Перечислите аппаратные средства необходимые для работы компьютерных сетей и запишите их назначение
3.1) сетевые соединительные средства: коннекторы (разъемы), трансиверы, репитеры (повторители), пассивные концентраторы сигналов, активные концентраторы сигналов, коммутаторы (switch), мультиплексоры, мосты;
3.2) межсетевые соединительные средства: повторители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, модемы (условно);
4) передающая среда:
4.1) проводная передающая среда: коаксиальный кабель (тонкий, толстый), витая пара, волоконно-оптический кабель;
4.2) беспроводная передающая среда;
4.3) широкополосные сигналы;
4.4) инфракрасные лучи;
5) периферийное оборудование (принтеры, плоттеры, сканеры и т. д.).
В локальных сетях компьютеры могут использоваться в роли:
— клиентов, которые используют сетевые ресурсы, но не предоставляют свои ресурсы другим компьютерам;
— одноранговые узлы, работающие с сетевыми ресурсами и разрешающих доступ других машин к своим ресурсам;
— серверов, предоставляющих ресурсы сети другим машинам.
Сетевой адаптер (сетевая карта, карта сетевого интерфейса (NIC), сетевой модуль, сетевой контроллер) вставляются в свободное гнездо шины расширения материнской платы компьютера и подсоединяются с помощью разъема к кабелю сети (таких разъемов на плате адаптера может быть несколько). В сервере может быть установлено несколько сетевых адаптеров.
Сетевой адаптер реализует протоколы физического и канального уровней. Существующие сетевые адаптеры различаются по используемому методу доступа (Ethernet, ArcNet, TokenRing), по стандарту шины расширения (ISA, EISA, MCA, PCI, VLB).
Драйверы сетевых адаптеров
Для работы сетевого адаптера необходим драйвер. Драйверы сетевых адаптеров инсталлируются отдельно при подключении сетевых адаптеров к компьютеру. Драйверы должны находиться на жестком диске компьютера или в ПЗУ. Изначально сетевые адаптеры поддерживали лишь один из протоколов определенного метода доступа (Ethernet, ArcNet, TokenRing), что создавало определенные проблемы, поскольку серверам в ряде случаев необходимо отвечать на несколько протоколов и взаимодействовать с несколькими платами. Для устранения этого недостатка были разработаны интерфейсы драйверов, позволяющие привязывать платы к различным протоколам.
В настоящее время существует два несовместимых интерфейса:
— ODI (Open Drive Interface) — открытый сетевой интерфейс, разработанный фирмами Novel, Apple и другими крупными сетевыми фирмами, и
— NDIS — спецификация интерфейсов сетевых драйверов компании Novel.
Интерфейсы NDIS и ODI позволяют выполнять привязку различных сетевых драйверов к разным протоколам, даже нескольким.
NDIS применяется чаще всего в Windows NT; большинство других сетевых продуктов, в том числе и Novel NetWare, используют ODI.
· Т-коннекторы — небольшой тройник, который с одной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух других сторон подключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля с разъёмами на концах. Тип кабеля — 10 Base 2.
· В-коннектор — цилиндрический соединитель для двух отрезков коаксиального кабеля.
· RI-45 — разъём витой неэкранированной пары. Кабель — 10 Base T. (Разъём для телефонной линии — RI-45).
· Трансивер — устройство для подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю. На корпусе трансивера имеется 3 разъёма: два для подключения к толстому кабелю, один — для трансиверного. Трансиверный кабель — многожильный кабель, экранированный кабель, соединенный сетевой адаптер с трансивером, толстый кабель 10 Base 2. В нужных местах прокалываются вампиры, к вампирам подключается трансивер. Трансивер (приёмопередача) — устройство, выполняющее генерацию и приём передаваемых данных.
· Пассивный концентратор — устройство, представляющее собой небольшую металлическую коробочку, к которой подключается несколько рабочих станций (обычно не больше трёх). Пассивный концентратор не обеспечивает усиление сигнала. Применяется на расстоянии не больше 30 метров. Такие концентраторы не пригодны в высокоскоростных сетях. В настоящее время не выпускаются.
· Активный концентратор. В дополнении к функциям пассивного концентратора обеспечивает усиление сигнала, надёжную работу на расстоянии 600 метров, имеет автономный источник питания, количество подключаемых станций — 4, 8, 16 и т. д. При небольшом количестве каналов (3-4 канала) активный концентратор может быть выполнен в виде платы, вставляемой в РС, выполняющий роль сервера. Активный концентратор может функционировать как простой усилитель (при этом вместе с полезным сигналом усиливаются и шумы, что является существенным недостатком) или как генератор (повторитель сигналов). Такие активные концентраторы выполняют роль повторителей. Их называют многопортовыми повторителями.
Коммутатор (switch) или интеллектуальный концентратор — устройство, подобное концентратору, но более интеллектуальное, объединяет в себе свойства концентратора и моста. Коммутатор направляет поступивший пакет не по всем узлам сети, как это делает пассивный или активный концентратор, а к конкретному узлу (по адресу получателя пакета). Применение таких устройств является эффективным средством наращивания локальных сетей (позволяет устранить перегруженность в сети пакетами данных и устраняет сетевые ошибки).
4. Повторитель (Repeater) — устройство, предназначенное для соединения двух сегментов сети. Длина сегмента той или иной сети (см. раздел «Реальные сети») не должна превышать определенную величину. При нарушении этого условия необходимо ставить повторитель. Повторитель работает на физическом уровне модели OSI. Репитер выполняется в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы (в этом случае можно соединять только сегменты на тонком коаксиальном кабеле либо в виде отдельного устройства со своим источником питания). Такой повторитель стоит дороже, но позволяет подключать как сегменты на тонком, так и на толстом коаксиальном кабеле. Повторители используются также и как самое простое средство соединения однотипных локальных сетей. Такие повторители являются устройствами локального действия и обычно используются для соединений двух высокоскоростных локальных сетей, удобны тем, что могут соединять различные типы физических средств передачи сигналов (коаксиальные, волоконно-оптические кабели и витые пары). Но повторители не являются интеллектуальными средствами, не могут транспортировать пакеты и кадры между сетями, имеющими различные форматы кадров и пакетов.
Мультиплексор — устройство, использующее эффективное использование среды передачи данных, пропускная способность которых значительно выше пропускной способности устройств, участвующих в коммутации. Различают три основных вида мультиплексирования:
Статистический мультиплексатор учитывает активность устройств, могут применяться приоритеты для устройств, требующих большой частоты временных интервалов.
Мосты подразделяются на:
· внутренний (реализуется файл на сервере, который связан с двумя или более сетями);
· внешний (отдельные сетевые станции или устройства, реализующие функции моста);
· локальный (связывает локальные сети или сегменты локальных сетей через обычную кабельную систему);
· удаленный (связывает сети через телефонную линию или другим способом, отличным от кабельной системы);
· выделенный (станции, которые используются только как сетевые мосты);
· невыделенный (совмещает функции моста и рабочей станции).
Мосты, как и повторители, соединяет локальные сети или сегменты локальных сетей на аппаратном уровне, но, в отличие от повторителей, на более высоком аппаратном уровне (на уровне ПУДС по средствам трансляции кадров ПУДС одной локальной сети в другую). Мосты связывают источник и получатель информации, повышая тем самым эффективность информационного обмена. Мосты позволяют подключать друг друга в различные сети.
Межсетевые соединительные средства
Мосты и повторители (см. предыдущий раздел).
Средство связи, аналогичное мосту и осуществляющее передачу пакетов или кадров в соответствии с определенными протоколами.
Маршрутизаторы направляют пакеты или кадры в нужные межсетевые каналы с учетом адресов получателей. Маршрутизатор, в отличие от моста, является адресуемым элементом сети и выбирает только предназначенные ему кадры (пакеты). Маршрутизаторы используются как в глобальных, так и в локальных сетях. При использовании маршрутизаторов в локальных сетях взаимодействие осуществляется на подуровне управления логическими каналами (ПУЛК), в глобальных же сетях взаимодействие осуществляется на сетевом уровне.
Шлюз – межсетевой преобразователь, обеспечивающий соединение компьютерных сетей, имеющих различную архитектуру или протоколы. Шлюзы осуществляют преобразование форматов данных и открывают сеансы связи между прикладными программами.
Маршрутизатор-шлюз – средство, позволяющее выполнять как функции маршрутизатора, так и шлюза.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Аппаратные средства компьютерных сетей.
Компьютерные сети
Учитель: Кузьминов Роман Валерьевич
МАОДОПО ЛУЦ 2016
Аппаратные средства компьютерных сетей
Аппаратные средства компьютерных сетей – специальная аппаратура как компонент средств передачи.
Аппаратные средства компьютерных сетей
К аппаратным средствам относятся:
сетевые адаптеры, адаптеры локальных радиосетей;
соединительные средства:
сетевые соединительные средства: коннекторы (разъемы), трансиверы, репитеры (повторители), пассивные концентраторы сигналов, активные концентраторы, коммутаторы, мультиплексоры, мосты;
межсетевые соединительные средства: повторители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, модемы;
передающая среда:
проводная передающая среда: коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель;
беспроводная передающая среда;
инфракрасное излучение.
периферийное оборудование (принтеры, плоттеры, сканеры и т. д.).
Роли компьютеров в сетях
В компьютерных сетях компьютеры могут использоваться в роли:
клиентов, которые используют сетевые ресурсы, но не предоставляют свои ресурсы другим компьютерам;
одноранговые узлы, работающие с сетевыми ресурсами и разрешающих доступ других машин к своим ресурсам;
серверов, предоставляющих ресурсы сети другим машинам.
Сетевой адаптер
Сетевой адаптер (сетевая карта, карта сетевого интерфейса (NIC), сетевой модуль, сетевой контроллер) вставляются в свободное гнездо шины расширения материнской платы компьютера или подключается как внешнее устройство (внешний сетевой адаптер)и подсоединяются с помощью разъема к кабелю сети (таких разъемов на плате адаптера может быть несколько). В сервере может быть установлено несколько сетевых адаптеров.
Коннектор
Т-коннектор - небольшой тройник, который с одной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух других сторон подключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля с разъёмами на концах.
В-коннектор - цилиндрический соединитель для двух отрезков коаксиального кабеля.
RJ-45 - разъём витой неэкранированной пары.
RJ-11 - разъём телефонного провода.
Трансивер
Трансивер - устройство для подключения компьютера к толстому коаксиальному кабелю. Трансиверный кабель - многожильный экранированный коаксиальный кабель. В нужных местах прокалываются вампиры, к вампирам подключается трансивер.
Концентратор
Пассивный концентратор (HUB) - устройство, представляющее собой небольшую коробочку, к которой подключается несколько компьютеров. Пассивный концентратор не обеспечивает усиление сигнала. В настоящее время не выпускаются.
Активный концентратор. В дополнении к функциям пассивного концентратора обеспечивает усиление сигнала, имеет автономный источник питания, количество подключаемых станций - 4, 8, 16 и т. д. При небольшом количестве каналов (3-4 канала) активный концентратор может быть выполнен в виде платы, вставляемой вкомпьютер, выполняющий роль сервера. Активный концентратор может функционировать как простой повторитель.
Повторитель
Повторитель (Repeater) - устройство, предназначенное для соединения двух сегментов сети, усиливают сигнал. Но повторители не являются интеллектуальными средствами.
Мост
Мосты, как и повторители, соединяет локальные сети или сегменты локальных сетей на аппаратном уровне, но, в отличие от повторителей, на более высоком аппаратном уровне.
Мосты подразделяются на:
внутренний (реализуется на сервере, который связан с двумя или более сетями);
внешний (отдельные сетевые станции или устройства, реализующие функции моста);
локальный (связывает локальные сети или сегменты локальных сетей через обычную кабельную систему);
удаленный (связывает сети через телефонную линию или другим способом, отличным от кабельной системы);
выделенный (станции, которые используются только как сетевые мосты);
невыделенный (совмещает функции моста и рабочей станции).
Маршрутизаторы
Маршрутизаторы направляют пакеты или кадры в нужные межсетевые каналы с учетом адресов получателей. Маршрутизатор, в отличие от моста, является адресуемым элементом сети и выбирает только предназначенные ему кадры (пакеты). Маршрутизаторы используются как в глобальных, так и в локальных сетях.
Шлюз
Шлюз – межсетевой преобразователь, обеспечивающий соединение компьютерных сетей, имеющих различную архитектуру или протоколы. Шлюзы осуществляют преобразование форматов данных и открывают сеансы связи между прикладными программами.
Цель работы. Изучение состава аппаратного обеспечения компьютерных сетей. Изучение программного обеспечения компьютерных сетей. Приобретение умения предоставлять общий доступ к принтеру локальной сети
Изучить назначение и основные функции аппаратного обеспечения компьютерных сетей
Изучить программное обеспечение компьютерных сетей
Ответить на контрольные вопросы
Краткие сведения
При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. Компьютерная сеть представляет собой комплекс технических, коммуникационных и программных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.
Уже сейчас есть сферы человеческой деятельности, которые принципиально не могут существовать без сетей (например, работа банков, крупных библиотек и т. д.) Сети используются при управлении крупными автоматизированными производствами, газопроводами, электростанциями и т.п.
В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение - сетевое оборудование и специальное программное обеспечение - сетевые программные средства. Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.
Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати - сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера - файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером. Основными компонентами сети являются рабочие станции, серверы, передающие среды (кабели) и сетевое оборудование.
Рабочими станциями называются компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.
Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.
Аппаратура локальной сети обычно состоит из кабеля, разъемов, Т-коннекторов (рис. 1), терминаторов и сетевых адаптеров. Кабель, очевидно, используется для передачи данных между рабочими станциями. Для подключения кабеля используются разъемы. Эти разъемы через Т-коннекторы подключаются к сетевым адаптерам - специальным платам, вставленным в слоты расширения материнской платы рабочей станции. Терминаторы подключаются к открытым концам сети.
Рис. 1. Т-коннектор
Рис. 2. T-коннектор, присоединенный к сетевой карте
Для Ethernet ( Ethernet — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей) могут быть использованы кабели разных типов: тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель и неэкранированная витая пара. Для каждого типа кабеля используются свои разъемы и свой способ подключения к сетевому адаптеру.
Сети можно создавать с любым из типов кабеля.
2. Коаксиальный кабель (рис. 4) состоит из одного цельного или витого центрального проводника, который окружен слоем диэлектрика. Проводящий слой алюминиевой фольги, металлической оплетки или их комбинации окружает диэлектрик и служит одновременно как экран против наводок. Общий изолирующий слой образует внешнюю оболочку кабеля.
Коаксиальный кабель может использоваться в двух различных системах передачи данных: без модуляции сигнала и с модуляцией. В первом случае цифровой сигнал используется в таком виде, в каком он поступает из ПК и сразу же передается по кабелю на приемную станцию. Он имеет один канал передачи со скоростью до 10 Мбит/сек и максимальный радиус действия 4000 м. Во втором случае цифровой сигнал превращают в аналоговый и направляют его на приемную станцию, где он снова превращается в цифровой. Операция превращения сигнала выполняется модемом; каждая станция должна иметь свой модем. Этот способ передачи является многоканальным (обеспечивает передачу по десяткам каналов, используя для этого всего лишь один кабель). Таким способом можно передавать звуки, видео сигналы и другие данные. Длина кабеля может достигать до 50 км.
3. Оптоволоконный кабель (рис. 5) является более новой технологией, используемой в сетях. Носителем информации является световой луч, который модулируется сетью и принимает форму сигнала.
Рис. 3 Кабель на основе витой пары
Рис. 4. Устройство коаксиального кабеля
1 — внутренний проводник (медная проволока),
2 — изоляция (сплошной полиэтилен),
3 — внешний проводник (оплётка из меди),
4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен).
Рис. 5. Оптоволоконный кабель
Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая, секретная и безошибочная передача данных со скоростью до 2 Гбит/с. Количество каналов в таких кабелях огромно. Передача данных выполняется только в симплексном режиме, поэтому для организации обмена данными устройства необходимо соединять двумя оптическими волокнами (на практике оптоволоконный кабель всегда имеет четное, парное кол-во волокон). К недостаткам оптоволоконного кабеля можно отнести большую стоимость, а также сложность подсоединения.
4. Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 - 300 м, во втором - это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных - до 2 Мбит/с.
Выделяют следующие виды сетевого оборудования.
1. Сетевые карты – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети (рис. 6).
2. Терминаторы - это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.
3. Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные (рис. 7). В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.
Рис. 6. Сетевая карта в виде платы расширения, устанавливаемой в PCI-слот
Рис. 7. Концентратор с фиксированным количеством портов
4. Повторители (Repeater)- устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента (рис. 8). Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.
Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Для того чтобы понять работу повторителя, необходимо знать, что по мере того, как данные покидают устройство отправителя и выходят в сеть, они преобразуются в электрические или световые импульсы, которые после этого передаются по сетевой передающей среде. Такие импульсы называются сигналами (signals). Когда сигналы покидают передающую станцию, они являются четкими и легко распознаваемыми. Однако чем больше длина кабеля, тем более слабым и менее различимым становится сигнал по мере прохождения по сетевой передающей среде.
Рис. 8. Повторители (Repeater)
Целью использования повторителя является регенерация и ресинхронизация сетевых сигналов на битовом уровне, что позволяет передавать их по среде на большее расстояние. Термин повторитель (repeater) первоначально означал отдельный порт «на входе» некоторого устройства и отдельный порт на его «выходе». В настоящее время используются также повторители с несколькими портами. В эталонной модели OSI повторители классифицируются как устройства первого уровня, поскольку они функционируют только на битовом уровне и не просматривают другую содержащуюся в пакете информацию.
5. Коммутаторы (Switch) - управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему (рис.9).
Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.
Рис. 9. Коммутатор
7. Мосты (Bridge)- устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними (рис.11). Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.
Рис. 10. Беспроводной маршрутизатор
Рис. 11. Мосты (Bridge)-
8. Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.
9. Мультиплексоры – это устройства центрального офиса, которое поддерживают несколько сотен цифровых абонентских линий. Мультиплексоры посылают и получают абонентские данные по телефонным линиям, концентрируя весь трафик в одном высокоскоростном канале для передачи в Internet или в сеть компании.
10. Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - это сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры. Таким образом, межсетевой экран - это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения. Обычно межсетевые экраны защищают соединяемую с Internet корпоративную сеть от проникновения извне и исключает возможность доступа к конфиденциальной информации.
Беспроводные локальные сети считаются перспективным направлением развития ЛС. Их преимущество - простота и мобильность. Также исчезают проблемы, связанные с прокладкой и монтажом кабельных соединений - достаточно установить интерфейсные платы на рабочие станции, и сеть готова к работе.
Сердцем любой беспроводной сети является точка доступа (рис. 12), через которую конечные устройства по радио связываются с корпоративной сетью. Она определяет не только радиус действия и скорость передачи данных, но и решает элементарные задачи управления и обеспечения безопасности.
Хорошие точки доступа оснащаются двумя антеннами, причем в каждый момент времени работает антенна с лучшим качеством приема. Переключение антенн уже на удалении в несколько метров дает повышение качества и, соответственно, скорости передачи по сравнению с «однорукими» точками доступа. Обычно используемые ненаправленные антенны жестко крепятся к корпусу.
Рис. 12. Точка доступа
Программное обеспечение локальных сетей.
После подключения компьютеров к сети необходимо установить на них специальное сетевое программное обеспечение. Существует два подхода к организации сетевого программного обеспечения:
сети с централизованным управлением;
одно-ранговые сети. Сети с централизованным управлением.
В сети с централизованным управлением выделяются одна или несколько машин, управляющих обменом данными по сети. Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами, доступны всем остальным компьютерам сети. На файл-серверах должна работать специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная ОS, использующая защищенный режим работы процессора.
Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемым принтерам, но и только. С одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать диски файл-сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.
Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и позволяющие передавать данные непосредственно от одной рабочей станции к другой минуя файл-сервер. Пример такой программы - программа NetLink. После ее запуска на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой, аналогично тому, как копируются файлы из одного каталога в другой при помощи программы Norton Commander.
На рабочих станциях должно быть установлено специальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой. Это обеспечение работает в среде той ОS, которая используется на данной рабочей станции, - DOS, OS/2 и т.д.
Файл-серверы могут быть выделенными или невыделенными. В первом случае файл-сервер не может использоваться как рабочая станция и выполняет только задачи управления сетью. Во втором случае параллельно с задачей управления сетью файл-сервер выполняет обычные пользовательские программы в среде MS-DOS. Однако при этом снижается производительность файл-сервера и надежность работы всей сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на файл-сервере, может привести к остановке работы всей сети. Поэтому не рекомендуется использовать невыделенные файл-серверы, особенно в ответственных случаях.
Существуют различные сетевые ОS, ориентированные на сети с централизованным управлением. Самые известные из них - Novell NetWare, Microsoft Lan Manager (на базе OS/2), а также выполненная на базе UNIX System V сетевая ОS VINES.
Контрольные вопросы
Основная часть
Что такое компьютерная сеть?
Что необходимо для создания компьютерных сетей?
Какова основная задача, решаемая при создании компьютерных сетей?
Что такое протоколы? Для чего они предназначены?
По какому принципу компьютерные сети делятся на локальные и глобальные?
Что такое интерфейсы?
Что такое серверы сети?
Какие сети называются одноранговыми?
Что такое рабочие станции?
Какие кабели можно использовать в качестве передающей среды в проводных сетях?
Что используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях?
Что представляет технология Ethernet?
Что такое сетевой адаптер?
Какие вы знаете топологии сетей?
Каковы преимущества беспроводных локальных сетей?
Каково назначение точки доступа?
Чем отличаются сети с выделенным сервером от одноранговых сетей?
Что такое технология клиент-сервер?
Приведите примеры сетевых операционных систем.
Дополнительная часть
Что такое топология сети?
Что представляет собой проводник витая пара?
Каково устройство коаксиального кабеля?
Почему оптоволоконный кабель является приоритетным для проводных сетей? В чем его
недостатки?
Учебник по Информатике 8 класс Семакин
of your page -->
Задание 1. Что входит в технические средства компьютерных сетей?
Задание 2. Почему в качестве каналов связи в компьютерных сетях часто используются телефонные линии?
Телефонные линии используются часще всего, потому что оно удобно и дёшево, так как система телефонной связи уже давно организована, налажена и охватывает почти всю Землю.
Задание 3. Что такое модем? Каково его назначение в сети?
Модем – аналогово-цифровой преобразователь сигналов.
Модем преобразует данные из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть (модуляция) и обратное аналого-цифровое преобразование при приёме информации (демодуляция).
Задание 4. Какие виды радиосвязи используются в компьютерных сетях?
Виды радиосвязи: 1) Спутниковые радиоканалы; 2) Технология Wi-Fi (Wireless Fidelity, беспроводная точность воспроизведения).
Задание 5. Сколько символов текста можно передать за 5 секунд, используя телефонный канал, работающий со скоростью 56 Кбит/с?
Вес одного символа – 8 бит или 1 байт.
Найдём информационный объем, воспользовавшись формулой V = U*t, где U – скорость передачи данных, а t – время.
V = 56*1024*5 = 286 720 (бит) = 35840 (байт), то есть можно передать 35840 символов текста.
Ответ: 35840 символов
Задание 6. Что такое протокол сети?
Задание 7. Что такое технология «клиент–сервер»?
Технология «клиент-сервер» - это организация программного обеспечения, принятая в современных сетях, в котором клиентом является программа, обслуживающая любую сетевую услугу на машине пользователя, а на узловом сервере эта услуга обеспечивается работой сервер-программой.
Задание 8. Какую работу выполняет сервер-программа электронной почты?
Сервер-программа электронной почты организует рассылку по сети корреспонденции, передаваемой пользователем, а также при-ем в почтовый ящик поступающей информации.
Задание 9. Перечислите режимы работы клиент-программы электронной почты. Подготовьте презентацию.
Режимы работы клиент-программы электронной почты:
• Настройка
• Просмотр почты
• Подготовка/редактирование писем
• Отправка электронной корреспонденции
Презентация на примере клиент-программы Microsoft Outlook.
По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.
Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.
Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.
Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.
Видео YouTube
Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.
Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.
Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.
Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой)состоит из четырех частей:
устройства ввода информации
устройства обработки информации
устройства вывода информации.
Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств
Базовая аппаратная конфигурация ПК. Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.
Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:
Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер.
Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.
Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.
Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.
Мышь — устройство «графического» управления.
Внутренние устройства персонального компьютера.
Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется.
Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое
состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.
Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.
Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).
Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.
Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.
Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.
По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.
В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.
Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.
Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).
Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски.
Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.
Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.
Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.
Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.
Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные — производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.
Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM— скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х - 52х.
Основной недостаток дисководов CD-ROM — невозможность записи дисков — преодолен в современных устройствах однократной записи — CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.
Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.
Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.
Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача.
Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.
Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.
Читайте также: