Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники



страница6/10
Дата26.07.2014
Размер1.79 Mb.
ТипУрок
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Структура дискового раздела


Как и в любой файловой системе UNIX, в составе ext2 можно выделить следующие составляющие: блоки и группы блоков; индексный дескриптор; суперблок.

Всё пространство раздела диска разбивается на блоки фиксированного размера, кратные размеру сектора: 1024, 2048, 4096 или 8192 байт. Размер блока указывается при создании файловой системы на разделе диска. Меньший размер блока позволяет сэкономить место на жёстком диске, но также ограничивает максимальный размер файловой системы. Все блоки имеют порядковые номера. С целью уменьшения фрагментации и количества перемещений головок жёсткого диска при чтении больших массивов данных блоки объединяются в группы блоков.

Базовым понятием файловой системы является индексный дескриптор, или inode. Это специальная структура, которая содержит информацию об атрибутах и физическом расположении файла. Индексные декрипторы объединены в таблицу, которая содержится в начале каждой группы блоков.

Суперблок — основной элемент файловой системы ext2. Он содержит общую информацию о файловой системе: общее число блоков и индексных дескрипторов в файловой системе, число свободных блоков и индексных дескрипторов в файловой системе, размер блока файловой системы, количество блоков и индексных дескрипторов в группе блоков, размер индексного дескриптора, идентификатор файловой системы.

Суперблок находится в 1024 байтах от начала раздела. От целостности суперблока напрямую зависит работоспособность файловой системы. Операционная система создаёт несколько резервных копий суперблока на случай повреждения раздела. В следующем блоке после суперблока располагается глобальная дескрипторная таблица — описание групп блоков, представляющее собой массив, содержащий общую информацию обо всех группах блоков раздела.


Группа блоков


Все блоки раздела ext2 разбиваются на группы блоков. Для каждой группы создаётся отдельная запись в глобальной дескрипторной таблице, в которой хранятся основные параметры.

Битовая карта блоков — это структура, каждый бит которой показывает, отведён ли соответствующий ему блок какому-либо файлу. Если бит равен 1, то блок занят. Аналогичную функцию выполняет битовая карта индексных дескрипторов, которая показывает, какие именно индексные дескрипторы заняты, а какие нет. Ядро Linux, используя число индексных дескрипторов, содержащих каталоги, пытается равномерно распределить inode каталогов по группам, а inode файлов старается по возможности переместить в группу с родительским каталогом. Все оставшееся место, обозначенное в таблице как данные, отводится для хранения файлов.


Система адресации данных


Система адресации данных — это одна из самых важных составляющих файловой системы. Именно она позволяет находить нужный файл среди множества как пустых, так и занятых блоков на диске.

Фpng" name="graphics14" align=left hspace=12 width=428 height=262 border=0>айловая система ext2 использует следующую схему адресации блоков файла. Для хранения адреса файла выделено 15 полей, каждое из которых состоит из 4 байт. Если файл умещается в 12 блоков, то номера соответствующих кластеров непосредственно перечисляются в первых двенадцати полях адреса. Если размер файла превышает 12 блоков, то следующее поле содержит адрес кластера, в котором могут быть расположены номера следующих блоков файла. Таким образом, 13-е поле используется для косвенной адресации.

При максимальном размере блока в 4096 байт кластер, соответствующий 13-му полю, может содержать до 1024 номеров следующих блоков файла. Если размер файла превышает 12+1024 блоков, то используется 14-е поле, в котором находится адрес кластера, содержащего 1024 номеров кластеров, каждый из которых ссылается на 1024 блока файла. Здесь применяется уже двойная косвенная адресация. И наконец, если файл включает более 12+1024+1048576 блоков, то используется последнее 15-е поле для тройной косвенной адресации.

Данная система адресации позволяет при максимальном размере блока в 4096 байт иметь файлы, размер которых превышает 2 TB.



Third Extended File System (третья версия расширенной файловой системы), сокращённо ext3 или ext3fs — журналируемая файловая система, используемая в операционных системах на ядре Linux, является файловой системой по умолчанию во многих дистрибутивах. Основана на ФС ext2, начало разработки которой положил Стивен Твиди.

Основное отличие от ext2 состоит в том, что ext3 журналируема, то есть в ней предусмотрена запись некоторых данных, позволяющих восстановить файловую систему при сбоях в работе компьютера.

Стандартом предусмотрено три режима журналирования:


  • writeback: в журнал записываются только метаданные файловой системы, то есть информация о её изменении;

  • ordered: запись данных в файл производится гарантированно до записи информации о изменении файла;

  • journal: полное журналирование как метаданных ФС, так и пользовательских данных.

Fourth Extended File System (четвёртая версия расширенной файловой системы), ext4, или ext4fs — журналируемая файловая система, используемая в ОС с ядром Linux. Основана на файловой системе ext3.

Впервые экспериментальная поддержка ext4 была выпущена 10 октября 2006.



Характеристика

Основной особенностью стало увеличение максимального объёма одного раздела диска до 1 эксабайта (260 байт) при размере блока 4Kb, и увеличение размера одного файла до 16 терабайт. Кроме того, в ext4 представлен механизм пространственной (extent) записи файлов (новая информация добавляется в конец заранее выделенной по соседству области файла), уменьшающий фрагментацию и повышающий производительность.



Типы файлов ОС «Linux».

В операционных системах на базе ядра «Linux» понятие типа файла никак не связано с его расширением. Следить за расширениями файлов функция приложений, а не операционной системы. Поэтому в атрибутах файлов в Linux не хранится информация о типе данных в них. Там есть информация о более существенном делении, связанном с тем, что в «Unix»-подобных системах все объекты — это файлы. Все объекты — это весьма разнообразное явление. Поэтому тип файла в «Linux» – это скорее тип объекта, но не тип данных в файле (как например, в Windows).

Итак, при работе с ОС «Linux» важно понимать, что любой объект ОС является файлом. Это ключевая особенность ОС «Linux» по сравнению с операционными системами семейства «Windows».

В операционной системе Linux существуют следующие типы файлов:


Обычные (регулярные) файлы.

Сюда относятся все файлы с данными, играющими роль ценной информации сами по себе. «Linux» все-равно текстовый перед ней файл или бинарный. В любом случае это будет обычный файл. ОС «Linux» не накладывает никаких ограничений на структуру данных файлов. К их содержимому возможен как последовательный, так и прямой доступ.


Каталоги

Каталоги - это файлы, в качестве данных которых выступают списки других файлов и каталогов. Именно в данных каталога осуществляется связь имени файла (словесного обозначения для людей) с его индексным дескриптором (истинным именем-числом). Отсюда следует, что один и тот же файл может существовать под разными именами и/или в разных каталогах: все имена будут связаны с одним и тем же индексным дескриптором (механизм жестких ссылок). Также следует, что файлы всегда содержаться в каталогах, иначе просто недоступны.




Ссылки

В ОС «Linux» принято различать символические и жесткие ссылки, каждая из которых имеет особенное значение.

Жёсткая ссылка является прямой, т.е. указывает непосредственно на индексный дескриптор файла. Жесткие ссылки не могут указывать на файл, находящийся в другой файловой системе.

Символьная ссылка — это файл в данных которого, содержится указание на адрес другого файла по его имени (но не индексному дескриптору). Символические ссылки могут содержать произвольное имя, т.е. в них разрешается указывать на файлы, хранящиеся в других файловых системах и даже на несуществующие файлы. В процессе поиска файла по символическим ссылкам, ядро извлекает хранящиеся в них имена. Файл, адресуемый символической ссылкой, и сама ссылка представляют собой разные объекты файловой системы. ОС «Linux» подсчитывает количество ссылок на каждый файл и при удалении файла не освобождает блоки данных до тех пор, пока не будет удалена последняя ссылка на него.


Сокеты и именованные каналы (FIFO)

Сокет - это специальный тип файла, используемый процессами для взаимодействия друг с другом. Установленные посредством сокетов соединения позволяют процессам взаимодей­ствовать, не подвергаясь влиянию других процессов. Несмотря на то, что другие процессы распознают файлы сокетов как элементы каталога, только процессы, между которыми установлено соответствующее соединение, могут осуществлять чтение и запись файлов сокета.

Именованные каналы подобны сокетам, поскольку тоже используются для взаимодействия между процессами, однако в отличие от сокетов в именованных каналах данные передаются только в одном направлении.
Файлы блочных и символьных устройств

Файлы блочных и символьных устройств позволяют приложениям получать доступ к аппаратным средствам и периферийному оборудованию системы. На этапе конфигурирования к ядру ОС Linux динамически подгружаются необходимые модули, предназначенные для управления аппаратными средствами системы. За управление конкретным устройством отвечает специальный модуль, называемый драйвером устройства.

Драйверы устройств образуют стандартный интерфейс взаимодействия, который воспринимается пользователем как набор обычных файлов. Получив запрос к файлу символьного или блочного устройства, ядро передает данный запрос соответствующему драйверу. Файлы блочных и символьных устройств сами по себе не являются драйверами. Их можно рассматривать как шлюзы, через которые драйвер принимает запросы на выполнение предусмотренных операций.

Типы файлов ОС «Windows».
Тип файла ОС «Windows» определяется по расширению. Он задает не только вид файла на экране, но и определяет, какой программой создан файл. Благодаря расширению операционная система распознаёт тип файла и запускает соответствующую ему программу. Просмотреть все зарегистрированные в системе типы файлов можно, открыв Проводник и пройдя по меню: Сервис – Свойства файлов – вкладка Типы файлов.
Файл одного типа можно открывать несколькими программами, но по умолчанию ему всегда соответствует одна программа. В противном случае система выдаст список программ, и предложит выбрать, какую из них использовать для открытия выбранного типа файла.
1. Командные (исполняемые, приложения) – EXE, COM, BAT.

В своем теле содержат команды, предназначенные для исполнения. Это основные файлы. Именно они запускают программы. Все остальные файлы являются обслуживающими.

COM. Двоичный исполняемый под MS-DOS файл. EXE. Двоичный исполняемый под управлением MS-DOS или MS Windows самонастраивающийся файл. BAT. Командный файл MS-DOS. В нем записывается последовательность двоичных программ, выполняемых под управлением MS-DOS.

2. Системные – SYS.

Несет в себе необходимую для операционной системы информацию. Они указывают системе порядок запуска тех или иных приложений. С помощью этих файлов расширяются возможности системы. По всем этим причинам, системные файлы НЕЛЬЗЯ удалять, переименовывать, перемещать.



3. Библиотеки – DLL, LIB, DAT.

Несет в себе необходимую для того или иного приложения информацию. С помощью этих файлов расширяются возможности приложения: звучит музыка, меняются уровни, трансформируется графика, … Поэтому эти файлы НЕЛЬЗЯ удалять, переименовывать, перемещать.



4. Текстовые

TXT

Самый простой файл. Содержит только текст.



HTML

Это язык разметки. Содержит текст, тэги и ссылки на медиаобъекты (другие файлы, рисунки, музыку, видео, флеши и т.д.). В программе «Блокнот» этот файл будет представлен в виде обычного текста. Однако, в браузере он предстанет во всей своей красе – появятся рисунки, зазвучит музыка, начнет действовать анимация. Важное замечание: медиаобъекты не внедряются внутрь файла.



DOC

Это специальный файл для программы Microsoft WORD. Содержит в себе текст, встроенную графику, простейшую анимацию, макросы (простейшие последовательности команд).



XLS

Это специальный файл для программы Microsoft EXCEL. Содержит в себе текст, встроенную графику, простейшую анимацию, встроенные формулы и функции, макросы. Эти файлы могут выполнять арифметические и логические операции, делать очень даже сложные расчеты.



PPT

Это специальный файл для программы Microsoft POWERPOINT. Содержит в себе текст, встроенную графику, музыку, сложную анимацию, макросы. Служит для рекламных, просветительских, развлекательных целей.



PUB

Это специальный файл для программы Microsoft Publisher, отличающееся от Microsoft Word тем, что акцент в нём делается на проектирование разметки страницы, а не на оформление и проверку текста. Содержит новые и усовершенствованные средства, помогающие эффективно создавать, настраивать и многократно использовать разнообразные маркетинговые материалы, адаптированные под конкретные потребности компании.



PAS, BAS, …

Эти файлы обслуживают языки программирования и служат для написания новых программ. Внутри языка эти файлы представляют собой простой текст. Однако, после компиляции в командный файл, сами уже являются программой.




  1. Мультимедиа

    1. Аудио

      1. WAV представляет собой некомпрессированный звуковой файл, то есть они дают звук в максимальном качестве. WAV-файлы больше распространены в операционной системе Windows. Если вы посылаете на конкурс джингл в виде WAV -файла, можете быть уверены, что ваше произведение прозвучит для жюри так же, как у вас дома. Положительной характеристикой этих форматов является и то, что эти файлы готовы для создания качественного аудио-CD. Недостатком некомпрессированного аудиоформата является большой объем WAV/AIFF-файлов.

      2. CDA – тип аудио для компакт дисков. (CD Audio Track).

      3. MP3 имеет гораздо меньший объем, и его можно легко переслать по электронной почте. Происходит это за счет алгоритмов компрессирования (сжатия), что несколько ухудшает звук. Чем больше степень сжатия, тем меньше объем файла и хуже качество звука.

      4. MIDI-файл (также может обозначаться как SMF – Standart MIDI File) НЕ СОДЕРЖИТ звуков, в нем прописаны лишь управляющие команды для звукового модуля – на таком-то MIDI-канале выбран такой инструмент, нота такая-то нажата с такой-то скоростью, нота отпущена, нажата педаль сустейна и т.п. MIDI-файл хорош тем, что он занимает ОЧЕНЬ мало места (от 1 КБ до 300КБ) и его легко переслать по электронной почте, а для его создания не нужно дополнительного оборудования – как правило, встроенные звуковые карты имеют программно или аппаратно реализованный GM-модуль.

      5. KAR – караоке.




    1. Видео

      1. AVI (Audio Video Interleaved) технология Windows Video File фирмы Microsoft

      2. MPEG Стандарт сжатия MPEG разработан Экспертной группой кинематографии (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видео файлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат. Существуют разные стандарты MPEG (как их еще иногда называют фазы - phase): MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7. MPEG...




  1. Графические

    1. Растровые

      1. BMP родной формат Windows. Он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под управлением этой операционной системы. Применяется для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows и, по сути, больше ни на что не пригоден. Способен хранить как индексированный (до 256 цветов), так и RGB-цвет (16.700.000 оттенков). Существует разновидность формата ВМР для опрерационной системы OS/2.

      2. JPG (Joint Photographic Experts Group). Строго говоря JPEG'ом называется не формат, а алгоритм сжатия, основанный не на поиске одинаковых элементов, как в RLE и LZW, а на разнице между пикселами. Кодирование данных происходит в несколько этапов. Сначала графические данные конвертируются в цветовое пространство типа LAB, затем отбрасывается половина или три четверти информации о цвете (в зависимости от реализации алгоритма). Далее анализируются блоки 8х8 пикселов. Для каждого блока формируется набор чисел. Первые несколько чисел представляют цвет блока в целом, в то время, как последующие числа отражают тонкие делали. Спектр деталей базируется на зрительном восприятии человека, поэтому крупные детали более заметны.

      3. GIF Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован, были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). GIF позволяет записывать изображение "через строчку" (Interlaced), благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением. Это достигается за счет записи, а затем подгрузки, сначала 1, 5, 10 и т.д. строчек пикселов и растягивания данных между ними, вторым проходом следуют 2, 6, 11 строчки, разрешение изображения в интернетовском браузере увеличивается. Таким образом, задолго до окончания загрузки файла пользователь может понять, что внутри и решить, стоит ли ждать, когда файл поднимется весь. Черезстрочная запись незначительно увеличивает размер файла, но это, как правило, оправдывается приобретаемым свойством. Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов. Для полиграфии этого явно недостаточно

    2. Векторные

      1. WMF (Windows Metafile) Векторный формат WMF использует графический язык Windows и, можно сказать, является ее родным форматом. Служит для передачи векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях для передачи "голых" векторов. WMF искажает (!) цвет, не может сохранять ряд параметров, которе могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, не может содержать растровые объекты, не понимается очень многими программами на Macintosh.

      2. CRD Формат известен в прошлом низкой устойчивостью, плохой совместимостью файлов, искажением цветовых характеристик внедряемых битовых карт, тем не менее пользоваться CorelDRAW чрезвычайно удобно, он имеет неоспоримое лидерство на платформе РС. Многие программы на РС (FreeHand, Illustrator, PageMaker - среди них) могут импортировать файлы CorelDRAW.

      3. PSD Внутренний формат популярного растрового редактора Photoshop в последнее время стал поддерживаться все большим количеством программ. Он позволяет записывать изображние со многими слоями, их масками, дополнительными Альфа-каналами и каналами простых (spot) цветов (начиная с версии 5), контурами и другой информацией - все, что может сделать Photoshop. В версии 3.0 появляются слои, контуры и RLE-компрессия, в 4-й версии алгоритм улучшается, файлы становятся еще меньше. В версии 5 реализован принципиально иной подход к управлению цветом.

УРОК 8. Сети.

В середине 50х годов СССР запустил первый искусственный спутник Земли. В условиях «холодной» войны это был «жестокий удар» по боеспособности США. С целью разработок новейших систем защиты в 1957 г. в США было создано Агентство перспективных разработок ARPA.

В своей работе ARPA столкнулось с проблемой объединения работ исследовательских учреждений Америки. Таким образом, появилась концепция сети, которая предусматривала интегрирование в единую структуру множества «подсетей». При чем каждая, оставаясь индивидуальной, являлась частью целого.

В 1961 году студент Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology) Леонард Клейнрок (Leonard Kleinrock) описывает технологию, способную разбивать файлы на куски и передавать их различными путями через сеть.

В 1963 году руководитель компьютерной лаборатории ARPA Джон Ликлидер (J.C.R.Licklider) предлагает первую детально разработанную концепцию компьютерной сети. В Вашингтоне показывают мост, переходя через который, Ликлидер, якобы, сделал это открытие.

В 1967 году Ларри Робертс (Larry Roberts), практик, воплощающий в жизнь теоретические идеи Ликлидера, предлагает связать между собой компьютеры ARPA. Начинается работа над создание ARPANET.



29 октября 1969 года - день рождения Интернета. В 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км — в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) — провели сеанс связи.

В 1971 году Рэй Томлисон (Ray Tomlison), программист из компьютерной фирмы Bolt Beranek and Newman, разрабатывает систему электронной почты и предлагает использовать значок @ ("собака").

В 1973 г. ARPA-NET становится международной. К сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые организации из Великобритании и Норвегии.

В 1974 году открыта первая коммерческая версия ARPANET - сеть Telenet.

В 1976 году Роберт Меткалф (Robert Metcalfe), сотрудник исследовательской лаборатории компании Xerox. создает Ethernet - первую локальную компьютерную сеть.

В 1977 году число хостов достигло ста.

В 1983 г. появился новый механизм доступа в ARPA-NET – TCP/IP при помощи телефонной сети.

В 1984 году была разработана система доменных имён. Число хостов превысило тысячу.

В 1986 году Национальный Фонд Науки США (The National Science Foumdation) создал NSFNET (настоящая INTERNET), связавшую центры с "суперкомпьютерами". Эта сеть доступна лишь для зарегестрированных пользователей, в основном, университетов.

В 1988 году был разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат).

В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN) родилась концепция Всемирной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI. Число хостов превысило 10 тысяч.

В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (т. н. «дозво́н» — англ. Dialup access).

В 1991 году Европейская физическая лаборатория CERN создала известный всем протокол - www - World Wide Web. Эта разработка была сделана, прежде всего, для обмена информацией среди физиков. Появляются первые компьютерные вирусы, распространяемые через Интернет.

В 1993 году создан первый интернет-броузер Mosaic, созданный Марком Андреесеном (Marc Andreesen) в Университете штата Иллинойс (University of Illinois). Число интернет-хостов превысило 2 млн., в Сети действует 600 сайтов.

В 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет».
В 1996 году началось соревнование между браузерами Netscape, созданным под руководством Марка Андреесона, и Internet Explorer, разработанным компанией Microsoft. В мире существует 12.8 млн. хостов и 500 тыс. сайтов.

В 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией.

В 2002 году Сеть Интернет связывает 689 млн. человек и 172 млн. хостов. Разрабатываются новые технологии Интернета, которые должны заменить "старый Интернет", расширить его функции или создать национальные компьютерные сети.

В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах.

С 22 января 2010 года прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции.
Локальные сети LAN. Классификация сетей.
Современное производство требует высоких скоростей обработки информации. Для управления крупными предприятиями, находящихся в различных районах города, становится важным объединения компьютеров (РАБОЧИХ СТАНЦИЙ) в сеть.
СЕРВЕР – отдельный ПК сети, обеспечивающий ее пользователей отдельными услугами.

РАБОЧАЯ СТАНЦИЯ – ПК, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ресурсам.



Классификация локальных сетей.


1. система централизованной обработки информации.


центральная ЭВМ



терминал


терминал



терминал


2. система распределенной обработки информации.


ЭВМ 1

ЭВМ 3

ЭВМ 2




Классификация систем распределенной обработки информации.


1. многомашинный вычислительный комплекс.

Это группа установленных рядом компьютеров, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и совместно выполняющих единый информационно-вычислительный процесс.



2. компьютерная вычислительная сеть.
Это совокупность ЭВМ и терминалов, объединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Различие систем распределенной обработки информации:

1. Размерность – (КВС – десятки и сотни машин, находящихся на значительном удалении друг от друга; ММВК – несколько машин, находящихся не далее, чем в одном помещении);

2. Разделение функций – (в ММВК все функции принадлежат одной машине);

3. Необходимость решения в КВС задачи маршрутизации сообщений.

Классификация компьютерных вычислительных сетей.


1. сеть с выделенным сервером.

Одна машина в сети выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями.



2.одноранговая сеть (рабочая группа).

Нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций, нет единого устройства хранения данных.




Основные топологии локальных сетей.

2

1
1

4

3

5
.
Кольцевая – соединение узлов сети по замкнутой кривой. Выход одного соединяется со входом другого компьютера и т.д. Очевидно, что выход из строя одного компьютера влечет за собой нарушение работоспособности всей сети. Типичный пример кольцевой топологии – многомашинный вычислительный комплекс.


2
2

3

1
.
Шинная – соединение узлов сети через шину. Данные передаются по шине в обе стороны, что дает возможность поступления информации на все узлы сети. Однако, принимает информацию только та машина, которой она адресована. Типичные примеры шинной топологии – локальные вычислительные сети. В качестве шины выступает ХАБ или СВИЧ.




3
1

5

3

Ц

4

2
.
Звездообразная – соединение узлов сети через центральный узел. Вся информация проходит исключительно через центральный узел. Очевидно, что выход из строя центрального узла влечет за собой нарушение работоспособности всей сети. Типичный пример звездообразной топологии – системы централизированной обработки информации.
Соединение компьютеров в сеть.




Чтобы создать сеть, первым делом вам понадобятся сетевые платы (по одной на каждый компьютер) и соответствующие сетевые кабели.

Сетевые платы имеют выход, который называется портом. Кабели на своих концах имеют коннекторы. Через эти порты и коннекторы, и соединяются между собой сетевые платы и кабели, а в конечном счете компьютеры.



Классификация кабелей.

1. Витая пара – состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на сигналы. Скорость передачи – 0,25 – 1 Мбит/сек

2. Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку. До недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его высокой помехозащищенностью, а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных . излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше. Сложнее и установка разъемов на концах кабеля.

3. Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель — это принципиально иной тип кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент - это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно.

4. Бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов. Радиоканал может обеспечить связь на многие десятки, сотни и даже тысячи километров. Скорость передачи может достигать десятков мегабит в секунду (здесь многое зависит от выбранной длины волны и способа кодирования). Однако в локальных сетях радиоканал не получил широкого распространения из-за довольно высокой стоимости передающих и приемных устройств, низкой помехозащищенности, полного отсутствия секретности передаваемой информации и низкой надежности связи.

Способы соединения компьютеров в сеть.


1. Т-образное соединение

2. Через ХАБ или СВИЧ.

ХАБ или СВИЧ





Межсетевой обмен. TCP/IP-протокол.

При разработке коммуникационных систем следует учитывать, что «Одна сеть не может обслужить всех пользователей», однако «Пользователи хотят универсального взаимодействия».

Поэтому нашей целью является создание унифицированного, объединенного взаимодействия сетей, поддерживающих универсальное коммуникационное средство.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Технология, которая сделала возможным взаимное соединение большого числа разделенных физических сетей и заставила их работать как одно единое целое называется межсетевым обменом (internetworking) или INTERNET.
Свойства объединенной сети (Интернета).


  1. Базовая архитектура объединенной сети скрыта от пользователя.

  2. Топология сетевых взаимодействий не предписывается.

  3. Все сети равны между собой.

  4. Каждая сеть согласна передавать через себя любые промежуточные данные.

  5. Отдельный компьютер сети воспринимается как отдельная сеть.

  6. Все машины в Интернете имеют идентификатор (имена или адреса).


TCP/IP-протокол.

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Реализация стека TCP/IP в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.
Итак, лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:


  1. Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

  2. Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

  3. Это метод получения доступа к сети Internet.

  4. Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

  5. Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.

  6. Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.


Структура протоколов TCP/IP.

1. Физический и канальный уровень (ETHERNET, TOKEN RING, FDDI, X.25, SLIP).

2. Уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов (IP, ICMP, RIP, OSPF, ARP).

3. Основной уровень (TCP, UDP). На этом уровне функционируют протокол управления передачей информации.

4. Прикладной уровень. К нему относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Протокол межсетевого взаимодействия IP.
Основу транспортных средств стека TCP/IP составляет протокол межсетевого взаимодействия IP.
Основные функции протокола межсетевого взаимодействия IP:

- перенос между сетями различных типов (между компьютерами) адресной информации в унифицированной форме;

- сборка и разборка пакетов при передаче их между сетями (между компьютерами) с различным максимальным значением длины пакета.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники
Кратко описать профессию из различных направлений приведенной классификации в теоретическом материале (Уро Информатика) по плану
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок-зачет по теме «Информация и информационные процессы» Раздел программы: «Теоретическая информатика». Тема урока: зачет по теме «Информация и информационные процессы». Тип урока: урок-повторение Вид: урок-зачет
Время проведения: последний из трех уроков по теме «Информация и информационные процессы» (базовый курс)
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок по информатике в 8 классе. Тема урока: Предмет информатики. Цели урока: дать первое представление о предмете информатики как науки
...
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок по курсу «Основы информатики и вычислительной техники»

Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconМагнитное поле Земли
Этот урок урок над темой, урок мировоззренческий, урок философский. Я убеждена в том, что знания о среде своего обитания «о колыбели...
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок «Древний Восток»
Данный урок – это повторительно – обобщающий урок
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок по математике: (2 класс) «законы умножения математики (переместительный закон)»
Сегодня у нас необычный урок математики: мы с вами отправимся в музей математической техники
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок географии по теме: «географическая оболочка земли»
Данный урок составлен учителем самостоятельно без использования литературы. Урок апробирован на обучающихся школы №15
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок №1 «Дроби» Урок №2 «Сравнение дробей» Урок №3 «Нахождение части числа» Урок №4 «Нахождение числа по его части»
Методический комплекс: Петерсон Л. Г. Математика. 4 класс. – М.: Издательство «Ювента», 2003
Урок информатика урок информация. Урок история вычислительной техники iconУрок по теме «Внутренняя энергия»
Урок проводится в режиме on-lain, теоретическая информация о внутренней энергии и анимации для демонстрации физических опытов заимствуется...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org