- •Литература
- •Тема 1. Общие принципы организации и функционирования компьютера
- •1.1. Архитектура и структура эвм. Принципы построения компьютеров
- •1.2. Аппаратные средства. Функции основных блоков эвм.
- •1.3. Устройство персонального компьютера
- •Тема 2. Вычислительные и логические возможности эвм.
- •2.1. Представление числовой информации в эвм
- •2.2. Представление произвольной информации в эвм
- •2.3. Логические основы построения эвм
- •Тема 3. Системное программное обеспечение пк
- •3.1. Структура программного обеспечения
- •3.2. Функции операционной системы
- •3.3. Операционные системы Windows
- •3.4. Объектно-ориентированная платформа
- •3.5. Пользовательский графический интерфейс ос Windows
- •Окно рабочего стола
- •Тема 4. Прикладное программное обеспечение пк
- •4.1. Стандартные прикладные Windows-приложения
- •4.2. Классификация и основные особенности пакетов прикладных программ
- •4.3. Текстовые процессоры
- •4.4. Табличные процессоры
- •4.5. Системы управления базами данных (субд)
- •1. Централизация хранения данных.
- •2. Общий интерфейс между пользователем и бд.
- •3. Концепция администратора бд.
- •4.6. Система автоматизации научно-исследовательских работ MathCad
- •Тема 5. Компьютерные сети
- •5.1. Назначение и классификация компьютерных сетей
- •2. По типу организации передачи данных
- •3. По структуре построения (топологии).
- •Тема 6. Internet
- •6.1. Краткие сведения
- •6.2. Основные возможности internet
- •6.2.1. Передача файлов ( протокол ftp)
- •6.2.2. Глобальные гипертекстовые структуры (www)
- •6.2.3. Электронная почта (e-mail)
- •6.2.4. Сетевые новости (usenet news)
- •6.3. Программа Microsoft Internet Explorer
- •Тема 7. Защита информации
- •7.1. Средства обеспечения информационной безопасности
- •7.2. Компьютерные вирусы
Тема 5. Компьютерные сети
5.1. Назначение и классификация компьютерных сетей
Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации лицами и организациями, находящимися друг от друга на значительном удалении. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования периферийных устройств и даже одновременной работы с документами.
Централизованная и распределенная обработка данных. Первым способом решения проблемы совместного использования информации был централизованный принцип обработки данных с применением многопользовательского режима (70-е года 20 века). В ту эпоху ЭВМ отличались значительной дороговизной и большими габаритами, поэтому экономически обоснованным было приобретение пользователями одной мощной универсальной ЭВМ, на которой решались практически все классы задач. Для обеспечения доступа к ЭВМ как можно большего числа пользователей к ней подключалось несколько терминалов, обычно территориально расположенных в одном большом зале, или в пределах одного здания.
Преимуществом подобной системы является простота внешних устройств, а также концентрация данных и ресурсов общего пользования в одном месте (что, кстати, облегчало обслуживание ЭВМ).
Основными недостатками централизованной обработки данных были:
- низкая надежность – даже кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом;
- низкая производительность – при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме ЭВМ не успевала обслуживать всех пользователей в нужном темпе;
- ограниченная возможность решения разнотипных прикладных задач, т.к. это требовало слишком высокой многофункциональности и универсальности ЭВМ и ОС;
- концентрация большой вычислительной мощности ЭВМ делала компьютеры слишком дорогими и недоступными для одиночных пользователей и небольших предприятий.
С появлением малых ЭВМ, микро-ЭВМ и, наконец, персональных компьютеров возникло логически обоснованное требование перехода к иным информационным технологиям – от использования крупных центральных ЭВМ к распределенной обработке данных. Распределенная обработка данных – обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих собой распределенную систему (т.е. не сосредоточенную в каком-то малом пространстве). Таким образом, имеет место централизация хранения данных и децентрализация вычислительных мощностей по их обработке. В этом заключается важнейшее отличие данных систем от классических многотерминальных систем.
Существуют различные способы объединения нескольких компьютеров в единую систему, отвечающую требованию распределенной обработки. Высшей формой такого объединения является компьютерная сеть.
Под сетью ПЭВМ (или компьютерной сетью) понимают коммуникационную систему, состоящую из двух или более компьютеров и включающую в себя специальные программы и аппаратное обеспечение, используемое для обмена информацией между компьютерами и совместного использования ресурсов. Таким образом, компьютерная сеть представляет собой совокупность трех компонент:
сети передачи данных (включающей в себя каналы передачи данных и средства коммутации);
компьютеров, взаимосвязанных сетью передачи данных;
сетевого программного обеспечения.
Ресурсы сети – это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как диск, принтер, модем и т. д. В такой системе любое из подключенных устройств может использовать сеть для передачи или получения информации.
Основными отличиями компьютерной сети от прочих многомашинных вычислительных комплексов являются:
- размерность – сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных друг от друга на расстоянии от нескольких метров до тысяч километров;
- разделение функций между ЭВМ – в сети одни машины могут выполнять функции обработки или передачи данных, другие – управление системой, третьи – обслуживанием периферийных устройств и т.д.;
- необходимость решения в сети задачи маршрутизации – т.е. определение оптимального маршрута передачи сообщений от одного компьютера другому; состояние каналов связи в крупной сети постоянно изменяется и в каждый момент времени может возникнуть необходимость искать новый маршрут.
Отметим преимущества, получаемые после объединения отдельных ПК в сеть:
- возрастает оперативность работы;
- появляется возможность организовать доступ всех пользователей к единому информационному ресурсу (например, базе данных), расположенному на одном компьютере;
- снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчете на одного пользователя; это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих высококачественных внешних устройств (лазерных принтеров, сканеров, плоттеров).
- повышается надежность системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое.
С появлением компьютерных сетей возникла необходимость формирования новой специальной терминологии. Перечислим основные понятия, использующиеся в сетевых технологиях.
Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ и их комплексы, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым управлением и т.д.
Абонентская
система 1
Абонентская
система 2
Абонентская
система n
Абонентская
система 3
Обобщенная структура компьютерной сети
Любой абонент сети подключается к станции. Станция – аппаратура, которая выполняет функции передачи или приема информации. Совокупность абонента и станции, к которой он подключен, называют абонентской системой. Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда – линия связи или пространство, в котором распространяются сигналы, и аппаратура передачи данных. На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентами сети. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети (см. рисунок).
Компьютерные сети обладают многими новыми возможностями, недоступными для вычислительных систем на базе одной ЭВМ. Например:
- организация параллельного решения крупной задачи за счет одновременной обработки различных фрагментов данных на разных ЭВМ;
- создание распределенной базы данных, объединяющей информационные ресурсы многих ЭВМ;
- специализация отдельных ЭВМ для эффективного решения определенных классов задач;
- резервирование вычислительных мощностей и средств передачи данных на случай выхода из строя отдельных ЭВМ и устройств;
- перераспределение вычислительных мощностей между пользователями при изменении их потребностей;
- стабилизация уровня загрузки ЭВМ и дорогостоящего периферийного оборудования.
Классификация компьютерных сетей
1. По степени программной совместимости отдельных ЭВМ, входящих в сеть:
- гомогенные сети – из программно-совместимых ЭВМ;
- гетерогенные сети – из программно-несовместимых ЭВМ.