Классификация распределенных систем по типу распределения процессоров (аспект обработки).

Существует несколько типов систем распределенной обработки данных, в которых компоненты объединены с помощью средств связи.

Прежде всего определим горизонтальное и вертикальное распределение.

Под вертикальным распределением понимают иерархию процессоров. Как правило, транзакция входит в систему и покидает ее на самом нижнем уровне. Может оказаться, что на самом нижнем уровне транзакция обрабатывается полностью или же выполняются только некоторые действия, и она передается на более высокий уровень. Все транзакции либо какая-то их часть достигают верхнего уровня, который имеет доступ к файлам или базам данных. Машина верхнего уровня иерархии сама по себе может быть вычислительной системой и обрабатывать свои собственные транзакции. Однако данные, с которыми она работает, передаются ей системами нижних уровней. Так, на верхнем уровне может оказаться система высшей ступени административного руководства. К ней будут стекаться данные от заводов, отделений, складов и других систем.

При горизонтальном распределении процессоры не различаются по рангу, все они имеют одинаковый статус. Транзакция проходит только через один процессор, хотя в наличии может быть много процессоров. В некоторых системах равноправных партнеров транзакции могут передаваться от одного партнера к другому, вызывая в каждом обновление своих файлов.

Горизонтальное распределение иллюстрируется следующим рисунком. На первой схеме несколько процессоров подсоединены к шине или к широкополосному короткому каналу, на второй - к кольцу, на третьей и четвертой (спутниковая связь) схемах представлены горизонтальные компьютерные сети, в которых пользователь может войти в одну из машин.

Распределение по функциям

В некоторых системах распределение производится по функциям, а не по способности полностью обработать транзакции. Централизованные системы телеобработки 70-x годов работали с простыми терминалами и выполняли почти все функции в центральной машине. Сначала были вынесены вспомогательные системные и управляющие функции, затем такие, как сбор данных, редактирование, диалог с оператором за терминалом и, наконец, многие функции самих прикладных программ.

При этом предполагается распределение функций по вертикали, при котором машины нижнего уровня передают транзакции вычислительной системе более высокого уровня. В качестве машин нижнего уровня могут использоваться интеллектуальные терминалы, в которых процессоры выполняют функции редактирования сообщений, форматирования экрана, организации диалога с оператором в процессе сбора данных, обеспечения секретности, уплотнения сообщений. Они не обрабатывают транзакцию полностью. При таком распределении периферийные машины не смогут полностью автономно работать, если они окажутся отрезанными от главной машины в случае отказов в системе связи или каких-либо других отказов.

В случае распределения по функциям жизненно важно тесное взаимодействие между машинами разных уровней. Поэтому нужны единые стандарты на всю систему, регламентирующие распределяемые функции. Эти стандарты должны определять, каким образом машины нижних и верхних уровней образуют части архитектуры всей системы с соответствующими общими механизмами управления и программным обеспечением.

Комбинированные системы

Строгого разграничения между распределением по функциям и распределением по системам не существует. В одних ситуациях наблюдается переход от распределения по функциям к распределению по системам с требованием все больших мощностей в периферийных машинах, в других - периферийные машины начинают работать как автономные и затем подсоединяются к системе более высокого уровня.

Вертикально распределенная конфигурация может содержать более двух уровней процессоров. В некоторых системах число уровней доходит до четырех.

К нижнему уровню могут относиться терминалы для ввода данных или микропроцессоры, а также сканирующие датчики измерительных приборов.

На следующем уровне может располагаться компьютер в торговом районе, собирающий и накапливающий данные, относящиеся к этому району, или же компьютер на заводе, который собирает данные от микропроцессоров и используется для планирования производственных операций.

Третий уровень представлен большой вычислительной системой в каком-либо отделении фирмы, выполняющей разнообразные виды обработки данных и управляющей различными базами данных для повседневных рутинных операций. Этот вычислительной центр получает информацию от систем нижележащего уровня и посылает им указания.

На самом верхнем уровне располагается административная информационная система фирмы со своими структурами данных, отличающимися от структур в системах, используемых для рутинных операций. Эта система помогает при принятии различных административных решений. В нее может быть заложена комплексная финансовая модель фирмы или сложные программы, позволяющие осуществить оптимизацию некоторых операций. Административная система получает обобщенные данные от других систем, находящихся на более низких уровнях.