5.1 © 2002 by Prentice Hall Hoofdstuk 5 5 Hardwarebeheer Hardwarebeheer

5.2 © 2002 by Prentice Hall Na dit hoofdstuk ben je in staat om: de hardwarecomponenten in een compu- tersysteem en hun rol bij het verwerken van informatie te benoemen;de hardwarecomponenten in een compu- tersysteem en hun rol bij het verwerken van informatie te benoemen; de belangrijkste opslag-, input- en output- technologieën voor computersystemen en interactieve multimedia te omschrijven;de belangrijkste opslag-, input- en output- technologieën voor computersystemen en interactieve multimedia te omschrijven; de mogelijkheden van mainframes, middelgrote computers, pc’s, werkstations, servers en supercomputers te vergelijkende mogelijkheden van mainframes, middelgrote computers, pc’s, werkstations, servers en supercomputers te vergelijken* © 2002 by Prentice Hall

5.3 Na dit hoofdstuk ben je in staat om: de verschillende typen computerver- werking te evalueren, waaronder client/server, netwerken en peer-to- peer;de verschillende typen computerver- werking te evalueren, waaronder client/server, netwerken en peer-to- peer; de belangrijkste managementuit- dagingen te analyseren bij het beheer van hardwaretechnologiede belangrijkste managementuit- dagingen te analyseren bij het beheer van hardwaretechnologie* © 2002 by Prentice Hall

5.4 Managementuitdagingen Technologie infrastructuurTechnologie infrastructuur Secundaire opslagSecundaire opslag Opslaginput- en outputtechnologieOpslaginput- en outputtechnologie Typen computers en -systemenTypen computers en -systemen HardwarebeheerHardwarebeheer*

5.5 © 2002 by Prentice Hall Managementuitdagingen 1. Centralisatie versus decentralisatie. 2. Het aanschaffen van de juiste technologie. *

5.6 © 2002 by Prentice Hall Inputap- paratuur Secundair geheugen Primair geheugen Computeronderdelen CVE/CPU Outputap- paratuur Communicatie- apparatuur Bussen

5.7 © 2002 by Prentice Hall BIT: binary digit. Aan/uit, 0/1, Magnetisch/NietBIT: binary digit. Aan/uit, 0/1, Magnetisch/Niet BYTE: groep bits voor één tekenBYTE: groep bits voor één teken –EBCDIC - Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (8 of 9 bits per byte) –ASCII - American Standard Code for Information Exchange (7 of 8 bits per byte) PARITEITSBIT: extra bit dat aan een byte wordt toegevoegd om fouten te helpen opsporenPARITEITSBIT: extra bit dat aan een byte wordt toegevoegd om fouten te helpen opsporen* Hoe computers gegevens weergeven

5.8 © 2002 by Prentice Hall Voorbeelden van bytes C: C: A: A: T: T: De som voor elke byte is een EVEN getal De som voor elke byte is een EVEN getal* EBCDIC ASCII EBCDIC ASCII (uitgaand van een even pariteitssysteem) (uitgaand van een even pariteitssysteem)

5.9 © 2002 by Prentice Hall De CVE en de belangrijkste opslaglocaties CVE Primair geheugen GegevensbusAdresbusControlebus Inputappa- raten Outputappa- raten Secundair geheugen

5.10 © 2002 by Prentice Hall Centrale Verwerkingseenheid (CVE) RAM Primair (hoofd)geheugen Controle- eenheid Wiskundig-logische eenheid ROM Klok Klok

5.11 © 2002 by Prentice Hall WLE & Controle-eenheid Wiskundig-logische eenheid: onderdeel van de CVE dat de belangrijkste logische en wiskundige functies uitvoertWiskundig-logische eenheid: onderdeel van de CVE dat de belangrijkste logische en wiskundige functies uitvoert Controle-eenheid: onderdeel van de CVE dat de andere onderdelen van het computersysteem controleert en coördineertControle-eenheid: onderdeel van de CVE dat de andere onderdelen van het computersysteem controleert en coördineert* © 2002 by Prentice Hall

5.12 Stappen nodig voor het uitvoeren van één instructie Pc’s en oudere machines: microseconden (éénmiljoenste van een seconde)Pc’s en oudere machines: microseconden (éénmiljoenste van een seconde) Krachtige machines: nanoseconden (éénbiljoenste van een seconde)Krachtige machines: nanoseconden (éénbiljoenste van een seconde)* Machinecyclus

5.13 © 2002 by Prentice Hall Computertijd Milliseconde 0,001 sec. duizend 15 min 40 sec Microseconde 0,001 millisec. 1 miljoen 11,6 days Nanoseconde 0,001microsec. 1 miljard 31,7 years Picoseconde 0,001 nanosec. 1 biljoen years * Naam Duur seconde met 1 seconde Naam Duur seconde met 1 seconde # per Vergeleken # per Vergeleken

5.14 © 2002 by Prentice Hall Typen geheugen RAM: Random Access MemoryRAM: Random Access Memory –Dynamisch: verandert tijdens verwerking –Statisch: blijft constant (ingeschakeld) ROM: Read Only Memory (geprogrammeerd)ROM: Read Only Memory (geprogrammeerd) –PROM: programma kan één keer worden gewijzigd –EPROM: wisbaar met UV-licht –EEPROM: elektrisch wisbaar *

5.15 © 2002 by Prentice Hall Adressen in het geheugen Elke locatie kan gegevens bevatten Elke locatie is een register

5.16 © 2002 by Prentice Hall Geheugencapaciteit Kilobyte (KB): 2 10 bytes bytesKilobyte (KB): 2 10 bytes bytes Megabyte (MB): 2 10 KB... “1 miljoen” bytesMegabyte (MB): 2 10 KB... “1 miljoen” bytes Gigabyte (GB): 2 10 MB... “1 miljard” bytesGigabyte (GB): 2 10 MB... “1 miljard” bytes Terabyte (TB): 2 10 GB... “1 biljoen” bytesTerabyte (TB): 2 10 GB... “1 biljoen” bytes*

5.17 © 2002 by Prentice Hall VLSI-Circuit met CVE Woordlengte: aantal bits dat tegelijk wordt verwerktWoordlengte: aantal bits dat tegelijk wordt verwerkt Megahertz: een miljoen cycli per secondeMegahertz: een miljoen cycli per seconde Breedte gegevensbus: aantal bits dat wordt uitgewisseld tussen CVE en andere apparatuurBreedte gegevensbus: aantal bits dat wordt uitgewisseld tussen CVE en andere apparatuur Reduced Instruction Set Computing (RISC): verhoogt de snelheid door alleen de meest gebruikte instructies op een chip te brandenReduced Instruction Set Computing (RISC): verhoogt de snelheid door alleen de meest gebruikte instructies op een chip te branden MultiMedia eXtension (MMX): verbeterde Intel- chip voor multimediatoepassingenMultiMedia eXtension (MMX): verbeterde Intel- chip voor multimediatoepassingen* Microprocessor

5.18 © 2002 by Prentice Hall Sequentiële en parallelle verwerking Sequentieel Parallel Taak 1 Resultaat Taak 2 Resultaat Programma CVE Programma CVE Programma CVE Taak 2 CVE Taak 3 CVE Taak 1 Resultaat Grote parallelle computers kunnen duizenden CVE’s bevatten om ingewikkelde computerproblemen op te lossen

5.19 © 2002 by Prentice Hall DisketteDiskette MagneetschijfMagneetschijf Optische schijvenOptische schijven* Secundair geheugen

5.20 © 2002 by Prentice Hall Direct Access Storage Device (DASD) Vaste schijf: set metalen schijven voor grote computersystemenVaste schijf: set metalen schijven voor grote computersystemen RAID: Redundant Array of Inexpensive DisksRAID: Redundant Array of Inexpensive Disks Diskette: verwisselbare schijf voor pc’sDiskette: verwisselbare schijf voor pc’s*

5.21 © 2002 by Prentice Hall Disk Pack Storage Grote systemenGrote systemen Betrouwbaar geheugenBetrouwbaar geheugen Grote hoeveelheden gegevensGrote hoeveelheden gegevens Snelle toegangSnelle toegang Gewoonlijk: elf tweezijdige schijvenGewoonlijk: elf tweezijdige schijven Cilinder: hetzelfde spoor op alle oppervlakkenCilinder: hetzelfde spoor op alle oppervlakken* Cilinder 10: Spoor 10 (boven- en onderkant van elke schijf) Schijf 1 Schijf 2 Schijf 3 Schijf 4 Schijf 5 Lees/schrijf- koppen

5.22 © 2002 by Prentice Hall Sporen en sectoren Elk spoor bevat dezelfde hoeveelheid gegevens Sector Sporen Directory op spoor 0 Start van de sporen

5.23 © 2002 by Prentice Hall Cd-rom: egabytesCd-rom: egabytes –LAND: vlakke delen van het schijf-oppervlak reflecteren licht –PITS: kleine krasjes op het oppervlak verspreiden licht Write Once Read Many (WORM):Write Once Read Many (WORM): –Cd-r: compact disk-recordable –Cd-rw: cd-rewritable Digital Video Disk (DVD): ter grootte van een cd, tot 10 gigabyte aan gegevensDigital Video Disk (DVD): ter grootte van een cd, tot 10 gigabyte aan gegevens* Optisch geheugen

5.24 © 2002 by Prentice Hall Standaard voor sequentiële bestandenStandaard voor sequentiële bestanden Spoel plastic band bedekt met ijzeroxide (2400 voet per spoel)Spoel plastic band bedekt met ijzeroxide (2400 voet per spoel) Recordgroepen: blokfactor (e.g., 10 records per blok)Recordgroepen: blokfactor (e.g., 10 records per blok) Groepen gescheiden door een interblokruimteGroepen gescheiden door een interblokruimte Records lezen een blok per keerRecords lezen een blok per keer* HEADER IBG BLOK 1 BLOK 2 BLOK 3 Magneetband

5.25 © 2002 by Prentice Hall Tape met ijzeroxidelaag in cassetteTape met ijzeroxidelaag in cassette Gebruikt om periodiek gegevens te back-uppenGebruikt om periodiek gegevens te back-uppen GoedkoopGoedkoop Veilig opslaanVeilig opslaan Kan opnieuw worden gebruiktKan opnieuw worden gebruikt* Magneetband

5.26 © 2002 by Prentice Hall STORAGE AREA NETWORK (SAN) Supersnel netwerkSupersnel netwerk Verbindt verschillende opslagmedia aan elkaarVerbindt verschillende opslagmedia aan elkaar –tapebibliotheken –schijfarrays Storage service provider: extern bedrijf dat geheugenruimte verhuurt *

5.27 © 2002 by Prentice Hall Input-/outputapparatuur AanwijsapparatuurAanwijsapparatuur Automatisering van brongegevensAutomatisering van brongegevens OutputapparatuurOutputapparatuur* © 2002 by Prentice Hall

5.28 Aanwijsapparatuur : ToetsenbordToetsenbord MuisMuis –met kabel –infrarood –trackball –touchpad JoystickJoystick TouchscreenTouchscreen* © 2002 by Prentice Hall

5.29 Automatisering van brongegevens Verzamelt gegevens in computerformaat op het moment en de locatie van de transactie Optical Character Recognition (OCR): slaat tekens en formaat opOptical Character Recognition (OCR): slaat tekens en formaat op Streepjescode: identificeer pro- ducten in winkels, warenhuizen, verzendingenStreepjescode: identificeer pro- ducten in winkels, warenhuizen, verzendingen Magnetic Ink Character Recognition (MICR): speciale inkt identificeert bank, rekening, bedragMagnetic Ink Character Recognition (MICR): speciale inkt identificeert bank, rekening, bedrag* © 2002 by Prentice Hall

5.30 Automatisering van brongegevens Input met pen: digitale handtekeningInput met pen: digitale handtekening Digitale scanner: vertaalt afbeeldingen en tekens naar digitale formaatDigitale scanner: vertaalt afbeeldingen en tekens naar digitale formaat Spraakinputapparatuur: zet gesproken woorden om naar digitaal formaatSpraakinputapparatuur: zet gesproken woorden om naar digitaal formaat Sensoren: apparaten die gege- vens uit de omgeving verzamelen voor input in de computer (bijv. thermometers, drukmeters)Sensoren: apparaten die gege- vens uit de omgeving verzamelen voor input in de computer (bijv. thermometers, drukmeters)* © 2002 by Prentice Hall

5.31 Outputapparatuur : Beeldscherm (CRT – cathode ray tube)Beeldscherm (CRT – cathode ray tube) PrinterPrinter PlotterPlotter SpraakoutputapparatuurSpraakoutputapparatuur*

5.32 © 2002 by Prentice Hall Gegevensverwerking Gegevensverwerking Batchverwerking: gegevens van de transaction worden opgeslagen totdat ze als groep kunnen worden verwerkt. Handig voor tijdonafhakelijke systemen.Batchverwerking: gegevens van de transaction worden opgeslagen totdat ze als groep kunnen worden verwerkt. Handig voor tijdonafhakelijke systemen. On-lineverwerking: gegevens transactie worden direct in het systeem ingevoerd; bestanden worden direct bijgewerkt. Vereist direct-access device.On-lineverwerking: gegevens transactie worden direct in het systeem ingevoerd; bestanden worden direct bijgewerkt. Vereist direct-access device.*

5.33 © 2002 by Prentice Hall Input toetsenbord Batch transacties Gesorteerd transactiebestand Oud masterbestand Nieuw master- bestand Valideren en bijwerken Foutrappor- ten Rapporten Batchverwerking

5.34 © 2002 by Prentice Hall On-lineverwerkingTransactiesToetsenbord Masterbestand verwerken/ bijwerken Master- bestand Directe input Directe verwerking Directe update van bestand

5.35 © 2002 by Prentice Hall Interactieve multimedia Integreert twee of meer mediaIntegreert twee of meer media Tekst, afbeeldingen, geluid, spraak, video, animatieTekst, afbeeldingen, geluid, spraak, video, animatie Streaming-technologieStreaming-technologie MP3: standaard geluidscompressieMP3: standaard geluidscompressie*

5.36 © 2002 by Prentice Hall Categorieën computers MainframeMainframe Middelgrote en minicomputersMiddelgrote en minicomputers ServerServer Personal computer (pc)Personal computer (pc) WerkstationWerkstation SupercomputerSupercomputer*

5.37 © 2002 by Prentice Hall Mainframe Grootste zakelijke computerGrootste zakelijke computer Tussen 5O megabytes en 1 gigabyte RAMTussen 5O megabytes en 1 gigabyte RAM Commerciële, wetenschap- pelijke en militaire toepas- singenCommerciële, wetenschap- pelijke en militaire toepas- singen Grote bestandenGrote bestanden Ingewikkelde bewerkingenIngewikkelde bewerkingen* MIPS: Miljoenen instructies per seconde

5.38 © 2002 by Prentice Hall Middelgrote/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 mainframesGebruikt als front-endprocessor voor mainframes*

5.39 © 2002 by Prentice Hall Desktop of draagbaarDesktop of draagbaar Tussen 64 kilobytes en 128 megabytes RAMTussen 64 kilobytes en 128 megabytes RAM Personal of bedrijfscomputerPersonal of bedrijfscomputer BetaalbaarBetaalbaar Veel beschikbaar onderdelenVeel beschikbaar onderdelen Kan op netwerk worden aangeslotenKan op netwerk worden aangesloten* Microcomputer

5.40 © 2002 by Prentice Hall NetwerkcomputersNetwerkcomputers Client: gebruiker (pc, werkstation, laptop) vereist gegevens, toepassingen en communicatie die niet zijn ingebouwdClient: gebruiker (pc, werkstation, laptop) vereist gegevens, toepassingen en communicatie die niet zijn ingebouwd Server: onderdeel (computer) met gewenste gegevens, toepassingen en communicatiemethodenServer: onderdeel (computer) met gewenste gegevens, toepassingen en communicatiemethoden* Client/server

5.41 © 2002 by Prentice Hall Client Server Vraag Gegevens en diensten Gebruikers- interface ToepassingGegevensToepassingNetwerkbronnen Client/server

5.42 © 2002 by Prentice Hall Werkstation DesktopcomputerDesktopcomputer Krachtige grafische mogelijkhedenKrachtige grafische mogelijkheden Uitgebreide wiskundige functiesUitgebreide wiskundige functies MultitaskingMultitasking Gewoonlijk geconfigureerd voor een speciaal doel: bijv. CAD, technisch, grafischGewoonlijk geconfigureerd voor een speciaal doel: bijv. CAD, technisch, grafisch*

5.43 © 2002 by Prentice Hall Supercomputer TERAFLOP: biljoenen berekeningen per seconde Zeer geavanceerdZeer geavanceerd Complexe berekeningenComplexe berekeningen Snelste CVE’sSnelste CVE’s Uitgebreide simulatiesUitgebreide simulaties Geavanceerde onder- delenGeavanceerde onder- delen DuurDuur*

5.44 © 2002 by Prentice Hall Gecentraliseerd: verwerking op centrale computerlocatieGecentraliseerd: verwerking op centrale computerlocatie –Een standaard –Meer controle Gedistribueerd: verwerking op verschillende computerlocaties verbonden via netwerkenGedistribueerd: verwerking op verschillende computerlocaties verbonden via netwerken –Meer flexibiliteit –Snellere reacties * Gecentraliseerd/gedistribueerd

5.45 © 2002 by Prentice Hall Schaalverkleining Toepassingen overzetten van grote naar kleine computers KostenbesparingKostenbesparing Snellere resultaten voor gebruikerSnellere resultaten voor gebruiker Specifieke computers voor specifieke takenSpecifieke computers voor specifieke taken Coöperatieve verwerkingCoöperatieve verwerking*

5.46 © 2002 by Prentice Hall Computers delen Computers delen Netwerkcomputer: eenvoudige desktopcomputer die net genoeg gegevens kan opslaan om te functioneren (gebruikt een server)Netwerkcomputer: eenvoudige desktopcomputer die net genoeg gegevens kan opslaan om te functioneren (gebruikt een server) Peer-to-peercomputer: netwerkcomputers die gegevens, schijfruimte en verwerkingstijd delen. Kleinschalige parallelle verwerkingPeer-to-peercomputer: netwerkcomputers die gegevens, schijfruimte en verwerkingstijd delen. Kleinschalige parallelle verwerking*

5.47 © 2002 by Prentice Hall Hardware beheren Technologische eisenTechnologische eisen Eigendomskosten (TCO –Total Cost of Owership): hardware, software, installatie, training, ondersteuning, onderhoud, infrastructuurEigendomskosten (TCO –Total Cost of Owership): hardware, software, installatie, training, ondersteuning, onderhoud, infrastructuur Planning capaciteit en schaalbaarheidPlanning capaciteit en schaalbaarheid TrendsTrends*

5.48 © 2002 by Prentice Hall Hoofdstuk 5 5 Hardwarebeheer