Ммежкомпьютерная связь

Назовём задачи, которые трудно или невозможно решить без организации информационной связи между различными компьютерами:

· перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров);

· совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов — мощного процессора, ёмкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т.д.;

· перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых флоппи-дисководах (5,25 и 3,5 дюйма);

· совместная работа над большим проектом, когда исполнили должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных во избежание путаницы, и т.д.

· Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:

· объединение двух рядом расположенных компьютеров через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;

· передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;

· объединение компьютеров в компьютерную сеть.

Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.

Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).

Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.

Сетевой сервер
HP LD PRO

Например, сервером может быть мощный компьютер, на котором размещается центральная база данных, а клиентом — обычный компьютер, программы которого по мере необходимости запрашивают данные с сервера. В некоторых случаях компьютер может быть одновременно и клиентом, и сервером. Это значит, что он может предоставлять свои ресурсы и хранимые данные другим компьютерам и одновременно использовать их ресурсы и данные.

Клиентом также называют прикладную программу, которая от имени пользователя получает услуги сервера. Соответственно, программное обеспечение, которое позволяет компьютеру предоставлять услуги другому компьютеру, называют сервером — так же, как и сам компьютер. Для преодоления несовместимости интерфейсов отдельных компьютеров вырабатывают специальные стандарты, называемые протоколами коммуникации.

Протокол коммуникации — это согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных. Имеются протоколы для скорости передачи, форматов данных, контроля ошибок и др.

Для работы с сетью необходимо наличие специального сетевого программного обеспечения, которое обеспечивает передачу данных в соответствии с заданным протоколом. Протоколы коммуникации предписывают разбить весь объём передаваемых данных на пакеты — отдельные блоки фиксированного размера. Пакеты нумеруются, чтобы их затем можно было собрать в правильной последовательности. К данным, содержащимся в пакете, добавляется дополнительная информация примерно такого формата:

Адрес получателя Адрес отправителя Длина Данные Поле контрольной суммы

Контрольная сумма данных пакета содержит информацию, необходимую для контроля ошибок. Первый раз она вычисляется передающим компьютером. После того, как пакет будет передан, контрольная сумма повторно вычисляется принимающим компьютером. Если значения не совпадают, это означает, что данные пакета были повреждены при передаче. Такой пакет отбрасывается, и автоматически направляется запрос повторно передать пакет.

При установлении связи устройства обмениваются сигналами для согласования коммуникационных каналов и протоколов. Этот процесс называется подтверждением установления связи (англ. HandShake — рукопожатие).

Вопросы для самоконтроля

1. Какова роль аппаратуры (HardWare) и программного обеспечения (SoftWare) компьютера?

2. Какие основные классы компьютеров Вам известны?

3. В чём состоит принцип действия компьютеров?

4. Из каких простейших элементов состоит программа?

5. Что такое система команд компьютера?

6. Перечислите главные устройства компьютера.

7. Опишите функции памяти и функции процессора.

8. Назовите две основные части процессора. Каково их назначение?

9. Что такое регистры? Назовите некоторые важные регистры и опишите их функции.

10. Сформулируйте общие принципы построения компьютеров.

11. В чём заключается принцип программного управления? Как выполняются команды условных и безусловных переходов?

12. В чём суть принципа однородности памяти? Какие возможности он открывает?

2.13. В чём заключается принцип адресности?

14. Какие архитектуры называются "фон-неймановскими"?

15. Что такое команда? Что описывает команда?

16. Какого рода информацию может содержать адресная часть команды?

17. Приведите примеры команд одноадресных, двухадресных, трёхадресных.

18. Каким образом процессор при выполнении программы осуществляет выбор очередной команды?

19. Опишите основной цикл процесса обработки команд.

20. Что понимается под архитектурой компьютера? Какие характеристики компьютера определяются этим понятием? Верно ли, что общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость в плане реализации функциональных элементов?

21. Что понимается под структурой компьютера? Какой уровень детализации описания компьютера может она обеспечить?

22. Перечислите распространённые компьютерные архитектуры.

23. Каковы отличительные особенности классической архитектуры?

24. Что собой представляет шина компьютера? Каковы функции общей шины (магистрали)?

25. Какую функцию выполняют контроллеры?

26. Как характер решаемых задач связан с архитектурой компьютера?

27. Какие отличительные особенности присущи многопроцессорной архитектуре? Многомашинной архитектуре? Архитектуре с параллельным процессором?

28. Что такое центральный процессор?

29. Какие основные компоненты содержат в себе современные микропроцессоры?

30. Как конструктивно выполнены современные микропроцессоры?

31. Перечислите основные и производные единицы измерения количества памяти.

32. Назовите две основные разновидности памяти компьютера.

33. Перечислите основные компоненты внутренней памяти.

34. Что представляет собой ОЗУ? Каково её назначение?

35. В чём разница между памятью статической и динамической?

36. Что собой представляет модуль памяти типа SIMM? Какие другие типы модулей памяти Вы знаете?

37. Каково назначение кэш-памяти? Каким образом она реализуется?

38. Что такое специальная память? Характеризуйте её основные виды.

39. Что такое BIOS и какова её роль?

40. Каково назначение внешней памяти? Перечислите разновидности устройств внешней памяти.

41. Что собой представляет гибкий диск?

42. В чём суть магнитного кодирования двоичной информации?

43. Как работают накопители на гибких магнитных дисках и накопители на жёстких магнитных дисках?

44. Каковы достоинства и недостатки накопителей на компакт-дисках?

45. Опишите работу стримера.

46. Как работает аудиоадаптер? Видеоадаптер?

47. Какие типы видеоплат используются в современных компьютерах?

48. Назовите главные компоненты и основные управляющие клавиши клавиатуры.

49. Перечислите основные компоненты видеосистемы компьютера.

50. Как формируется изображение на экране цветного монитора?

51. Как устроены жидкокристаллические мониторы? Проведите сравнение таких мониторов с мониторами, построенными на основе ЭЛТ.

52. Опишите работу матричных, лазерных и струйных принтеров.

53. Чем работа плоттера отличается от работы принтера?

54. Опишите способ передачи информации посредством модема.

55. Перечислите основные виды манипуляторов и опишите принципы из работы.

56. Что понимают под персональным компьютером?

57. Какие характеристики компьютера стандартизируются для реализации принципа открытой архитектуры?

58. Что такое аппаратный интерфейс?

59. Каково назначение контроллеров и адаптеров? В чём заключается разница между контроллером и адаптером?

60. Что такое порты устройств? Охарактеризуйте основные виды портов.

61. Перечислите основные блоки современного компьютера.

62. Каково назначение межкомпьютерной связи?

63. Опишите технологию "клиент–сервер".

64. Каким образом преодолевается проблема несовместимости интерфейсов в компьютерных сетях?

65. Что такое протокол коммуникации?

66. Почему данные передаются при помощи пакетов?[kgl]

[gl]ЛЕКЦИЯ 4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ[:]