- •Под редакцией профессора Пятибратова а.П. Москва, 2008
- •Содержание
- •Раздел 1. Вычислительные машины и системы.
- •Тема 1. Введение..........................................................................................................................4
- •Тема 2. Принципы построения компьютеров......................................................................12
- •Тема 3. Функциональная и структурная организация эвм............................................38
- •Тема 4. Основные устройства компьютера..........................................................................40
- •Тема 5.Периферийные устройства компьютерных систем…………………………….. 69
- •Тема 6. Программное обеспечение компьютера .................................................................82
- •Тема 7. Компьютерные системы ..........................................................................................103
- •Раздел 2. Компьютерные сети.......................................................117
- •Тема 8. Принципы построения и развития компьютерных сетей.................................117
- •Тема 9. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями….222
- •Тема10.Перспективы развития вычислительной техники.............................................247
- •Введение.
- •Краткая история и тенденции развития вычислительной техники
- •Автоматизация подготовки и решения задач на эвм
- •Тема 1. Принципы построения компьютеров.
- •1.1. Основные характеристики и классификация компьютеров
- •1.2. Принципы построения современных эвм.
- •1.3. Структурные схемы и взаимодействие устройств компьютера
- •1.4. Кодирование информации
- •1.5. Перспективы развития компьютеров. Элементная база современной вычислительной техники.
- •1.5.1. Альтернативные пути развития элементной базы.
- •Тема 2. Функциональная и структурная организация эвм.
- •2.1. Организация функционирования эвм с магистральной архитектурой
- •2.2. Организация работы эвм при выполнении задания пользователя
- •Тема 3. Основные устройства компьютера.
- •Центральное устройство эвм.
- •3.1.1. Состав, устройство и принцип действия основной памяти
- •6.Рис. 11. Структурная схема озу
- •7.Рис. 12. Регистровая структура магазинного типа
- •3.1.2. Центральный процессор эвм
- •Творческая деятельность компьютерных фирм в 1997 г.
- •3.1.3. Системы визуального отображения информации (видеосистемы)
- •3.2. Внешние запоминающие устройства (взу)
- •3.2.1. Внешние запоминающие устройства (зу) на гибких магнитных дисках
- •11.Рис. 15. Внешний вид дискеты диаметром 3”
- •14.Рис. 16. Функциональная структура диска
- •15.Таблица 6.
- •17.Стандартные форматы нгмд ms dos
- •3.2.2. Накопитель на жестком магнитном диске
- •3.2.3. Стриммер
- •3.2.4. Оптические запоминающие устройства
- •18.Рис. 17. Классификация оптических накопителей информации
- •3.3. Инструментальные средства контроля и диагностики эвм.
- •4. Периферийные устройства эвм
- •4.1. Клавиатура
- •4.2. Принтеры
- •Характеристики монохромных лазерных принтеров фирмы Xerox (персональных: Phaser 3110 – 3400, сетевых: DocuPrint n2125, n2825, n4525 и Phaser 4400, 5400).
- •19.Таблица 5.
- •21.Характеристики цветных лазерных принтеров фирмы Xerox:
- •4.3. Мультимедийные устройства ввода-вывода
- •4.4. Система прерываний эвм
- •Тема 5. Программное обеспечение компьютера
- •5.1. Структура программного обеспечения компьютера
- •5.2. Операционные системы
- •5.3. Системы автоматизации программирования
- •Языки программирования
- •5.4. Пакеты программ
- •5.5. Режимы работы эвм
- •Тема 6. Компьютерные системы.
- •6.1. Классификация компьютерных систем
- •6.2. Архитектура компьютерных систем
- •6.3. Типовые структуры компьютерных систем
- •6.4. Кластеры
- •Раздел 2. Компьютерные сети.
- •Тема 7. Принципы построения и развития компьютерных сетей.
- •7.1. Основные сведения о компьютерных сетях (кс)
- •7.2. Характеристика и особенности лкс
- •7.3. Протоколы и технологии локальных сетей
- •21.3.Таблица 8.
- •7.4. Сетевое коммуникационное оборудование локальных сетей
- •7.5. Программное обеспечение и функционирование лкс
- •7.6. Принципы построения, функции и типы гкс
- •7.7. Сеть Internet. Семейство протоколов tcp/ip
- •7.8. Адресация в ip-сетях
- •25.Класс а
- •7.9. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •25.1.1.1.1.2Рис. 28. Семиуровневая модель протоколов взаимодействия открытых систем
- •7.10. Управление доступом к передающей среде
- •25.1.1.1.1.3Рис. 29. Классификация ппд нижнего уровня
- •25.1.1.1.1.4Рис. 30. Протокол типа «маркерная шина»
- •7.11. Информационная безопасность в компьютерных сетях
- •27.В случае преднамеренного проникновения в сеть различают следующие виды воздействия на информацию [7; 8]:
- •7.12. Типы сетевой связи и тенденции их развития
- •7.13. Линии связи и их характеристики
- •7.14. Передача дискретных данных на физическом уровне
- •29.5.Манчестер-
- •30.Биполярный
- •7.15. Передача дискретных данных на канальном уровне
- •31.Способ связи без установления логического соединения характеризуется следующим:
- •7.16. Обеспечение достоверности передачи информации
- •7.17. Маршрутизация пакетов в сетях
- •7.18. Способы коммутации в ткс
- •7.20. Сети и технологии isdn и sdh
- •7.21. Сети и технологии атм
- •31.1.1.1.1Рис. 34. Сеть на базе атм
- •7.22. Спутниковые сети связи
- •Тема 8. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.
- •8.1. Прикладные сервисы сети Internet.
- •8.2. Клиентское программное обеспечение сети Internet
- •8.3. Функции, характеристики и типовая структура корпоративных компьютерных сетей (ккс)
- •31.1.1.1.1.1Рис. 39. Типовая структура ккс
- •8.4. Программное обеспечение ккс
- •8.5. Сетевое оборудование ккс
- •Тема 9. Перспективы развития вычислительной техники.
- •9.1. Развитие компьютерных сетей и телекоммуникаций.
- •9.1.1. Пути развития компьютерных сетей
- •9.1.2. Перспективы развития телекоммуникаций в России
- •Список рекомендованной литературы
8.2. Клиентское программное обеспечение сети Internet
Практически все услуги сети Internet построены на принципе «клиент-сервер», причем сервер – это компьютер, способный предоставлять клиентам сетевые услуги по их запросам. С приходом запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере их выполнения сервер отвечает на запросы клиентов. Программное обеспечение сети можно разделить на серверное и клиентское [39]. Программное обеспечение сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение осуществляет передачу запросов серверу и получение от него ответов.
Сеть Internet построена в основном на базе компьютеров, работающих под управлением ОС Unix. Эта операционная система требует обычно мощных компьютеров с большими объемами оперативной памяти и НЖМД. Кроме того, она имеет не самый хороший пользовательский интерфейс. В связи с этим для приобщения к сети новых абонентов особое значение имеют пакеты клиентского программного обеспечения (КПО), работающие под управлением операционных систем MS Windows. Они много дешевле, чем ОС Unix, просты в использовании и обеспечивают доступ почти ко всем ресурсам сети Internet. В состав доступного КПО входят такие пакеты, как Mail2, NCSA-Telnet, KA9Q, Chameleon, Cello, Mosaie, Minuet, PC-NET, PC-Interface, Waterloo-TCP, LAN-WorkPlace, PC-TCP, TCP-Open, Trumpet, Dmail. Для оценки возможностей этих пакетов могут использоваться следующие критерии:
функции пакета в МS Windows;
качество пользовательского интерфейса;
наличие средств поиска информации;
наличие средств связи по коммутируемым линиям;
наличие интерфейса для работы в ЛКС;
возможность работы по коммутируемым линиям;
возможность настройки пакета на сложные конфигурации локальных и глобальных сетей;
требования к программно-техническим средствам, которые необходимы для использования пакета;
состав установочного комплекта;
наличие исходных текстов;
качество документации на пакет;
цена пакета.
В результате оценки по всем указанным критериям получены рекомендации по использованию пакетов КПО в сети Internet.
Для операционной среды MS DOS лучшим пакетом КПО с точки зрения пользователя признан пакет Minuet, разработанный Миннесотским университетом (США). Он обладает полным спектром услуг сети Internet и отличным пользовательским интерфейсом, прост в использовании, может работать как в локальных, так и в глобальных сетях по коммутируемым линиям, значительно дешевле своих аналогов. Пакет Minuet рекомендуется практически всем категориям абонентов сети. Для этой же операционной среды, но уже с точки зрения специалиста наиболее подходящим считается пакет КА9Q, который распространяется вместе с исходными текстами и имеет в своем составе весь спектр сетевых услуг. Он эмулирует многозадачный и многопользовательский режимы работы, может использоваться как маршрутизатор для связи ЛКС с глобальной сетью. Пакет КА9Q рекомендуется специалистам сети в качестве исходного материала при разработке новых пакетов КПО. Для рядовых пользователей сети в качестве абонентского пакета его применять нецелесообразно из-за сложности в настройке и неудовлетворительного пользовательского интерфейса.
Для операционной среды MS Windows предпочтительным пакетом КПО считается пакет Chameleon, разработанный фирмой NetManage (США). Обладая полным набором услуг сети Internet и отличным пользовательским интерфейсом, он имеет в своем составе NFS-сервер, может работать маршрутизатором сети и обеспечивать связь ЛКС с глобальной сетью.
Лучшим почтовым пакетом для операционной среды MS Windows считается пакет Dmail for Windows, разработанный фирмой Демос (Россия). Он рекомендуется тем абонентам, которые нуждаются в электронной почте и привыкли работать в среде Windows. По существу, этот пакет является аналогом пакета Mail2 для Windows. Пакет DMail for Windows обладает хорошим пользовательским интерфейсом, несложен в работе, но не прост в настройке, полный комплект документации на русском языке, может работать как в ЛКС, так и по коммутируемым линиям.
Для наиболее полного использования информационных ресурсов сети Internet рекомендуется пакет Mosaic, разработанный фирмой NCSA (National Centre of Supercomputing Application, США). Это наиболее мощный инструмент для путешествия по сети Internet. Он обеспечивает доступ к гипертекстовым библиотекам WWW, к обычным базам данных сети и системам поиска информации в них. Возможность просмотра новейших гипертекстовых библиотек WWW основное достоинство пакета Mosaic. При наличии в просматриваемом документе ссылки на какой-либо другой документ осуществляется переход к этой ссылке и загружается документ, на который была ссылка, независимо от его местоположения в сети Internet. В качестве интерфейса для работы в ЛКС используются пакетные драйверы, средства связи по коммутируемым линиям – SLIP, PPP. Пакет обладает отличным пользовательским интерфейсом. Для работы Mosaic необходим канал связи с сетью Internet со скоростью не менее 14400 бит/с.
К роме абонентского программного обеспечения, среди пользователей сети Internet распространены телекоммуникационные пакеты, главное применение которых обеспечение связи с электронными досками объявлений общего пользования (ВВS). Такие пакеты позволяют пользователю получить доступ к хосту сети (сетевому компьютеру, который, помимо сетевых функций, выполняет пользовательские задания) через обычные телефонные линии. При этом он может работать на одном из хостов сети в режиме «on line», пользуясь таким образом всеми ресурсами узла сети так, как если бы работа выполнялась на его терминале. К каждому модему прилагается свой телекоммуникационный пакет. Наиболее распространенными являются телекоммуникационные пакеты TELEMATE, MTEZ, BITCOM, COMIT, PROCOM. Все они просты в настройке и в использовании и мало отличаются друг от друга по предоставляемым ими возможностям.
Развитие сети Internet. Internet очень быстро развивающаяся сеть, и причина этого не в свойствах самой сети, а в общих тенденциях развития компьютерной индустрии. Самым многообещающим направлением развития Internet и сетевых технологий в целом является проект Java компании Sun Microsystems [21]. Java это интерпретируемый язык, специально рассчитанный на работу в открытой сетевой среде. В настоящее время появляются все новые навигаторы с поддержкой сетевого языка Java. Вполне вероятно, что его поддержку будут обеспечивать все WWW-навигаторы, а значит и многие серверы. Если Java станет стандартом де-факто, сеть Internet и вся компьютерная технология выйдут на качественно новый уровень развития, когда ресурсы компьютеров всего мира будут объединены в один компьютер под названием «Сеть».
Примечательно, что проект Java дает возможность решить самые глубокие проблемы системы WWW: отсутствие интерактивности, ограниченный контроль вида документа, ограниченный набор форматов встроенной графики и других объектов мультимедиа.
С помощью проекта Java компания Sun Microsystems рассчитывает быть пионером в области сетевых технологий, создать новый рынок под лозунгом: «Сеть – это компьютер». Шансы на успех у нее довольно неплохие.
В ходе развития сети Internet предполагается решить и другие проблемы, такие, как отсутствие адекватных средств идентификаций удаленных абонентов, сложности в реализации законов об экспорте и авторских правах (нет полного понимания того, что в Internet защищено авторским правом, а что – нет; трудности в распространении и контроле электронной продукции и т. д.). С ростом числа абонентов сети острее становится проблема управляемости, тем более что Internet появилась и до сих пор развивалась как свободная, открытая и малоуправляемая сеть. Сеть коммерциализируется, фактически полностью прекращено ее государственное финансирование. Она все меньше предоставляет исследовательскую информацию и все больше рекламную и коммерческую.
Используемый в настоящее время в сети Internet протокол IP для адресации компьютеров содержит 32 бита. Учитывая все ускоряющийся рост абонентов сети, очень скоро этого окажется недостаточно. Для решения проблемы разрабатывается протокол IP нового поколения IРng, в котором для адреса отводится 128 бит, что позволяет адресовать астрономическое количество абонентов. Это потребует практически полной замены существующего программного обеспечения и активного сетевого оборудования.
Наконец, злободневным вопросом для полноценного использования коммуникационных возможностей Internet является вопрос безопасности циркулирующей в сети информации. Подключение компьютера к глобальной сети делает его более уязвимым, хотя степень уязвимости становится существенно меньше, если обеспечить более или менее действенный контроль информации в точке взаимодействия локальной и глобальной сетей. И все же стопроцентных методов защиты от несанкционированного доступа к информации и ее искажения не существует. Но принцип «стоимость вскрытия защиты должна быть выше ценности защищаемых данных» удается удовлетворить все чаще.