- •А.В. Данеев, о.Г. Деменченок информатика. Базовый курс
- •230100.62 «Информатика и вычислительная техника»
- •Содержание
- •Введение
- •Основные понятия информатики
- •Информация и ее свойства
- •Меры измерения информации
- •Системы счисления
- •Перевод числа из десятичной системы в двоичную
- •Перевод числа из двоичной системы в десятичную
- •Выполнение арифметических операций в двоичной системе
- •Показатели качества информации
- •Вопросы для контроля
- •Алгоритмизация
- •Понятие алгоритма
- •Этапы решения задач
- •1. Постановка задачи
- •2. Разработка алгоритма
- •3. Реализация алгоритма
- •4. Выполнение алгоритма и получение результатов
- •5. Анализ полученных результатов
- •Способы описания алгоритмов
- •Языки программирования
- •Виды алгоритмов
- •Циклический алгоритм
- •Вопросы для контроля
- •Аппаратное обеспечение
- •Классификация эвм
- •Классификация эвм
- •По элементной базе
- •По назначению
- •Состав персонального компьютера
- •Компьютера
- •(Simm-модуль)
- •(Dimm-модуль)
- •(Rimm-модуль)
- •Габаритные размеры (форм-фактор)
- •Физические характеристики
- •Стандарты записи дисков dvd
- •Формат оптических носителей Blu-Ray
- •Классификация по способу формирования изображения
- •Размеры экранов
- •Воздействие на здоровье
- •Оптическое разрешение
- •Глубина цвета
- •Динамический диапазон (диапазон оптических плотностей)
- •Принтер
- •Работа с клавиатурой
- •A) алфавитно-цифровых клавиш; b) функциональных клавиш; c) клавиш перемещения курсора; d) цифровых клавиш
- •Вопросы для контроля
- •Программное обеспечение
- •Структура программного обеспечения
- •Системное программное обеспечение
- •Прикладное программное обеспечение
- •Средства программирования
- •Файловая система
- •Сравнение файловых систем ntfs с fat и fat32
- •Вопросы для контроля
- •Текстовые процессоры
- •Средства обработки текстовой информации
- •Экран текстового процессора microsoft word
- •Операции с документами
- •Набор и редактирование текста
- •Операции с фрагментами текста
- •Форматирование текста
- •Вопросы для контроля
- •Графические редакторы
- •Векторная графика
- •Точечная (растровая) графика
- •Основные параметры изображения
- •Типы изображений
- •Черно-белые (штриховые) изображения
- •Полутоновые изображения
- •Индексированный цвет
- •Полноцветные изображения
- •Цветовые модели
- •Форматы файлов
- •Получение изображений
- •Вопросы для контроля
- •Электронные таблицы
- •Структура электронной таблицы
- •Ввод данных
- •Редактирование и форматирование данных
- •Технология интервального прогнозирования
- •Вопросы для контроля
- •Защита информации понятие информационной безопасности
- •Потенциальные угрозы и каналы утечки информации
- •Цели и задачи систем компьютерной безопасности
- •Принципы построения систем защиты компьютерной информации
- •Средства обеспечения безопасности информации
- •Характеристика средств защиты информации
- •Обеспечение защиты информации
- •Основы криптографии
- •Классификация криптосистем
- •Стандарты симметричных криптосистем
- •Гост 28147-89 - отечественный стандарт шифрования
- •Асимметричные криптосистемы
- •Отечественный стандарт цифровой подписи
- •Аппаратно-программные комплексы
- •Разграничение доступа
- •Вопросы для контроля
- •Автоматизация решения прикладных задач
- •Начальные сведения о vba
- •Использование макросов в vba
- •Запись макроса
- •Выполнение макроса
- •Редактирование макроса
- •Ограниченность макросов
- •Основы программирования на языке vba
- •Объектная модель vba
- •Applicaion.Workbooks("Книга1").Worksheets("Лист1").Range("Al")
- •Работа с объектами
- •MsgBox "Ячейка содержит значение " & Range("Al").Value
- •Объект.Метод
- •Workbooks("Примеры").Open
- •Вопросы для контроля
- •Системы управления базами данных
- •Основные понятия
- •Архитектура базы данных. Физическая и логическая независимость
- •Microsoft access как субд реляционного типа
- •Вопросы для контроля
- •Компьютерные сетевые технологии
- •Понятие, назначение и история развития компьютерных сетей
- •Каналы связи
- •Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей
- •Классификация, архитектура и топология компьютерных сетей
- •Характеристика процесса передачи данных
- •Особенности организации лвс
- •Требования, предъявляемые к компьютерным сетям
- •Глобальная сеть internet
- •Система адресации в Internet
- •Способы организации передачи информации
- •Вопросы для контроля
- •Заключение
- •Библиографический список
Каналы связи
Линия связи состоит в общем случае из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. Синонимом термина линия связи (line) является термин канал связи (channel).
Физическая передающая среда – это пространство, в котором распространяются сигналы. Она может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами.
В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие:
проводные (воздушные);
кабельные (медные и волоконно-оптические);
радиоканалы наземной и спутниковой связи.
Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.
Рис. 47. Проводные линии связи
Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, а также волоконно-оптические кабели.
Рис. 48. Кабельные линии
Скрученная пара проводов называется витой парой (twisted pair). Витая пара существует в экранированном варианте (Shielded Twisted Pair, STP), когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном (Unshielded Twisted Pair, UTP), когда изоляционная обертка отсутствует. Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.
Рис. 49. «Витая пара»
Коаксиальный кабель (coaxial) имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения – для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и т. п.
Волоконно-оптический кабель (optical fiber) состоит из тонких (5– 60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля – он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.
Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation, AM) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FM), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.
Рис. 50. Схема организации радио- и спутниковой связи
В компьютерных сетях сегодня применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных, но наиболее перспективными являются волоконно-оптические. На них сегодня строятся как магистрали крупных территориальных сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным соотношением качества к стоимости, а также простотой монтажа. С помощью витой пары обычно подключают конечных абонентов сетей на расстояниях до 100 метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще всего в тех случаях, когда кабельные связи применить нельзя, – например при прохождении канала через малонаселенную местность или же для связи с мобильным пользователем сети, таким как шофер грузовика, врач, совершающий обход, и т. п.
Передающая среда является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить возможность доступа к этому ресурсу из узла сети, необходимы специальные механизмы – методы доступа.
Метод доступа к передающей среде – метод, обеспечивающий выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу.
Существуют два основных класса методов доступа: детерминированные, недетерминированные.
При детерминированных методах доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального механизма управления, гарантирующего передачу данных узла в течение некоторого, достаточно малого интервала времени. Наиболее распространенными детерминированными методами доступа являются метод опроса и метод передачи права. Метод опроса используется преимущественно в сетях звездообразной топологии. Метод передачи права применяется в сетях с кольцевой топологией. Он основан на передаче по сети специального сообщения – маркера.
Маркер – служебное сообщение определенного формата, в которое абоненты сети могут помещать свои информационные пакеты.
Маркер циркулирует по кольцу, и любой узел, имеющий данные для передачи, помещает их в свободный маркер, устанавливает признак занятости маркера и передает его по кольцу. Узел, которому было адресовано сообщение, принимает его, устанавливает признак подтверждения приема информации и отправляет маркер в кольцо. Передающий узел, получив подтверждение, освобождает маркер и отправляет его в сеть.
Недетерминированные – случайные методы доступа, которые предусматривают конкуренцию всех узлов сети за право передачи. Возможны одновременные попытки передачи со стороны нескольких узлов, в результате чего возникают коллизии. Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением коллизий (CSMA/CD). Контроль несущей частоты заключается в том, что узел, желающий передать сообщение, «прослушивает» передающую среду, ожидая ее освобождения. Если среда свободна, узел начинает передачу. Следует отметить, что топология сети, метод доступа к передающей среде и метод передачи тесным образом связаны друг с другом. Определяющим компонентом является топология сети.