Вопрос 1: Основы компьютерной техники

В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ.

Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

Центральный процессор - мозг компьютера, где выполняется большая часть вычислений.

Материнская плата - основная печатная плата персонального компьютера. «Скелет» компьютера, именно она содержит основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения доп. контроллеров, для подключ. которых обычно используются шины USB, PCI и др.

Шина - группа проводников, по которым данные передаются из одной части компьютера в другую. Она соединяет все внутренние компоненты компьютера с центральным процессором.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - тип памяти компьютера, в которой можно обращаться к любому байту памяти, не затрагивая предыдущие байты.

ПЗУ - память компьютера, в которую данные заносятся заранее; после того как данные записаны на чипе ПЗУ, они не могут быть удалены и могут только считываться.

Платы сетевого интерфейса - Также называемая сетевым адаптером, она вставляется в материнскую плату и имеет порт для соединения с сетью.

Сетевая карта взаимодействует с сетью по последовательному соединению (одновременно передается один бит информации) и с компьютером — по параллельному соединению (одновременно передается больше одного бита).

Физический интерфейс - способ взаимодействия физических устройств (сетевой интерфейс, шлюз, шина). Чаще всего речь идёт о компьютерных портах.

Порт — обычно соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные в компьютерах. Наиболее часто портом называют:

• Параллельный порт — интерфейс, способный передавать одновременно больше одного бита. Используется для подключения таких внешних устройств, как, например, принтеры.

• Последовательный порт — интерфейс, который может использоваться для последовательного обмена данными (при котором одновременно передается только один бит).

• Порт мыши — предназначен для подключения к ПК мыши.

• USB порт — универсальный порт, предназначен для подключения к ПК различных устройств.

Вопрос 2: Формирование сигналов и передача данных

Аналоговые сигналы - имеют следующие характеристики:

• Они волновые.

• Непрер. меняющийся график завис-ти напряжения от времени.

• Типичны в природе.

• Широко использовались в телекоммуникациях более 100 лет.

А – амплитуда (высота волны)

Т – период (время 1 цикла волны)

F – частота (1/Т)

Цифровые сигналы - обладают следующими характеристиками.

• Дискретный график зависимости напряжения от времени.

• Типичность скорее для техногенных (вызванных человеком) явлений, чем для природных.

Ц ифровые сигналы можно приблизительно представить прямоугольными волнами

И сп-ие цифр. сигналов для построения аналоговых сигналов: Французский физик Жан Батист Фурье математически доказал, что волновой процесс любой формы можно представить спец. суммой синусоидальных волн с гармонически связанными частотами, кратными некоей базовой частоте.

Т.о., цифровые сигналы могут строиться из аналоговых.

Факторы влияния на сигнал:

• Распространение.

• Затухание.

• Отражение.

• Шум.

• Проблемы синхронизации.

• Коллизии.

Под распространением понимают движение в среде.

Время продвижения бита от одного конца среды до другого и назад, называется временем кругового обхода (round trip time, RTT).

Незнание времени распространения представляет проблему, поскольку бит может приходить в некоторый пункт назначения либо слишком рано, либо слишком поздно.

Затуханием называется потеря силы сигнала при его движении в физической среде, в частности, когда длина кабеля превышает максимально рекомендуемую величину.

Отражение – отражение некоторой части энергии при сталкивании битов или импульсов напряжения с неоднородностью в месте соединения различных или даже одинаковых материалов.

Шумом в процессе обмена данными называется нежелательное суммирование с сигналом в виде напряжения, оптическим или электромагнитным сигналом дополнительных сигналов.

Неустойчивая синхронизация возникает, если генератор тактовых импульсов на отправителе не синхронизирован с получателем, биты прибывают немного раньше или немного позже, чем ожидается.

Дисперсией называется явление расширения сигнала во времени.

Запаздывание, известное и под названием задержка сигнала.

Коллизия - имеет место в том случае, если два бита от двух различных обменивающихся данными компьютеров одновременно распространяются в коллективно пользуемой среде.

В случае применения среды коллективного использования, напряжения двух двоичных сигналов складываются, что приводит к появлению третьего уровня напряжения.

• Некоторые технологии предусматривают наличие механизма переговоров между хост-машинами, пытающимися обменяться данными, о том, чья очередь передавать в среду коллективного пользования.

• В некоторых случаях коллизии являются естественной частью функционирования сети.

• Однако чрезмерное количество коллизий может замедлить или даже остановить работу сети.