Локальная сеть в которой все компьютеры выполняют одинаковые функции называется: Локальная компьютерная сеть, в которой все компьютеры равноправны и могут выполнять функции клиента и сервера, называется …

Компьютерные сети Коммуникационные технологии — презентация онлайн

Компьютерные сети
Коммуникационные технологии
Компьютерная сеть
Компьютерная сеть – это совокупность
компьютеров
и
различных
устройств,
обеспечивающих информационный обмен
между
компьютерами
в
сети
без
использования каких-либо промежуточных
носителей информации.
Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого
обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и
других периферийных устройствах, и даже одновременной
обработки документов.
Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно
классифицировать по группе признаков:
Территориальная распространенность;
Ведомственная принадлежность;
Скорость передачи информации;
Тип среды передачи;
Классификация компьютерных сетей
По территориальной распространенности
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
локальные
региональные
глобальные
Классификация компьютерных сетей
По принадлежности
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
ведомственные
государственные
Классификация компьютерных сетей
По скорости передачи информации
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
низкоскоростные среднескоростные высокоскоростные
Классификация компьютерных сетей
По типу среды передачи
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
коаксиальные
оптоволоконные
по радиоканалам
в инфракрасном
диапазоне
на витой паре
Локальная сеть
Локальная
сеть
объединяет
компьютеры,
установленные в одном помещении (например,
школьный компьютерный класс, состоящий из 8—
12 компьютеров) или в одном здании (например,
в здании школы могут быть объединены в
локальную сеть несколько десятков компьютеров,
установленных
в
различных
предметных
кабинетах).
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети,
должен иметь специальную плату (сетевой адаптер).
Между
собой
компьютеры
(сетевые
адаптеры)
соединяются с помощью кабелей.
Одноранговая сеть
Основу ЛВС составляет персональный компьютер. Персональный
компьютер является рабочей станцией.
Объединяя рабочие станции на равных основаниях, можно
организовать одноранговую сеть (рабочую группу). В этом
случае все компьютеры в сети равны и выполняют одинаковые
функции
Peer-to-Peer (Одноранговые сети)
«клиент-сервер»
В настоящее время стандартом в организации сетей
стала технология «клиент-сервер», при этом рабочая
станция, подключенная к сети, выполняет роль
клиентского компьютера, на котором можно
формировать запросы, запросы же всех клиентских
компьютеров выполняет выделенный сервер.
Client-Server (Сети «клиент-сервер»)
Топология сети
Общая схема соединения компьютеров в локальные
сети называется топологией сети.
звезда
кольцо
шина
Региональные компьютерные сети
Локальные сети не позволяют обеспечить совместный
доступ к информации пользователям, находящимся,
например, в различных частях города. На помощь
приходят региональные сети, объединяющие
компьютеры в пределах одного региона (города,
страны, континента).
Корпоративные компьютерные сети
Многие организации, заинтересованные в защите
информации от несанкционированного доступа
(например, военные, банковские и пр.), создают
собственные, так называемые корпоративные
сети. Корпоративная сеть может объединять
тысячи и десятки тысяч компьютеров,
размещенных в различных странах и городах (в
качестве примера можно привести сеть
корпорации Microsoft, MSN).
IP-адресация
Чтобы обеспечить пересылку данных по сети, необходимо
иметь возможность однозначно идентифицировать
каждый узел, подключенный к сети. Это возможно с
помощью IP-адресации.
IP-адрес является уникальным идентификатором, который
позволяет различать компьютеры в сети, а также
определять их местонахождение.
IP-адрес определяет местоположение компьютера в сети
подобно тому, как почтовый адрес определяет дом в
городе. Адрес конкретного дома должен отличаться от всех
остальных адресов и в то же время соответствовать
определенным правилам адресации. Точно так же и IPадрес, являясь уникальным, должен соответствовать
стандартному формату. IP-адрес представляет собой набор
из четырех чисел, каждое из которых находится в
диапазоне от 0 до 255.
Компоненты IP-адреса
IP-адрес содержит два компонента – идентификатор
сети и идентификатор узла.
Первой частью IP-адреса является идентификатор сети,
определяющий тот сегмент, в котором находится
компьютер. Все компоненты одного сегмента должны
иметь один и тот же идентификатор сети – как дома в
одной почтовой зоне имеют одинаковый почтовый индекс.
Второй частью IP-адреса является идентификатор узла,
определяющий компьютер, маршрутизатор или другое
устройство в сегменте. В пределах одного идентификатора
сети каждый идентификатор узла должен быть
уникальным – как все дома в пределах одной почтовой
зоны должны иметь разные адреса.
Классы IP-адресов
Класс А
Адреса класса А присваиваются сетям с очень большим
числом узлов. Этот класс допускает наличие 126 сетей,
поскольку в качестве идентификатора сети
используется первое число в IP-адресе. Остальные три
числа образуют идентификатор узла, что обеспечивает
поддержку 16777214 узлов на сеть.
Классы IP-адресов
Класс В
Адреса класса В присваиваются средним и крупным
сетям. Этот класс допускает наличие 16384 сетей,
поскольку в качестве идентификатора сети
используются первые два числа. Остальные два числа
образуют идентификатор узла, что обеспечивает
поддержку 65534 узлов на сеть.
Классы IP-адресов
Класс С
Адреса класса С используются для небольших,
локальных сетей. Этот класс допускает наличие
примерно 2097152 сетей, поскольку в качестве
идентификатора сети используются первые три числа
в IP-адресе. Оставшееся число используется как
идентификатор узла, что обеспечивает поддержку 254
узлов на сеть.
Маски подсети
Для выделения в IP-адресе идентификатора сети
используется маска подсети. Маска подсети – это
шаблон, который позволяет отличить
идентификатор сети от идентификатора узла в IPадресе.
Как и IP-адрес, маска подсети представляет собой набор из
четырех чисел, каждое из этих чисел может принимать
только максимальное значение 255 или минимальное
значение 0. Вначале последовательно записываются
максимальные значения, а в конце последовательно
записываются минимальные значения. Максимальные
значения представляют идентификатор сети, а
минимальные – идентификатор узла. Например,
255.255.0.0 является допустимой маской подсети, а
255.0.255.0 – нет. Маска подсети 255.255.0.0 определяет
идентификатор сети как первые два числа IP-адреса.
Глобальная компьютерная сеть
Интернет
В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet,
объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда
академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой
цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в
случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене
информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались
многие другие сети. Еще до наступления эры персональных
компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы
Internetting Project («Проект объединения сетей»). Успех этого проекта
привел к следующим результатам. Во-первых, была создана
крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были
опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом
других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции
многих сетей в единую мировую сеть. Такую «сеть сетей» теперь всюду
называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется
и русскоязычное написание — Интернет).
Интернет
Интернет — это глобальная компьютерная сеть,
объединяющая многие локальные, региональные и
корпоративные сети и включающая в себя десятки
миллионов компьютеров.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста
миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.
К серверам Интернета могут подключаться с помощью
локальных сетей или коммутируемых телефонных линий
сотни миллионов пользователей сети.
Адресация в Интернет
Существуют два равноценных формата адресов, которые
различаются лишь по своей форме:
IP — адрес и DNS — адрес.
IP — адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных
точками. Он может иметь такой вид:
84.42.63.1
192.168.3.11
DNS — адрес включает более удобные для пользователя
буквенные сокращения, которые также разделяются
точками на отдельные информационные блоки (домены).
Например:
www.klyaksa.net
www.yandex.ru
Домены
gov — правительственное учреждение или организация
mil — военное учреждение
com — коммерческая организация
net — сетевая организация
org — организация, которая не относится не к одной из
выше перечисленных
Домены
at — Австрия
au — Австралия
ca — Канада
ch — Швейцария
de — Германия
dk — Дания
es — Испания
fi — Финляндия
fr — Франция
it — Италия
jp — Япония
nl — Нидерланды
no — Норвегия
nz — Новая Зеландия
ru — Россия
se — Швеция
uk — Украина
za — Южная Африка
World Wide Web
Популярнейшая служба Интернета — World Wide Web
(сокращенно WWW или Web), еще называют Всемирной
паутиной. Представление информации в WWW основано
на возможностях гипертекстовых ссылок.
Гипертекст — это текст, в котором содержаться ссылки на
другие документы. Это дает возможность при просмотре
некоторого документа легко и быстро переходить к другой
связанной с ним по смыслу информации, которая может
быть текстом, изображением, звуковым файлом или иметь
любой другой вид, принятый в WWW. При этом
связанные ссылками документы могут быть разбросаны по
всему земному шару.
World Wide Web
Служба World Wide Web предназначена для доступа к
электронным документам особого рода, которые
называются Web-документами или, упрощенно, Webстраницами. Web-страница — это электронный документ,
в котором кроме текста содержатся специальные команды
форматирования, а также встроенные объекты (рисунки,
аудио- и видеоклипы и др.).
Просматривают Web-страницы с помощью специальных
программ, называемых браузерами, так что браузер — это
не просто клиент WWW, служащий для взаимодействия с
удаленными Web-серверами, это еще и средство
просмотра Web-документов.
Web-страницы имеют не абсолютное, а относительное
форматирование.
Унифицированный указатель ресурса
URL
У каждого Web-документа (и даже у каждого объекта,
встроенного в такой документ) в Интернете есть свой
уникальный адрес — он называется унифицированным
указателем ресурса URL (Uniformed Resource Locator) или,
сокращенно, URL-адресом. Обратившись по этому
адресу, можно получить хранящийся там документ.
Пример URL:
http://www.mobile-review.com
http://www.google.ru
http://www.gismeteo.ru/towns/29128.htm
Унифицированный указатель ресурса
URL
URL-адрес документа состоит из трех частей и, в отличие от доменных
имен, читается слева направо.
В первой части указано имя прикладного протокола, по которому
осуществляется доступ к данному ресурсу. Для службы World Wide
Web это протокол передачи гипертекста HTTP (HyperText Transfer
Protocol). Имя протокола отделяется от остальных частей адреса
двоеточием и двумя косыми чертами.
Второй элемент— доменное имя компьютера, на котором хранится
данный документ.
Последний элемент адреса — путь доступа к файлу, содержащему
Web-документ, на указанном компьютере. . В Windows принято
разделять каталоги и папки символом обратной косой черты «\», а
в Интернете положено использовать обычную косую черту «/».
Вопросы:
Что такое компьютерная сеть?
Что такое топология сети? Какая топология сети у нас в
кабинете?
Какие компьютерные сети бывают?
Почему Интернет продолжает нормально
функционировать при выходе из строя отдельных
серверов или линий связи?
Какой IP-адрес у компьютера на вашем рабочем месте?
Что такое браузер?
Почему WWW называют всемирной паутиной?

Компьютерные системы

Компьютерные системы

1. Рефераты на русском
2. Информатика
3. Компьютерные системы

Содержание

П/п Стр.
1. Составляющие и основные характеристики компьютерных систем 3
2. Импортирование данных из других источников (БД, электронные таблицы, текстовые файлы). Экспорт данных. 14
Список литературы 16
 
Составляющие и основные характеристики компьютерных систем.
Содержание:
1. Понятие «компьютерные системы».
2. Компьютер.
3. Локальные и глобальные сети.
Понятие «компьютерные системы».
     Сегодня под термином «компьютерные системы» подразумевают:
— непосредственно компьютер с установленным на него системным и прикладным программным обеспечением, а также электронные носители данных;
— локальные и глобальные компьютерные сети.
     Как для любой системы, можно выделить четыре базовых характеристики компьютерных систем:
1. отношение стоимость/производительность;
2. надежность и отказоустойчивость;
3. масштабируемость;
4. совместимость и мобильность программного обеспечения.
     Составляющие компьютерной системы, как информационной, могут выполнять 5 основных функций (одну или несколько сразу):
1.  получение информации из внешних источников;
2. выдача информации;
3. хранение информации;
4. передача информации;
5. обработка информации .
     Рассмотрим отдельно компьютеры, локальные и глобальные сети.
Компьютер.
     По областям применения  и соответственно предъявляемым требованиям компьютеры можно классифицировать:
1. Персональные компьютеры и рабочие станции.
     Появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. ПК, благодаря своей низкой стоимости, очень быстро завоевали хорошие позиции на компьютерном рынке и создали предпосылки для разработки новых программных средств, ориентированных на конечного пользователя. Это прежде всего – «дружественные пользовательские интерфейсы», а также проблемно-ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ.
     Первоначальная ориентация рабочих станций на профессиональных пользователей привела к тому, что рабочие станции — это хорошо сбалансированные системы, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода/вывода.
2. X-терминалы.
     Представляют собой комбинацию бездисковых рабочих станций и стандартных терминалов. Занимают промежуточное положение между персональными компьютерами и рабочими станциями.
     Типовой X-терминал включает следующие элементы: экран высокого разрешения; микропроцессор: на базе Motorola, RISC и т.д.; отдельный графический сопроцессор; базовые системные программы; программное обеспечение сервера; переменный объем локальной памяти; порты для подключения клавиатуры и мыши; переферийные устройства.
3. Серверы.
     Прикладные многопользовательские коммерческие и бизнес системы требуют перехода к модели вычислений «клиент-сервер» и распределенной обработке. В распределенной модели «клиент-сервер» часть работы выполняет сервер, а часть пользовательский компьютер. Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).
     С другой стороны существует классификация серверов, определяющаяся масштабом сети, в которой они используются: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер).
     Современные серверы характеризуются: наличием двух или более центральных процессоров; многоуровневой шинной архитектурой, а также множество стандартных шин ввода/вывода; поддержкой технологии дисковых массивов RAID;  поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки, которая позволяет распределять задания по нескольким центральным процессорам или режима асимметричной многопроцессорной обработки, которая допускает выделение процессоров для выполнения конкретных задач; работают под управлением операционных систем UNIX, Windows; высокой степенью расширяемости, гибкости и адаптируемости .
4. Мейнфреймы.
     Это синоним понятия «большая универсальная ЭВМ». Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). В архитектурном плане мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. При этом основная вычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийные процессоры обеспечивают работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.
5. Кластерные архитектуры.
     Кластерная система определяется как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации.
     Обладает следующими основными характеристиками: высокая готовность; высокая пропускная способность; удобство обслуживания системы: общие базы данных могут обслуживаться с единственного места, прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между всеми компьютерами кластера; расширяемость:  увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных компьютеров.
     Главная особенность структуры ЭВМ заключается в том, все устройства ЭВМ обмениваются информацией через системную шину. К системной шине подключён центральный процессор (или несколько процессоров), оперативная, постоянная и кеш-память, которые выполнены в виде микросхем. Упомянутые компоненты монтируются на материнской плате. К материнской плате присоединяются платы внешних устройств: видеоадаптер, звуковая плата, сетевая плата и др. В зависимости от сложности устройств на этих платах могут располагаться другие специализированные процессоры: математический, графический и др. С помощью проводов к материнской плате подключены жёсткий диск, гибкий диск и устройство чтения оптических дисков.

     Любой персональный компьютер содержит следующие основные элементы:
1. процессор — устройство, непосредственно осуществляющее процесс обработки данных, основные характеристики: тактовая частота, длина слова, архитектура;
2. системная шина: система объединённых проводов для передачи информации между подключёнными к ней устройствами ЭВМ, по шине передаётся информация трёх типов: данные, адреса данных, команды;
3.  материнская плата с чипсетом;
4. внутренняя память: конструктивно выполняется в виде модулей, представляющих собой несколько микросхем на небольшой плате и предназначено для хранения промежуточных данных, к которым необходим максимально быстрый доступ, основные характеристики памяти: ёмкость, время доступа, стоимость хранения единицы информации;
5. внешние устройства: делятся на устройства ввода, устройства вывода и внешние запоминающие устройства, основной обобщающей характеристикой внешних устройств может служить скорость передачи данных:
Тип устройства Направление передачи данных Скорость передачи, Кбайт/с
Клавиатура ввод 0,01
Мышь ввод 0,02
Голосовой ввод ввод 0,02
Сканер ввод 200
Голосовой вывод вывод 0,06
Строчный принтер вывод 1,00
Лазерный принтер вывод 100
Оптический диск ЗУ 7800
Магнитная лента ЗУ 2000
Магнитный диск ЗУ 25000
Флоппи диск ЗУ 40

     В качестве внешней памяти в ПЭВМ применяются носители, использующие различные физические принципы:
— магнитные диски — это основные носители, отличаются наибольшей скоростью передачи данных, однако надёжность хранения информации на магнитных дисках не слишком высока;
— гибкие магнитные диски: низкая стоимость и надёжность;
— компакт диски: высокая ёмкость, низкая цена, высокая надёжность…
6.  Монитор. Средство отображения графической и тестовой информации.
     В качестве общих характеристик можно выделить такие, как:
1. Быстродействие (производительность):
     Быстродействием компьютера называется скорость, с которой он выполняет определенную последовательность запросов (определяется скоростью работы процессора, пропускной способностью шины данных или скоростью обмена с внутренними и внешними устройствами).
     По отношению к современным компьютерам трудно применима, так как мощность компьютеров растет как за счет повышения производительности, так и за счет усложнения архитектуры .
     Основу для сравнения различных типов компьютеров между собой дают стандартные методики измерения производительности.
     Единицей измерения производительности компьютера является время: компьютер, выполняющий тот же объем работы за меньшее время является более быстрым. Время выполнения любой программы измеряется в секундах. Часто производительность измеряется как скорость появления некоторого числа событий в секунду, так что меньшее время подразумевает большую производительность.
     Для измерения времени работы процессора на данной программе используется специальный параметр — время ЦП (CPU time), которое не включает время ожидания ввода/вывода или время выполнения другой программы. Очевидно, что время ответа, видимое пользователем, является полным временем выполнения программы, а не временем ЦП. Время ЦП может далее делиться на время, потраченное ЦП непосредственно на выполнение программы пользователя и называемое пользовательским временем ЦП, и время ЦП, затраченное операционной системой на выполнение заданий, затребованных программой, и называемое системным временем ЦП.
     Время ЦП для некоторой программы может быть выражено двумя способами: количеством тактов синхронизации для данной программы, умноженным на длительность такта синхронизации, либо количеством тактов синхронизации для данной программы, деленным на частоту синхронизации.
     Важной характеристикой, часто публикуемой в отчетах по процессорам, является среднее количество тактов синхронизации на одну команду.
     Таким образом, производительность ЦП зависит от трех параметров: такта синхронизации, среднего количества тактов на команду и количества выполняемых команд. Когда сравниваются две машины, необходимо рассматривать все три компоненты, чтобы понять относительную производительность.
     Альтернативные единицы измерения
— MIPS — миллион команд в секунду. В общем случае – это скорость операций в единицу времени, т.е. для любой данной программы MIPS есть просто отношение количества команд в программе к времени ее выполнения. Однако использование MIPS в качестве метрики для сравнения наталкивается на три проблемы: зависимость от набора команд процессора, зависимость от программы, может меняться по отношению к производительности в противоположенную сторону.
— MFLOPS. Обычно для научно-технических задач производительность процессора оценивается в MFLOPS (миллионах чисел-результатов вычислений с плавающей точкой в секунду, или миллионах элементарных арифметических операций над числами с плавающей точкой, выполненных в секунду). Как единица измерения, MFLOPS, предназначена для оценки производительности только операций с плавающей точкой, и поэтому не применима вне этой ограниченной области.
      Тесты: INPACK (Ливерморские циклы) — это набор фрагментов фортран программ, каждый из которых взят из реальных программных систем; LINPACK — это пакет фортран-программ для решения систем линейных алгебраических уравнений; SPECint92 и SPECfp92 — базируются на реальных прикладных программах широкого круга пользователей и т.д.
2. Пропускная способность системы — определяет пиковую производительность мультипрограммной системы, измеряемую количеством выполненных заданий в минуту. Приводящийся в отчете график пропускной способности системы показывает, как она работает при различных нагрузках.
3. Надёжность: время наработки на отказ и временем эксплуатации.
4. Стоимость и удобство работы.
5. Количество процессоров, объём оперативной памяти, объем внешней памяти.
6. Поддерживаемое прикладное и системное программное обеспечение.
Локальные и глобальные сети.
     Вычислительная сеть — это совокупность ЭВМ, объединённых средствами передачи данных.
     В зависимости от удалённости ЭВМ, входящих в ВС, сети условно разделяют на локальные и глобальные:
1. Локальная сеть — это группа связанных друг с другом ЭВМ, расположенных в ограниченной территории, например, в здании. Расстояния между ЭВМ в локальной сети может достигать нескольких километров. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют также корпоративными сетями.
2. Большие сети называются глобальными. Глобальная сеть может включать в себя другие глобальные сети, локальные сети и отдельные ЭВМ. Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия.
     Для характеристики архитектура сети используют понятия логической и физической топологии:
1. Физическая топология — это физическая структура сети, способ физического соединения всех аппаратных компонентов сети. Существует несколько видов физической топологии:
— Шинная топология. Наиболее простая, которой кабель идёт от ЭВМ к ЭВМ, связывая их в цепочку. Такие сети  более дёшевы, однако если узлы сети расположены по всему зданию, то гораздо более удобным оказывается использование звездообразной топологии.
— При физической звездообразной топологии каждый сервер и рабочая станция подключаются к специальному устройству – центральному концентратору, который осуществляет соединение пары узлов сети – коммутацию.
— Если сеть имеет много узлов, причём многие располагаются на большом удалении друг от друга, то расход кабеля при использовании звездообразной топологии будет большим. Кроме того, к концентратору можно подключить лишь ограниченное число кабелей. В таких случаях применяется распределённая звездообразная топология, при которой несколько концентраторов соединяются друг с другом.
— Кроме рассмотренных видов соединений может применяться также кольцеобразная топология, при которой рабочие станции соединены в кольцо. Такая топология практически не используется для локальных сетей, но может применяться для глобальных.
2. Логическая топология сети определяет способ, в соответствии с которым устройства сети передают информацию от одного узла к следующему. Различают два вида логической топологии: шинную и кольцевую .
     Сеть в общем случае можно представить как совокупность следующих элементов:
1. Узлов обработки информации:
— Рабочие станции.
— Сервера и суперсервера: выполняют различные сервисные функции. Существуют серверы различных типов, которые определяются типом предоставляемых услуг:
 Файловый сервер предоставляет доступ к данным, которые хранятся во внешней памяти сервера. Таким образом, на файловый сервер возложены все задачи по безопасности хранения данных, поиску данных, архивированию и др. Внешняя память сервера становится распределяемым ресурсом, так как её могут использовать несколько клиентов.
 Сервер печати организует совместное использование принтера.
 Модемный пул представляет собой ЭВМ, снабжённую особой сетевой платой, к которой можно подключить несколько модемов. Таким образом, достигается определённая экономия, когда, например, десять ЭВМ работают, используя три модема.
 Прокси-сервер не только использует единственное соединение с Internet, но и предоставляет свою память для хранения временных файлов, что ускоряет работу с сетью.
 Главной задачей маршрутизатора является поиск кратчайшего пути, по которому будет отправлено сообщение, адресованное некоторой ЭВМ в глобальной сети. Маршрутизатор представляет собой либо специализированную ЭВМ, либо обычную ЭВМ со специальным программным обеспечением.
 Сервер приложений используется для выполнения программ, которые по каким-то причинам нецелесообразно или невозможно выполнить на других сетевых ЭВМ. Очевидной причиной может быть недостаточная производительность клиентских ЭВМ. Другая причина – использование каких-нибудь стандартных библиотек, копирование которых на каждую клиентскую ЭВМ трудоёмко и, кроме того, создаёт возможность несогласованности версии библиотеки. Такой сервер должен иметь большой объём основной и внешней памяти и высокую производительность.
 Сервера баз данных.
— Терминалы.
2. Каналы связи (среда обмена данными между узлами):
— Беспроводные оптические линии связи.
— Волоконно – оптические линии связи.
— Радиоканалы, в том числе и спутниковые.
— На основе медного кабеля: экранированная и неэкранированная витая пара, толстый и тонкий коаксиал и т.д. Основными характеристиками сетевого кабеля являются скорость передачи данных и максимально допустимая длина. Обе характеристики определяются физическими свойствами кабеля.
     В построении современной информационной среды предприятия большую роль играет наличие соответствующей кабельной системы, которая должна быть создана в соответствии с принятыми стандартами, быть универсальной, масштабируемой, иметь гибкую структуру и высоконадежной.
     В начале 90-х годов была принята концепция Структурированной Кабельной Системы, предоставляющей комплекс услуг по передаче данных, голосовой и видеоинформации. Необходимость в определении стандартов была вызвана стремлением обеспечить взаимодействие оборудования от различных производителей и, в целом, защитить средства, инвестируемые в создание коммуникационной инфраструктуры.
3. Аппаратура коммутации (можно также назвать узлами обработки информации, но на уровне транспорта):
— Розетки, разъёмы, панели и т.д.
— Модемы. Это устройство связи ЭВМ по телефонным линиям. По телефонной сети любые данные могут передаваться лишь в аналоговой форме. Данные от ЭВМ поступают в цифровом виде. Задача модема заключается в преобразовании цифровых данных в аналоговую форму и наоборот.
— Сетевые карты. Представляют собой дополнительные платы, устанавливаемые на материнскую плату ПЭВМ. К сетевой плате подключаются сетевые кабели. Сетевая плата определяет тип локальной сети.
— Концентраторы.
— Коммутаторы.
— Маршрутизаторы.
— Шлюзы.
     Основными характеристиками сетей являются:
1. Время доставки сообщений. Определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом.
2. Производительность сети. Представляет собой суммарную производительность серверов.
3. Стоимость обработки данных. Стоимость обработки данных определяется как стоимостью средств, используемых для обработки, так и временем доставки и производительностью сети.
4. Тип сети. Определяется строением и принципами работы сети передачи данных, которые описываются протоколом. Протокол — это система правил, определяющих формат и процедуры передачи данных по сети.
5. Скорость передачи данных. В настоящее время для локальных сетей широко используются два основных значения скорости функционирования сети – 10 Mbit/s в соответствии со стандартом IEEE 802.3 (10Base-T) и 100 Mbit/s в соответствии со стандартом IEEE 802.12 (100Base-TX), а также 1000 Mbit/s (1Gbit/s) в соответствии со стандартом IEEE 802.3ab (1000Base-TX).
6. Надёжность работы сети .
Импортирование данных из других источников (БД, электронные таблицы, текстовые файлы). Экспорт данных.
     В связи с возрастающим значением и роли информации в жизни современного общества, значительно увеличившимся объёмом хранимой, получаемой и обрабатываемой информации, возникла базовая задача структурирования данных (информация, представленная в виде, позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и дальнейшую обработку человеком или информационным средствам).
     Термин структурирование означает приведение к единым представлениям и форматам.
     Так как задачи и предъявляемые требования к автоматизированным системам различны, то были разработаны и используются различные формы представления информации.
     Можно выделить следующие формы, используемые в информационных системах (в порядке усложнения):
1. Текстовые файлы. Представляют собой либо последовательность символов алфавитов и управляющих символов (форматы с расширением «*.txt», характеризуются различными кодировками), либо бинарные файлы, позволяющие усложнить структуру текста внесением графических и иных объектов (файлы «*.doc», «*.rtf» и т.д.).
2. Электронные таблицы. Представляют собой совокупность однородных структур, имеющих одинаковые по смыслу поля.
3. Файлы баз данных. Строятся на основе электронных таблиц, связанных между собой, на уровне файловых систем представлены одним или множеством файлов.
     Для эффективной работы с информацией необходимо обеспечить обмен данными между текстовыми файлами, электронными таблицами и базами данных, а также обеспечить вывод на печать и зрительное восприятие.
     Обмен данных состоит из импорта и экспорта:
1. Импорт данных – предоставление информационной системой необходимых данных внешней среде в определённом формате.
2. Экспорт данных – получение и интегрирование данных из внешней среды информационной системой в понятном для неё формате с соблюдением целостности.
     В этом случае очень важно, чтобы источник и получатель информации использовали одни и те же форматы представления данных, иначе графика будет воспринята как текст, музыка как видео, что повлечёт за собой нарушение целостности системы, которая попытается неправильно использовать эти данные. В условиях современных банков данных это может повлечь за собой огромный ущерб.
     Поэтому эта проблема сегодня решается двумя способами:
1. Разработка стандартов на представление информации как на уровне государства, так на уровне общеиспользуемых приложений и СУБД, например:
— графические файлы: «*.bmp», «*.jpg», «*.tiff», «*.gif» и т.д.;
— файлы видео: «*. avi», «*.mpeg», «*.asf» и т.д.;
— файлы баз данных: «*.db», «*.mdb», «*.dbf» и т.д.;
2. Разработка объектных технологий.
 
Список литературы
1. Внутри Internet Методы поиска информации, Кузнецов С.Д., — Познавательная книга +. — М. – 2001.
2. Глобальные телесети новостей на информационном рынке, Орлова В.В., — РИП-Холдинг. –М. — 2003
3. Глобальный бизнес и информационные технологии. Современная практика и рекомендации, Попов В.М., Маршавин Р.А., — Финансы и статистика. –М.  — 2001.
4. Информатика. Учебник. –М. — 1999 .

Рефераты на русском языке —

Информатика

Меню

Руководство по технологическим стандартам и безопасности

Как компьютеры взаимодействуют друг с другом? | by Stel Hunter

Подумайте о человеческом общении. Люди используют язык для общения друг с другом. Эта коммуникация может создать сеть , где люди подключены . Создание сети означает, что существует общая среда, которая соединяет всех нас. Это может быть идея, похожие увлечения или работа, но для компьютеров связь может быть просто кабелем.

Введение

Компьютерное общение похоже на человеческое общение. На самом деле, многие аспекты компьютерных наук аналогичны человеческому поведению. Если вам интересно, как эти машины могут взаимодействовать друг с другом и как данные передаются по сети, эта статья определенно создана для вас. Если компьютеры кажутся вам увлекательной темой для ума, скажем, компьютерное общение может вас в чем-то увлечь.

Прежде чем мы углубимся в компьютерные коммуникации, я хочу дать краткую структуру статьи. В первых абзацах представлена ​​общая информация о компьютерных системах. Далее мы сосредоточимся на более технических и подробных терминах, таких как компьютерные сети и сетевые протоколы.

• Общая информация о компьютерах.
  

  Начнем с основы

  Начиная с основ основ. Что такое компьютер? Зачем нам компьютеры? Могут ли компьютеры общаться друг с другом? Как?

  Ну, черт возьми, да они могут. Начнем с того, что компьютер — это машина, созданная людьми для улучшения качества жизни людей. Компьютер — это машина, которая может обрабатывать и вычислять арифметические и логические операции. Создан для расчета этих операций быстрее, чем человек, поэтому по своей сути это вычислительное устройство.

  Комбинация аппаратного и программного обеспечения называется компьютерной системой .

  Компьютерная система обрабатывает несколько программ, используя аппаратное обеспечение в сотрудничестве с программным обеспечением. Программа представляет собой набор инструкций, предназначенных для выполнения определенных задач.

  Первую компьютерную программу изобрела математик Ада Лавлейс, родившаяся почти 200 лет назад. В 1843 году она разработала алгоритмы, связанные с аналитической машиной. Она стала известна как математик, а также благодаря своему пониманию информатики, будущего компьютеров и их возможностей.

  Проверить эту временную шкалу из computerhistory

  Компьютеры | Хронология компьютерной истории | Музей компьютерной истории

  Компьютер Атанасова-Берри (ABC) завершен После успешной демонстрации экспериментального прототипа в 1939 году…

  www.computerhistory.org

  Но как они понимают программы?

  Компьютеры могут понимать только двоичную форму 0 и 1. Упомянутые выше программы написаны программистами на языке программирования.

  Переходя с языка программирования более высокого уровня на язык более низкого уровня, компилятор преобразует язык программирования Whatever в язык ассемблера (наиболее близкий к машинному) для того, чтобы понимать его и обрабатывать операции программы.

  Компьютеры обрабатывают последовательности 0 и 1 !

  Компьютеры обмениваются данными через собственную сеть

  Мы ежедневно пользуемся Интернетом. На самом деле это означает, что мы все подключены к одной сети. Интернет — это глобальная сеть, которая соединяет всех пользователей мира, и они могут общаться друг с другом в любое время из разных мест, потому что принадлежат к одной сети.

  Сеть представляет собой группу взаимосвязей. Это может быть и группа небольших сетей. Компьютерная сеть использует два или более компьютеров, которые связаны друг с другом сетевой средой.

  Пользователи в одной и той же сети могут использовать одно и то же аппаратное обеспечение (принтер) или программное обеспечение (одинаковые программы) и передавать различные виды данных, такие как текст, видео, голос и т. д. Оборудование используется для связи друг с другом, например, проводные кабели, оптические волокна или беспроводные соединения.

  Фото Джонатана на Unsplash

  Сети делятся на два разных типа. Это локальные сети и глобальные сети . Основное отличие это диапазон подключения внутри сети.

  Сначала давайте просто объясним, что такое локальная сеть.

  По его названию можно понять, что LAN (локальная сеть) может соединять меньший диапазон компьютеров, поскольку он базируется локально.

  Вы можете подумать, что локальная сеть предназначена для соединения людей, у которых есть что-то общее, например, компьютеры в школьном классе, чтобы ученики или сотрудники могли общаться, или компьютеры компании. Локальная сеть может быть защищенной сетью, к которой обращаются и используют только они. Итак, теперь в локальной сети есть авторизованные пользователи, использующие их IP-адреса, что объясняется ниже.

  Также ниже объясняется, как сеть идентифицирует отправителя и получателя.

  Теперь давайте объясним, что такое глобальная сеть. По мере роста числа пользователей глобальная сеть может использоваться для создания большей сети, чем локальная сеть.

  А вот и WAN , который соединяет сети из более крупных географических областей. Допустим, компания расширила свои офисы на разные страны или города и по-прежнему хочет общаться друг с другом. WAN используется для передачи данных между областями на большие расстояния или между разными сетями, которые подключены к более крупной сети.

  Скорость WAN может быть ниже, чем LAN из-за количества пользователей и сложности, но это зависит от ее настроек.

  Да WAN используется для подключения локальных сетей. Интернет — это своего рода WAN, верно?

  Как сеть определяет, какой компьютер является получателем?

  Теперь у нас уже создана локальная сеть. Все компьютеры, принадлежащие к одной сети, мы можем соединить с помощью общего кабеля, который называется Ethernet . Когда компьютер А (на самом деле там находится пользователь) хочет послать сообщение компьютеру Б, сообщение проходит по кабелю и поступает на все компьютеры в сети, потому что они используют один и тот же носитель.

  Но как сеть узнает получателя сообщения?

  У сообщения есть конечный пункт назначения, получатель, который ждет, чтобы прочитать сообщение, и, вероятно, хочет также обменяться информацией. Чтобы маршрутизатор решил эту проблему , каждый компьютер имеет уникальный MAC-адрес . Этот адрес гарантирует, что физический адрес компьютера уникален.

  Каждый автономный компьютер имеет выделенный адрес, предоставленный их ISP . IP (Интернет-протокол) 9Адрес 0080 уникален для каждого компьютера, подключенного к сети, и, конечно же, определяет их, чтобы компьютер можно было распознать. IP-адрес, разделенный точками, представляет собой четыре 8-битных числа, например 192.168.1.8, и каждый набор представляет собой диапазон от 0 до 255.

  Интернет-протокол помогает отправлять данные в той же сети. Данные отправляются через сетевые пакеты. Каждый компьютер имеет статический IP-адрес и общедоступный IP-адрес.

  Вашему компьютеру назначен частный IP-адрес. Интернет-провайдер (Internet Service Provider) назначает адрес вашему устройству. Этот IP хранится в роутере. Маршрутизатор имеет таблицу маршрутизации, в которой собраны все частные IP-адреса (мобильные, портативные и т. д.), подключенные к этой сети. В каждой сети, к которой вы подключаетесь, интернет-провайдер сети назначает вам другой IP-адрес, например, если вы подключаетесь к общедоступной сети, такой как Starbucks, IP-адрес изменится и будет предоставлен поставщиком, с которым работает Starbucks.

  Маршрутизатор помогает устройству подключиться к глобальной сети (Интернету) с другим IP-адресом, общедоступным IP-адресом. Общедоступный IP-адрес устанавливается провайдером из пула маршрутизации, который назначает адреса в каждой сети. Публичные адреса могут быть динамическими или статическими, но пока мы не будем вдаваться в подробности.

  Я просто хочу, чтобы вы поняли, что ваш компьютер подключается к сети и сеть может идентифицировать его по его IP-адресу . Внутри сети ваш компьютер может обмениваться данными с другими компьютерами, подключенными к той же сети с помощью Ethernet или коммутатора.

  Кабель Ethernet является общей средой для каждого компьютера в сети. Переключатель можно использовать для разделения проводной сети. К коммутатору, отвечающему за передачу данных, подключено несколько кабелей. Таким образом, если компьютер A хочет отправить данные на компьютер B, коммутатор не передает сигнал на все подключенные компьютеры. Коммутатор сохраняет MAC-адреса и пересылает сообщения только там, где это необходимо. Коммутатор помогает сети избежать коллизий .

  Фото Томаса Дженсена на Unsplash

  Теперь это место, где компьютеры общаются друг с другом.

  • Дополнительно: Как я могу увидеть свой IP?

  Windows: откройте терминал Windows (cmd) — клавиша Windows + R и введите ipconfig или ipconfig /all набор правил для успешной и безошибочной связи. Архитектура протокола позволяет передавать данные с одного компьютера на другой в рамках определенного набора операций с использованием аппаратного и программного обеспечения.

  Каждый процесс, например общение, определяется моделью. В данном случае нашей моделью является OSI (Open System Interconnection) модель . Эта модель имеет семь слоев. Например, чтобы понять, как это используется, модель упрощает для компании тестирование, на каком уровне их программное обеспечение продукта раздавлено и почему оно содержит ошибки, потому что их продукт или данные должны проходить между различными уровнями.

  Это путешествие между разными слоями. Каждый уровень использует разные протоколы. Каждый протокол может использовать различное аппаратное или программное обеспечение. Каждый уровень не связан с предыдущим, т.е. если он показывает ошибки, то проблема существует на конкретном уровне только потому, что каждый уровень выполняет свою задачу.

  Семь уровней модели OSI:

  Движение снизу вверх

  Как данные перемещаются с уровня на уровень

  Чтобы понять основы, мы рассмотрим основы передачи данных с одного уровня на другой без технических подробностей. подробности.

  Предположим, что ethernet является средой, и теперь данные проходят через нее в виде сигнала. Передача данных — это передача пакетов от прыжка к прыжку до конечного пункта назначения. Это называется прыжковой сетью.

  Сетевой переход

  Данные начинают свой путь с физического уровня, который содержит кабели, физическую среду передачи. Данные — это сигнал. Эти сигналы интерпретируются в форме 0 и 1 на первом уровне. Пришло время перейти ко второму уровню, который называется уровнем канала передачи данных. Он отвечает за кадрирование сообщения в разных фрагментах и ​​поиск сетевого пути, по которому будут следовать данные. Собирает Mac-адреса узлов, принадлежащих к одной сети, и определяет путь, по которому кадры должны следовать от узла к узлу (9).0079 сеть прыжков ).

  Далее мы переходим к сетевому уровню (уровень 2), который работает по протоколу IP. Этот уровень собирает IP-адреса от конечных узлов до отправителя и получателя, который является конечным пунктом назначения. Затем транспортный уровень (уровень 3) опирается на протокол IP и создает заголовок пакета, который включает в себя MAC и IP, найденные ранее. Давайте объясним это ниже.

  Транспортный уровень и протокол TCP/IP

  Транспортный уровень — это четвертый уровень модели OSI. Транспортный уровень обрабатывает объем данных, их скорость и пункт назначения. Этот уровень тоже должен работать по протоколу.

  Этот уровень использует TCP (протокол управления передачей). Этот протокол, известный как протокол TCP/IP, основан на протоколе IP сетевого уровня (уровень 3).

  Четвертый уровень гарантирует, что данные не содержат ошибок и доставляются последовательно без потерь или дублирования. Обеспечивает надежность и отвечает за полный контроль над передачей данных до установления сеанса на следующем уровне. Также транспортный уровень отвечает за сегментацию пакета.

  Разбивает большие объемы данных на пакеты, и эта операция обеспечивает целостность данных . Основными операциями TCP являются сегментация пакетов, подтверждение сообщений, управление трафиком и мультиплексирование сеансов.

  Путь узлов, переходы между MAC-адресами и IP-адресами известны из предыдущих уровней, как было сказано ранее. ПТС сейчас добавляет информацию в заголовок каждого пакета , который включает в себя порт источника и порт назначения, порядковые номера, номер подтверждения и поле контрольной суммы.

  Структура заголовка TCP показана ниже:

  Номер ACK содержит значение следующего пакета, который ожидает получатель из последовательности. Таким образом TCP обеспечивает надежность . Для каждой неудачной передачи данных, содержащей ошибку, TCP обеспечивает повторную передачу и продолжает отправлять безошибочные пакеты.

  Между узлами должно быть установлено соединение для обмена информацией. TCP ориентирован на соединение и обеспечивает двустороннюю связь . TCP-соединение устанавливается в рамках трехэтапного рукопожатия. Как и , буквальное рукопожатие между клиентом и сервером для того, чтобы узнать друг друга и обменяться пакетами данных.

  Трехстороннее рукопожатие TCP между клиентом и сервером

  Чтобы продолжить работу со следующими уровнями, мы кратко рассмотрим, как они работают.

  Теперь мы переходим на сеансовый уровень (уровень 5). Он отвечает за открытие, поддержание и завершение сеанса связи между узлами. Также предоставляет механизмы аутентификации для проверки пользователей (т.е. проверка пароля).

  Теперь данные перемещаются на уровень представления. Сжатие и шифрование/дешифрование данных являются его основными функциями. Также известен как уровень синтаксиса, потому что он обрабатывает синтаксис, который требуется следующему уровню (приложению) (т. е. переводу ASCII).

  Понятно, что прикладной уровень поддерживает приложения, верно? Поддерживает SSL, FTP и SSH, которые, возможно, будут подробно описаны в другой статье. Просто обратите внимание, что этот уровень поддерживает сервисов , таких как почта и передача файлов, а также взаимодействие с приложениями .

  Наконец мы добрались до последнего уровня, прикладного уровня (уровень 7).

  Наш последний шаг.

  Прикладной уровень — это самый высокий уровень модели OSI. Этот уровень ближе всего к конечному пользователю и поддерживает протоколы клиент-сервер, такие как HTTP, который является одним из самых популярных. Также поддерживает DNS, FTP, HTTPS, SMTP и т. д. Позволяет выборка ресурсов , таких как страницы веб-сайта (HTML, изображения, таблицы стилей). Это абстрактный слой. Обеспечивает доступность и позволяет пользователям взаимодействовать с программными приложениями. Передача файлов и электронной почты, службы доменных имен, вход на удаленные серверы — это функции последнего уровня.

  Заключение

  В этой статье рассматриваются основы компьютерных коммуникаций. Теперь вы знаете, как данные передаются по кабелю в виде сигнала на другой компьютер в удобочитаемой форме, проходя по разным уровням и протоколам.