5.1 © 2002 by Prentice Hall Hoofdstuk 5 5 Hardwarebeheer Hardwarebeheer.

5.5.11 © 2002 by Prentice Hall

Hoofdstuk

55 HardwarebeheerHardwarebeheer


Na dit hoofdstuk ben je in staat om:Na dit hoofdstuk ben je in staat om: • de hardwarecomponenten in een compu-de hardwarecomponenten in een compu-

tersysteem en hun rol bij het verwerken van tersysteem en hun rol bij het verwerken van informatie te benoemen;informatie te benoemen;

• de belangrijkste opslag-, input- en output-de belangrijkste opslag-, input- en output-technologieën voor computersystemen en technologieën voor computersystemen en interactieve multimedia te omschrijven;interactieve multimedia te omschrijven;

• de mogelijkheden van mainframes, middelgrote de mogelijkheden van mainframes, middelgrote computers, pc’s, computers, pc’s, werkstations, servers en werkstations, servers en supercomputers te vergelijkensupercomputers te vergelijken

**

© 2002 by Prentice Hall


Na dit hoofdstuk ben je in staat om:Na dit hoofdstuk ben je in staat om:• de verschillende typen computerver-de verschillende typen computerver-

werking te evalueren, waaronder werking te evalueren, waaronder client/server, netwerken en peer-to-client/server, netwerken en peer-to-peer;peer;

• de belangrijkste managementuit-de belangrijkste managementuit-dagingen te analyseren bij het dagingen te analyseren bij het beheer van hardwaretechnologiebeheer van hardwaretechnologie

**



ManagementuitdagingenManagementuitdagingen

• Technologie infrastructuurTechnologie infrastructuur• Secundaire opslagSecundaire opslag• Opslaginput- en outputtechnologie Opslaginput- en outputtechnologie • Typen computers en -systemenTypen computers en -systemen• HardwarebeheerHardwarebeheer

**


ManagementuitdagingenManagementuitdagingen

1. Centralisatie versus decentralisatie.1. Centralisatie versus decentralisatie.

2. Het aanschaffen van de juiste 2. Het aanschaffen van de juiste technologie.technologie.

**


Inputap-paratuur

Secundair geheugen

Primair geheugen

ComputeronderdelenComputeronderdelenCVE/CPU

Outputap-paratuur

Communicatie-apparatuur

Bussen


• BIT:BIT: binary digit. Aan/uit, 0/1, Magnetisch/Nietbinary digit. Aan/uit, 0/1, Magnetisch/Niet• BYTE:BYTE: groep bits voor één tekengroep bits voor één teken

– EBCDIC - EBCDIC - Extended Binary Coded Decimal Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (8 of 9 bits per byte)Interchange Code (8 of 9 bits per byte)

– ASCII - ASCII - American Standard Code for American Standard Code for Information Exchange (7 of 8 bits per byte)Information Exchange (7 of 8 bits per byte)

• PARITEITSBIT:PARITEITSBIT: extra bit dat aan een byte extra bit dat aan een byte wordt toegevoegd om fouten te helpen wordt toegevoegd om fouten te helpen opsporenopsporen

**

Hoe computers gegevens weergevenHoe computers gegevens weergeven


Voorbeelden van bytesVoorbeelden van bytes

C:C: 1100 0011 0 1100 0011 0 100 0011 1100 0011 1

A:A: 1100 0001 1 1100 0001 1 100 0001 0100 0001 0

T:T: 1110 0011 1 1110 0011 1 101 0100 1 101 0100 1

De som voor elke byte is een De som voor elke byte is een EVENEVEN getal getal

**

EBCDICEBCDIC ASCII ASCII (uitgaand van een even pariteitssysteem)(uitgaand van een even pariteitssysteem)


De CVE en de belangrijkste De CVE en de belangrijkste opslaglocatiesopslaglocaties

CVECVEPrimair Primair geheugengeheugen

GegevensbusGegevensbus

AdresbusAdresbus

ControlebusControlebus

Inputappa-raten

Outputappa-raten

Secundair geheugen


Centrale Verwerkingseenheid (CVE)Centrale Verwerkingseenheid (CVE)

RAMRAM

Primair (hoofd)geheugenPrimair (hoofd)geheugen

Controle-Controle-eenheideenheid

Wiskundig-logische Wiskundig-logische eenheideenheid

ROMROM KlokKlok


WLE & Controle-eenheidWLE & Controle-eenheid

• Wiskundig-logische eenheid:Wiskundig-logische eenheid: onderdeel onderdeel van de CVE dat de belangrijkste logische van de CVE dat de belangrijkste logische en wiskundige functies uitvoerten wiskundige functies uitvoert

• Controle-eenheid:Controle-eenheid: onderdeel van de CVE onderdeel van de CVE dat de andere onderdelen van het dat de andere onderdelen van het computersysteem controleert computersysteem controleert en coen coöördineertrdineert

**



Stappen nodig voor het uitvoeren Stappen nodig voor het uitvoeren van één instructievan één instructie

• Pc’s en oudere machines:Pc’s en oudere machines: microseconden (éénmiljoenste microseconden (éénmiljoenste van een seconde)van een seconde)

• Krachtige machines:Krachtige machines: nanoseconden nanoseconden (éénbiljoenste van een seconde)(éénbiljoenste van een seconde)

**

MachinecyclusMachinecyclus


ComputertijdComputertijd

MillisecondeMilliseconde 0,001 sec. duizend0,001 sec. duizend 15 min 40 sec15 min 40 secMicrosecondeMicroseconde 0,001 millisec. 1 miljoen 11,6 days 0,001 millisec. 1 miljoen 11,6 days

Nanoseconde Nanoseconde 0,001microsec. 1 miljard 0,001microsec. 1 miljard 31,7 years31,7 years

PicosecondePicoseconde 0,001 nanosec. 1 biljoen0,001 nanosec. 1 biljoen 31.700 years31.700 years

**

Naam Duur Naam Duur seconde met 1 seconde seconde met 1 seconde

# per Vergeleken # per Vergeleken


Typen geheugenTypen geheugen

• RAM:RAM: Random Access MemoryRandom Access Memory– Dynamisch: Dynamisch: verandert tijdens verwerkingverandert tijdens verwerking– Statisch: Statisch: blijft constant (ingeschakeld)blijft constant (ingeschakeld)

• ROM:ROM: Read Only Memory (geprogrammeerd)Read Only Memory (geprogrammeerd)– PROM: PROM: programma kan één keer worden programma kan één keer worden

gewijzigdgewijzigd– EPROM: EPROM: wisbaar met UV-lichtwisbaar met UV-licht– EEPROM: EEPROM: elektrisch wisbaarelektrisch wisbaar

**


Adressen in het geheugenAdressen in het geheugen

101101 102102 103103

201201

301301

202202 203203

302302 303303

Elke locatie kan gegevens bevatten Elke locatie kan gegevens bevatten

Elke locatie is een Elke locatie is een registerregister


GeheugencapaciteitGeheugencapaciteit

• Kilobyte (KB):Kilobyte (KB): 221010 bytes... 1024 bytes bytes... 1024 bytes• Megabyte (MB):Megabyte (MB): 221010 KB... “1 miljoen” bytes KB... “1 miljoen” bytes• Gigabyte (GB):Gigabyte (GB): 221010 MB... “1 miljard” bytes MB... “1 miljard” bytes• Terabyte (TB):Terabyte (TB): 221010 GB... “1 biljoen” bytes GB... “1 biljoen” bytes

**


VLSI-Circuit met CVEVLSI-Circuit met CVE• Woordlengte:Woordlengte: aantal bits dat tegelijk wordt verwerktaantal bits dat tegelijk wordt verwerkt• Megahertz:Megahertz: een miljoen cycli per secondeeen miljoen cycli per seconde• Breedte gegevensbus:Breedte gegevensbus: aantal bits dat wordt aantal bits dat wordt

uitgewisseld tussen CVE en andere apparatuuruitgewisseld tussen CVE en andere apparatuur• Reduced Instruction Set Computing (RISC):Reduced Instruction Set Computing (RISC):

verhoogt de snelheid door alleen de meest verhoogt de snelheid door alleen de meest gebruikte instructies op een chip te branden gebruikte instructies op een chip te branden

• MultiMedia eXtension (MMX):MultiMedia eXtension (MMX): verbeterde Intel-chip verbeterde Intel-chip voor multimediatoepassingenvoor multimediatoepassingen

**

MicroprocessorMicroprocessor


SequentiSequentiëële en parallelle verwerkingle en parallelle verwerking

Sequentieel ParallelSequentieel Parallel

Taak 1

Resultaat

Taak 2

Resultaat

ProgrammaProgramma

CVECVE

ProgrammaProgramma

CVECVE

ProgrammaProgramma

CVECVETaak 2Taak 2

CVECVETaak 3Taak 3

CVECVETaak 1Taak 1

ResultaatResultaat

Grote parallelle computers Grote parallelle computers kunnen duizenden CVE’s kunnen duizenden CVE’s bevatten om ingewikkelde bevatten om ingewikkelde computerproblemen op te computerproblemen op te lossenlossen


•DisketteDiskette

•MagneetschijfMagneetschijf

•Optische schijvenOptische schijven

**

Secundair geheugenSecundair geheugen


Direct Access Storage Device (DASD)Direct Access Storage Device (DASD)

• Vaste schijf:Vaste schijf: set metalen schijven set metalen schijven voor grote computersystemenvoor grote computersystemen

• RAID:RAID: Redundant Array of Redundant Array of Inexpensive DisksInexpensive Disks

• Diskette:Diskette: verwisselbare schijf voor verwisselbare schijf voor pc’spc’s

**


Disk Pack Disk Pack StorageStorage• Grote systemenGrote systemen

• Betrouwbaar geheugenBetrouwbaar geheugen

• Grote hoeveelheden gegevensGrote hoeveelheden gegevens

• Snelle toegang Snelle toegang

• Gewoonlijk: elf tweezijdige schijvenGewoonlijk: elf tweezijdige schijven

• Cilinder:Cilinder: hethetzelfde zelfde spoorspoor op alle oppervlakken op alle oppervlakken

**

Cilinder 10: Spoor 10 (boven- en onderkant van elke schijf)Cilinder 10: Spoor 10 (boven- en onderkant van elke schijf)

Schijf 1Schijf 1Schijf 2Schijf 2Schijf 3Schijf 3Schijf 4Schijf 4Schijf 5Schijf 5

Lees/schrijf-Lees/schrijf-koppen koppen


Sporen en sectorenSporen en sectoren

Elk spoor bevat dezelfde Elk spoor bevat dezelfde hoeveelheid gegevenshoeveelheid gegevens

SectorSector

SporenSporen

Directory op spoor 0Directory op spoor 0

Start van Start van de sporende sporen


• Cd-rom:Cd-rom: 500-660 egabytes500-660 egabytes

–LAND: LAND: vlakke delen van het schijf-oppervlak vlakke delen van het schijf-oppervlak reflecteren lichtreflecteren licht

–PITS: PITS: kleine krasjes op het oppervlak verspreiden kleine krasjes op het oppervlak verspreiden lichtlicht

• Write Once Read Many (WORM):Write Once Read Many (WORM):–Cd-r: Cd-r: compact disk-recordablecompact disk-recordable–Cd-rw: Cd-rw: cd-rewritablecd-rewritable

• Digital Video Disk (DVD):Digital Video Disk (DVD): ter grootte van een cd, tot ter grootte van een cd, tot 10 gigabyte aan gegevens10 gigabyte aan gegevens

**

Optisch geheugenOptisch geheugen


• Standaard voor Standaard voor sequentisequentiëële bestandenle bestanden• Spoel plastic band bedekt met ijzeroxide (2400 Spoel plastic band bedekt met ijzeroxide (2400

voet per spoel)voet per spoel)

• Recordgroepen:Recordgroepen: blokfactor blokfactor (e.g., 10 records per (e.g., 10 records per blok)blok)

• Groepen gescheiden door een Groepen gescheiden door een interblokruimteinterblokruimte• Records lezen een blok per keerRecords lezen een blok per keer

**HEADER IBG BLOK 1 BLOK 2 BLOK 3

MagneetbandMagneetband


• Tape met ijzeroxidelaag in cassetteTape met ijzeroxidelaag in cassette

• Gebruikt om periodiek gegevens te Gebruikt om periodiek gegevens te back-uppenback-uppen

• GoedkoopGoedkoop

• Veilig opslaanVeilig opslaan

• Kan opnieuw worden gebruiktKan opnieuw worden gebruikt**

MagneetbandMagneetband


STORAGE AREA NETWORK STORAGE AREA NETWORK (SAN)(SAN)

• Supersnel netwerkSupersnel netwerk• Verbindt verschillende opslagmedia aan Verbindt verschillende opslagmedia aan

elkaarelkaar– tapebibliothekentapebibliotheken– schijfarraysschijfarrays

Storage service provider:Storage service provider: extern bedrijf datextern bedrijf datgeheugenruimte verhuurtgeheugenruimte verhuurt

**


Input-/outputapparatuurInput-/outputapparatuur

• AanwijsapparatuurAanwijsapparatuur

• Automatisering van Automatisering van brongegevensbrongegevens

• OutputapparatuurOutputapparatuur**



AanwijsapparatuurAanwijsapparatuur::

• ToetsenbordToetsenbord• MuisMuis

– met kabelmet kabel– infraroodinfrarood– trackballtrackball– touchpadtouchpad

• JoystickJoystick• TouchscreenTouchscreen

**



Automatisering van brongegevensAutomatisering van brongegevens

Verzamelt gegevens in computerformaat Verzamelt gegevens in computerformaat op het moment en de locatie van de transactieop het moment en de locatie van de transactie

• Optical Character Recognition (OCR):Optical Character Recognition (OCR): slaat slaat tekens en formaat optekens en formaat op

• Streepjescode:Streepjescode: identificeer pro- identificeer pro-ducten in winkels, warenhuizen, verzendingenducten in winkels, warenhuizen, verzendingen

• Magnetic Ink Character Recognition (MICR):Magnetic Ink Character Recognition (MICR): speciale inkt identificeert speciale inkt identificeert bank, rekening, bedragbank, rekening, bedrag

**



Automatisering van brongegevensAutomatisering van brongegevens

• Input met pen:Input met pen: digitale handtekeningdigitale handtekening• Digitale scanner:Digitale scanner: vertaalt afbeeldingen en vertaalt afbeeldingen en

tekens naar digitale formaattekens naar digitale formaat• Spraakinputapparatuur:Spraakinputapparatuur: zet gesproken zet gesproken

woorden om naar digitaal formaatwoorden om naar digitaal formaat• Sensoren:Sensoren: apparaten die gege- apparaten die gege-

vens uit de omgeving verzamelen vens uit de omgeving verzamelen voor input in de computer (bijv. voor input in de computer (bijv. thermometers, drukmeters)thermometers, drukmeters)

**



OutputapparatuurOutputapparatuur::

• Beeldscherm Beeldscherm (CRT – cathode ray (CRT – cathode ray tube)tube)

• PrinterPrinter

• PlotterPlotter

• SpraakoutputapparatuurSpraakoutputapparatuur

**


GegevensverwerkingGegevensverwerking

• Batchverwerking:Batchverwerking: gegevens van de gegevens van de transaction worden opgeslagen totdat ze transaction worden opgeslagen totdat ze als groep kunnen worden verwerkt. als groep kunnen worden verwerkt. Handig voor tijdonafhakelijke systemen. Handig voor tijdonafhakelijke systemen.

• On-lineverwerking:On-lineverwerking: gegevens transactie gegevens transactie worden direct in het systeem ingevoerd; worden direct in het systeem ingevoerd; bestanden worden direct bijgewerkt. bestanden worden direct bijgewerkt. Vereist direct-access device.Vereist direct-access device.

**


Input toetsenbordInput toetsenbordBatch Batch transactiestransacties

GesorteerdGesorteerdtransactiebestandtransactiebestand

Oud Oud masterbestandmasterbestand

Nieuw Nieuw master-master-bestandbestand

Valideren en bijwerkenValideren en bijwerken

Foutrappor-Foutrappor-tenten

RapportenRapporten

BatchverwerkingBatchverwerking


On-lineverwerkingOn-lineverwerking

TransactiesTransacties

ToetsenbordToetsenbord

Masterbestand Masterbestand verwerken/verwerken/bijwerkenbijwerken

Master-Master-bestandbestand

Directe inputDirecte input Directe Directe verwerkingverwerking

Directe Directe update van update van

bestandbestand


Interactieve multimediaInteractieve multimedia

• Integreert twee of meer mediaIntegreert twee of meer media

• Tekst, afbeeldingen, geluid, spraak, Tekst, afbeeldingen, geluid, spraak, video, animatievideo, animatie

• Streaming-technologieStreaming-technologie

• MP3:MP3: standaard geluidscompressie standaard geluidscompressie

**


CategorieCategorieënën computers computers

• MainframeMainframe

• Middelgrote en minicomputersMiddelgrote en minicomputers

• ServerServer

• Personal computer Personal computer (pc)(pc)

• WerkstationWerkstation

• SupercomputerSupercomputer

**


MainframeMainframe

• Grootste zakelijke computerGrootste zakelijke computer• Tussen 5O megabytes en 1 gigabyte RAMTussen 5O megabytes en 1 gigabyte RAM• CommerciCommerciëële, wetenschap-le, wetenschap-

pelijke en militaire toepas-pelijke en militaire toepas-singensingen

• Grote bestandenGrote bestanden• Ingewikkelde bewerkingenIngewikkelde bewerkingen

**

MIPS: Miljoenen instructies per secondeMIPS: Miljoenen instructies per seconde


Middelgrote/minicomputerMiddelgrote/minicomputer

• MiddelgrootMiddelgroot• Tussen 10 megabytes en 1 gigabyte RAMTussen 10 megabytes en 1 gigabyte RAM• Universiteiten, fabrieken en laboratoriaUniversiteiten, fabrieken en laboratoria• Gebruikt als front-endprocessor voor Gebruikt als front-endprocessor voor

mainframesmainframes

**


• Desktop of draagbaarDesktop of draagbaar• Tussen 64 kilobytes en 128 Tussen 64 kilobytes en 128

megabytes RAMmegabytes RAM• Personal of bedrijfscomputerPersonal of bedrijfscomputer• BetaalbaarBetaalbaar• Veel beschikbaar onderdelenVeel beschikbaar onderdelen• Kan op netwerk worden aangeslotenKan op netwerk worden aangesloten

**

MicrocomputerMicrocomputer


• NetwerkcomputersNetwerkcomputers• Client:Client: gebruiker (pc, werkstation, laptop) gebruiker (pc, werkstation, laptop)

vereist gegevens, toepassingen en vereist gegevens, toepassingen en communicatie die niet zijn ingebouwdcommunicatie die niet zijn ingebouwd

• Server:Server: onderdeel (computer) met onderdeel (computer) met gewenste gegevens, toepassingen en gewenste gegevens, toepassingen en communicatiemethodencommunicatiemethoden

**

Client/serverClient/server


Client Server Vraag

Gegevensen

diensten

Gebruikers-Gebruikers-interfaceinterface

Toepassing Toepassing

GegevensGegevens

ToepassingToepassing

NetwerkbronnenNetwerkbronnen

Client/serverClient/server


WerkstationWerkstation

• DesktopcomputerDesktopcomputer• Krachtige grafische mogelijkhedenKrachtige grafische mogelijkheden• Uitgebreide wiskundige functiesUitgebreide wiskundige functies• MultitaskingMultitasking• Gewoonlijk geconfigureerd voor een Gewoonlijk geconfigureerd voor een

speciaal doel:speciaal doel: bijv. CAD, technisch, bijv. CAD, technisch, grafischgrafisch

**


SupercomputerSupercomputerTERAFLOP: biljoenen TERAFLOP: biljoenen

berekeningen per secondeberekeningen per seconde

• Zeer geavanceerdZeer geavanceerd• Complexe berekeningenComplexe berekeningen• Snelste CVE’sSnelste CVE’s• Uitgebreide simulatiesUitgebreide simulaties• Geavanceerde onder-Geavanceerde onder-

delendelen• DuurDuur

**


• Gecentraliseerd:Gecentraliseerd: verwerking op centrale verwerking op centrale computerlocatiecomputerlocatie– Een standaardEen standaard– Meer controleMeer controle

• Gedistribueerd:Gedistribueerd: verwerking op verschillende verwerking op verschillende computerlocaties verbonden via netwerkencomputerlocaties verbonden via netwerken– Meer flexibiliteitMeer flexibiliteit– Snellere reactiesSnellere reacties

**

Gecentraliseerd/gedistribueerdGecentraliseerd/gedistribueerd


SchaalverkleiningSchaalverkleining

Toepassingen overzetten van grote Toepassingen overzetten van grote naar kleine computersnaar kleine computers

• KostenbesparingKostenbesparing• Snellere resultaten voor gebruikerSnellere resultaten voor gebruiker• Specifieke computers voor Specifieke computers voor

specifieke takenspecifieke taken• CoCoööperatieve verwerkingperatieve verwerking

**


Computers delenComputers delen

• Netwerkcomputer:Netwerkcomputer: eenvoudige eenvoudige desktopcomputer die net genoeg desktopcomputer die net genoeg gegevens kan opslaan om te functioneren gegevens kan opslaan om te functioneren (gebruikt een server)(gebruikt een server)

• Peer-to-peercomputer: Peer-to-peercomputer: netwerkcomputers netwerkcomputers die gegevens, schijfruimte en die gegevens, schijfruimte en verwerkingstijd delen. Kleinschalige verwerkingstijd delen. Kleinschalige parallelle verwerkingparallelle verwerking

**


Hardware beherenHardware beheren

• Technologische eisen Technologische eisen • Eigendomskosten (TCO –Total Eigendomskosten (TCO –Total

Cost of Owership)Cost of Owership):: hardware, hardware, software, installatie, training, software, installatie, training, ondersteuning, onderhoud, ondersteuning, onderhoud, infrastructuurinfrastructuur

• Planning capaciteit en Planning capaciteit en schaalbaarheidschaalbaarheid

• TrendsTrends

**


Hoofdstuk

55HardwarebeheerHardwarebeheer

5.1 © 2002 by Prentice Hall Hoofdstuk 5 5 Hardwarebeheer Hardwarebeheer.

Documents

Transcript of 5.1 © 2002 by Prentice Hall Hoofdstuk 5 5 Hardwarebeheer Hardwarebeheer.