Семейство UNIX-серверов Escala

Семейство UNIX-серверов Escala. Основные характеристики серверов Escala в зависимости от применяемого конструктива даны в таблице 1. Системы семейства Escala обеспечивают подключение следующих коммуникационных адаптеров 8 16- и 128-входовых адаптеров асинхронных последовательных портов, 1- или 4-входовых адаптеров портов 2 Мбит с X.25, а также адаптеров Token-Ring, Ethernet и FDDI. Таблица 1 МОДЕЛЬ Escala M101 M201 D201 D401 R201 Mini-Tower DesksideRack-Mounted ЦП PowerPC 601 Тактовая частота МГц 75 75 75 75 75 Число процессоров ј 2 4 2 8 4 8 2 8 Размер кэша второго уровня Кб 512 512 1024 1024 1024 ПАМЯТЬ Стандартный объем Мб 32 6464 64 64 Максимальный объем Мб 512 512 2048 2048 2048 ВВОД ВЫВОД Тип шины MCA MCA MCA MCA MCA Пропускная способность Мб с 160 160 160 2x160 2x160 Количество слотов 6 6 15 15 16 Емкость внутренней дисковой памяти Гб 1 18 1 18 2 36 4 99 - Количество посадочных мест 3.5 4 4 7 7 7 5.25 2 2 3 3 3 Емкость внешней дисковой памяти Гб 738 738 1899 1899 2569 3. Серверы фирмы DEC Корпорация Digital Equipment широко известна в мире и является одной из крупнейших компьютерных компаний, компьютеры которой остаются популярными уже в течение почти 40 лет начиная с ее основания в 1957 году и выпуска первых машин PDP-1 в 1960 г Компания Digital широко известна своими сериями мини-ЭВМ PDP-11 и VAX, работающими под управлением операционных систем RSX11M и VMS соответственно.

В настоящее время корпорация Digital сконцентрировала основные усилия на разработке и производстве современных 64-разрядных RISC-систем.

Новейший микропроцессор Alpha DECchip 21164 на сегодня является самым быстрым микропроцессором.

Архитектура Alpha полностью сохраняет преемственность поколений компьютеров практически все программное обеспечение ЭВМ VAX работает и на новых системах Alpha. 3.1. Семейство компьютеров AlphaОтличительная черта платформы Alpha - это сбалансированность.

Благодаря 64-разрядной архитектуре и высокоскоростным каналам связи с периферией Alpha поддерживает работу с огромными массивами данных, как на дисках, так и в оперативной памяти, что является весьма критичным для многих приложений.

Другим отличительным качеством платформы Alpha является ее универсальность с точки зрения применения различных операционных систем NetWare, Pick, DECelx, OpenVMS, Digital UNIX, Windows NT . Семейство серверов Alpha представляет собой полный ряд систем от минимальной конструкции до сервера крупной распределенной сети. Ниже дано описание основных свойств этих компьютеров и средств их реализации.

Высокая надежность и доступность Горячее переключение дисков, т.е. внутренний диск может быть заменен во время работы сервера.

Код коррекции ошибок ECC, Error Correcting Code. Серверы Alpha включают ECC для основной и кэш- памяти. При использовании этой технологии происходит постоянная проверка памяти, причем при этом ошибки не только обнаруживаются, но и автоматически корректируются. Технология дублирования дисков Redundant Array of Inexpensive Disks, RAID Двойная шина SCSI. Дублирование источников питания. Автоматический перезапуск системы.

При сбое в операционной системе эта возможность минимизирует время недоступности системы. Управление температурным режимом. Системы AlphaServer включают температурные и другие датчики, позволяющие следить за состоянием системы. Открытая архитектура Шина PCI, обеспечивающая скорость передачи 132 Мб с и соответствие международным стандартам. Стандартные слоты EISA, предоставляющие возможность использования большого количества стандартных карт. Высокоскоростной интерфейс SCSI-2 для подключения до 7 периферийных устройств, обеспечивающие в два раза более высокую скорость передачи шины SCSI и возможность подключения различных стандартных периферийных устройств.

Сетевые опции, включающие Ethernet, Token Ring, FDDI. Средства управления Реализация удаленного управления. Расширенные средства диагностики. Получение информации о конфигурации системы. Программное обеспечение управления нестандартными ситуациями и журналы диагностики сбоев. Расширяемость наращиваемость Возможность обновления процессора upgrade. Возможность подключения внешней памяти.

Использование симметричной мультипроцессорной обработки Symmetric Multi-Processing, SMP , позволяющей добавлять дополнительные процессоры. Гибкость выбора операционной системы OpenVMS AXP, Digital UNIX, Microsoft Windows NT . Использование кластеров Возможность построения кластерных систем. Основные характеристики серверов AlphaServer представлены в таблице 2. Таблица 2. Система Характеристики AlphaServer2100 AlphaServer8200 AlphaServer8400 Частота 4 233 233 МГц 300 МГц 4 275 275 МГц 4 200 200 МГц Число процессоров 1-4 1-6 1-12 Максимальная память 2 Гб 6 Гб 14 Гб Память на диске 500 Гб 10 Тб 10 Тб Поддержка ввода вывода 3 слота PCI 8 слотов EISA 108 слотов PCI 8 слотов EISA 144 слота PCI 8 слотов EISA 1 слот PCI EISA ECC память Да Да Да RAID Да Да Да Авто перезагрузка Да Да Да Дублирование питания Да Да Да Управление температурой Да Да Да AlphaServer 8400AlphaServer 8400 - это реализация сервера на базе микропроцессора DECchip 21164 частота - от 300 МГц высокопроизводительного сервера масштаба предприятия.

AlphaServer 8400 поддерживает до 12 процессоров, 14 Гб памяти и скорость ввода вывода свыше 1,2 Гб сек. Сбалансированная конструкция и быстрые процессоры позволяют обеспечивать обработку более 3000 транзакций в секунду.

Архитектура AlphaServer 8400 разработана с учетом возможности использования будущих поколений микропроцессора Alpha. AlphaServer 8400 оснащается высокоскоростными шинами ввода вывода PCI 144 слота на 12 физически различных шинах. Данный компьютер имеет относительно низкую стоимость в своем классе и может использоваться в качестве сервера крупной распределенной базы данных, обеспечивая при этом надежность и готовность на уровне более дорогих мэйнфреймов.

AlphaServer 8200Компьютер AlphaServer 8200 - это одна из наиболее высокопроизводительных систем для офиса в современной промышленности. Его конфигурация может включать до шести микропроцессоров DECchip 21164. Имея все преимущества 64-разрядной Alpha-архитектуры, до 6 Гб памяти и до 108 слотов PCI, данный сервер обеспечивает возможности роста даже для самых крупных и сложных приложений.

AlphaServer 8200 поддерживает операционные системы OpenVMS, Digital UNIX и Windows NT. Небольшие предприятия и крупные подразделения могут использовать производительность, мощность и надежность этого сервера для приложений, которые прежде функционировали на системах масштаба крупного предприятия.

Большие базы данных, процессы моделирования, системы поддержки принятия решений - вот несколько примеров приложений, которые легко поддерживаются AlphaServer 8200. AlphaServer 2100Системы AlphaServer 2100 Рис.7. представляют собой недорогие SMP-серверы, базирующиеся на шинах PCI EISA. Они поддерживают операционные системы OpenVMS, Digital UNIX и Windows NT. Данные компьютеры могут использоваться в качестве серверов высокопроизводительных коммерческих приложений и баз данных, а также серверов крупных локальных сетей. AlphaServer 2100 4 233 микропроцессор DECchip 21064A имеет частоту 233 МГц с кэш-памятью 1 Мб AlphaServer 2100 4 275 микропроцессор DECchip 21064A - 275 МГц с кэш-памятью 4 Мб AlphaServer 2100 5 250 микропроцессор DECchip 21164 - 250 МГц с кэш-памятью 4 Мб. Каждая система может иметь конфигурацию с 1-4 процессорами, поддерживает до 2 Гб оперативной памяти и до 64 Гб внутренней дисковой памяти. Пропускная способность системной шины равна 667 Мб сек, а высокопроизводительная подсистема ввода вывода PCI имеет пиковую пропускную способность 132 Мб сек. Шина ввода вывода EISA 33 Мб сек поддерживает широкий спектр стандартных устройств.

Микропроцессор 21066, 21164 - 2-х или 4-х канальный суперскалярный процессор имеет следующие характерные черты Все команды фиксированной длины и формата FPU поддерживет формат чисел как фирмы DEC, так и стандарта IEEE 32 64-х разрядных регистра для целых чисел и 32 64-х разрядных для чисел с плавающей точкой Встроеный кэш прямого отображения для чтения записи данных Встроеный кэш прямого отображения для чтения команд Встроенные буфера преобразования инструкций и данных.

Системная шина - соединяет процессор с памятью и подсистемой ввода вывода. Является синхронной, мультипликсированной 128-битной шиной адреса данных.

На шине используется контроль четности. Все передачи длиной 32 байта и пиковая производительность - 666Mb sec. Система памяти Высокая скорость обращения достигается Наличием буферов потокового чтения Контроль по четности адреса и данных Регенерация проводиться с учетом обращений к памяти На Рис. 6. представлена блок-схема микропроцессора 21066. Основными компонентами этого процессора являются кэш-память команд, целочисленное устройство, устройство плавающей точки, устройство выполнения команд загрузки записи, кэш-память данных, а также контроллер памяти и контроллер ввода вывода.

Кэш-память команд представляет собой кэш прямого отображения емкостью 8 Кбайт. Команды, выбираемые из этой кэш-памяти, могут выдаваться попарно для выполнения в одно из исполнительных устройств.

Кэш-память данных емкостью 8 Кбайт также реализует кэш с прямым отображением. При выполнении операций записи в память данные одновременно записываются в этот кэш и в буфер записи. Контроллер памяти или контроллер ввода вывода шины PCI обрабатывают все обращения, которые проходят через расположенные на кристалле кэш-памяти первого уровня. Контроллер памяти прежде всего проверяет содержимое внешней кэш-памяти второго уровня, которая построена на принципе прямого отображения и реализует алгоритм отложенного обратного копирования при выполнении операций записи.

При обнаружении промаха контроллер обращается к основной памяти для перезагрузки соответствующих строк кэш-памяти. Контроллер ввода вывода шины PCI обрабатывает весь трафик, связанный с вводом выводом. Под управлением центрального процессора он выполняет операции программируемого ввода вывода. Трафик прямого доступа к памяти шины PCI обрабатывается контроллером PCI совместно с контроллером памяти.

При выполнении операций прямого доступа к памяти в режиме чтения и записи данные не размещаются в кэш-памяти второго уровня. Интерфейсы памяти и PCI были разработаны специально в расчете на однопроцессорные конфигурации и не поддерживают реализацию мультипроцессорной архитектуры. Рис. 6. Основные компоненты процессора Alpha 21066 Рис.7. Архитектура AlphaServer 2100A На рисунке 7 показан пример системы, построенной на базе микропроцессора 21066. В представленной конфигурации контроллер памяти выполняет обращения как к статической памяти, с помощью которой реализована кэш-память второго уровня, так и к динамической памяти, на которой построена основная память.

Для хранения тегов и данных в кэш-памяти второго уровня используются кристаллы статическая памяти с одинаковым временем доступа по чтению и записи. Конструкция поддерживает до четырех банков динамической памяти, каждый из которых может управляться независимо, что дает определенную гибкость при организации памяти и ее модернизации.

Высокоскоростная шина PCI имеет ряд привлекательных свойств. Помимо возможности работы с прямым доступом к памяти и программируемым вводом выводом она допускает специальные конфигурационные циклы, расширяемость до 64 бит, компоненты, работающие с питающими напряжениями 3.3 и 5 В, а также более быстрое тактирование. Базовая реализация шины PCI поддерживает мультиплексирование адреса и данных и работает на частоте 33 МГц, обеспечивая максимальную скорость передачи данных 132 Мбайт с. Шина PCI непосредственно управляется микропроцессором.

На рисунке 5.18 показаны некоторые высокоскоростные периферийные устройства графические адаптеры, контроллеры SCSI и сетевые адаптеры, подключенные непосредственно к шине PCI. Мостовая микросхема интерфейса ISA позволяет подключить к системе низкоскоростные устройства типа модема, флоппи-дисковода и т.д. 3.