"Информатика. Учебное пособие для учреждений общего среднего образования с русским языком обучения", В.М. Котов, А.И. Лапо, Е.Н. Войтехович
Компьютеры различаются не только размером и внешним видом, но и тем, сколько данных они обрабатывают, сколько пользователей обслуживают и для каких задач предназначены. Суперкомпьютеры выполняют сложные вычисления, мэйнфреймы обрабатывают большие потоки запросов, серверы предоставляют ресурсы по сети, а персональные компьютеры помогают отдельным пользователям. Чтобы определить подходящий вид, нужно смотреть прежде всего на задачу и условия работы.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Суперкомпьютер — компьютер с чрезвычайно высокой производительностью для сложных научных, инженерных и вычислительных задач. Обычно он объединяет множество вычислительных модулей, которые работают одновременно. Такая система нужна, когда одному обычному компьютеру пришлось бы слишком долго выполнять расчёты.
Мэйнфрейм — мощный компьютер для одновременной обработки больших объёмов данных и обслуживания множества пользователей. Он может быть центральной вычислительной системой организации. Мэйнфрейм нужен там, где важно надёжно обрабатывать большое число запросов, поступающих от разных людей и устройств.
Сервер — компьютер, предоставляющий другим компьютерам доступ к данным, программам или сетевым ресурсам. Устройства, которые обращаются к серверу, получают от него нужную услугу через сеть. Поэтому сервер помогает людям совместно использовать файлы, сайты, почту и другие ресурсы.
Персональный компьютер — компьютер, предназначенный преимущественно для работы одного пользователя; к нему относятся настольные и мобильные модели. Пользователь запускает на нём программы и работает со своими данными. К этой группе относятся, например, настольный компьютер и ноутбук, а выбор между ними зависит от того, нужна ли мобильность.
Компьютеры классифицируют по производительности, объёму обрабатываемых данных, числу пользователей, назначению, размерам и мобильности. Ни одного признака по отдельности не всегда достаточно: крупный корпус ещё не говорит о том, какую работу выполняет устройство. Сочетание признаков помогает понять, кому компьютер служит и какие задачи ему поручают. Поэтому сначала выясняют назначение системы, а затем сравнивают её возможности и условия использования.
Суперкомпьютер состоит из множества взаимодействующих вычислительных модулей, потому что сложную задачу можно разделить на части. Модули рассчитывают эти части параллельно, а затем система объединяет результаты. Такой способ работы позволяет получить ответ гораздо быстрее, чем при последовательном выполнении всех операций одним процессором. Это нужно, например, для моделирования погоды, когда приходится учитывать множество данных и взаимосвязей.
Мэйнфрейм и суперкомпьютер могут быть очень производительными, но предназначены для разных видов нагрузки. Суперкомпьютер используют прежде всего для выполнения сложных вычислений, часто разделённых на параллельные части. Мэйнфрейм рассчитан главным образом на надёжную обработку множества запросов и одновременную работу многих пользователей. Такое различие важно для организаций, где нужно без перебоев обслуживать тысячи операций.
Сервер принимает запросы устройств в сети и предоставляет им нужные ресурсы. Его характеристики зависят от роли: файловому серверу нужны место для хранения и удобный доступ к файлам, а веб-серверу — возможность быстро отвечать на запросы посетителей сайта. Почтовый сервер обрабатывает сообщения, а сервер базы данных хранит и выдаёт сведения программам. Чем больше пользователей и запросов, тем выше требования к производительности, объёму памяти и надёжности.
Развитие микропроцессоров — компактных устройств для выполнения команд — позволило создавать доступные компьютеры для отдельных пользователей. Уменьшение размеров компонентов сделало возможными ноутбуки и другие мобильные модели, которые удобно переносить. Настольный компьютер часто выбирают для работы на одном месте, а мобильный — когда нужно пользоваться программами в разных местах. Подходящий вид определяется задачами человека, требованиями к производительности и необходимостью перемещать устройство.
| Признак | Суперкомпьютер | Мэйнфрейм | Сервер | Персональный компьютер |
|---|---|---|---|---|
| Основное назначение | Сложные и масштабные вычисления | Надёжная массовая обработка запросов | Предоставление сетевых услуг и ресурсов | Работа одного пользователя |
| Кто работает с компьютером | Учёные, инженеры, специалисты | Многие пользователи организации | Пользователи и устройства сети | Обычно один пользователь |
| Производительность | Чрезвычайно высокая | Высокая, рассчитана на большую нагрузку | Зависит от роли и числа запросов | Подходит для личных задач |
| Объём и характер обрабатываемых данных | Большие массивы для сложных расчётов | Большие потоки однотипных операций | Данные, нужные сетевым службам | Данные пользователя и его программ |
| Типичные области применения | Наука, инженерия, прогнозирование | Банки и крупные организации | Сети, сайты, почта, хранилища | Учёба, общение, работа, развлечения |
| Возможность одновременной работы пользователей | Возможна работа специалистов и задач с общими ресурсами | Предусмотрена для множества пользователей | Обслуживает несколько устройств или пользователей | Обычно рассчитан на одного пользователя |
| Примеры устройств или задач | Расчёт прогноза погоды | Обработка банковских операций | Хранение файлов для сотрудников | Подготовка доклада или презентации |
При сравнении сначала посмотрите на строку «Основное назначение», а затем проверьте, совпадают ли нагрузка и число пользователей с вашей задачей. Таблица показывает типичные случаи, но не означает, что любой компьютер данного вида выполняет только одну функцию. Например, сервером может стать устройство, которое по характеристикам похоже на персональный компьютер.
Условие. Устройство использует один ученик для работы с текстами, презентациями и учебными программами. Нужно определить, к какому виду компьютеров оно относится. Важно учитывать назначение и число пользователей, а не только внешний вид устройства.
Ответ. Это персональный компьютер. Им может быть настольная модель или ноутбук, если устройство используется учеником для личных задач.
Условие. Организации нужно круглосуточно хранить файлы и предоставлять к ним доступ десяткам сотрудников. Нужно выбрать подходящий вид компьютера. Решение зависит от того, какую услугу устройство должно оказывать и сколько пользователей будут к нему обращаться.
Ответ. Нужен файловый сервер. Его характеристики выбирают с учётом числа сотрудников, количества файлов и требований к непрерывной работе.
Условие. Нужно сопоставить прогноз погоды, обработку банковских операций тысяч клиентов и подготовку школьного доклада с видами компьютеров. Задачи различаются и вычислительной сложностью, и числом пользователей. Поэтому полезно рассматривать каждую по отдельности, а не выбирать компьютер только по его мощности.
Ответ. Прогноз погоды — суперкомпьютер, банковские операции — мэйнфрейм, школьный доклад — персональный компьютер. Если организация предоставляет свои данные по сети, для этой отдельной сетевой задачи может использоваться сервер.
Ошибка — считать любой мощный компьютер суперкомпьютером. Её допускают, потому что и сервер, и мэйнфрейм тоже могут иметь высокую производительность. Проверьте себя: суперкомпьютер применяют для огромного объёма сложных вычислений, часто распределённых между множеством модулей.
Ошибка — называть сервером только отдельный системный блок. При таком подходе забывают, что словом «сервер» обозначают также роль компьютера, который предоставляет сетевую услугу. Чтобы проверить себя, спросите, выдаёт ли устройство другим компьютерам доступ к файлам, сайту или другой службе.
Ошибка — путать мэйнфрейм с суперкомпьютером. Это происходит из-за того, что оба вида рассчитаны на серьёзную нагрузку и могут обрабатывать много данных. Различайте цель: мэйнфрейм надёжно обслуживает множество запросов, а суперкомпьютер выполняет особо сложные вычисления.
Ошибка — определять вид компьютера только по размеру или внешнему виду. Компактное устройство может выполнять сетевую роль, а большой корпус сам по себе не означает, что перед вами суперкомпьютер. Проверьте назначение, число пользователей и характер задач — эти признаки дают более точный ответ.
Перед изучением видов компьютеров полезно знать назначение компьютера, его основные устройства, а также понятия программы, данных и компьютерной сети. Эти знания помогают понять, что именно компьютер обрабатывает и как его пользователи получают результат. Без них трудно сравнивать устройства только по задачам.
Тема напрямую связана с компьютерными сетями: серверы предоставляют ресурсы клиентским компьютерам, то есть устройствам, которые обращаются за услугой. Позже эти сведения пригодятся при изучении устройств компьютера, операционных систем, сетевых технологий, облачных сервисов и выбора техники для конкретной задачи.
Чем суперкомпьютер отличается от обычного персонального компьютера?
Суперкомпьютер объединяет множество вычислительных модулей, которые работают параллельно, то есть одновременно решают части общей задачи. Он нужен для очень сложных расчётов, а персональный компьютер обычно обслуживает одного пользователя и повседневные задачи.
Можно ли назвать ноутбук сервером?
Да, если ноутбук настроен так, чтобы предоставлять другим устройствам данные, программы или сетевую службу. Название «сервер» в первую очередь обозначает выполняемую роль, а не форму или размер компьютера.
Почему сервер не обязательно должен быть самым мощным компьютером?
Его мощность зависит от того, сколько пользователей и запросов он обслуживает и какую задачу выполняет. Для небольшой сети может хватить обычного компьютера, а для крупного веб-сайта нужны более производительные устройства.
Чем мэйнфрейм отличается от сервера?
Мэйнфрейм рассчитан на надёжную обработку огромного числа запросов и одновременную работу многих пользователей. Сервером называют компьютер, который предоставляет определённые сетевые ресурсы или услуги; серверная роль может выполняться разными устройствами.
Как выбрать вид компьютера для конкретной задачи?
Сначала выясните, что нужно делать, сколько данных предстоит обрабатывать и сколько человек будут работать одновременно. Затем учитывайте требуемую производительность, надёжность, мобильность и доступ к сети.
17.1. Виды компьютеров
