Масштабируемость систем управления

Масштабируемость представляет собой возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. Масштабируемость должна обеспечиваться архитектурой и конструкцией системы управления, а также соответствующими средствами программного обеспечения.

Добавление каждого нового процессора в действительно масштабируемой системе управления должно давать прогнозируемое увеличение производительности и пропускной способности при приемлемых затратах. Одной из основных задач при построении масштабируемых систем является минимизация стоимости развития системы управления. Развитие компьютерной системы, являющейся компонентом системы управления, должно приводить к линейному росту ее производительности. Однако это не всегда так. Потери производительности могут возникать, например, при недостаточной пропускной способности шин из-за усложнения связей и трафика между процессорами и основной памятью, а также между памятью и устройствами ввода / вывода. В действительности реальное увеличение производительности компьютерных систем в значительной степени зависит от состава прикладных задач.

Возможность масштабирования системы определяется не только архитектурой аппаратных средств, но и зависит от заложенных свойств программного и информационного обеспечения. Масштабируемость программного обеспечения затрагивает все его уровни от программ передачи сообщений до программ работы со сложными объектами, и программ взаимодействия со средой системы управления. В частности, программное обеспечение должно обеспечить оптимальный трафик межпроцессорного обмена, который может препятствовать линейному росту производительности системы. Аппаратные средства (процессоры, шины и устройства ввода / вывода) являются частью масштабируемой архитектуры, используя возможности которой программное обеспечение может обеспечить предсказуемый рост производительности при изменении масштабов компьютерной системы управления. Важно понимать, что простой переход, например, на более мощный процессор может привести к перегрузке других компонентов системы. Это означает, что действительно масштабируемая система должна быть сбалансирована по всем параметрам. Проблема масштабируемости систем управления определяет ее экономичность и должна находиться в поле зрения руководителя.