- •Определение информатики, составные части и краткая история развития
- •К лассификация технических средств информатики и их краткая характеристика. Технические средства информатики
- •Основные части компьютера и их краткие характеристики
- •Иерархия запоминающих устройств компьютера, причины многоуровневой организации памяти
- •Оперативная память компьютера – назначение, основные характеристики, динамика развития
- •Центральный процессор – назначение, структура, основные характеристики
- •2 Основных типа архитектуры:
- •Расслоение центрального процессора, разновидности периферийных процессоров, мультизадачная и потоковая обработка
- •Периферийные устройства компьютера – классификация, принципы действия, краткие характеристики
- •Периферийные устройства (пу), назначение, разновидности, кодировки и представления информации в пу
- •Разновидности печатающих устройств, системы машинной графики – краткие характеристики и принципы действия
- •Разновидности внешних запоминающих устройств (взу) компьютера, их назначения и краткие характеристики
- •Накопители на жёстких магнитных дисках (нжмд), основные функциональные элементы нжмд, разновидности и краткие характеристики нжмд
- •Оптические и магнитооптические взу, динамика их развития, разновидности и краткие характеристики
- •Системы графического ввода/вывода (пассивные и интерактивные), назначение и краткие характеристики
- •Разновидности компьютерных мониторов, их основные характеристики, области применения, виды устройств, ввод информации, используемые в устройствах вывода на базе мониторов
- •Определение архитектуры компьютера, понятие интерфейса и его разновидности
- •Параллельная обработка – различные варианты построения архитектуры компьютера (классификация Флинна)
- •Суперкомпьютеры и большие компьютеры – особенности архитектуры и краткие характеристики
- •Современные тенденции в развитии суперкомпьютеров, кластерные системы, области применения, особенности архитектуры
- •Большие компьютеры (мейнфреймы), особенности архитектуры, динамика развития мейнфреймов фирмы ibm
- •Микропроцессоры – определение, классификация, номенклатура и краткие характеристики
- •Архитектура микропроцессоров и направления её развития, характеристики современных микропроцессоров и прогноз на 2012 год
- •Особенности архитектуры пк различных типов и их сравнительные характеристики (классификация шин и интерфейсов)
- •Современное состояние технических средств ibm подобных пк, тенденции развития, технические характеристики, номенклатура
- •Рабочие станции, серверы, их назначение, общность и различия
- •Классификация современных серверов, номенклатура ведущих производителей серверов – hp, ibm, Sun
- •Сети компьютеров – классификация и назначение (общий подход)
- •Глобальные вычислительные сети – назначение, принципы построения, состав технических средств
- •Методы доступа, применяемые в глобальных вычислительных сетях, краткие характеристики
- •Глобальные вычислительные сети, топология, компоненты, структура канала связи, основные виды передачи, разновидности модемов
- •Разновидности всемирных глобальных вычислительных сетей, принципы их организации, разновидности услуг
- •Разновидности локальных вычислительных сетей, их топология и методы доступа
- •Основные компоненты локальных вычислительных сетей, их функциональное назначение, их характеристики
- •Классификация современных языков программирования, назначение и сравнительные характеристики
- •Основные компоненты процедурно-ориентированных (императивных) языков программирования, их общность и различия
- •Объект данных – определение, перечислите наиболее распространённые типы данных, включённые в состав императивных языков программирования (Фортран, Паскаль, Си)
- •Укажите типы выражений, используемые в традиционных (императивных) языках программирования и опишите их структуру
- •Перечислите типы операторов, используемые императивными языками программирования, рассмотрите различные варианты реализации условных и операторов повторения (на примере Паскаля)
- •Основные принципы процедурно-ориентированного (модульного) программирования, разновидности модулей (на примере Фортрана)
- •Основные концепции структурного программирования, причины его появления, иерархия структурных фрагментов (на примере Паскаля)
- •Разновидности и краткие характеристики машинно-независимых языков программирования
- •Программное обеспечение эвм – общие сведения (определение программы, форматы программ, разновидности программного обеспечения, особенности разработки)
- •Разновидности организации прикладного программного обеспечения
- •Операционные системы – состав, характеристики отдельных частей, классификация
- •Инструментальное по эвм, разновидности трансляторов
- •Особенности операционных систем различных типов эвм – краткая характеристика
- •Управляющие программы ос – состав и функциональное назначение
- •Программы обслуживания библиотек – определение и разновидности файлов и каталогов, основные функции файловых систем
- •Структура по персональных компьютеров и его краткие характеристики
- •Разновидности ос, применяемых для пк, их состав и характерные особенности
- •Состав и структура ms dos
- •В чём Вы видите основные ограничения ms dos
- •Физическая организация файловых систем персональных компьютеров, в чём основные недостатки использования fat-16
- •Особенности по локальных вычислительных сетей, его разновидности и функциональное назначение
- •По персональных компьютеров – системные утилиты, разновидности и функциональное назначение
- •Инструментальное по персональных компьютеров
- •По персональных компьютеров – электронные таблицы – структура и функциональные возможности
- •Краткие характеристики os/2, unix
- •Структура сетевой ос. Разновидности сетевых ос, характеристики наиболее популярных сетевых ос
Глобальные вычислительные сети – назначение, принципы построения, состав технических средств
Глобальная вычислительная сеть (ГВС) (Wide Area Network, WAN) представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и включающую в себя десятки и сотни тысяч компьютеров. ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет, но существуют и другие сети, например FidoNet. Некоторые ГВС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГВС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом концентратор связывается с остальными частями ГВС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame relay.
Описание. Совмещают компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор предоставляемых услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.
Отличие глобальной сети от локальной. Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом у них в принципе не может быть скорым. В глобальных сетях намного более важно не качество связи, а сам факт ее существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести четкий и однозначный предел между локальными и глобальными сетями. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что приняты в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, разделяемых пользователями локальной сети.
Методы доступа, применяемые в глобальных вычислительных сетях, краткие характеристики
В глобальных вычислительных сетях (ГВС) на первый план выходят администрация сети и средства связи, так как именно они составляют основную эксплуатационную стоимость сети. В сеть объединяются большие и суперкомпьютеры, а также центры с многомашинной структурой. В качестве абонентских пунктов, как правило, используются персональные компьютеры, в качестве каналов связи — традиционные средства телекоммуникаций (телеграфно-телефонные линии, оптоволоконные каналы, спутниковые каналы, радиорелейная связь и т.п.). Топология сетей имеет сложную разветвленную структуру.
В качестве методов доступа (протоколов нижнего уровня) обычно используют коммутацию цепей, коммутацию пакетов, селекцию пакетов. Рассмотрим кратко достоинства и недостатки этих методов.
П ринцип коммутации цепей – традиционная коммутируемая телефонная связь. На рис. 4.8 представлена схема установления связи между двумя абонентами при этом методе доступа. Каждый разговор или передача данных резервирует на время некоторую часть сети, отводимую переключающим устройством (коммутатором). При этом два абонента соединяются напрямую одной цепью. Главное достоинство — повсеместное распространение персональных телефонных линий. Однако он имеет целый ряд недостатков:
- низкая эффективность использования сети;
- на установление связи (соединения) также затрачивается время, за которое (при указанных пропускных способностях канала) может быть передано очень большое количество информации (хотя для телефонных разговоров это время может показаться незначительным);
- высокий уровень шумов в коммутирующих АТС может вызывать сбои при передаче данных;
- необходимость одинаковых (синхронных) устройств у абонентов, имеющих равные скорости приема-передачи.
Тем не менее, этот вид компьютерной связи как использовался, так и будет использоваться частными абонентами при подключении домашних ПК.
П ринцип коммутации пакетов представлен на рис. 4.9. Коммутация пакетов была изобретена специально для сетей. На рис. 4.9, а компьютер передает сообщение. В первом узле коммутации пакетов (или на интерфейсе между компьютером и узлом) сообщение разбивается на пакеты каждый со своим адресом (см. рис. 4.9, 6). Пакеты передаются по сети независимо. Каждый узел на трассе пакета выбирает дальнейшее направление его движения, учитывая информацию о потоках, неисправностях и прочую информацию, полученную от соседних узлов. В результате пакеты могут пойти разными путями (см. рис. 4.9, в) и прибыть в точку назначении в неправильном порядке (см. рис. 4.9, г). Узел коммутации в точке назначения восстанавливает порядок перед доставкой их принимающему компьютеру (см. рис. 4.9, д).
При коммутации пакетов информация, посылаемая одним из компьютеров другому, не передается непрерывным потоком по отведенной для нее цепи. Вместо этого компьютер каждого пользователя подключается к узлу (через коммутируемые телефонные линии) — мощному компьютеру, который разбивает поступающее сообщение на последовательность так называемых пакетов одинаковой длины, каждому из которых предшествует небольшая адресная информация (адрес назначения, адрес посылки, порядковый номер пакета и т.п.). Затем пакеты поступают в сеть, в которой все узлы скоммутированы (соединены). Сеть действует как быстродействующий вариант почты, пакеты самого разного назначения могут использовать одни и те же линии. При этом:
- нет задержки при коммутации, так как таковая отсутствует;
- нет избыточности пропускной способности, так как нет отдельных резервируемых линий;
- уменьшается полная задержка сообщений и объем памяти, так как пакет может быть передан, как только он поступил, до получения всего сообщения;
- упрощается управление буферной памятью, так как размеры пакета фиксированы;
- при обнаружении ошибки требуется повторить передачу только одного пакета, а не всего сообщения;
- короткие порции приводят к более эффективному использованию пропускной способности, временные промежутки между пакетами могут использоваться другими сообщениями;
- отказ одной линии (обрыв) не приводит к нарушению связи, так как маршрутизаторы (в узлах) отправят сообщения по другим направлениям.
- небольшая часть пропускной способности расходуется на маршрутизацию. Кратчайший маршрут по сети определяется совместно узлами в соответствии с распределенным алгоритмом маршрутизации. В каждом узле оценивается расстояние в некоторой точке до всех точек назначения с учетом повреждений линий, перегруженности узлов и т.п.
Пакеты одного и того же сообщения могут попасть в точку назначения различными путями, поэтому порядок их прибытия может отличаться от порядка отправления. Узел назначения выстраивает относящиеся к нему пакеты в правильном порядке. С точки зрения пользователя все выглядит так, как будто ему выделена целая цепь. При этом способе передачи говорят о «виртуальной цепи» или «виртуальном канале». В случае, когда порядок следования не важен или сообщение размещается в одном пакете, протокол передачи значительно упрощается (повышается производительность канала) и говорят о дейтаграммном протоколе. Дейтаграмма (или датаграмма) в данном случае — синоним пакета.
М етод селекции пакетов представлен на рис. 4.10. Пакеты рассылаются всем абонентам без исключения. Адресат отбирает адресованные ему пакеты, а остальные игнорирует. Одной из первых сетей такого типа была созданная в 70-х годах профессором Гавайского университета Абрамсоном сеть Алоха.
Передающая среда, называемая моноканалом, — конус пространства с вершиной в пассивной отражающей антенне геостационарного спутника (израсходовавшего запасы питания). В зоне приема отраженных сигналов расположены университеты на Гавайских островах, в Японии, США, Австралии. Абоненты имеют радиоприемник и радиопередатчик с остронаправленной на спутник антенной. Каждый из них может отправить на антенну-отражатель сообщение любому из четырех адресатов. Отразившись, оно придет на антенны всех абонентов, в том числе и на антенну пославшего его абонента. Так, на рисунке сообщение посылает абонент 1 для абонента 4; все, кроме 1 и 4, это проигнорируют, 4-й его примет, а первый проверит его правильность. Наложение двух сообщений будет проконтролировано отправляющим и принимающим сообщениями и через случайный промежуток времени посылка будет повторена. Сеть оказалась очень дешевой, а ее низкая эффективность в первоначальном варианте была значительно повышена за счет наложения дополнительных условий на прием-передачу сообщений. Сети такого типа получили довольно широкое распространение, в том числе и в отечественной практике. Метод селекции пакетов интересен и в связи с тем, что его принцип используется и в самой популярной в мире локальной вычислительной сети Ethernet.