15.Аппаратное обеспечение работы в компьютерной сети : основные устройства.

Компьютерная сеть представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Основным назначением компьютерной сети является:

-совместное использование информации;

совместное использование оборудования и ПО;

централизованное администрирование и обслуживание.

Основные компоненты компьютерной сети:

- компьютеры (аппаратный слой);

- коммуникационное оборудование;

- сетевые операционные системы;

- сетевые приложения.

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ. Второй слой - это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости.

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети.

Самым верхним слоем являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др.

Сетевое приложение представляет собой распределенную программу, т. е. программу, которая состоит из нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых выполняется на отдельном компьютере сети.

Программа сервер – специальная программа, предназначенная для обслуживания запросов на доступ к ресурсам данного компьютера от других компьютеров сети. Модуль сервера постоянно находится в режиме ожидания запросов, поступающих по сети.

Программа- клиент - специальная программа, предназначенная для составления и посылки запросов на доступ к удаленным ресурсам, а также получения и отображения информации на компьютере пользователя.

Сетевая служба - пара модулей «клиент - сервер», обеспечивающих совместный доступ пользователей к определенному типу ресурсов. Обычно сетевая операционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользователей - файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п.. (Примеры сетевых служб – WWW, FTP, UseNet).

Термины «клиент» и «сервер» используются не только для обозначения программных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет - клиентом. Иногда один и тот же компьютер может одновременно играть роли и сервера, и клиента.

16. Персональный компьютер, ПК (англ. personal computer, PC) — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры.

Рабо́чая ста́нция (англ. workstation) — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определённого круга задач.

Рабочая станция как место работы специалиста представляет собой полноценный компьютер или компьютерный терминал (устройства ввода-вывода, отделённые и часто удалённые от управляющего компьютера), набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием.

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека.

Мейнфре́йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — данный термин имеет три основных значения.

• Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ.

• Компьютер c архитектурой IBM System/360, 370, 390, zSeries.

• Наиболее мощный компьютер (например, удовлетворяющий признакам значения), используемый в качестве главного или центрального компьютера (например, в качестве главного сервера).

Суперкомпьютер (англ. supercomputer, СуперЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи.

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

17. Программное обеспечение (допустимо также произношение обеспечение) (ПО) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Классификация ПО:

1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

o управление ресурсами компьютера;

o создание копий используемой информации;

o проверка работоспособности устройств компьютера;

o выдача справочной информации о компьютере и др.;

3. инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

18. Системное программное обеспечение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Microsoft Windows — семейство проприетарных операционных систем корпорации Майкрософт (Microsoft), ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально были всего лишь графическими надстройками для MS-DOS.

Версии Windows делят на несколько «групп».

Графические интерфейсы и расширения для DOS

Эти версии Windows не были полноценными операционными системами, а являлись надстройками к операционной системе MS-DOS и были по сути многофункциональным расширением

Семейство Windows 9x

Включает в себя Windows 95, Windows 98 и Windows Me.

Семейство Windows NT

Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x64, и Itanium,ARM.

Семейство ОС для карманных компьютеров

Это семейство операционных систем реального времени было специально разработано для мобильных устройств.

Семейство встраиваемых ОС Windows Embedded

Windows Embedded — это семейство операционных систем реального времени, было специально разработано для применения в различных встраиваемых системах.

Microsoft Windows N

Microsoft Windows N — версии Microsoft Windows, из которых корпорацией Microsoft были удалены компоненты, не совместимые с законодательством стран Европейского союза.

20. Файловая система (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п.

Файл с точки зрения файловой системы - запись на носителе, указывающая на блок (или блоки) информации на этом же носителе.

файл — поименованная последовательность байтов.

Папка — экранный объект в графических интерфейсах операционных систем и программ, дающий доступ к каталогу файловой системы.

NTFS

NTFS является предпочтительной файловой системой для этой версии Windows. Она имеет множество преимуществ перед более ранней системой FAT32; ниже перечислены некоторые из них.

• Способность автоматически восстанавливаться после некоторых ошибок диска (FAT32 не обладает такой способностью).

• Улучшенная поддержка больших жестких дисков.

• Более высокая степень безопасности. Возможно использование разрешений и шифрования для запрета пользовательского доступа к определенным файлам.

FAT32

Файловая система FAT32 и редко применяемая система FAT использовались в предыдущих версиях Windows, в том числе в Windows 95, Windows 98 и Windows Millenium Edition. Файловая система FAT32 не обеспечивает уровня безопасности, предоставляемого NTFS, поэтому если на компьютере имеется раздел или том, отформатированный под FAT32, файлы на этом разделе видны любому пользователю, имеющему доступ к компьютеру. Файловая система FAT32 также имеет ограничения по размеру файлов. В этой версии Windows невозможно создать раздел FAT32 размером более 32Гб. Кроме того, раздел FAT32 не может содержать файл размером более 4Гб.

Основной причиной использования системы FAT32 может служить то, что на компьютере можно будет запустить как Windows 95, Windows 98 или Windows Millenium Edition, так и эту версию Windows (конфигурация с несколькими операционными системами). Для создания такой конфигурации необходимо установить предыдущую версию операционной системы на раздел, отформатированный под FAT32 или FAT, сделав его основным (основной раздел может содержать операционную систему). Другие разделы, доступ к которым осуществляется из предыдущих версий Windows, также должны быть отформатированы под FAT32. Более ранние версии Windows могут обращаться только к

сетевым NTFS-разделам или томам. NTFS-разделы на локальном компьютере будут недоступны.

21. Технология клиент-сервер — это особый способ взаимодействия ком­пьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). В соответствии с этим различают одноранговые сети и серверные сети.

При одноранговой архитектуре в сети отсутствуют выделенные серверы, каждая рабочая станция может выполнять функции клиента и сервера. В этом случае рабочая станция выделяет часть своих ресурсов в общее пользование всем рабочим станциям сети.

В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие — серверами.

Принципы многопользовательской работы с программным обеспечением:

22. Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем.

23. Текстовый редактор — компьютерная программа, предназначенная для работы с текстовыми файлами — их создания, просмотра, внесения изменений, распечатки и т. п.

Условно выделяют два типа текстовых редакторов: потоковые и интерактивные.1) Интерактивные текстовые редакторы предназначены для работы с текстовыми файлами в интерактивном режиме. Они позволяют просматривать содержимое текстовых файлов и производить над ними различные действия — вставку, удаление и копирование текста, контекстный поиск и замену, сортировку строк, конвертацию кодировок, просмотр кодов символов и т. п.2) Потоковые текстовые редакторы предназначены для автоматизированной обработки входных текстовых данных, полученных из текстового файла, в соответствии с некоторыми правилами. Правила чаще всего являются регулярными выражениями на специфичном для данного редактора диалекте. Примером такого редактора является sed.

Удобство и эффективность применения компьютеров для подготовки текстов привели к созданию множества программ для обработки документов. Возможности этих программ различны — от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры, до программ для набора, оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг и журналов (издательские системы).

Обилие различных типов документов привело к многообразию существующих текстовых редакторов. В качестве классифицирующего признака, с помощью которого можно разделить все множество текстовых редакторов на группы, примем тип обрабатываемого документа.

1. Редакторы текстов - предназначены для создания и редактирования несложных текстов и текстов программ (Brief, NortonEditor, Quick).

2. Редакторы документов - предназначены для работы с документами, структурно состоящими из вложенных разделов, страниц, абзацев и т.д. В структуру документа могут входить таблицы, графические образы, которые могут создаваться в других приложениях. Среди редакторов, предназначенных для работы с текстовыми документами, можно выделить Лексикон, AmiPro, MultiEdit, WordPerfect, MicrosoftWord. Признавая общность последних по типу создаваемого и обрабатываемого объекта, нельзя не отметить их различия по возможностям, предоставляемым пользователю.

3. Редакторы научных текстов. Особенность данного класса редакторов в том, что они обеспечивают подготовку и редактирование научных текстов, содержащих большое количество математических формул, графиков, специальных символов и т. д. Среди наиболее известных редакторов научных текстов можно выделить системы ТЕХ и MathOr. Необходимо отметить, что современные текстовые редакторы включают в себя средства подготовки документов с формулами. Вопрос только в том, как соотносятся обычный текст и формулы. Использование редакторов научных текстов оправдано тогда, когда подготавливаемый текст содержит много формул.

4. Издательские системы - используются для подготовки больших сложных документов (книги, альбомы, журналы, газеты, буклеты). В качестве примеров издательских систем можно назвать CorelVenturaPublisher, AdobePageMaker, QuarkXPress. Необходимо отметить, что работа с издательскими системами предполагает использование редакторов документов на этапе предварительной подготовки материалов. Издательские системы предназна¬чены для верстки текста. Верстка текста заключается в размещении текста по страницам создаваемого документа, вставке рисунков, использовании различных шрифтов применительно к документам, уже созданным при помощи редакторов текстов. В целом, на наш взгляд, различия между редакторами документов и издательскими системами стираются. По общему мнению, в последнее время редакторы документов по своим возможностям не только приблизились к издательским системам, но даже в некоторых вопросах стали их превосходить. Примером такого текстового редактора может служить MicrosoftWord.

Постоянное развитие и совершенствование текстовых процессоров максимально приближает их по возможностям к издательским программам. Именно это мы и пронаблюдали на примере современного текстового процессора MicrosoftWord, занимающего едва ли не главное место в автоматизированном офисе.

24. Графический редактор (ГР) позволяет пользователю создавать и редактировать изображения. Существуют растровые и векторные редакторы.

Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете. Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих хранить растровую графику с незначительным снижением качества. В противоположность векторным редакторам, растровые используют для представления изображений матрицу окрашенных точек. Однако, большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных. Векторные графические редакторы позволяют пользователю создавать и редактировать векторные изображения непосредственно на экране компьютера, а также сохранять их в различных векторных форматах, например, CDR, AI, EPS, WMF или SVG.

Отметим некоторые области применения компьютерной графики: оформление визиток и объявлений, иллюстративная и деловая графика, подготовка рисунков для отчетов, статей, книг; моделирование реально не существующих объектов; построение трехмерных сцен и анимационных фильмов; создание рекламных роликов и др.

Графические редакторы служатдля составления документов. Они снабжены набором инструментов для инвертирования, зеркального отображения, ретуширования изображения, формирования текстовых сообщений, имитации различных манер живописи, изменения яркости и контрастности, создания иллюзии движения и др.

Современное применение компьютерной графики очень разнообразно. Для каждого направления создается специальное программное обеспечение, которое называют графическими программами, или графическими пакетами.

• Научная графика. Назначение – визуализация (т.е. наглядное изображение) объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.

• Деловая графика. Эта область компьютерной графики предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки – вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы.

• Конструкторская графика. Используется в работе инженеров-конструкторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом систем автоматизации проектирования (САПР). Графика в сочетании с расчетами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым могут привести изменения в конструкции.

• Иллюстративная графика. Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования, черчения, подобно тому, как он это делает на бумаге с помощью карандашей, кисточек, красок, циркулей, линеек и других инструментов.

• Художественная и рекламная графика. Это сравнительно новая отрасль, но уже ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопризентации и многое другое.

• Мультимедиа – сравнительно молодая отрасль новых информационных технологий. Под словом «мультимедиа» понимают воздействие на пользователя по нескольким информационным каналам одновременно. Можно еще сказать так: мультимедиа – это объединение высококачественного изображения на экране компьютера (в том числе графической анимации и видеокадров) со звуковым сопровождением.