Устройства управления компьютерными системами и их взаимодействием
Контроллеры и коммутаторы наряду с прочими устройствами обеспечивают управление компьютерными системами и их взаимодействие.
Контроллеры
Для управления устройствами информационных систем и компонентами вычислительной техники применяются контроллеры. В зависимости от решаемых задач они подразделяются на микроконтроллеры, системные контроллеры, контроллеры информационной шины (PCI или SCSI), IDE (АТА)-контроллеры, контроллеры универсальной последовательной шины USB и др.
Микроконтроллер (Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Как правило, это однокристальный компьютер, способный выполнять простые задачи. Он сочетает в себе функции процессора и периферийных устройств, содержит оперативную память ОЗУ (оперативное запоминающее устройство — RAM) и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство — ROM). Постоянное запоминающее устройство аппаратно реализовано в виде интегральной микросхемы, при изготовлении запрограммированной на решение определенной задачи.
Системный контроллер (Programmable, Interrupt Controller, PIC) — микросхема или встроенный блок процессора, отвечающий за возможность последовательной обработки запросов на прерывание от разных устройств. Современный процессор предназначен для работы в многопроцессорных системах. Начиная с Pentium, каждый процессор имеет встроенный контроллер APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) для поддержки системы прерываний и выполнения ряда новых функций.
Шина соединения периферийных компонентов (Peripheral Component Interconnect, PCI) служит мостом между системной шиной процессора и шиной ввода-вывода ISA. В каждом обмене по шипе (транзакции) участвуют два устройства — инициатор обмена (ведущий шины) и целевое устройство (ведомый шипы).
Шина расширения (Industry Standard Architecture, ISA) обеспечивает возможность отображения 8- и 16-разрядных регистров на пространство ввода-вывода и памяти. Системный контроллер ввода-вывода реализует прямое сопряжение шин PCI и ISA.
RAID-контроллер (Redundant array of independent disks, RAID) — избыточный массив из нескольких независимых дисков, управляемых контроллером. Основная задача RAID-массива заключается в повышении скорости чтения/записи информации и надежности хранения. Диски, взаимосвязанные скоростными каналами, воспринимаются внешней системой как единое целое.
Контроллер дисковых массивов в системах хранения данных обеспечивает подключение и управление серверами. Так, контроллер IIP Р2000 G3 MSA поддерживает подключение и управление до 64 серверов.
Коммутаторы
Сетевой коммутатор (switch — переключатель, маршрутизатор) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети или компонентов аппаратного устройства. Маршрутизатор передаст данные только непосредственно получателю. Он позволяет пересылать пакеты между несколькими сегментами сети. Например, коммутатор Dell PowerConnect 8024F компании Dell характеризуется высокой пропускной способностью, производительностью 10 Гбит/с, возможностью объединения и развертывания универсальных коммутационных сетей с высокой плотностью соединений — 10 Гбит Ethernet (10 GbE).
Обеспечивает связь 10 GbE с низким энергопотреблением в объединенных средах Ethernet, поддерживает виртуализацию с высокой плотностью и объединение трафика 10 Гбит/с сервера либо системы хранения данных. Устройство 8024F также предоставляет полный набор функций маршрутизации третьего уровня и резервирование. Оно имеет 24 порта SFP+ (10 Гбит/с или 1 Гбит/с) и 4 комбинированных порта 10GBASE-T (10 Гбит/с, 1 Гбит/с или 100 Мбит/с). Общая пропускная способность коммутационной фабрики — до 480 Гбит/с. Скорость передачи составляет 357,14 млн пакетов в секунду, поддерживается до 32 тыс. МАС-адресов, память буфера пакетов равна 16 Мбайт.
Коммутатор для сетей FC предназначен специально для высокопроизводительных волоконно-оптических сетей храпения данных — FC. К ним относятся коммутаторы 4 Fibre Channel Gbps SAN - QLogic SANbox 5600. Они имеют опции поддержки двух источников питания и их "горячей замены", а также их можно объединять в стек, что обусловливает масштабируемость и высокую производительность.
Предусмотрена возможность работы со всеми FC-SW-2-совместимыми маршрутизаторами Fibre Channel, поддержка сопряжений типа full-fabric, public-loop, а также "коммутатор — коммутатор" через порты на 4/2/1 Гбит/с и 10 Гбит/с. Можно настраивать и проводить их зонирование с помощью простых мастер-программ. Программное обеспечение SANsurfer Management Suite облегчает управление стеком на протяжении всего жизненного цикла SAN, помогая устанавливать, настраивать, контролировать, диагностировать и модернизировать хост-адаптеры и коммутаторы QLogic. Все эти функции реализованы в одном приложении.
Хост-адаптер (Host bus adapter, НВА), или адаптер главной шины, предназначен для сопряжения устройств SCSI и Fibre Channel, а также для построения гигабитной сети хранения (SAN) на основе технологии Ethernet. К ним относится линейка хост-адаптеров SANblade iSCSI компании QLogic. Используя сходные API и программную базу продуктов Fibre Channel этой компании, НВА SANblade iSCSI помогут создать надежную, безопасную и эффективную IP-инфраструктуру хранилища. Так, хост-адаптер QLE4060C-CK работает на 2,5-ГГц системной шине PCI Express х4, а пропускная способность порта составляет 1 Гбит/с.