Model komputasi von Neumann

stored-program

Gambar 1, Model stored-program

Setiap perangkat pada jaringan komunikasi dapat dianggap sebuah node. Sebuah node dapat berupa komputer, telepon, router, server, switch tandem, atau sejumlah perangkat yang menerima dan mengirimkan informasi pada jaringan masing-masing. Jika setiap perangkat yang terhubung ke jaringan menggunakan format yang berbeda untuk mengumpulkan, menyimpan, memodifikasi, atau mentransmisi informasi, desain jaringan dan komponen yang terhubung ke jaringan akan sangat sulit untuk dicapai. John von Neumann, seorang matematikawan yang tergabung dengan teori-teori perkembangan komputer digital elektronik pertama, mengusulkan sebuah model yang didasarkan pada pekerjaan awalnya disajikan oleh Alan Turing ( matematikawan lain yang terkenal untuk memimpin kelompok yang bertanggung jawab untuk memecahkan kode Enigma selama Perang Dunia II ). Ide von Neumann dikenal sebagai konsep stored-program. Tampilan diatas adalah diagram blok sederhana dari model von Neumann.

Struktur umum dari model ini didasarkan pada empat komponen utama, dengan komponen kelima yang diperlukan untuk interblock sinyal. Model ini dapat diekstrapolasi untuk definisi overlay  bagaimana node terhubung ke operasi jaringan komunikasi:

1. Main memory: Menyimpan data dan instruksi.
2. Unit Aritmatika dan Logika: Menjalankan fungsi komputasi pada data biner.
3. Unit kontrol: menginterpretasikan instruksi dalam memori dan melakukan eksekusi
4. Peralatan Input / output ( I / O ) : Perangkat yang dioperasikan oleh unit kontrol.

Komponen kelima dari model ini adalah struktur bus. Informasi yang dipertukarkan antara blok bergantung pada media interkoneksi disebut sebagai bus. Struktur bus dapat ditemukan dalam segala hal dari jam tangan digital ke perangkat berkecepatan tinggi komputasi paling canggih. Kita akan melihat pada model ini dan bagaimana ia berhubungan dengan komputer dan menggunakan model yang sama, menentukan bagaimana bekerja dengan sistem telepon, peralatan jaringan data, dan perangkat nodal lainnya.

arsitektur  von Neumann pada perangkat komputasi

Gambar 2, arsitektur von Neumann pada perangkat komputasi

Memori utama pada komputer adalah sebagai wilayah kerjanya. File program yang dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi tertentu yang disimpan dalam area kerja. Hal ini dapat dianalogikan sebagai kertas yang luas. Program yang berjalan pada komputer adalah halaman bagian atas tablet tersebut,daerah memori ini  disebut juga random access memory ( RAM ) dari sebuah komputer. Jika perlu informasi lebih lanjut untuk memproses permintaan, sistem akan melihat ke halaman yang tersedia pada tablet untuk melihat tanggal yang ada. Untuk mengambil informasi lebih lanjut mengenai program atau untuk menarik sebuah program yang benar-benar baru ke dalam area kerja, sistem harus mengambil lebih banyak halaman informasi ( data). memori penyimpanan lain adalah hard drive, yang menurut model dipandang sebagai perangkat input / output.

Proses menanggapi permintaan untuk data ini didasarkan dari satu set instruksi yang ditulis dalam bahasa biner. Sebagian besar  belum pernah melihat bahasa mesin yang menjalankan perangkat digital , tetapi itu adalah lidah Era Informasi. Permintaan (instruksi untuk pencarian informasi ) mencetak, mengakses modem, dan fungsi lain yang dilakukan oleh central processor unit (CPU ). CPU bergantung jawab pada Arithmetic and Logic Unit ( ALU ) untuk crunch angka dan untuk dapat memberikan informasi kembali sehingga dapat mengontrol aliran data.

Gambar 2 mewakili pandangan yang lebih rinci mengenai model stored-program. Bagian diagram memori yang sekarang diisi dengan berbagai halaman informasi yang diperlukan untuk mengoperasikan komputer: BIOS, sistem operasi, dan program aplikasi. Struktur bus yang diwakili oleh anak panah dalam gambar 1 diblokir oleh representasi yang lebih besar pada Gambar 2, yang menunjukkan hubungan antara memori, CPU, dan ALU. Modul I / O  yang terhubung ke memori eksternal ( hard drive ), jaringan, atau printer. Hal ini meningkatkan secara rinci penerapan untuk peralatan jaringan lainnya yang membutuhkan pengolahan dan manajemen memori untuk bekerja.

Blok diagram Router

Gambar3, Blok diagram Router

Model ini dapat digunakan untuk mendefinisikan bagaimana sebuah router, PABX digital, dan kerja switch data jaringan. Router adalah perangkat yang digunakan dalam data jaringan untuk meneruskan informasi dari satu jaringan ke yang lainnya. Mereka adalah workhorses Internet, World Wide Web ( Web ), dan wide area networks (WAN ). Dengan tingkat tanggung jawab, kecanggihan peralatan mungkin tampak lebih kompleks daripada yang sebenarnya. Sebuah router diperlukan untuk menganalisis informasi packetized diterima dari koneksi modul I / O  dalam rangka untuk memutuskan di mana paket informasi yang dikirim atau dialihkan berikutnya. Ini membutuhkan sebuah sistem operasi yang membuat sistem organisasi mengalir dengan benar. Sebuah CPU untuk mengontrol permintaan dalam hubungannya dengan ALU diperlukan untuk menganalisis data biner. Menghubungkan semua bagian bersama-sama adalah struktur bus, yang mampu mengirim dan menerima jutaan permintaan setiap detiknya!

Gambar 3 adalah contoh lain tentang bagaimana arsitektur von Neumann bekerja pada berbagai jenis perangkat komputasi. Router memiliki semua komponen yang sebelumnya ditetapkan untuk komputer, dan bekerja dengan cara yang sama. Sistem operasi dan program aplikasi berada di memori flash nonvolatile. RAM adalah wilayah kerja memori di router seperti pada komputer. Sebuah router tidak memerlukan kapasitas memori yang sama dengan yang dimiliki oleh komputer, tetapi membutuhkan proses biner seperti  1 dan 0 untuk menganalisis data.

This entry was posted in Tutorial and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s