Аппаратное обеспечение локальных сетей
Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовывать компьютерные сигналы в сигналы физических сред.
Например, при передаче информации по оптоволоконному кабелю представленные в компьютере данные будут преобразованы в оптические сигналы, для чего используют специальные технические устройства — сетевые адаптеры.
Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.
Сетевые адаптеры должны соответствовать каналам связи. Для каждого вида канала нужен свой тип сетевого адаптера. Адаптер вставляют в свободное гнездо материнской платы компьютера и соединяют кабелем с сетевым адаптером другого компьютера. На сетевых картах выставляют адреса компьютеров в сети, без которых невозможна передача. Когда информация циркулирует по сети, любой сетевой компьютер отбирает из нее лишь ту, что предназначена именно для него. Определяется она в соответствии с адресом компьютера.
Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.
Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.
Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.
Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:
Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три локальные сети, соединённые двумя мостами.
Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.
Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.
Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.
Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.
1.1.2. Аппаратное обеспечение сетей
Передающая среда включает: сетевые кабели, коннекторы (соединители), сетевые интерфейсные адаптеры.
Сетевые кабели по используемым материалам делятся на медные и оптоволоконные. В свою очередь по конструкции и эксплуатационным параметрам среди медных кабелей выделяются «витая пара»; состоящий из четырех пар переплетенных друг с другом и между собой изолированных проводов, и «тонкий коаксиальный», состоящий из двух изолированных между собой концентрических проводников, внешний из которых имеет вид трубки.
Оптоволоконные кабели обеспечивают более высокую скорость передачи данных и используются, как правило, для соединения отдельных сегментов сети в общую (корпоративную) сеть организации.
Конструкции медных кабелей задают схемы построения сегментов сети. При построении сегмента сети по схеме «звезда» с хостом в качестве центральной точки, соединенной лучами со всеми остальными сетевыми устройствами, используется кабель «витая пара». При построении сегмента сети по схеме «шина» где каждое сетевое устройство, включая хост, соединено только с двумя соседними, используется «тонкий коаксиальный» кабель.
Коннекторыпредставляют собой разъёмы для подключения кабелей к компьютеру и для соединения отрезков кабеля. Конструкции коннекторов зависят от конструкции сетевых кабелей. Используются либо коаксиальные коннекторы для «тонкого коаксиального» кабеля, либо восьми штырьковые для кабеля «витая пара».
Сетевые интерфейсные адаптеры(сетевой интерфейс, сетевая карта) представляют собой выполненное на одной плате устройство соединяющее компьютеры и обеспечивающее приём и передачу данных по сети. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещается в системных блоках компьютеров, подключенных к сети, и вставляются в свободный разъем системной платы компьютера. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.
Протяженность сети, расстояние между рабочими станциями, в первую очередь определяются физическими характеристиками передающей среды. При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. оборудование, Установив специальные коммуникационные устройства, можно расширить протяженность сети. К коммуникационным устройствам относятся следующие устройства.
Трансивер– приемопередатчик, повышающий уровень качества передачи данных по кабелю, отвечает за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
Повторитель (repeater)– устройство, обеспечивающее ретрансляцию и усиление сигналов, передаваемых по кабелю большой длины. Позволяет расширять сеть за счет подключения дополнительных сегментов кабеля.
Хаб (hub, концентратор линий)– устройство, состоящее из нескольких (от 4 до 24) портов, обеспечивающее разветвление одной входящей линии на несколько исходящих. Расширяет топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором однотипных восьми штырьковые портов используется, как правило, для построения сетей по схеме «звезда» на «витой паре». Хаб с дополнительными коаксиальными портами позволяет подсоединять сегменты сетей на «тонком коаксиальном» кабеле. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.
Маршрутизатор (router)– устройство, объединяющее сети одного или разного типа, использующие общий протокол или одну сетевую ОС. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие фрагменты, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.
Коммутатор (switch)– устройство для соединения сетей или сегментов, поддерживающее множественную адресацию для своих портов. Коммутатор контролирует и управляет сетевым трафиком, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания. Коммутатор может передать адрес узла-получателя непосредственно узлу-отправителю, который пересылает пакеты по сети с минимальным временем задержки. Современные коммутаторы имеют встроенные средства маршрутизации.
Шлюз (gateway)– совокупность аппаратно-программных средств, которая обеспечивает передачу данных между несовместимыми сетями или приложениями в рамках одной сети. Межсетевые шлюзы согласуют различные протоколы передачи данных, несогласованные скорости передачи. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. С помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к Интернет.
Периферийное оборудование: лазерные и струйные устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, – подключаются к сети либо через хост (файловый сервер), либо к отдельным рабочим станциям, либо к хабу через сетевой адаптер.
20. Аппаратное обеспечение работы в компьютерной сети: основные устройства.
Аппаратное обеспечение компьютера – это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера.
Аппаратное обеспечение компьютера можно разделить на две части:
• основные устройства компьютера;
• дополнительные устройства компьютера.
К основным устройствам компьютера относятся:
• монитор (или дисплей) – устройство вывода информации;
• клавиатура – устройство ввода информации;
Эти устройства называются основными, потому что без них невозможна работа на компьютере.
Монитор — основное периферийное устройство отображения видимой компьютером информации.
Клавиатура (keyboard) – традиционное устройство ввода данных в компьютер.
Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключающиеся к системному блоку снаружи, считаются внешними. В системный блок входит процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, на оптический дисках и некоторые другие устройства.
Оперативная память (ОЗУ), в которой хранятся данные и команды в то время, когда компьютер включен. Для длительного хранения данных и программ широко применяются жесткие диски (винчестеры).
21. Опишите технологию «клиент-сервер». Приведите принципы многопользовательской работы с программным обеспечением.
Клиент-сервер (англ. Client-server) — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами.
При использовании клиент-серверной технологии, на самом сервере, содержащим базу данных, функционирует некоторое программное обеспечение ,к-рое называется «сервером баз данных». Благодаря технологии клиент-сервер формирование отчета выглядит более «умно»: сервер БД получает запрос на формирование отчета, сам фильтрует табл, сам суммирует колонку и пользователю по сети отдает уже готовый результат.
Делает возможным, в большинстве случаев, распределение функций вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети. Это позволяет упростить обслуживание вычислительной системы.
Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов.
Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть.
Поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста — системного администратора.
Высокая стоимость оборудования.
Принципы проектирование БД.
Разрабатываемые на предприятиях инф-ныесостемы и базы данных должны быть многопользовательскими. Принцип разработки многопользовательских БД должны сводиться к 2м обязательным условиям: системного подхода и стандартизации.
Системный подход означает что такая информа-ная система как большая система, состоящая из некоторого множества взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов. Необходимо соблюдать некоторые принципы:
Учет интересов всех потенциальных пользователей систем
Модульный принцип разработки и внедрения
Стандартизация разработки инф-ных систем, имеет след аспекты:
Информационный. Означает, что на все инф-ные объекты должны быть установлены четкие правила их идентификации.
Программный. При разработке многопользовательский, удаленных друг от друга систем данные одной системы должны обрабатываться программным обеспечением другой системы.
Аппаратный. Необходимость снижения затрат на эксплуатацию компьют-ой техники.