Понятие сети эвм архитектура и технологии компьютерной сети

СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

Алиев Т.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – с.400 В пособии излагаются общие принципы структурной и функциональной организации компьютерных сетей, приводятся основные понятия техники связи, анализируются методы модуляции и кодирования данных, рассматриваются кабельные и беспроводные системы связи, а также общие принципы организации телекоммуникационных сетей. Один из разделов полностью посвящен локальным вычислительным сетям (ЛВС), в котором рассматриваются принципы организации ЛВС, подробно излагаются вопросы построения и функционирования локальных сетей Ethernet, включая высокоскоростные технологии, Token Ring, FDDI, а также беспроводных сетей. В разделе, посвящённом глобальным вычислительным сетям, рассматриваются методы и средства объединения локальных и территориальных сетей, принципы организации сетей с установлением соединений, таких как X.25, Frame Relay, ATM, а также сетей с маршрутизацией, при рассмотрении которых основное внимание уделяется сети Internet. Пособие предназначено, прежде всего, для студентов, обучающихся по направлению 230100 – « Информатика и вычислительная техника» и 231000 – « Программная инженерия», изучающих дисциплину «Сети ЭВМ и телекоммуникации» и связанные с ней дисциплины. Пособие может быть полезным для выпускников (бакалавров, магистрантов и специалистов), подготавливающих выпускные квалификационные работы в области компьютерных сетей и технологий. Рекомендовано к печати Советом факультета компьютерных технологий и управления 14 декабря 2010 г., протокол № 16 В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «СанктПетербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы. © Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2011 © Алиев Т.И., 2011

Источник

43.Архитектура сетей эвм.

Архитектура- это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов.

Общие принципы построения ЭВМ, которые относятся к архитектуре:

1. Структура памяти ЭВМ
2. Способы доступа к памяти и внешним устройствам
3. Возможность изменения конфигурации компьютера
4. Система команд
5. Форматы данных
6. Организация интерфейса

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил Джон фон Нейман. В 1946 году он вместе со своими коллегами опубликовал статью «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства», в которой убедительно обосновывается использование двоичной системы счисления для представления чисел в ЭВМ (до этого машины хранили данные в 10 – ом виде) и излагаются следующие принципы:

1. Принцип программного управления. Он обеспечивает автоматизацию процессов вычислений на ЭВМ. Согласно этому принципу программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

2. Принцип однородности памяти (принцип хранимой команды). Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Компьютер не различает, что храниться в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатом вычислений.

3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это позволяет обращаться к произвольной ячейке (адресу) без просмотра предыдущих.

Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фон-неймановских.

На сегодняшний день это подавляющее большинство компьютеров, в том числе и IBM PС – совместимые. Но есть и компьютерные системы с иной архитектурой – например системы для параллельных вычислений.

44.Эволюция и виды операционных систем. Характеристика операционных систем.

Ламповые вычислительные устройства были созданы в середине 1940-х гг. В это время ОС не применялись, все задачи решались вручную программистом с помощью пульта управления.

В середине 1950-х гг. были изобретены и начали использоваться полупроводниковые элементы, в связи с этим появились первые алгоритмические языки и первые системные програм­мы — компиляторы, а затем и первые системы пакетной обработки. Эти системы становились прообразом современных ОС и являлись первыми системными программами для управления вычислительным процессом.

В период с 1965 по 1980 г. наблюдался переход к интеграль­ным микросхемам.

Появление БИС привело к резкому удешевлению микро­схем. Компьютер стал доступен отдельному человеку, что об­условило наступление эры ПК.

Для середины 1980-х гг. характерно развитие сетей ПК, ра­ботающих под управлением сетевых или распределенных ОС.

Операционная система является главной частью сетевого программного обеспечения, она составляет среду для выпол­нения приложений и определяет, как эффективно они будут работать. Основное требование, предъявляемое к современным ОС, -— способность выполнения основополагающих функций, в частности эффективного управления ресурсами и обеспече­ния удобного интерфейса для пользователя и прикладных про­грамм. Операционная система призвана реализовывать муль­типрограммную обработку, виртуальную память, поддерживать многооконный интерфейс и др. Кроме функциональных к ОС предъявляется и рыночные требования.

/. Расширяемость. Система должна быть написана так, чтобы в нее можно было без труда внести дополнения и изменения и не нарушить при этом ее целостность.

1. Переносимость, Без особых трудностей ОС должна пере­носиться с аппаратных средств одного типа на аппаратные’ родства другого типа.
2. Надежность и отказоустойчивость. Операционная систе­ма должна быть защищена от внутренних и внешних ошибок, поев и отказов; действия ее должны быть предсказуемыми, а приложения не должны ее разрушать.

4. Совместимость. Система должна иметь средства для вы­полнения прикладных программ, написанных для других ОС. Пользовательский интерфейс системы должен быть совместим существующими системами и стандартами.

5 Безопасность. У системы должны быть средства защиты ресурсов одних пользователей от других.

6 Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием, насколько это позволяют аппаратные средства.

Сетевая ОС оценивается по следующим критериям:

возможность совместного использования файлов и принципов при высокой производительности;

эффективное выполнение прикладных программ, ориентированных на архитектуру клиент-сервер, включая прикладные программы производителей;

наличие условий для работы на различных платформах и с различным сетевым оборудованием;

обеспечение интеграции с сетью Интернет, т.е. поддержка соответствующих протоколов и программного обеспечения Web-сервера;

дистанционный доступ к сети;

организация внутренней электронной почты, телекон­ференций;

доступ к ресурсам территориально разбросанных, много-серверных сетей с помощью служб каталогов и имен.

Источник

Информационно-вычислительные сети. Архитектура сетей и систем телекоммуникаций, базовые понятия и терминология сетевых технологий.

Информационно вычислительная сеть (ИВС) — локальная компьютерная сеть, имеющая развитую инфраструктуру.

Классифицируя сети по территориальному признаку, различают локальные (LAN = Local Area Network), глобальные (WAN = Wide Area Network) и городские (MAN = Metropolitan area network) сети.

В зависимости от масштаба производственного подразделения, в пределах которого действует сеть, различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети.

Сети отделов используются небольшой группой сотрудников в основном с целью разделения дорогостоящих периферийных устройств, приложений и данных; имеют один-два файловых сервера и не более тридцати пользователей; обычно не разделяются на подсети; создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии; могут работать на базе одноранговых сетевых ОС.

Сети кампусов объединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом глобальные соединения не используются. На уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программным обеспечением.

Корпоративные сети объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны: масштабность — тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;

Программные средства, реализующие простейшую схему удаленного доступа к файлам, включают классические элементы сетевой операционной системы: сервер, клиент и средства транспортировки сообщений по линии связи.

Важной характеристикой сети является топология — тип графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам — физические связи между ними. Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети.

Типовыми топологиями физических связей являются: полносвязная, ячеистая, , кольцевая топология, топология типа звезда, топология типа дерево и общая шина. Также выделяют смешанную топологию. Небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию, а для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Сетевая архитектура описывает не только физическое расположение сетевых устройств, но и тип используемых адаптеров и кабелей. Кроме того, сетевая архитектура определяет методы передачи данных по кабелю. Наиболее распространенные архитектуры:

Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Все станции сети могут принимать все сообщения. Топология линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/с.

Аrcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединенных ресурсов) — широковещательная сеть. Топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/с.

Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что любой узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость 4 или 16 Мбит/с.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость 100 Мбит/с. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей).

Максимальное количество станций в сети 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифр данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. До 2,5 Гбит/с.

Источник