Накопители с оптическим носителем

Под накопителем для оптических носителей чаще всего подразумевают привод для компакт-дисков (CD или DVD). Компакт-диск был создан в 1979 году компаниями Philips и Sony. В Philips разработали общий процесс производства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков, а Sony выработала методику коррекции ошибок.

Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем алюминия с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка. Компакт-диски бывают двух основных типоразмеров: диаметром 12 см емкостью от 650 до 800 Мбайт (последние из них могут не читаться на некоторых старых приводах) и диаметром 8 см, емкостью от 140 до 210 Мбайт.

Такой носитель информации имеет много преимуществ. Принцип записи основан на выжигании лазерным лучом микроскопических ямок на поверхности, которые при считывании интерпретируются в логические «1». Существуют разновидности оптических дисков для однократной записи: CD-ROM,DVD-ROM, а также для многократной перезаписи;CD-RWDVD-RW,DVD-RAM. НекоторыеCD-ROMимеют емкость до 1,5 Гбайт, аDVD-ROM– до 18 и 24 Гбайт (Sony).

Чистый CD или DVD на самом деле не является полностью пустым, на нем имеется служебная дорожка с сервометками, которая нужна для системы слежения за лазерным лучом и скоростью записи. Помимо функций синхронизации служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записывающего слоя, длине дорожки для записи и т.п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск. При записи CD-R данные наносятся на диск лучом лазера повышенной мощности, чтобы физически "прожечь" информационный слой и создать на нем ямки. Когда этот слой нагревается выше определенной температуры, он разрушается и меняет отражательные свойства (темнеет). Управляя мощностью лазера, на записывающем слое можно получить чередование темных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как «0» и «1». При чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем при записи, и не разрушает информационный слой. Прожигание записывающего слоя является необратимым химическим процессом, т.е. однократным, поэтому записанную на CD-R или DVD-R информацию нельзя стереть.

CD-RW и DVD-RW - это перезаписываемый компакт-диск. Технология CD-RW была представлена в 1997 году. В CD-RW записывающий слой состоит из материала с фазовым переходом (обычно сплав AgInSbTe). При помощи ИК-лазера кристаллические участки записывающего слоя быстро нагреваются и переходят в аморфное состояние, а при охлаждении переходят обратно в кристаллическое состояние. Различие в коэффициентах отражения аморфных и кристаллических областей интерпретируется как темные и светлые области. Однако уровень сигналов в таком случае получается ниже, поэтому компакт-диски CD-RW могут не читаться в приводах, выпущенных до 1997 г.

Файловыми системами, используемыми на компакт-дисках являются ISO 9660 и UDF.

Обычно внутренние CD- и DVD-приводы подключаются через интерфейс IDE (ATA) или SCSI, а внешние - через SCSI, USB или FireWire.

Существует еще и гибридный тип накопителей, это так называемые магнитооптическиедиски (МО-disk). Работа такого накопителя основана на лазерной и магнитной технологиях. Запись информации осуществляется на магнитном носителе, а лазерный луч используется для местного разогрева точки магнитной поверхности. Принцип в том, что рабочий слой диска может быть перемагничен только при высокой температуре (сотни градусов по Цельсию), которую и создает лазер. Таким образом, на поверхности диска создаются точки с различной намагниченностью, что напоминает принцип флоппи-диска или винчестера.

***

Базовая система ввода-вывода (BIOS)

Несмотря на то, что BIOS является программой, она все-таки относится скорее к аппаратному обеспечению, чем к программному, т.к. размещается в ПЗУ. BIOS размещается в постоянной памяти (ПЗУ) и занимает объем чаще всего 64 Кб, но не более 128 Кб . Она содержит полный набор программ нижнего уровня для управления устройствами ввода/вывода. Поэтому даже до загрузки в оперативную память исполняемых программ или ОС с диска, компьютер уже имеет возможность обслуживать клавиатуру, монитор, подавать звуковые сигналы, общаться с дисками и т.д. Важно отметить, что большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеров накопителей имеют собственную систему BIOS, которая дополняет или даже заменяет системную BIOS во время основной работы. Вызов программ BIOS осуществляется через программные или аппаратные прерывания, для чего BIOS формирует соответствующую таблицу прерываний. Но этим функции постоянной памяти не ограничиваются.

Основные функции BIOS:

- инициализация устройств компьютера при включении питания;

- тестирование аппаратных ресурсов компьютера;

- инициализация ОС, т.е. нахождение и считывание загрузчика ОС;

- обработка программных и аппаратных запросов нижнего уровня (прерываний IRQ);

- управление стандартными ус-вами ввода-вывода ПК.

Программа самотестирования POST (Power On Self Test), которая записана в ПЗУ позволяет производить простейшую диагностику основных узлов компьютера, включая определение полного объема установленной оперативной памяти. Информация о ее результатах выводится тремя способами:

1. сообщениями на дисплее (наиболее наглядно и понятно пользователю);

2. звуковыми сигналами (что очень полезно при неработоспособном дисплее);

3. выдачей кодов в определенный порт ввода/вывода, обычно это порт с адресом 080 (только при использовании специальных диагностических приборов).

Сообщения на дисплее могут прямо называть обнаруженную неисправность или неисправный блок или же выдавать специальный код ошибки, по которому впоследствии в прилагаемой документации можно найти причину неисправности компьютера.

Если визуальная информация недоступна, то можно попытаться воспользоваться звуковой диагностической информацией, представленной на следующем слайде (*** слайд 49)

Таблица 7.2. Звуковые сигналы POST BIOS

Как видно из представленной таблицы, звуковые сигналы не отличаются особым разнообразием, но, тем не менее, это лучше, чем «ничего». Нужно учесть, что для BIOS различных производителей сигналы могут различаться.

Использование специальных диагностических приборов особенно эффективно: по некоторым оценкам, с их помощью можно обнаружить до 95% неисправностей. Однако их применяют только специальные сотрудники сервисных служб. Наиболее известные брэнды производителей BIOS: Award, AMI, Phoenix.

Начиная с компьютеров на процессоре 80286 (IBM) постоянная память ROM BIOS обязательно дополняется небольшой энергонезависимой оперативной памятью CMOS RAM, которая выполнена на микросхемах с пониженным энергопотреблением с технологией КМОП (CMOS) и при выключении питания компьютера подпитывается от батарейки или аккумулятора. В CMOS-памяти хранится информация о текущих показаниях часов (дате и времени), о конфигурации компьютера: приоритете загрузки с разных накопителей, количестве памяти, типах накопителей, режимах энергопотребления, об установках клавиатуры и т.д. CMOS RAM отличается от постоянной памяти тем, что записанная в нее информация легко меняется программным путем.

Задавать все параметры компьютера, сохраняемые в CMOS RAM, позволяет программа BIOS Setup, вызвать которую можно путем нажатия чаще всего клавиши <Delete> во время процедуры загрузки компьютера. В современных компьютерах данная программа предлагает довольно удобный интерфейс пользователя с элементами меню, напоминающими DOS. Описание настроек BIOS Setup обязательно включено в документацию к материнской плате. Иногда с помощью этой программы удается значительно повысить быстродействие компьютера благодаря выбору оптимальных (или даже предельных) для данной конфигурации параметров: частоты системной шины, количества тактов задержки при обмене с системной памятью и кэш-памятью.

В программе Setup всегда предусмотрена возможность установки параметров компьютера по умолчанию (Default Setting). Это особенно удобно в случае разряда или повреждения батареи или аккумулятора.

В современных компьютерах, поддерживающих режим экономии электроэнергии, можно также задавать переход компьютера в режимы Doze (спящий), Standby (ожидания или резервный) и Suspend (приостановки работы). Режимы перечислены в порядке снижения потребления электроэнергии. Компьютеры (а также их системные платы), где применяются такие режимы, называются иногда «зелеными» или поддерживающими режим Green Mode.

Иногда возникает необходимость частичного изменения содержимого BIOS для обеспечения дополнительных функции. Если «перепрошивка» ПЗУ оказывается невозможной или нецелесообразной, то для этих целей используется модуль (блок) расширения BIOS. Необходимость модификации BIOS может быть вызвана:

- подключением к ПК новых внешних устройств;

- моделированием диска в оперативной памяти (виртуальный, электрон­ный диск или RAM-диск);

- использованием нестандартного командного процессора и т. д.

Таким дополнительным компонентом является модуль ЕМ BIOS, который хранится на системном диске в виде файла IBMBIO.COM. Чаще всего модуль расширения BIOS выполняет функции логической замены драйверов, хранящихся в BIOS, и подключения новых драй­веров. В случае использования памяти типа флэш-BIOS процедура изменения базовой системы ввода/вывода максимально упрощается и доступна обычному пользователю, т.к. не требует использования специальных устройств - программатора или УФ-лампы.

ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

По мере развития компьютерной техники количество пользователей увеличивалось (отчасти и из-за дружественности интерфейса). Следовательно для работы над какой-л. задачей могло быть привлечено большое количество сотрудников, причем зачастую территориально удаленных друг от друга. Для обеспечения возможности параллельной работы этих сотрудников над одной и той же задачей необходимо было каким-то образом объединить их компьютеры в единую систему, которая позволила бы значительно сэкономить время на передачу данных (нежели передавать данные через дискеты). Основным движущим фактором, который привел к необходимости построения такой системы, являлось создание и использование общей БД. Такие системы получили название системы телеобработки данных(СТОД) и они явились прообразом современных компьютерных сетей. Схема типовой СТОД выглядит следующим образом: (***слайд 50)

СТОД использовались, например, для дистанционного централизованного решения задач абонентов, или для решения задач, связанных с коммутацией сообщений (в этом случае происходит передача данных между абон. пунктами), или при выдаче справок (здесь происходит обработка запросов, полученных от абон. пунктов). Абонентский пункт представляет собой комплекс терминальных ус-в для обмена информацией с системой. На базе абон. пунктов строятся автоматизированные рабочие места специалистов (АРМ). Более разветвленные СТОД могут включать в себя также ус-ва удаленного согласования, которые обеспечивают доступ различных абонентов к одному каналу связи. Абонентские пункты, в состав которых входит аппаратура обработки данных (дополнительный компьютер), называются интеллектуальными.В этом случае СТОД представляет собой типичную локальную вычислительную сеть (ЛВС).

***

Системы и каналы передачи данных

В общем виде автоматизированную систему передачи информации можно изобразить следующим образом: (*** слайд 51)

Как видно из схемы, здесь безусловно просматривается аналогия с предыдущим рисунком, отражающим принцип действия СТОД. Основными компонентами здесь являются: передатчик, канал связи и приемник. В качестве источников и потребителей информации служат компьютеры, маршрутизаторы ЛВС, телефоны, а также – люди.

Основными качественными показателями системы передачи информации служат:

- Пропускная способность канала (системы) – максимальное количество информации, которое может быть передано за ед. времени (аналогия с системной шиной); Этот параметр прежде всего зависит от скорости передачи информации, которая измеряется в бит/сек и в бодах. Бод – это такая скорость, когда передается 1 сигнал (импульс) в секунду. При простых методах кодирования сигнала 1 бод = 1 бит/сек. Если за секунду передается более 1 импульса, то 1 бод > 1 бит/сек.

- Достоверность передачи информации – передача информации без искажения;

Надежность работы – полное и правильное выполнение системой всех своих функций.

Линия связи (ЛС) – физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. В одной линии связи могут быть реализованы несколько каналов путем разделения и кодирования различными способами, или иначе говоря, логических (виртуальных) каналов. Если на данной линии связи работает только 1 канал, то он может называться физическим каналом.

Каналы связи можно классифицировать по 5-ти параметрам:

- по физической природе (электрические, оптические и другие);

- по форме передаваемой информации (аналоговые и цифровые);

- по направлению передаваемой информации (симплексные, т.е. только в одном направлении; полудуплексные ,т.е. поочередная передача информации в обоих направлениях; дуплексные , т.е. одновременная передача информации в обоих направлениях.)

- по пропускной способности (низкоскоростные – до 200 бит/сек; среднескоростные – до 56 Кбит/сек; высокоскоростные – свыше 56 Кбит/сек).

- по наличию коммутации (коммутируемые, например, обычная телефонная сеть - модем; выделенная).

Физической средой передачи информации в низкоскоростных и среднескоростных каналах связи (КС) обычно являются проводные линии (например, экранированная (UTP) и неэкранированная (STP) витая пара, волоконно-оптические кабели (Fiber Optic Cable – FOC), коаксиальные кабели.

В обычных кабелях в качестве проводника используется медная жила, а в волоконно - оптическом кабеле содержится до нескольких сотен светопроводящих волокон (световодов). Источником светового луча для них служит преобразователь электрических сигналов в оптические, например, - светодиод или лазер. Кодирование информации осуществляется изменением интенсивности светового луча. Благодаря принципу полного отражения скорость передачи информации в таком виде достаточно высока (до 1000 Мбит/сек), а затухание сигнала – минимально. Волоконно-оптические кабели связывают наиболее ответственные участки сети Интернет, крупные города, а также Европу и Америку через Атлантический океан.

Кроме проводных линий связи используются также и радиоканалы, в которых скорость передачи ограничена только приемо-передающей аппаратурой. В ближайшем будущем ожидаются радиоканалы со скоростями до 50 Мбит/с. Для коммерческих телекоммуникационных систем чаще всего выделяются частотные диапазоны от 1 до 2,5 ГГц ( ультракороткие волны). Преимущество радиоканалов в высокой мобильности, а недостаток – в плохой помехозащищенности.

В последние 10 – 15 лет активно развиваются цифровые каналы связи, т.к. цифровые сигналы можно обрабатывать и передавать более гибко и эффективно, чем обычные аналоговые. Некоторые из цифровых каналов позволяют передавать данные со скоростью до 2000 Мбит/сек (за счет мультиплексирования). Наиболее часто используется сейчас цифровая сеть с интеграцией услуг – ISDN (Integrated Service Digital Network), а также различные варианты цифровых абонентских линий DSL (Digital Subscriber Line).

***

Информационно-вычислительная сеть

ИВС представляет собой систему компьютеров, объединенных каналами передачи данных. Ее основное назначение – предоставление доступа к коллективным информационным ресурсам, их хранение и распределенная обработка. Все компьютеры, входящие в состав сети часто называют узлами сети.

К основным показателям качества ИВС можно отнести, например, производительность (кол-во выполняемых запросов в ед. времени), пропускная способность (кол-во переданных данных), масштабируемость (возможность расширения), надежность (наработка на отказ) и некоторые другие параметры.

Идея создания локальной сети возникла не сразу. Гораздо раньше появилась необходимость простой передачи информации от одного ПК к другому с минимальными временными затратами. Такая потребность возникает нередко и в настоящее время. Для выполнения этой процедуры нет необходимости создавать ЛС между двумя ПК, а вполне достаточно использовать специальный нуль-модемныйкабель, соединяющий СОМ илиLPT,USBпорты, или же,IRda- порты. Если есть необходимость в совместной работе 3-х или более ПК, то единственным способом реализации этого является создание ЛС. Таким образом, ЛС является частным случаем ИВС.

Виды информационно-вычислительных сетей

Классификация ИВС производится по 7 признакам. Наиболее важными из них можно считать следующие 4 признака: (*** слайд 52).

- по территории сети делятся на: локальные, региональные и глобальные;

- по организации передачи данных сети делятся на: последовательные и широковещательные;

- по равноправия узлов сети, сети разделяются на: серверные и одноранговые.

- по геометрии построения (топологии) сети могут быть: шинные (линейные, bus), кольцевые (петлевые, ring), радиальные (звездообразные, star), иерархические (древовидные), полносвязные (сетка, mesh) и смешанные (гибридные).

- локальные(ЛВС (LAN–LocalAreaNetwork)) которые привязаны к конкретному объекту. Это, например, сети предприятий, фирм, банков, офисов и т.п. Если такие сети связывают пользователей в разных помещениях, они часто используют инфраструктуру сети Интернет и их называюткорпоративнымисетями или сетямиIntranet; (не более 15 км).

- региональные(РВС (MAN–MetropolitanAreaNetwork), которые связывают абонентов города, района, области. Обычно расстояния между абонентами такой сети составляют десятки и сотни километров.

- глобальные(ГВС (GAN–GlobalAreaNetwork) объединяют абонентов, удаленных на значительное расстояние, например, в разных странах и континентах. Если эта сеть соединяет ПК в пределах одного континента, то такую сеть обозначается, какWAN(WideAreaNetwork). Передача данных в таких сетях осуществляется с использованием телефонной, -радио и спутниковой связи.

Объединение всех 3-х типов сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, т.е одни сети могут входить в состав других. Именно такая структура используется сейчас в сети Интернет.

- В последовательныхсетях передача данных выполняется поочередно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные на следующий узел. Почти все глобальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу.

- В широковещательныхсетях в каждый момент времени передачу ведет только 1 узел, а остальные только принимают информацию. К этому типу относятся простые локальные сети, имеющие одну линию связи или одно коммутирующее ус-во.

Все узлы сети могут иметь равные права между собой, и в этом случае сеть называется одноранговой.В таких сетях каждый узел может выполнять запросы от других рабочих станций и отправлять свои запросы на обслуживание в сеть. Все периферийные ус-ва становятся общими для всех узлов. Обычно кол-во ПК в таких сетях не превышает 10 штук.

В серверныхсетях для централизованного управления выделяется специальный ПК, который регулирует взаимодействие рабочих станций, выполняет их запросы, или хранит общую БД, файлы и предоставляет другие сетевые ресурсы. В сети может быть несколько различных серверов, различающихся по своему назначению, например, "файл-сервер", "сервер приложений", "прокси-сервер" и др. Работа этих сетей организована по принципу "клиент-сервер". Такие сети более предпочтительны, имеют ряд преимуществ, но и более высокую стоимость.

Геометрия построения (топология) для ЛС определяет ряд технических особенностей при построении сети. Наиболее часто встречаются ЛС следующих топологий:.

шинная (линейная) топология кольцевая (петлевая) топология

радиальная (звездообразная) топология

***см. слайд 53

В сетях с шиннойтопологией информация передается от узла по шине в обе стороны. Таким образом, она поступает на все узлы одновременно, но принимает сообщение только тот узел, которому оно адресовано. Сеть с шинной топологией можно легко наращивать, конфигурировать. Кроме того, она некритична к неисправностям отдельных узлов.

*** см. слайд 54В сетях скольцевойтопологией выход одного узла сети соединяется со входом другого. При этом каждый узел ретранслирует посланное сообщение до тех пор, пока оно не дойдет до адресата. Передача данных по кольцу выполняется только в одном направлении. Несмотря на то, что неисправность одного из узлов нарушает работу всей сети, такие сети также широко используются в небольших офисах.

*** см. слайд 55Основу последовательной сетирадиальной топологии с активным центромсоставляет специальный компьютер – сервер, к которому присоединяются все раб. станции. Вся информация передается через центральный узел, который переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. В качестве недостатков такой сети можно отметить: большая загрузка центральной аппаратуры, потеря работоспособности при отказе центральной аппаратуры, а также большая протяженность линий связи.

В сетях радиальной топологии с пассивным центромвместо центрального сервера устанавливается коммутирующее ус-во, например, концентратор (Hub) илиSwitch. Оно обеспечивает одновременное подключение передающего узла ко всем остальным.

Из всех вышеперечисленых простых схем построения сетей могут создаваться сложные разветвленные структуры. Например, сеть шинной топологии в качестве узлов может содержать несколько радиальных подсетей (***слайд 56).

Домен – совокупность ПК , в которой используется общая база учетных записей пользователей и единая политика информационной безопасности.Для организации доменной структуры в сети используется специальный сервер –домен-контроллер, на котором хранятся учетные записи пользователей этого домена со своими параметрами и привилегиями.

Внутри сети информация передается в виде специальных сгруппированных блоков (пакетов или кадров).Простейшие одноранговые сети являются широковещательными, т.е информационные блоки не адресованы какому-либо конкретному узлу, а являются доступными для всех узлов. В более сложных разветвленных сетях необходимо передавать блоки данных конкретному узлу-адресату, причем по кратчайшему или наименее загруженному пути (***слайд 57).

*УК – узел коммутации

При передаче данных в таких сетях необходимо заголовок каждого пакета или кадра снабжать IP-адресом (InternetProtocol), соответствующим определенному узлу сети или подсети (т.е. аналогия с почтовым конвертом). Процесс передачи данных определенному адресату и поиск оптимального пути для передачи называетсямарщрутизацией, а соответствующие ус-ва или программы –маршрутизаторами.

Передача и обработка данных в сетях является сложным процессом, который может выполняться с помощью системы протоколов.

протокол – язык, используемый компьютерами для взаимодействия друг с другом или другими устройствами сети. Или иначе: это набор правил взаимодействия объектов вычислительной сети. Для того, чтобы компьютеры «понимали» друг друга, необходимо использовать одинаковый протокол.

Набор стандартных протоколов представлен в виде модели взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель представляет собой общие рекомендации для аппаратного и программного построения сетей. Для упорядочения функций управления и протоколов вычислительная сеть (в общем случае) должна иметь 7 функциональных уровней: прикладной, ур-нь представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический. Таким образом, прикладной ур-нь является самым верхним и наиболее близким к пользователю, т.е. является интерфейсом между пользовательскими программами и сетью. На сетевом ур-не обеспечивается маршрутизация передачи данных в сети, выполняется разбивка данных на пакеты и присвоение им IP-адресов.

На каждом ур-не управления используются свои протоколы и заранее оговаривается 2 вопроса:

- набор услуг, т.е. что делает ур-нь?

- конкретный набор протоколов, т.е. как выполняются эти услуги?

Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стек коммуникационных протоколов. Для каждого типа сетей используется свой стек протоколов.

Согласованный комплекс протоколов и аппаратно-программных средств называется сетевая технология. Наибольшее распространение получили такие технологии, как (*** слайд 58): Ethernet (радиальная топология); Token Ring (кольцевая топология); ARCNet; FDDI; SCI, зачастую использующихся в кластерных системах и системах с разделяемой памятью; а также MYRINET. Из этих сетей в России особенно популярна сеть Ethernet и ее модификации.

***

Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей

В общем случае в структуру ИВС входит: (*** слайд 59)

- компьютеры (рабочие станции и серверы), размещенные в узлах сети;

- интерфейсные устройства (сетевые платы, модемы) и каналы передачи данных (кабели, усилители и т.п.)

- коммутационные и усилительные устройства (маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы, репитеры).

В больших сетях могут объединяться как однопользовательские (например, персональные) компьютеры, так и мощные многопользовательские машины (мини-ЭВМ, мэйнфреймы). В локальных сетях эти функции выполняются серверами и рабочими станциями.

Рабочая станция (workstatioп) - подключенныIй к сети компьютер, через кото­рый пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию на­зывают клиентом сети. В качестве рабочих станций могут выступать как обыч­ные и мощные компьютеры, так и специализированные - «сетевые компьюте­ры» (NET РС - Network Personal Computer).

Рабочая станция сети на базе обычного компьютера может функционировать как в сете­вом, так и в локальном режимах. Она оснащена собственной операционной сис­темой и обеспечивает пользователя всем необходимым для решения прикладных задач. Рабочие станции иногда специализируют для выполнения графических, инженерных, издательских и других работ. В этом случае они должны строиться на базе мощного компьютера, имеющего два процессора, емкий и быстродейст­вующий жесткий диск с интерфейсом SCSI, хороший 19-21-дюймовый монитор (а иногда и 2 монитора ­например, один для отображения проекта, а второй для отображения меню или сообщений электронной почты).

Рабочие станции на базе сетевых компьютеров могут функционировать, как пра­вило, только в сетевом режиме при наличии в сети сервера приложений. Отли­чие сетевого компьютера (NЕТ PC) от обычного в том, что он максимально упрощен: классический NET РС и очень часто не содержит диско­вой памяти (часто его называют бездисковым ПК). Он имеет упрощенную мате­ринскую плату, основную память, а из внешних устройств присутствуют только дисплей, клавиатура, мышь и сетевая карта обязательно с чипом ПЗУ BootROM. Информация записанная в этом ПЗУ обеспечивает возможность удаленной загрузки ОС с сер­вера сети.

Конструктивно NET РС выполнены в виде компактного систем­ного блока - подставки под монитор или встроенной в монитор системной платы.

Сервер (server) - это выделенный для обработки запросов от всех рабочих стан­ций сети многопользовательский компьютер, который предоставляет этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам дан­ных, программам, принтерам, факсам и т. д.) Сервер имеет свою сетевую операционную систему, под управлением которой и происходит совместная работа всех звеньев сети. Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производи­тельность и надежность работы.

Сервер, кроме предоставления сетевых ресурсов рабочим станциям, может и сам выполнять обработку информации по запросам клиентов, и ­такой сервер называют сервером приложений. Существуют два вариан­та использования сервера приложений.

В одном из них приложение по запросу клиента может загружаться по сети в рабочую станцию и выполняться там (такая технология называется «толстым клиентом»);

Во втором варианте приложение выполняется непосредственно на сер­вере, а на рабочую станцию передаются только результаты его работы (техноло­гия называется «тонким клиентом» или «режимом терминала» ).

Серверы в сети обычно специализируются на выполнении определенных функций.

Примеры специализированных серверов:

1. Файл-сервер и сервер БД предназначен для работы с БД или хранения файлов, имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах (RAID) емкостью до нескольких терабайт.

2. Сервер резервного копирования (Storage Express System) применяется для автоматического ре­зервного копирования информации в крупных многосерверных сетях.

3. Факс-сервер (Fax server) - выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, содержащие в себе несколько факс-мо­демных плат.

4. Почтовый сервер (Mail Server) - то же, что и факс-сервер, но для организа­ции электронной корреспонденции, с электронными почтовыми ящиками.

5. Сервер печати (Print Server) предназначен для эффективного использования

системных принтеров.

6. Серверы-шлюзы в Интернет выполняют роль маршрутизатора, почти всегда

совмещенную с функциями почтового сервера и сетевого брандмауэра (устройство, обеспечивающее­ информационную безопасность сети).

7. Прокси-сервер (Proxy Server) - эффективное и популярное средство под­ключения локальных сетей к сети Интернет. Это компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет, который загружает из нее информацию в базу данных и передает ее дальше по ло­кальной сети. Кроме того, он обеспечивает контроль и безопасность всех соединений с глобальной сетью, запрет общения с определенными сайтами Интернета (например, порнографии).

8. Домен-контроллер - сервер, на котором хранится база учетных записей пользователей домена с определенной политикой безопасности.

Коммутирующие устройства

При интенсивной передаче данных в сети могут возникать перекрестные конфликты между пересылаемыми пакетами, - коллизии. Чтобы этого избежать, необходимо к передающему узлу подключать только те ветви сети, к которым адресован пересылаемый пакет. Для этой цели используются "интеллектуальные" концентраторы, которые называются коммутаторы. Их преимущество перед обычными концентраторами очевидно, а стоимость их в настоящее время несущественно выше.

Мосты (bridge) регулируют трафик (передачу данных) между сетями, использующими одинаковые протоколы, и выполняет фильтрацию информационных пакетов в соответствии с адресами получателей. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных операционных систем.

Шлюзы (gateway) ус-ва, позволяющие объединить сети с различными протоколами OSI на всех ее ур-нях. Они выполняют преобразование информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.

Мосты, маршрутизаторы и шлюзы в ЛВС – это, как правило, выделенные компьютеры со специальным программным обеспечением и дополнительной связной аппаратурой.

Если сегменты локальной сети превышают предельно допустимую длину, то в этом случае неизбежно происходит затухание полезного сигнала, что в конечном итоге ведет к искажению информации. Для компенсации этого в сегменты сети включаются специальные ус-ва – повторители (репитеры), которые увеличивают амплитуду сигнала до требуемого уровня.

Благодаря устройствам коммутации значительно сокращается протяженность каналов связи в сетях с несколькими абонентами. Это значит, что вместо того, чтобы прокладывать несколько каналов свя­зи от одного абонента ко всем остальным, можно проложить только один канал от абонента к общему коммутационному узлу.

Модемы

Модем (МОдулятор-ДЕМодулятор) – устройство преобразования информационных сигналов к виду, принятому для использования в определенном канале связи.

Модемы различаются по набору выполняемых функций, по принципу действия, по скоростным характеристикам и другим параметрам. Наиболее часто используются аналоговые модемы. Передача данных и их преобразование выполняется в соответствии с принятыми протоколами. Все современные стандарты и протоколы передачи данных регламентированы Международным союзом телекоммуникаций (ITU-International Telecommunication Union, во Франции). Так, например, в настоящее время в основном используется протокол V.90, позволяющий передавать данные со скоростью 56 Кбит/сек (около 6,5 тыс. симв./сек.), но только теоретически. В соответствии с этим стандартом начальное соединение происходит на скорости 300 бит/сек. После ответа модема на другом конце провода выбирается наиболее эффективная скорость и тип модуляции (обычно: квадратурная, т.е. изменяется одновременно фаза и амплитуда сигнала (QAM)). Новый протокол V.92 подобен предыдущему, но соединяется с сетью Интернет почти в 2 раза быстрее и кроме того, имеет функцию Modem on Hold, которая позволяет отвечать на телефонные звонки без разрыва модемной связи.

Почти все современные модемы кроме передачи данных могут выполнять и другие полезные функции, например, «оцифровку» голоса для IP-телефонии (voice-модемы), передача факсимильных сообщений (факс-модемы), автоматическое определение входящего номера (АОН) и другие.

Современные модемы бывают двух классов.

В модемах 1-го класса часть функций выполняется не аппаратной частью, а специальными программами (Soft-modem, Win-modem). Такая замена существенно удешевляет конструкцию модема, но увеличивает нагрузку на сам компьютер. На плохих телефонных линиях они работают хуже, чем обычные аппаратные модемы. В России используются редко. Конструктивно эти модемы выполнены в виде небольших плат, устанавливаемых в разъемы либо в PCI, либо AMR, либо CNR, последние 2 разъема имеются на некоторых материнских платах.

В модемах 2-го класса (аппаратные модемы) все процедуры передачи и приема информации реализуются средствам самого модема. Этот класс модемов более эффективен, но и дороже. Конструктивно модемы 2-го класса выполнены либо в виде платы для слотов ISA или PCI (внутренние), либо в виде отдельного блока, подключаемого к СОМ или USB-порту. Многие типы модемов имеют эффективные функции электронного секретаря, который может автоматически принимать и отправлять электронную и речевую информацию без участия человека. На Российском рынке широко представлены модемы ZyXEL, U.S.Robotics (3Com), Genius, Motorola, Acorp и другие.

Модемы для цифровых каналов связи, по сути дела являются сетевыми адаптерами для конкретных сетевых технологий: ISDN, xDSL и других. Скорость передачи в них может достигать до 50 Мбит/сек (частный случай).

Существуют также:

- кабельные модемы – для работы с сетями кабельного телевидения (со скоростью до 36 Мбит/сек;

- сотовые модемы – специальные платы расширения для ноутбуков, работающие в стандартах GSM, CDMA и других;

- оптоволоконные модемы для соответствующих каналов связи;

- спутниковые радиомодемы в комплекте со спутниковой антенной обеспечивают скорость передачи до 400 Кбит/сек, но для передачи требуют также громоздкое дорогостоящее оборудование;

- силовые модемы для работы через электрическую сеть.

Сетевые карты

Вместо модема в локальных сетях используются сетевые адаптеры (сете­вые карты, network adapter, net card), выполненные в виде плат расширения, устанавливаемых в разъем материнской платы. Иногда еще встречаются карты, устанавливае­мые в разъем ISA, но современные устанавливаются в разъем PCI.

Сетевые адаптеры можно разделить на две группы:

- адаптеры для клиентских компьютеров,

- адаптеры для серверов.

В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы по при­ему и передаче сообщений перекладывается на программу, выполняемую в пк. Такой адаптер проще и дешевле, но он дополнительно загружает центральный процессор машины.

Адаптеры для серверов снабжаются собственными процессорами, выполняющи­ми всю нужную работу.

Основными характеристиками сетевых карт являются: (*** слайд 60)

- тип микросхемы контроллера, определяющую возможности платы;

- разрядность - имеются 8-, 16-,32- и 64-битовые сетевые карты (зависит от микросхемы контроллера);

- скорость передачи - от 10 до 1000 Мбит/с (наиболее популярные – 10 и 100 Мбит/с);

- тип подключаемого кабеля - коаксиальный кабель толстый и тонкий, неэк­ранированная витая пара, волоконно-оптический кабель;

- поддерживаемые стандарты передачи данных - Ethernet, IEEE 802.3, Token Ring, FDDI и т. д.

Микросхема контроллера имеет важнейшее значение, она определяет многие па­раметры адаптера, в том числе надежность и стабильность работы. Так, микро­чипы ряда фирм имеют конфликты с некоторыми компонентами компьютера, а микрочипы Realtec, Intel в этом плане более «уживчивы» и надежны.

На сетевых картах может быть установлен также чип ПЗУ BootROM, обеспечи­вающий возможность удаленной загрузки операционной системы с сервера сети, то есть использования сетевого компьютера без дисковой памяти.

Дополнительное аппаратное обеспечение

Сети Ethernet, выполненные на тонком экранированном кабеле являются одними из самых простых и дешевых, т.к. для их построения не требуется никаких дополнительных внешних ус-в, если общая длина сети не превышает 185 м. Подключение рабочих станций к сетевой шине производится при помощи Т-образного BNC-коннектора. Для Ethernet на толстом кабеле при подключении каждого ПК к сетевой шине необходимо использовать трансиверы. В том случае, если длина сети превышает предельно допустимую, необходимо в разрыв сети включать репитеры (повторители), которые усиливают элекрические сигналы и обеспечивают сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче на большие расстояния. Однако, сети построенные с использованием коаксиального кабеля являются сегодня уже устаревшим решением, прежде всего из-за низкой скорости передачи информации.

Витая пара считается более современным средством соединения, обеспечивающим скорость передачи данных до 1000 Мбит/сек, однако ее использование требует специального ус-ва – концентратор (HUB). Сетевые платы всех ПК подключаются к хабу при помощи разъемов RJ-45. Хабы являются центральными ус-вами сети на витой паре, и от них зависит работоспособность сети. Кол-во портов в них обычно 8, 12, 16 или 24 штук. Их можно соединять между собой и строить сложную каскадную структуру.

Программное и информационное обеспечение сетей

Наряду с аппаратными средствами ИВС должны иметь в своем составе программное и информационное обеспечение. Программное обеспечение ИВС координирует работу основных элементов сети; организует коллектив­ный доступ ко всем ресурсам сети и их распределение; выполняет техническое обслуживание и контроль сетевых устройств.

Сетевое программное обеспечение состоит из трех составляющих:

- общего программного обеспечения;

- системного программного обеспечения;

- специального программного обеспечения.

Общее программное обеспечение образуется из компонентов базового программ­ного обеспечения отдельных компьютеров, входящих в состав сети, и включает в себя операционные системы, системы автоматизации программирования и сис­темы технического обслуживания.

Системное программное обеспечение представляет собой комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов сети как единой системы. (на сервере).

Специальное программное обеспечение предназначено для решения пользовательских задач и, соответственно, содержит прикладные программы пользователя, ориентированные на специфику его предметной области.

Особое место занимают операционные системы, т.к. они имеются и на отдельных ПК и на серверах в сетях любой структуры.

Сетевая операционная система (СОС) включает в себя набор управляющих и об­служивающих программ, обеспечивающих:

о координацию работы всех звеньев и элементов сети;

- оперативное распределение ресурсов по элементам сети;

- распределение потоков заданий между узлами вычислительной сети;

- установление последовательности решения задач и обеспечение их общесете­выми ресурсами;

- защиту данных и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа и другие функции.

В большинство сетевых операционных систем встроена поддержка протоколов ТСР/IP, IPX/SPX, NetBEUI. (*** слайд 61)

Протоколы ТСР/IP были разработаны в США для сети Министерства обороны ARPAnet. Ввиду высокой надежности управления сетью и универсальности в части используемых компьютеров (IВМ РС, Macintosh и т. д.) И операционных систем (Windows, UNIX и т. д.) эти протоколы стали базовыми протоколами для сети Интернет.

Протоколы SPX/IPX разработаны фирмой Novell. Отличительная особенность этих протоколов - маршрутизация, обеспечивающая кратчайший путь для пере­дачи данных по сети и гарантированное установление надежной связи. Выбор кратчайшего пути основан на следующем механизме. Машина-ис­точник посылает по сети широковещательный запрос по всем путям до машин-приемников. Путь, обеспечивший минимальную задержку в получении ответного эхо-сигнала, принимается за кратчайший. Этот механизм, достаточно надежен и прост, но он существенно увеличивает трафик по сети, и в этом его основной недостаток.

Протокол NetBEUI - детище фирмы IBM и создавался для обслуживания не­больших, сетей, в которых он очень популярен по причине своей простоты и вы­сокой скорости работы. Но в нем отсутствует маршрутизация, и его поддержива­ют только операционные системы фирм IBM и Мiсrоsоft (его не поддерживает, например, ОС UNIX).

Функциональные возможности операционных систем расширяются с помощью специальных программ.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информацион­ный фонд, ориентированный для задач, решаемых в сети, и содержащий массивы данных как общего так и инди­видуального пользования. В состав инфор­мационного обеспечения входят базы данных и знаний, хранящиеся либо на одной рабочей станции или на одном сервере, и распределенные, хранящиеся на не­скольких серверах или компьютерах.

Для работы с сетевыми базами данных применяются обычные СУБД (системы управления базами данных) и сетевые СУРБД (системы управления распреде­ленными базами данных).

*****

Глобальная информационная сеть

Интернет

Интернет - глобальная информационная сеть, значимость которой в современном информационном обслуживании очень велика. Но парадокс в том, что Интернета (Internet) как физической компьютерной сети просто не существует. Интернет - это всемирное сообщество самых разнообраз­ных компьютерных сетей (локальных, региональных и др.), соединенных между собой каналами связи. Иначе говоря, Интернет - это сеть сетей, опутывающих весь земной шар. Сейчас Интернет объ­единяет сотни миллионов пользователей во всем мире, и каждый год это количество примерно удваивается.

Сейчас же почти каждый может подсоединить свой ПК к Интернету и получать из сети любую интересующую его неконфиденциальную информацию. Каждый вправе переслать по сети в любой стране почтовую корреспонденцию, разместить в Интернет свою рекламу и ее увидят миллионы людей во всем мире. Рассказать обо всех возможностях этой сети нереально.

Прежде всего сеть Интернет ориентирована на конечного пользователя, как на компьютерно­го специалиста; так и не специалиста. Несмотря на то, что в этой сети много и бесполезной информации, тем не менее, - сегодня с помощью Интернет совершаются различные коммерческие сделки, делаются покупки товаров (электронная коммерция), проводятся телеконференции и многое другое.

Попробуем разобраться для начала хотя бы в том, зачем нужен Интернет рядо­вому российскому бизнесмену.

1. Первая полезная функция Интернета, важная для бизнесменов, - информа­ционная. По сети можно получить любую интересующую вас неконфиденци­альную биржевую и коммерческую, научную и по­литическую информацию и т. п.

2. Вторая функция - коммуникационная. Сетевые технологии позволяют поль­зователю поговорить по телефону со своим партнером в любом городе и стра­не, причем обойдется это дешевле обычной телефонной связи (IP-телефония); послать ему факс или письмо с затратами меньшими, чем при использовании обычной почты, и к тому же существенно быстрее.

3. Третья функция - совещательная. Сеть Интернет - это место, где специа­листы и пользователи компьютеров могут «встретиться» и обсудить интере­сующие их проблемы, и в интерактивном режиме обменяться полезной инфор­мацией.

4. Четвертая функция - коммерческая. Во всем мире активно развивается тор­говля по Сети. Потенциальный покупатель просматривает товары на экране своего ПК, заказывает и по кредитной карточке оплачивает их. Поступает то­вар к нему из ближайшего торгового пункта, естественно, уже не виртуально.

5. Следующая функция - рекламная. Реклама через. Интернет весьма эффек­тивна, в первую очередь в связи с ее массовостью и оперативностью.

6. Шестая функция - развлекательная. Можно почитать и просмотреть огром­ное количество развлекательной литературы, фильмов; поиграть в самые увлекательные компьютерные игры, виртуально путешествовать по разным странам музеям и т.д.

7. Наконец - специфично компьютерная функция. Пользователи ПК могут получить, причем зачастую бесплатно, новые программные средства.

Общие сведения о сети Интернет

Базой для организации сети Интернет явилась компьютерная сеть Министерства обороны США ARPANet (ARPA - Advanced Research Projects Agency), создан­ная в начале 70-х годов для связи компьютеров научных организаций, военных учреждений , и предприятий оборонной промышленности. Сеть строилась при участии Пентагона как устойчивая к внешним воздействиям закрытая инфра­структура, способная выжить даже в условиях ядерного нападения, то есть огромное внимание уделялось ее надежности.

Со временем сеть утратила стратегическое значение; ее основными клиентами стали частные лица и негосударственные компьютерные сети. Само название Интернет («между сетей») показывает ее назначение: объединение отдельных локальных, региональных и глобальных сетей в единое информационное про­странство (ЕИП). Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компью­терами, которые подключены к ней. Тип компьютера и операционная система значения не имеют.

Российский Интернет начал создаваться в начале 1990 года на базе Кур­чатовского института атомной энергии в виде компьютерной сети Relcom. Уже к кон­цу 1990 года в сеть интегрировалось более 30 локальных сетей разных организа­ций, что позволило осуществить ее официальную регистрацию и подключение к мировой сети.

В настоящее время Интернет - это глобальная сеть, не имеющая единого центра управления и не являющаяся чей-либо собственностью - в этом ее важное отличие от других компь­ютерных сетей. В Интернете нет ни президента, ни главного инженера, никакого официального органа управления. Хотя президенты и прочие высшие официальные лица могут быть у сетей, входящих в Интернет. В целом же в Интернете нет единственной авторитарной фигуры. Однако существует ряд общественных организаций, которые регламентируют решение некоторых вопросов.

Так, например, направление развития Интернет определяет «Общество Интернета» (ISOC ­- Internet Society). ISOC - это организация, целью которой является содействие глобальному информационному обмену через Интернет. Она назначает совет старейшин, который отвечает за техниче­ское руководство и ориентацию Интернета. Совет старейшин (IAB - Internet Architecture Board, или «COBЕT по архитектуре Интернета» ) представляет собой группу приглашенных лиц, которые доброволь­но изъявили желания принять участие в его работе. Совет регулярно собирается, чтобы утверждать стандарты и распределять ресурсы (например, адреса - точ­нее, сам IAB присвоением адресов не занимается, он устанавливает только правила или стандарты при­своения адресов).

Существует еще один общественный орган в Интернете – IETF (Internet Engineering Task Force), который обсуждает текущие технические и организационные проблемы сети. Если возникает достаточно важная проблема, то IETF формирует рабочую группу для дальнейшего ее изучения. Посещать заседания IETF и входить в состав рабочих групп может любой пользователь. Рабочие группы выполняют много различных функций ­от выпуска документации и принятия решений о том, как сети должны взаимо­действовать между собой в специфических ситуациях, до изменения значений битов в определенном стандарте.

Основу Интернета составляют высокоскоростные телекоммуникационные маги­сmральные сеmи. К магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (Net­work Access Point) подсоединяются автономные системы, каждая из которых уже имеет свое административное управление, свои внутренние протоколы марш­рутизации. Примерами таких автономных систем могут служить сеть EUNet, охватывающая страны центральной Европы, сеть RUNet, объединяющая универ­ситеты России, и т. п. Автономные сети формируют компании-провайдеры, пре­доставляющие услуги доступа в Интернет (например, компании-провайдеры Relcom, «Петерлинк», «Россия-Он-Лайн», Ростелеком и т. д.).

Основные ячейки Интернета - локальные вычислительные сети. Но существу­ют и локальные компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Компьютеры сетевые или локальные, непосредственно подключенные к Интер­нету, называются хост-компьютерами (host - хозяин). Если некоторая локальная сеть подключена к Интернету, то и каждая рабочая станция этой сети также имеет выход в Интернет через хост-компьютер сети. Каждый подключенный к Интернету компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки мира.

Очевидно, что одним из важных параметров качества работы с сетью Интернет, является скорость доступа. Он определяется про­пускной способностью каналов связи между всеми составляющими звеньями. Так, например, для модемного доступа по обычным телефонным каналам, эта скорость невелика - от 19 Кбит/с до 56 Кбит/с; для доступа по выде­ленным телефонным линиям, характерного для небольших ЛВС, - эта скорость находится в пределах от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с, и лишь для солидных сетей, ор­ганизующих взаимодействие через волоконно-оптические и спутниковые кана­лы связи, пропускная способность превышает 2 Мбит/с.

Структура сети Интернет - типичная клиент-серверная, то есть имеются компьютеры, в основном получающие информацию из сети - «клиенты», а есть компь­ютеры, снабжающие клиентов информацией - «серверы» (естественно, серверы также получают информацию, точнее накапливают ее, но все же основная их функция - отдавать). Важной особенностью Интернета является то, что он, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии - все компьютеры, подключенные к сети, равноправны.

Система адресации в Интернете

К адресам хост-компьютеров в сети предъявляются специальные требования. С одной стороны, адрес должен иметь стандартный формат, позволяющий выполнять его автоматическую обработку; а с другой стороны, он должен нести некоторую информацию об адресуемом объекте. Поэтому адреса хост-компьютеров в сети Интернет могут иметь двойную коди­ровку:

• обязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети: дружественный компьютеру цифровой IР-адрес;

• необязательную кодировку, удобную для абонента сети: дружественный поль­зователю DNS-адрес (DNS, Dоmаin Nаmе Sуstеm).

Цифровой IР-адрес версии V. 4 представляет собой 32-разрядное двоичное чис­ло. Для удобства он разделяется на четыре блока по 8 битов, которые можно за­писать в десятичном виде (255.255.255.255). Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера.

Один из возможных вариантов: два старшие блока определяют адрес сети, а два другие ­адреса подсети и хост-компьютера внутри этой подсети. Например, в десятичном коде он имеет вид: 152.37.72.138, где: адрес сети ­152.37; адрес подсети - 72; адрес компьютера - 138.

Ввиду огромного количества подключенных к сети компьютеров и различных организаций ощущается ограниченность 32-разрядных IP-адресов, поэтому ведет­ся разработка нового протокола IР-адресации, цель которого:

• повышение пропускной способности сети;

• создание лучше масштабируемой и адаптируемой схемы адресации;

• обеспечение гарантий качества транспортных услуг;

• обеспечение защиты информации, передаваемой в сети.

Основой этого протокола являются 128-битовые адреса, обеспечивающие более 1000 адресов на каждого жителя земли, (т.е. 4 млрд * 1000 = 4 трлн.). Внедрение этой адресации V. 6) снимет проблему дефицита цифровых адресов.

Однако главной целью разработки нового протокола является не столько расши­рение разрядности адреса, сколько увеличение уровней иерархии в адресе, отра­жающей теперь 5 идентификаторов: два старших для провайдеров сети (иден­тификаторы провайдера и его реестра) и три для абонентов (абонента, его сети и узла сети).

Доменный адрес состоит из нескольких, отделяемых друг от друга точкой, бук­венно-цифровых доменов (domain - область). Сейчас в Сети сейчас насчитывается более 120000 разных доменов.

Двухбуквенные домены обычно указывают на принадлежность к стране, например, Австрия – at, Россия – ru, США – us, а трехбуквенные – разделяют домены по тематическим признакам, например, правительственные учреждения – gov, коммерческие организации – соm, учебные заведения – edu, прочие организации – org.

Доменный адрес может иметь произвольную длину. В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале указывается домен нижнего уровня - имя хост-компьютера (логин), затем домены - имена подсетей и сетей, в кото­рой он находится, и, наконец, домен верхнего уровня - чаще всего идентифика­тор географического региона (страны), например, www.yandex.ru

Корпоративные компьютерные сети

Корпоративные сети - сети масштаба предприятия, корпорации. Эти сети обычно используют коммуникационные возможности Интернета. Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей, имеющей значительную территорию охвата. Сейчас корпоративные сети весьма активно развиваются и их часто на­зывают сетями Интранет.

Интранет (интрасеть) - это частная внутрифирменная или межфирменная компь­ютерная сеть, обладающая расширенными возможностями благодаря использованию в ней технологий Интернета. Сеть Интранет, как правило, имеет доступ в сеть Интернет, но ее ресурсы со стороны внешних пользователей надежно защищены.

Полнофункциональная интранет-сеть должна обеспечивать, как минимум, вы­полнение таких базовых сетевых технологий, как:

- корпоративную базу данных и соответствующую СУБД;

- интегрированную передачу сообщений (электронная почта, факс, телеконфе­ренции и т. д.);

- работу в World Wide Web;

- защиту информации от несанкционированного доступа и другие функции.

На современном высококонкурентном рынке получение доступа к новейшей информации становится важнейшим компонентом успеха в бизнесе. Поэтому сеть интранет сейчас можно рассматривать как наиболее перспективную среду для реализации корпоративных приложений. Возможная конфигурация сети интранет для небольшого предприятия пока­зана на рис. 14.1 (здесь сервер непосредственно подключается к Интернету).

От Интернета заимствована простота объединения в одну инфраструктуру раз­нородных технических средств и операционных систем, сетевые протоколы, например, ТСР. Отдельные структурные подразделения предприятия могут создавать свои собственные подсистемы, свои ЛВС, но при необходимости – объединять их в единую систему. На клиентском ПК должна иметься программа-браузер, осуществляющая доступ к объектам WWW и перевод HTML-файлов в видимое изображение, причем эти файлы должны быть доступны вне зависимости от операционной среды пользователя. В свою очередь, серверные приложения должны быть рассчитаны на «универсального клиента».

Особенности архитектуры корпоративных компьютерных сетей

На сегодняшний день сложились следующие типовые структуры ККС:

1. Централизованная обработка данных - когда на одном компьютере уста­новлены и функционируют средства:

- пользовательского интерфейса, обеспечивающие интерактивный режим рабо­

ты пользователя (в том числе и «средства презентации данных»);

- содержательной обработки - программы приложений;

- организации и использования баз данных.

Структура Централизованной обработки данных показана на следующем рисунке.

2. Файл-серверная распределенная обработка данных – когда на рабочей стан­ции находятся средства пользовательского интерфейса и программы приложе­ний, а на сервере хранятся файлы базы данных. Схема изображена на следующем рисунке.

3. Клиент-серверная двухуровневая распределенная обработка данных В этом случае на рабочей станции находятся средства пользовательского интерфейса и про­граммы приложений (рабочие станции относятся к категории «толстых клиен­тов»). На сервере баз данных хранятся СУБД и файлы базы данных. Рабочие станции (клиенты) посылают серверу запросы на интересующие их данные, сер­вер выполняет извлечение и предварительную обработку данных. По сравнению с предыдущим вариантом существенно уменьшается трафик сети и обеспечива­ется прозрачность доступа всех приложений к файлам БД.

4. Клиент-серверная многоуровневая распределенная обработка данных В этом случае на рабочей станции находятся только средства пользовательского интерфейса, на сервере приложений - программы приложений, а на сервере баз данных хра­нятся СУБД и сами базы данных. Серверы выполняют всю содержательную обработку данных, рабочие станции являются «тонкими клиентами», и на их месте могут использоваться NET РС - «сетевые компьютеры». Если серверов приложений и серверов баз данных в сети несколько, то сеть становится клuент-­серверной многоуровневой.

При такой архитектуре можно варьировать аппаратными и программными средствами, т.е. ОС, СУБД, серверами и рабочими станциями для реализации структурных составляющих информационно-технологической архитектуры ККС: выбор опера­ционных систем, СУБД интерфейсов пользователей, серверов и рабочих станций. Таким образом, на стороне клиента выполняются только интерфейсные действия, а вся логика обработки информации выполняется в сервере приложений («тонкий клиент»).

Внешние устройства

Внешние устройства (ВУ) ПК - важнейшая составная часть любого вычис­лительного комплекса, достаточно сказать, что по стоимости ВУ составляют до 85% стоимости всего ПК. Внешние ус-ва ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользова­телями, объектами управления и другими компьютерами.

К внешним устройствам относятся:

1. Внешние ЗУ (внешняя память);

2. Диалоговые средства пользователя, включающие в себя:

- видеомонитор (видеотерминал, дисплей) - устройство для отображения вво­димой и выводимой из ПК информации;

- устройства речевого ввода-вывода - средства преобразования звука в цифровую форму и обратно.

3. К устройствам ввода информации относятся:

- клавиатура - устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляю­щей информации в ПК;

- графические планшеты (дигитайзеры) - устройства для ручного ввода гра­фической информации, изображений путем перемещения по планшету спе­циального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполня­ется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;

- сканеры – ус-ва для считы­вания тек­стовой и графической информации с бумажных и пленочных носителей;

- устройства указания - джойстик, мышь, трекбол, свето­вое перо и т. д.;

- сенсорные экраны - для ввода элементов изображения, или команд с экрана дисплея.

4. К устройствам вывода информации относятся:

- принтеры;

- графопостроители (плоттеры) - устройства для вывода графической инфор­мации из ПК на бумагу; ­

5. Устройства связи и телекоммуникации используются для связи со средствами автоматизации (согласователи, адаптеры, ЦАП, АЦП и т.п.) и для под­ключения ПК к каналам связи.

Одним из наиболее важных средством диалога человека с ПК является видеотерминальное ус-во – монитор. Поскольку около 99 % человек получает информацию от ПК именно через органы зрения, то монитор – это ус-во, к выбору которого нужно относится особенно тщательно. Именно монитор оказывает самое большее влияние на здоровье человека.

Мониторы подключаются к видеокарте ПК и различаются между собой по техническим характеристикам и принципу действия.

Видеомониторы на базе ЭЛТ

На сегодня самым классическим вариантом монитора пока еще являются мониторы на базе ЭЛТ.

…можно нарисовать картинку кинескопа…

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, CRT, Cathode Ray Тubе, Катодно-лучевая труб­ка) представляет собой запаянную вакуумную стеклянную колбу, дно (экран) которой покрыто слоем люминофора, а в горловине установлена электронная пушка, испускающая поток электронов. С помощью формирующей и отклоняю­щей систем поток электронов (луч) модулируется для отображения нужного символа и направляется на нужное место экрана. Энергия, выделяемая попадающими на люминофор электронами, заставляет его светиться. Светящиеся точки люмино­фора формируют изображение, воспринимаемое визуально.

В компьютерах применяются как монохромные (отображающие оттенки серого цвета), так и цветные мониторы.