритмов планирования заданий и задач, алгоритмов управления памятью и устройствами т. д.

Необходимая для настройки операционной системы информация собирается при эксплуатации вычислительной системы с помощью системы оценки функционирования, содержащей мониторы и средства обработки измерительных данных. Функционирование вычислительной системы оценивается совокупностью следующих характеристик:

1) ресурсоемкости выполненных работ, рабочей и системной нагрузки;

2) загрузки ресурсов системы и структурной загрузки;

3) общесистемных – производительности, времени ответа и профилей процессов.

Путем анализа зарегистрированных Характеристик выявляются перегруженные и недоиспользуемые ресурсы системы и узкие места, негативно влияющие на производительность а время ответа. С помощью настроечных параметров операционной системы можно изменить уровень и структуру загрузки ресурсов профили процессов и, следовательно, производительность и время ответа. Эффект, достигаемый за счет изменения настроечных параметров, прогнозируется либо эвристически, на основе априорных представлений о степени влияния параметров на характеристики системы, либо с помощью моделей производительности.

Существенное влияние на производительность и время ответа оказывает способ размещения информации в памяти системы. Так, интенсивность обращения к внешней памяти сильно зависит от того, какие модули операционной системы объявляются резидентными и размещаются в оперативной памяти. Время доступа к накопителям на магнитных дисках существенно зависит от порядка размещения наборов данных по накопителям и в пределах каждого накопителя. С помощью мониторов определяется интенсивность обращений к каждому из накопителей (тому данных) и набору данных, а также распределение интенсивности обращений по цилиндрам накопителей. За счет перераспределения данных по томам обеспечивается равномерная загрузка внешних запоминающих устройств, а следовательно, уменьшается время доступа к внешней памяти. 3а счет перемещения наборов данных в пределах каждого тома уменьшается время доступа к накопителям [1, 18].

Систематическое проведение работ по измерению и анализу функционирования вычислительной системы и настройке операционной системы позволяет оптимизировать значения настроечных параметров. В таком случае дальнейшая настройка не может дать существенных улучшений и для повышения производительности необходимо совершенствовать конфигурацию системы: увеличивать число устройств или использовать устройства с более высокими характеристиками.

Совершенствование конфигурации вычислительной системы проводится аналогично настройке операционной системы. С помощью измерений получаются необходимые данные о функционировании вычислительной системы, в частности, данные о загрузке устройств. Если загрузка отдельных устройств или групп относительных устройств близка к предельной и настройка операционной системы не способна изменить загрузку, необходимо увеличивать число соответствующих устройств, например накопителей на магнитных дисках, каналов связи, или применять устройства с лучшими характеристиками. Для того чтобы оценить эффект, получаемый за счет совершенствования конфигурации системы, используются модели производительности, с помощью которых прогнозируются характеристики системы и выявляется оптимальный вариант развития конфигурации. Изменение конфигурация влечет необходимость проведения работ по настройке операционной системы на новую конфигурацию и рабочую нагрузку.

Возможности эволюционного развития конфигурации и совершенствования режима обработки для удовлетворения меняющихся требований могут оказаться исчерпанными. Тогда возникает необходимость в качественных изменениях – полной замене ЭВМ на более производительную или предпочтительную по другим характеристикам. Данная задача в практике систематической эксплуатации называется задачей выбора.

В строгой постановке задача выбора является сложной многопараметрической и многокритериальной задачей оптимизации, методы решения которой далеки от завершенности. Практически задача решается в условиях выбора из некоторого числа промышленно освоенных или планируемых к выпуску систем. Основу выбора составляют ресурсные оценки и опыт использования имеющихся средств.

Для выбора должны быть получены следующие данные:

  1. 1)      об использовании имеющихся ресурсов задачами различных классов;

  2. 2)      об использовании ресурсов для обеспечения различных режимов обработки (пакетного, оперативного)

Прогноз изменений объема и состава нагрузки, режимов обработки и требований к обслуживанию должен основываться на соответствующих организационных и технико-экономических предпосылках.

Сложность прогнозирования состоит в том, что для получения надежного прогноза необходимо располагать данными о ресурсоемкости различных классов задач и их влиянии на показатели использования ЭВМ. Для получения таких данных необходим анализ всего процесса использования ЭВМ в конкретной сфере применения. Прогноз потребностей в вычислительных ресурсах связывается с планово-экономическими данными, например с планируемым изменением объема выпускаемой продукции или объема проектных и других работ. Результаты прогнозирования должны определять требуемую интенсивность обслуживания для основных типов ресурсов (процессора и устройства ввода-вывода) по каждому классу задач и режиму обработки.

Вторым этапом выбора является сопоставление прогнозируемых потребностей в ресурсах с характеристиками потенциально возможных конфигураций. Первоначально выбирается производительность процессора, которая должна быть достаточной для обработки потока задач. Оценка производительности получается суммированием интенсивности обслуживания по различным классам задач для пакетного и оперативного режима и операционной системы. На основе полученной оценки выбирается номинальная производительность процессора.

Выбор конфигурации системы ввода-вывода состоит в определении состава периферийных устройств, включая канальное оборудование, достаточного для прогнозируемой нагрузки. Необходимо, чтобы пропускная способность ввода-вывода, главным образом дисковой памяти, соответствовала прогнозируемой интенсивности ввода-вывода с учетом ограничений на время ответа для оперативного режима.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. 1.      Авен О.И., Гурин Н.Н., Коган Я.А. Оценка качества и оптимизация вычислительных систем. М.: Наука, 1982.

  2. 2.      Боккер П. Передача данных (Техника связи в системах телеобработки данных); Пер. с нем. М.; Радио и связь, 1981. Т. 1, 2.

  3. 3.      Вейцман К. Распределенные системы мини – и микро-ЭВМ; Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982.

  4. 4.      Вычислительные сети и сетевые протоколы/ Д. Дэвис, Д. Барбер, У. Прайс, С. Соломонидес: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

  5. 5.      Головкин Б.А. Параллельные вычислительные системы. М.Наука, 1980.

  6. 6.      Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. Электронные вычислительные машины Единой системы. – 2-е изд. М.: Машиностроение, 1981.

  7. 7.      Каган Б.М. Электронные машины и системы: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. И доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.

  8. 8.      Кемени Дж., Снелл Дж. Конечные цепи Маркова: Пер. с англ. М.: Наука, 1970.

  9. 9.      Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями: Пер. с англ. М.: Мир, 1979.

  10. 10.  Клейнрок Л. Теория массового обслуживания: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979.

  11. 11.  Мультипроцессорные системы и параллельные вычисления: Пер. с англ. / Под ред. Ф.Г. Энслоу. М.: Мир, 1976.

  12. 12.  Основы теории вычислительных систем: Учебное пособие / Под ред. С.А. Майорова. М.: Высшая школа, 1978.

  13. 13.  Позин И.Л., Щербо В.К. Телеобработка данных в автоматизированных системах. М.: Статистика, 1976.

  14. 14.  Поспелов Д.А. Введение в теорию вычислительных систем. М.: Сов. Радио, 1972.

  15. 15.  Прангишвили И.В., Подлазов В.С., Стецюра Г.Г. Локальные микропроцессорные вычислительные сети.. М.: Наука, 1984.

  16. 16.  Праневичус Г.И. Модели и методы исследования вычислительных систем. Вильнюс: Мокслас, 1982.

  17. 17.  Сипсер Р. Архитектура связи в распределенных системах: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. Т. 1, 2.

  18. 18.  Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.

  19. 19.  Якубайтис Э.А. Информационно-вычислительные сети. И.: Финансы и статистика, 1984.




1[1] В ряде публикаций – вычислительный процесс.

2[2] Характеристики иначе называются частными показателями эффективности (качества) системы. Однако характеристика связывается с определённым свойством системы, а показатель – с величиной и способом ее вычисления, т. е. характеристика – понятие более, высокого ранга, чем показатель.

3[3] Подробный анализ показателей производительности приведен в работе [18].

4[4] В тех случаях, когда необходимо подчеркнуть, что параллелизм в работе системы достигается именно за счет одновременной обработки нескольких независимых задач, а не параллельных процессов решения одной задачи, вместо термина «мультипрограммный режим» используется термин «мультизадачный режим».

5[5] Полезно сопоставить характер изменения времени ответа на рис. 1.12 и 1.13. Ка рис. 1.12 при интенсивности входного потока задан А-+-Х* время от вета 1/-*-оо, а на рис, 1.13 при уровне мультипрограммирования М-*-М* время ответа {7-»>соп5{, хотя в обоих случаях производительность системы Х-»-ЯЛ Дело в том, что при Л>Х* система функционирует з нестационарном режиме, когда в единицу времени поступает (А–X*) заданий, которые не могут быть обработаны, если А>Я*. Поэтому теоретически число заданий в системе может оказаться сколь угодно большим и в пределе, при /->-<», – бесконечным. На рис, 1.13 система всегда Функционирует в стационарном режиме с постоянным числом задач М, находящихся и ней. Поэтому время ответа во всех случаях конечно.
1   ...   23   24   25   26   27   28   29   30   31

Похожие:

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Структуры и алгоритмы обработки данных»
Первая часть лабораторного цикла включает в себя 9 работ, направленных на получение навыков использования основных структур данных...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconОт автора предисловие глава 1 глава 2 глава 3 глава 4
Не скажу, что в работе над этой книгой участвовало столько же, но в одиночку я бы не справился. Если по чистой случайности о ком-то...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconРабочая программа по дисциплине "Базы Данных"
Целью преподавания дисциплины «Базы данных» является формирование у студентов глубоких теоретических знаний в области управления,...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconКнига вторая Целебное питание Предисловие Часть первая основы теории целебного питания глава V. Чем жив человек? Отец скорби испорченный желудок Парадокс «научно обоснованных»
Некоторые лекарственные растения, используемые в народной медицине для лечения рака

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconОбщая психодиагностика
В. С. Аванесов глава 2 ( 2,1). В. С. Бабина глава 6 ( 4). Е. М. Борисова глава В. Б. Быстрицкас глава 7 ( 1). А. В. Визгина глава...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconПриказ №01-138/08 «15» декабря 2010 г. Положение о порядке обработки и обеспечении безопасности персональных данных в гоу средней общеобразовательной школе №438 Москва
«Об утверждении Положения об обеспечении безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconОсновы современных баз данных Предисловие
Предметом курса являются системы управления базами данных (субд). Это очень важная тема, без основательного знакомства с которой...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconЛабораторная работа № ознакомление с системой matlab. Одномерные распределения теории
Статистические методы обработки данных: Лаб практикум для студ спец. 53 01 02 «Автоматизированные системы обработки информа- ции»...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconСаратовский государственный технический университет кафедра информационные системы (в гуманитарной области)
Назначение и основные компоненты системы баз данных. Инфологическое проектирование базы данных. Модели данных. Сетевая и иерархическая...

Предисловие 4 глава первая 6 системы обработки данных 6 iconИнструкция пользователю
Цель работы: Обоснование выбора структур данных и алгоритмов их обработки, реализация выбранных алгоритмов обработки данных

Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница