CN1371065A - 分离式网络计算机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的分离式网络计算机由SNC终端(SNC－T)和SNC处理单元(SNC－P)两大部分组成,其中SNC终端(SNC－T)包括控制单元(SNC－T[1])、显示器(SNC－T[2])、键盘(SNC－T[3])、鼠标(SNC－T[4])等人机接口设备,网卡(SNC－T[5]),以及硬盘(SNC－T[6])、软驱(SNC－T[7])、光驱(SNC－T[8])、打印机(SNC－T[9])等可选件;SNC处理单元(SNC－P)包括CPU(SNC－P[1])、内存(SNC－P[2])、硬盘(SNC－P[3])、网卡(SNC－P[4])、操作系统(SNC－P[5])和应用软件(SNC－P[6]);其特征在于:SNC终端(SNC－T)和SNC处理单元(SNC－P)两部分是分开的,SNC处理单元(SNC－P)作为网络的独立结点放在服务器端,SNC终端(SNC－T)作为网络的独立结点放在用户端,它们之间通过网络系统实现信息交互。它与典型NC比较,能在降低用户支出的同时,不减少计算机的功能,且不产生软件侵权,并且成本更低(约是典型NC成本的1/2)。
Description
一、所属技术领域
本发明涉及网络计算机(NC-Network Computer)，具体是一种能够使客户终端和网络主设备等结合为一台大的计算机，可以提供各种实时/非实时、并行/串行、集中/分布式等的计算和处理，具有硬件价格低廉、不需升级换、软件及维护费用降低、可充分利用网络资源等特点的，在技术、应用模式等方面区别于网络计算机的分离式网络计算机(SNC-Seperate NetworkComputer)。
二、技术背景
现在的NC由于能够把本来在PC机内完成的功能转嫁到网上的设备去完成，因而其运行模式、资源配置、体系结构等与PC机有根本的区别，具有如下特点：
(1)硬件价格低廉、不需升级换代。NC成本低廉、易于使用，与网络协同工作时，可以完成PC机80％的功能，但其成本仅是PC机成本的1/2～1/3；同时，NC也不存在升级的问题，而PC机硬件的不停升级，浪费了用户的大量投资。
(2)软件及维护费用降低。针对NC应用的软件开发、系统集成、管理、维护等费用降低，NC在桌面级基本不需进行管理和维护，降低了软件开发复杂性，加速了软件开发进度、非常容易进行网络扩充，也使困扰许多计算机用户的软件不断版本升级问题得到解决。
(3)可充分利用网络资源。NC可充分利用网络资源，操作系统和应用软件全部从网上下载，使其基本没有系统软件和应用软件的开销。
(4)与平台的无关性。由于NC中使用的系统软件和应用软件可以在其工作时从网上获取，所以，网络平台及其相应软件的变化与NC无关。
虽然典型NC作为网络终端与PC机作为网络终端比较，具有许多优点，但是仍然存在如下问题：
(1)由于典型NC的功能减少，使其在与PC的竞争中具有明显的局限性。
(2)由于典型NC的性能降低，主要的工作需要服务器完成，对服务器的性能要求增加。
(3)由于这类NC本地仍然装载了一个简化的操作系统(称为嵌入式操作系统)，就存在软件版权问题；即使本地没有操作系统，其开机后需要通过网络从服务器上获取操作系统等软件放到本地内存中运行，这样实际上产生了软件侵权，也需支付软件使用费。上述无论哪种方式，都要增加软件费用。
三、发明的内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述典型NC存在的问题，提供一种分离式网络计算机(SNC)，它与典型NC比较，能在降低用户支出的同时，不减少计算机的功能，且不产生软件侵权，并且提交给用户使用的前端产品的成本比典型NC的成本更低(约是典型NC成本的1/2)，更易被广大用户接受。真正做到了在网络环境下，针对用户的主要需求，如何以最小的资源或成本，求得最大的性能。
本发明是采用这样的技术方案实现的，即提供的SNC在体系结构、工作原理、应用模式等方面与典型NC以及PC机均有根本的区别，它将计算机内部的信息处理部分(简称SNC处理单元)与人机交互部分(简称SNC终端)在硬件上完全分离，主要的信息处理工作不依赖于传统的冯·诺依曼体系结构，SNC处理单元与SNC终端分别作为网络中的独立单元(结点)对待，它们之间的信息交互通过网络信道而不是内部总线完成，用户只需拥有SNC终端(其成本约是典型NC成本的1/2)即能够工作。
根据上述方案，一个完整的SNC由SNC终端(SNC-T)和SNC处理单元(SNC-P)两大部分组成，其中SNC-T包括控制单元(SNC-T[1])、显示器(SNC-T[2])、键盘(SNC-T[3])、鼠标(SNC-T[4])等人机接口设备，网卡(SNC-T[5])，以及硬盘(SNC-T[6])、软驱(SNC-T[7])、光驱(SNC-T[8])、打印机(SNC-T[9])等可选件；SNC-P包括CPU(SNC-P[1])、内存(SNC-P[2])、硬盘(SNC-P[3])、网卡(SNC-P[4])、操作系统(SNC-P[5])和应用软件(SNC-P[6])等。SNC-T和SNC-P相结合相当于一台PC机，并能完成其所有功能，但是和PC的区别在于SNC-T和SNC-P这两部分是分开的，它们之间通过网络系统实现信息交互，而PC是通过内部总线实现信息交互。SNC-T直接面向用户实现人机交互，它基本没有处理能力；SNC-P在网管中心或后台，实现所有的信息处理。而典型NC的组成结构如附图2所示，显然，典型NC不能完成PC机的所有功能。
本发明所述的分离式网络计算机是通过这样的连接方式实现的，即SNC通过通用的网络系统进行各个部分的连接，这一点与PC作为网络终端时一致。附图3是PC作为网络终端时的连接结构，附图4是SNC作为网络终端时的连接结构，从两个图中可以看出，它们之间的共同点是均连接在一个通用的本地网络系统中，然后通过路由器(Router)或类似的接入设备接入到互联网(Internet)中，系统中包括主干交换机(BKBN-S)、网络服务器(Server)(兼作SNC的管理主机)、交换机或集线器组(SG)，这些均是通用的网络通信设备或服务器设备，其中的传输介质也是通用的光纤、双绞线等，采用常用的网络协议或操作系统，如以太网协议、TCP/IP协议等。它们之间的差异是PC作为网络终端时其所有组成部分均集成在一台机器内部，并放在用户端；SNC作为网络终端时不是将其所有组成部分集成在一台机器内部，而是将其计算或处理部分与人机交互部分分开，这两大部分分别放在不同地方完成不同的功能，担负计算或处理任务的SNC-P作为网络的独立结点放在服务器端，担负人机交互任务的SNC-T作为网络的独立结点放在用户端，它们之间通过标准的交换机或集线器、网卡、RJ45端口、双绞线等进行连接。
所述SNC工作原理由附图4进一步说明：图中的SNC-T和SNC-P二者结合构成一台完整的计算机才能工作，在非工作状态下，SNC-T和SNC-P没有必然的联系，当需要将二者结合时，由SNC管理主机(SNC-MH)通过软硬件方式将二者结合，一旦完成结合工作后，SNC-MH不再发挥作用。网络中的任一用户i上网或计算时只需要拥有一台SNC-Ti(低于典型NC价格的1/2)即可，下面举例说明SNC的工作原理如下：
每次SNC-Ti上电启动后，自身产生一个信号通过网络通信信道传给SNC-MH，SNC-MH收到该SNC-Ti的开机信号后，回送一幅要求输入用户名和用户密码的画面到SNC-Ti，由用户输入。用户完成输入后，用户名和密码被送到SNC-MH接受检查，通过后，SNC-MH再送一幅设定的功能选择画面给用户，由用户选择某项功能，例如上网、使用OFFICE软件、游戏、计算、视频点播、可视电话等，并可选择Windows或Linux等不同的操作系统。用户选定功能后，该功能选择信号送到SNC-MH，由SNC-MH分配一个可以完成该项任务且尚处于相对空闲状态的SNC-P(如SNC-Pj)与之相连。这样，SNC-Ti与SNC-Pj通过网络系统就构成了一台完整的功能较强的计算机。
现在描述SNC-Ti与SNC-Pj的具体工作过程。用户通过SNC-Ti中的人机交互设备SNC-Ti[2]、SNC-Ti[3]、SNC-Ti[4]等(见附图1所示)提交任务请求，SNC-Ti中的控制单元SNC-Ti[1]将这些请求按网络报文分组(如以太网中的帧)形式交给SNC-Ti[5]，SNC-Ti[5]通过网络传输与控制协议将此报文分组送至SNC-Pj，SNC-Pj按正常网络终端的工作方式处理该报文分组，根据分组要求进行网上信息处理，处理完毕后将结果按正常方式通过SNC-Pj[4]返回至SNC-Ti[5]，SNC-Ti[5]在SNC-T[1]的控制下，分析收到的结果信息，并送至相应的外部设备，这样SNC-Ti与SNC-Pj一直相互协调工作，直至任务完成。
现在描述系统中任意两个用户之间的信息交互过程，如系统中两个用户Ui和Uj已经分别拥有SNCi(包括SNC-Ti和SNC-Pi，其连接过程如上面所述)和SNCj(包括SNC-Tj和SNC-Pj，其连接过程如上面所述)。当用户Ui需要向用户Uj发送信息时，他通过SNC-Ti向SNC-Pi发出请求信息(相互过程如上所述)，SNC-Pi形成要传输的报文分组后送至SNC-Pj，SNC-Pj将此分组的结果信息送至SNC-Tj，至此用户Ui和Uj完成了一次信息交互。
网上其余功能的实现与此类似。
同目前的PC及NC相比，采用SNC有如下的优越性：
(1)SNC-T与SNC-P的关系不固定。SNC-P可以根据用户群的实际情况进行搭配，每个SNC-P只需能够完成部分用户想要的功能，但所有SNC-P合起来，就能够完成所有用户想要的所有功能，从而整体上降低了对SNC-P的性能要求。
(2)同一个NS中SNC-P的总数可以少于SNC-T的总数。大多数情况下，NS中的所有用户不可能同时开机，即同时使用的SNC-T个数要少于NS中SNC-T的总数，于是NS中的SNC-P的总数只要能够满足同时使用的SNC-T的数量就行，这使NS中的SNC-P的总数可以少于SNC-T的总数；另外，由于SNC-P比SNC-T的处理速度快，这样，某个SNC-P在等待一个SNC-T进行人机交互时可以去处理另一个SNC-T的请求，从而整体上也使SNC-P的总数可以少于SNC-T总数，这样使系统的总拥有成本下降。
(3)SNC可以逐步升级，从而保护用户的投资。用户购买SNC-T后，一般不需要进行升级换代，因为SNC-T中的显示器、键盘、鼠标等更新换代的周期长，性价比随时间推移的变化不明显。当用户需要更高性能的服务时，只需要对后台的SNC-P进行升级换代即可，并且这样的升级不是对所有的SNC-P都进行，只需要对少量的甚至一台进行升级；另外，当新增用户即新增SNC-T时，相应新增的SNC-P具有更高的性价比，而原有的SNC-P不变化，这样使新旧SNC-P搭配使用，仍然能够满足用户的需要，并且使用户的投资得到保护，整个系统的性能提高，而成本的增加却很少。
(4)SNC的终端用户没有侵犯SNC-P中软件的版权，即终端用户不必付软件的使用费。因为SNC-P仅将图形界面传到SNC-T中，并没有将SNC-P中的软件传到SNC-T。
(5)SNC-P与ISP服务器(ISP-S)的关系和PC与ISP-S的关系相同，对ISP没有特殊要求，并且如果将SNC-P放在ISP-S端，它们之间的连接还可以简化。
(6)由于多个SNC-P在空间上集中在一起，因而可以将它们集成，做成SNC处理服务器(SNC-S)，如图3所示，其中，SNC-S的存储资源可以为所有SNC-P共享。由此进一步节省资源，降低成本，提高可靠性。
(7)SNC-MH的功能只是鉴别用户，根据用户SNC-T的功能请求，选择适当且空闲的SNC-P与之相连，同时兼有计费功能，对SNC-MH的要求较低。
(8)从结构及功能上而言，所有SNC-P的组合相当于一台多处理机或小型机系统，但是所有SNC-P的组合的性价比和可靠性却高于一台具有同样资源的多处理机或小型机系统的性价比和可靠性。因为所有SNC-P的组合的成本肯定低于一台具有同样资源的多处理机或小型机系统，但是当这样的多处理机或小型机发生故障时，SNC就不能正常工作，而当某些SNC-P发生故障时，却不会影响SNC的工作；另外，多处理机或小型机系统需要一次投入较多资金，升级换代也困难，而SNC-P的组合却可以逐步增加数量和提高性能。
本发明提供的SNC具有广泛的适用范围，即凡是需要使用网络终端实现网络服务时，均可以采用SNC的技术和方法。如教育行业使用的学生终端、政府部门使用的实现电子政务的信息终端、金融部门使用的数据终端、智能小区中家庭使用的个人终端等。
四、附图说明
本发明有如下附图：
附图1为SNC的组成的框图；
附图2为典型NC的组成框图；
附图3为PC(SNC-T+SNC-P)作为网络终端的连接结构示意图；
附图4为SNC在网络中的连接结构示意图。
附图5为SNC-P组合形成服务器的框图。
五、具体实现方法
实现SNC的工作是切实可行的，因为SNC工作所依赖的网络系统是采用的通用标准的网络系统，其中的设备、操作系统、协议等均是通用标准的，可以使用现有的软硬件资源，所需进行的研究的工作就是将这些软硬件资源按SNC的工作原理进行具体实现，包括的主要实现方法如下：
(1)将标准的网络实时传输协议(RTP)、网卡驱动与管理协议、SNC-T内部各个部件的控制等用底层语言(如汇编语言)实现后驻入在SNC-T中，SNC-T开机工作后这些软件均在SNC-T[1]的控制下运行，完成与SNC-MH的连接，以及正常工作后SNC-T和SNC-P之间的信息交互与协调。
(2)SNC-T和SNC-P之间的报文分组传输在通用的网络操作系统的管理下完成，采用TCP/IP等分组交换协议，实现这部分功能已有成熟的技术。
(3)SNC-MH对SNC-P的管理以及将一个SNC-P分配给请求服务的SNC-T的工作可以通过多用户分时操作系统的算法实现，该技术是成熟的，实现也是切实可行的。
(4)SNC-T的核心部分——SNC控制单元SNC-T[1]是一个软硬件结合的整体，其核心芯片、部件、开发工具等全部采用现有系统和技术，所以是切实可行的。
Claims (1)
1、一种分离式网络计算机，由SNC终端(SNC-T)和SNC处理单元(SNC-P)两大部分组成，其中SNC终端(SNC-T)包括控制单元(SNC-T[1])、显示器(SNC-T[2])、键盘(SNC-T[3])、鼠标(SNC-T[4])等人机接口设备，网卡(SNC-T[5])，以及硬盘(SNC-T[6])、软驱(SNC-T[7])、光驱(SNC-T[8])、打印机(SNC-T[9])等可选件；SNC处理单元(SNC-P)包括CPU(SNC-P[1])、内存(SNC-P[2])、硬盘(SNC-P[3])、网卡(SNC-P[4])、操作系统(SNC-P[5])和应用软件(SNC-P[6])；其特征在于：SNC终端(SNC-T)和SNC处理单元(SNC-P)两部分是分开的，担负计算或处理任务的SNC处理单元(SNC-P)作为网络的独立结点放在服务器端，担负人机交互任务的SNC终端(SNC-T)作为网络的独立结点放在用户端，它们之间通过标准的交换机或集线器、网卡、RJ45端口、双绞线等进行连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02113424 CN1371065A (zh) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | 分离式网络计算机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02113424 CN1371065A (zh) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | 分离式网络计算机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1371065A true CN1371065A (zh) | 2002-09-25 |
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ID=4742608
Family Applications (1)
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| CN 02113424 Pending CN1371065A (zh) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | 分离式网络计算机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1371065A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101261590B (zh) * | 2007-01-11 | 2013-09-11 | 索尼株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法 |
-
2002
- 2002-03-05 CN CN 02113424 patent/CN1371065A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101261590B (zh) * | 2007-01-11 | 2013-09-11 | 索尼株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |