Современные коммуникационные технологии

HIPPI (High Performance Parallel Interface). Одна из наиболее старых высокоскоростных коммуникационных технологий, спецификация ее принята в 1989. Представляет собой технологию соединений типа «точка-точка», предназначена для однонаправленной связи двух устройств со скоростью 800 (используется 32-битный канал передачи) или 1600 (64-битный канал) Мбит/с при длине соединяющего кабеля не более 25 м. Это первая из технологий связи, объявивших гигабитную полосу пропускания. Используется не только для связи суперкомпьютеров, но и для построения высокоскоростных локальных сетей (расширение стандарта Serial HIPPI работает с оптоволоконными кабелями на расстояниях до 10 км). Недостатком является отсутствие стандартной поддержки мультикастинга, отсутствует также поддержка кэширования данных. Данная технология очень широко распространена в настоящее время, кроме того она достаточно проста и является хорошим примером того, насколько просто можно достичь гигабитных скоростей.

SCI (Scalable Coherent Interface). SCI (масштабируемый когерентный интерфейс) принят как стандарт в 1992. Предназначен для достижения высоких скоростей передачи с малым временем задержки, при этом обеспечивая масштабируемую архитектуру, позволяющую строить системы, состоящие из множества блоков. Представляет собой комбинацию шины и локальной сети, обеспечивает реализацию когерентности кэш-памяти, размещаемой в узле SCI, посредством механизма распределенных директорий, который улучшает производительность, скрывая затраты на доступ к удаленным данным в модели с распределенной разделяемой памятью. В отличие от HIPPI, данная технология оптимизирована для работы с динамическим трафиком, однако может быть менее эффективна при работе с большими блоками данных. Протокол передачи данных обеспечивает гарантированную доставку и отсутствие дедлоков. На коммуникационной технологии SCI основана система связи гиперузлов CTI (Convex Torroidal Interconnect) в системах HP/Convex Exemplar X-class, кроме того на ней построены кластерные системы SCALI Computer, системы семейства hpcLine компании Siemens, а также cc-NUMA сервера Data General и Sequent.

HS-Links (High-Speed Links). Данная технология была первоначально спроектирована для высокоскоростных ATM сетей, сейчас она используется, в частности, для соединения вычислительных узлов в суперкомпьютерах фирмы Parsytec. Она обеспечивает скорость передачи данных до 40 Мбайт/с и позволяет использовать гибкие коаксиальные кабели, что делает возможным ее применение в распределенных вычислительных системах. Сетевые адаптеры соединяются с процессорами через PCI-шину. Узлы соединяются посредством маршрутизатора, который использует алгоритм маршрутизации пакетов, называемый «чревоточиной» (wormhole). HS-Link маршрутизаторы поддерживаются операционными средами PARIX, Parsytec NanoKernel и AIX/EPX.

Myrinet. Как коммутируемая сеть, аналогичная по структуре сегментам Ethernet, соединенным с помощью коммутаторов, Myrinet может одновременно передавать несколько пакетов, каждый из которых идет со скоростью 1.28 Гбит/с. В отличие от некоммутированных Ethernet и FDDI сетей, которые разделяют общую среду передачи, совокупная пропускная способность сети Myrinet возрастает с увеличением количества машин. На сегодняшний день Myrinet чаще всего используют как локальную сеть (LAN) сравнительно небольшого физического размера, связывая вместе компьютеры внутри комнаты или здания. Myrinet также используется как системная сеть (System Area Network, SAN), которая может объединять компьютеры в кластер внутри стойки с той же производительностью, но с более низкой стоимостью, чем Myrinet LAN. Myrinet является открытым стандартом, компания Myricom предлагает широкий выбор сетевого оборудования по сравнительно невысоким ценам. Технология Myrinet дает большие возможности масштабирования сети и в настоящее время широко используется при построении высокопроизводительных вычислительных кластеров.

Raceway. Коммуникационная среда Raceway обеспечивает пропускную способность на уровне 1 Гбайт/с; среда передачи создается с помощью коммутатора фирмы Cypress и соответствующих сетевых адаптеров. Структуры вычислительных систем, создаваемых при помощи Raceway, аналогичны тем, которые применяются в случае использования сети Myrinet или коммутаторов и адаптеров SCI. Разница заключается в количестве портов коммутаторов, форматах передаваемых пакетов и в протоколах.

Memory Channel. Данная технология предназначена для эффективной организации кластерных систем на базе модели разделяемой памяти. Передачи через Memory Channel программируются как доступ в память, а не как доступ к внешним устройствам. Данная концепция организации межпроцессорного взаимодействия ориентирована на значительное уменьшение задержек, вызываемых обычно операционной системой, обслуживающей прием и передачу сообщений. Коммутаторы Memory Channel содержат серьезные ограничения, препятствующие масштабируемости сети. Протокол достаточно сложен, содержит развитые средства подтверждения доставки, что, по мнению разработчиков, должно гарантировать отсутствие потери пакетов.

Fast Ethernet. Технология Fast Ethernet (100BaseT) является расширением стандарта Ethernet (10BaseT) с пропускной способностью от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с. Технология Fast Ethernet стала достаточно популярной в последнее время для организации коммуникаций внутри вычислительных кластеров благодаря своей дешевизне и относительно большой скорости. Однако ее мощностей явно недостаточно для построения истинно универсальных кластеров, предназначенных для решения разных типов задач: как требующих больших вычислений, так и ориентированных на интенсивные межпроцессорные обмены.

Gigabit Ethernet. Технология Gigabit Ethernet представляет собой дальнейшее развитие стандартов 802.3 для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с. Она призвана резко повысить скорость передачи данных, сохранив при этом совместимость с существующими сетями Ethernet, уже сегодня насчитывающими, по некоторым оценкам, свыше 70 млн узлов. Несмотря на все возможные преимущества, технология Gigabit Ethernet пока относительно слабо распространена из-за отсутствия общепринятого стандарта, а также из-за высоких цен на оборудование.

ATM. Технология асинхронной передачи данных (Asynchronous Transfer Mode) призвана в первую очередь решать проблемы возникновения больших задержек с сети. Передача данных в коротких ячейках позволяет ATM эффективно управлять потоками различной информации и обеспечивает возможность приоритизации трафика. ATM работает в сетях с произвольной топологией, теоретически обеспечиваемая пропускная способность колеблется от 25-50 Мбит/с до 2488 Мбит/с, сейчас чаще всего используется 155 Мбит/с.

Заключение

Если под «технологиями» понимать комплексы навыков, орудий труда (от примитивных до самых совершенных  машин и автоматов) и способов их использования, применяемых в  трудовой деятельности членами человеческих сообществ с целью добычи и  производства ресурсов, необходимых  для существования этих сообществ  и в то же время обеспечивающих сохранение и мультипликацию кодирующей их информации, то в широком значении информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) – это использование вычислительной техники и телекоммуникационных средств для реализации информационных процессов с целью оперативной и эффективной работы с информацией на законных основаниях. В производственном аспекте ИКТ –  это совокупность технологических процессов, реализованных на базе программно-технических средств, информационных и кадровых ресурсов,  интегрированных с целью поиска, сбора, создания, обработки, хранения, распространения информации и предоставления продуктов и услуг для удовлетворения информационных потребностей.

Развитие коммуникационных технологий и средств телекоммуникаций создает основу для осуществления научных и образовательных программ на качественно новом уровне.  Создание глобальных широкополосных сред телекоммуникаций и разработка технологий использования их дает возможность исследования и реализации моделей неконцентрированной образовательной среды, построенной на технологиях удаленной коммуникации и доступа к информационным ресурсам и компьютерных средствах общения.

Современные информационные и коммуникационные технологии существенно  меняют все общественные отношения. Происходит становление нового, информационного  общества. Таким образом, новые технологии меняют не только способы производства продуктов и услуг, но и создают новые возможности для реализации гражданских прав, самореализации личности, получения знаний, воспитания нового поколения и проведения досуга. В информационном обществе сокращаются расстояния, происходит глобализация, создаются беспрецедентные возможности для развития регионов.

Список литературы

1. www.csa.ru
2. Угринович Н. Д. — 2-е изд., испр.- М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009 г.
3. Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии (10-11 класс). -М.: БИНОМ, 2003.