книги / Основы автоматизации проектирования в строительстве

нитооптические библиотеки (jukebox). Стандартом де-факто в этой области является техника компании MaxOptix (емкостью до 670 Гб).

§4. О с н о в н ы е т р е б о в а н и я к т е х н и ч е с к о м у

ОБЕСПЕЧЕНИЮ САПР

К техническому обеспечению САПР предъявляются следующие требования:

♦удобство использования инженерами-проектировщиками, возможность оперативного взаимодействия инженеров с ЭВМ;

♦достаточная производительность и объем оперативной памя­ ти ЭВМ для решения задач всех этапов проектирования за прием­ лемое время;

♦возможность одновременной работы с техническими средст­ вами необходимого числа пользователей для эффективной деятельно­ сти всего коллектива разработчиков;

♦открытость комплекса технических средств для расширения

имодернизации системы по мере совершенствования и развития техники;

♦высокая надежность, приемлемая стоимость и другие. Требования программ САПР к аппаратному обеспечению уве­

личиваются на глазах. Чтобы техника морально не устарела через полгода, выбирать ее следует «на вырост». При выборе ЭВМ для САПР можно указать четыре основных критерия оптимального выбора аппаратной платформы для специализированного программно­ го обеспечения САПР любого уровня. Этими критериями являются:

♦быстродействие центрального процессора;

♦объем оперативной памяти;

♦объем, быстродействие и надежность дисковой подсистемы, причем на эту электромеханическую систему следует обратить вни­ мание в первую очередь, как на самую низкоскоростную;

♦производительность графической подсистемы. Современные САПР для PC «хотят» для производительной

работы уже 128-512 Мб - 2 Гб и более оперативной памяти и про­ цессор не ниже Pentium-100.

Пример обозначения параметров компьютера:

Intel Pentium 4—1700 MHz/128 Mb DDRJ40 Gb HDD/32 Mb Video/52x CD- ROM/FDD 1,44Mb/Монитор 17”/Клавиатура/Мышъ.

Здесь: Intel Pentium 4 - тип процессора; 1700 MHz - его тактовая час­ тота в мегаГерцах; 128 M b - объем оперативной памяти в мегабайтах; DDR - тип оперативной памяти; 40 Gb - объем винчестера в гигабайтах; 32 Mb - объем видеопамяти (видеокарты); 52х CD - ROM - наличие и ха­ рактеристика привода для компакт-дисков; FDD 1,44 Mb - наличие приво­ да для дискет и объем дискеты; Монитор 17" - наличие монитора с раз­ мером экрана 17 дюймов по диагонали; Клавиатура/Мышъ - наличие кла­ виатуры и мыши.

Основными характеристиками, которые должны учитываться при выборе КТС для САПР, являются: перечень решаемых задач,

вид перерабатываемой информации (дискретная, аналоговая), вид выдаваемой информации (цифровая, графическая), распределение процессов проектирования и функций управления между человеком и вычислительной машиной (ЭВМ) в системе с учетом режима ее работы, количество и вид контролируемых параметров, требуемая

точность получения выходных результатов, требуемое быстро­ действие средств вычислительной техники, требования к объему запоминающих устройств.

Современные САПР очень требовательны к системным ресур­ сам: наличию процессоров с большой тактовой частотой, высоко­ производительным видеокартам, большим объемам памяти и дру­ гим. К сожалению, идеальный вариант - оснастить все рабочие места проектной организации «по максимуму» - удается редко. При пере­ ходе к технологиям трехмерного проектирования проектировщиков можно разделить на следующие группы:

1.Исполнители, которые работают в рамках конкретного проек­ тируемого объекта.

2.Исполнители, одновременно работающие с несколькими объ­ ектами одного проекта.

3.Ответственные исполнители, выполняющие контролирующие функции в рамках одного или нескольких объектов.

4.Ведущие специалисты и руководители разного уровня, нуж­ дающиеся в просмотре моделей всех проектируемых объектов в рам­ ках одного проекта.

5.Специалисты, максимально использующие функции САПР.

Групп может быть и больше - важно обозначить критерии деле­ ния по потребности в вычислительных мощностях.

Исполнители первой группы, участвующие в создании отдель­ ных объектов, могут работать на ПК с минимальными системными требованиями: как правило, количество элементов на модели про­ ектируемого объекта конечно и имеет разумную величину.

Вторая группа исполнителей, работающая с несколькими объектами, должна оснащаться более мощной техникой. Напри­ мер, можно увеличить оперативную память, оставив стандартную видеокарту.

Чем большим количеством объектов будет манипулировать специалист, тем более мощной должна быть техника.

Соответственно, каждая группа компьютеров будет обладать определенной функциональностью и ценой. Крупные фирмы-произ­ водители ПК выпускают специальные рабочие станции, ориентиро­ ванные на работу с CAD-системами. То же касается и видеокарт. Серьезные производители оборудования сертифицируют драйверы у фирм-разработчиков САПР.

Таким образом, переход к технологиям трехмерного проекти­ рования, как всякая новая технология, требует больших усилий, вре­ мени и материальных затрат. При этом:

♦нельзя поспешно выбирать систему автоматизированного проектирования. Это ядро технологии, и ее трудно поменять на дру­ гую без потерь. Внедряемая система должна интегрироваться в суще­ ствующую систему проектного документооборота;

♦необходимы регламенты выполнения проектных работ. Эти документы пригодятся при сертификации по стандарту IS09000;

♦важно использовать легальное ПО - в дальнейшем помощь разработчика или представителя разработчика САПР может оказаться незаменимой. Кроме того, все серьезные зарубежные работодатели обращают внимание на этот пункт;

♦функции системы автоматизированного прректирования должны удовлетворять стандартам предприятия;

♦необходимо проводить плановое обучение проектного состава;

♦САПР необходимо не только установить, но и сопровождать, поддерживать все информационные блоки в актуальном состоянии;

♦ по мере продвижения трехмерного проектирования повыша­ ются качество и сложность выполняемых проектов, соответственно, возрастают требования к техническому обеспечению и квалификации исполнителей.

Существуют два фактора, значительно повышающих шансы на успешное внедрение новой технологии: это наличие слаженной команды профессионалов-энтузиастов, которые на ранних этапах смогут повести за собой основную массу проектировщиков, и руко­ водство, принимающее активное участие в продвижении новых технологий и понимающее, что трехмерное проектирование позво­ лит компании выдержать жесткую конкуренцию.

Контрольные вопросы

1.Основные этапы эволюции ЭВМ для автоматизации процес­ са проектирования.

2.Раскройте понятие «вычислительные системы САПР».

3.Главные устройства ПЭВМ.

4.Каковы основные эксплуатационно-технические характери­ стики ЭВМ.

5.Назовите основные группы периферийных устройств ЭВМ,

икаково их назначение.

6.Перечислите основные требования к техническому обеспе­ чению САПР и критерии выбора КТС для САПР.

ЛЕКЦИЯ 4

СЕТИ ЭВМ КАК СПОСОБ

ПЕРСОНАЛЬНО-КОЛЛЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Информационно-вычислительная сеть (ИВС) или просто вы­ числительная сеть (ВС), часто называемая также компьютерной сетью, представляет собой систему распределенных на террито­ рии средств ввода/вывода, хранения и обработки информации, связанных между собой каналами передачи данных (средствами телекоммуникаций). Необходимость изучения основ ИВС в курсе САПР объясняется местом, которое занимают ИВС в информати­ зации процесса проектирования. Информационное обеспечение предприятий и фирм базируется на локальных вычислительных сетях (ЛВС), которые связаны между собой в региональные и гло­ бальные сети.

§1. О б щ а я х а р а к т е р и с т и к а

ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Значительное повышение эффективности ЭВМ может быть достигнуто объединением их в информационно-вычислительные сети. Развитие ИВС связано как с развитием собственно ЭВМ, вхо­ дящих в состав сети, так и с развитием средств телекоммуникаций.

Работы по созданию ВС начались ещё в 60-х годах. Прообразом ВС явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе больших (а позже и мини-ЭВМ). В качестве средств передачи данных использовалась существующая телефонная сеть. Телефонная сеть ориентирована на передачу речевой (аналоговой) информации, поэтому одним из элементов сети явились достаточно медленные аналоговые коммутаторы. Одним из направлений совершенствова­ ния СТД была разработка цифровых телефонных коммутаторов.

Сети предоставляют пользователям следующие возможности: ♦ удаленный доступ пользователей к ресурсам сети (базам

и банкам данных, экспертным системам, высокопроизводительным ЭВМ, высококачественным принтерам и графопостроителям и др.);

♦ создание распределенных банков данных и программ, храня­ щихся на любом из компьютеров сети (либо на удаленном мощном компьютере - сервере с жестким диском большой емкости), и их со­ вместное использование, что снижает стоимость их эксплуатации

иуменьшает время доступа пользователей к информации;

♦обмен информацией (сообщениями электронной почтой, фай­ лами текстовых документов, чертежей и программ).

Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объе­ динять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, по радиоили спутниковому каналу. Компьюте­ ры в сети можно соединять непосредственно друг с другом (так на­ зываемое двухточечное соединение) или через промежуточные узлы связи. Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять раз­ личные функции.

Рабочие станции (PC) - подключенные к сети ПЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.

Серверы - компьютеры, которые управляют сетью и накапли­ вают у себя все данные рабочих станций. Сервер, предназначенный только для обслуживания сетевых запросов, называется выделенным. При генерации (установке) сети можно сформировать и совмещенный сервер, на котором можно работать, как на рабочей станции. Серверы могут работать в автоматическом режиме, они могут стоять без кла­ виатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осу­ ществляют функции управления сетью и концентрации данных.

Терминалы - устройства ввода/вывода информации без ее обработки.

Администратор сети —это лицо, в обязанности которого вхо­ дят вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

Локальной называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Обычно локальные сети охва­ тывают одно либо несколько расположенных рядом зданий. Именно на базе локальной ИВС разрабатываются современные САПР, АСУ предприятий.

Региональная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном (от 10 до 1000 км) расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов города, района, области и даже неболь­ шой страны.

Третьим видом является глобальная ИВС, которая объединяет абонентов, расположенных на территории большой страны, разных стран и даже континентов. Построение этой сети возможно с помо­ щью спутников.

В последнее время для характеристики ИВС всё чаще стали ис­ пользовать понятие корпоративные сети. Эти сети объединяют ряд предприятий одной фирмы, в зависимости от взаиморасположения предприятий они могут быть региональными или глобальными.

Принципиальное отличие локальной вычислительной сети от глобальной сети - в маршрутизации информации (пакетов). Важ­ нейшей характеристикой ЛВС является скорость передачи данных, поэтому в локальных сетях применяются высокоскоросные цифро­ вые линии связи. Для связи в глобальной сети, наряду со спутнико­ выми и оптоволоконными, применяются низкоскоростные аналого­ вые линии связи на базе телефонных линий.

Чтобы понять, как происходит работа в ЛВС, необходимо иметь представление о физической и логической структуре сетей (рис. 4.3).

§2. ФИЗИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЛОКАЛЬНОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Составляющие физической структуры ЛВС: 1) кабельная систе­

ма; 2) аппаратные средства.

1. Кабельная система (топология локальных сетей)

Наибольшее распространение в наше время получили провод­ ные сети. Топология сети идентифицирует схему проводных соеди­ нений в сети. Кабель в ЛВС определяет физическую среду передачи информации. Существуют три типа кабелей:

1.Коаксиальный (типа телевизионного).

2.Витая пара (физически этот кабель состоит из четырех витых пар в оплетке, одна пара используется для передачи информации

водном направлении, вторая - в другом направлении, две остав­ шиеся пары предназначены для передачи служебных сообщений по сети, на практике иногда они не используются).

3.Волоконно-оптический (физически это кварцевая нить в по­

лимерной оплетке, оплетка предназначена для придания гибкости кабелю; передача информации по кабелю производится световыми излучениями с разной дайной волны, за счет чего образуется ряд информационных каналов).

Скорость передачи информации - важнейший показатель эффективности сети, она измеряется в Мбит/с, Гбит/с. Скорость передачи информации по коаксиальному кабелю составляет от 0,5 до 10 Мбит/с, по витой паре - от 10 до 100 Мбит/с, по воло­ конно-оптическому теоретически - сотни Гбит/с, практически - около 2 Гбит/с (за счет более низкой пропускной способности приемных и передающих устройств).

Наиболее распространенной топологией сети является топо­ логия «общая шина». В этом случае все сетевые компьютеры (не >80-100 PC) связаны линейно (рис. 4.4) с помощью коаксиально­ го кабеля и все могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.