Лекция на тему: Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь. (СПО)
Тема: Передача информации между компьютерами. Проводная и беспроводная связь.
Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи :
объединение двух рядом расположенных компьютеров посредством специального кабеля ;
передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных, беспроводных или спутниковых линий связи;
объединение компьютеров в компьютерную сеть
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.
Компьютерная сеть (англ. ComputerNetWork, от net — сеть, и work — работа) — это система обмена информацией между компьютерами.
Пользователи компьютерной сети получают возможность совместно использовать её программные, технические, информационные и организационные ресурсы.
Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и др.) и соединяющих их ветвей.
Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла.
Узлы сети бывают трёх типов:
оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;
промежуточный узел — расположен на концах более чем одной ветви;
смежный узел — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.
Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Линейная сеть (Шина). Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.
Существует несколько типов проводных линий связи :
медная витая пара проводов
волоконно-оптическая линия связи
Самой распространённой, дешёвой и простой в монтаже и последующем техническом обслуживании является витая пара. Волоконно-оптическая линия связи, напротив, является наиболее сложной и дорогостоящей.
Несмотря на бурное развитие в последние годы всевозможных средств беспроводной связи, таких, как мобильные или спутниковые телефоны, проводная связь, видимо, будет сохранять свои позиции ещё долгое время.
Основными преимуществами проводной связи перед беспроводной являются простота устройства линий связи и стабильность передаваемого сигнала (качество которого, например, практически не зависит от погодных условий).
Прокладка проводных (кабельных) линий связи для предоставления услуг телефонии и интернет, связана со значительными материальными затратами, а также представляет собой весьма трудоёмкий процесс. Однако, несмотря на подобные сложности, инфраструктура проводной связи постоянно обновляется и совершенствуется.
Беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.
1. PAN (персональные сети) — короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства — КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. п. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN — это Bluetooth.
2. WLAN (беспроводные локальные сети) — радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN — 802.11.
3. WWAN (беспроводные сети широкого действия) — беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету.
Контрольные вопросы и задания
Дайте определение компьютерной сети, серверу.
Что такое рабочая станция.
Перечислите основные типы узлов сети и опишите их.
Какие типы проводных линей связи вы знаете?
Оформите в виде таблицы типы беспроводные сетевые технологии. Таблица должна содержать два столбца (название типа и его описание).
Высокопроизводительный компьютер с большим объемом внешней памяти который обеспечивает обслуживание
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).
Оболочки.
Программы, создаваемые для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как операционная система DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа «меню». Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.
Обработка информации.
Оперативная память (ОЗУ).
Быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оператор.
Фраза алгоритмического языка, определяющая некоторый законченный этап обработки данных. В состав опеpатоpов входят ключевые слова, данные, выpажения и др.
Операционная система.
Комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания. Важнейшая часть программного обеспечения.
Описание.
Раздел программы, идентифицирующий структуры данных, которыми должна манипулировать программа, и описывающий их типы.
Основание системы счисления.
Количество различных знаков, используемых для изображения цифр в данной системе.
Отладка (англ. debugging).
Отладчик (англ. debugger).
Программа, позволяющая исследовать внутреннее поведение разрабатываемой программы. Обеспечивает пошаговое исполнение программы с остановкой после каждой оператора, просмотр текущего значения переменной, нахождение значения любого выражения и др.
Пакеты прикладных программ (ППП).
Специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определённой проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.
Палмтоп (наладонник).
Первое поколение компьютерной техники.
Переменная.
Величина, значение которой может меняться в процессе выполнения программы.
Персональный компьютер.
Микрокомпьютер универсального назначения, рассчитанный на одного пользователя и управляемый одним человеком.
Подпрограмма.
Самостоятельная часть программы, которая создаётся независимо от других частей и затем вызывается по имени. Когда имя подпрограммы используется в качестве оператора программы, выполняется вся группа операторов, представляющая тело подпрограммы.
Поколения компьютеров.
Условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с ними.
Порты устройств.
Постоянная память (ПЗУ).
Используется для хранения данных, не требующих изменения. Содержание памяти специальным образом «зашивается» в ПЗУ при изготовлении. В ПЗУ находятся программа управления работой самого процессора, программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств. Из ПЗУ можно только читать.
Прикладная программа.
Любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.
Принтер.
Печатающее устройство. Преобразует закодированную информацию, выходящую из процессора, в форму, удобную для чтения на бумаге.
Принцип открытой архитектуры.
1. Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.
2. Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.
Принципы фон-Неймана.
1.Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности.
2.Принцип адресности. Основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору времени доступна любая ячейка.
Программное обеспечение (SoftWare).
Совокупность программ, выполняемых компьютером, а также вся область деятельности по проектированию и разработке программ.
Прокрутка.
Имитация программистом за столом выполнения программы на конкретном наборе тестовых данных.
Протокол коммуникации.
Согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных. Имеются протоколы для скорости передачи, форматов данных, контроля ошибок и др.
Псевдокод.
Система обозначений и правил, предназначенная для единообразной записи алгоритмов. Занимает промежуточное место между естественным и формальным языками.
Регистр.
Специальная запоминающая ячейка, выполняющая функции кратковременного хранения числа или команды и выполнения над ними некоторых операций. Отличается от ячейки памяти тем, что может не только хранить двоичный код, но и преобразовывать его.
Регистр команд.
Регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для её выполнения.
Сверхоперативная память.
Очень быстрое ЗУ малого объёма. Используется для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Семантика.
Система правил истолкования отдельных языковых конструкций. Определяет смысловое значение предложений языка. Устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и какой алгоритм определён данным текстом на алгоритмическом языке.
Сервер.
Сеть компьютерная.
Совокупность трёх компонент: 1) сети передачи данных, включающей в себя каналы передачи данных и средства коммутации; 2) компьютеров, взаимосвязанных сетью передачи данных; 3) сетевого программного обеспечения. Пользователи компьютерной сети получают возможность совместно использовать её программные, технические, информационные и организационные ресурсы.
По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.
Синтаксис.
Набор правил построения фраз языка, позволяющий определить, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями в этом языке.
Система команд.
Совокупность операций, выполняемых некоторым компьютером.
Система программирования.
Система для разработки новых программ на конкретном языке программирования. Предоставляет пользователю мощные и удобные средства разработки программ: транслятор, редактор текстов программ, библиотеки стандартных программ, отладчик и др.
Система счисления.
Способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).
Система телеконференций.
Основанная на использовании компьютерной техники система, позволяющая пользователям, несмотря на их взаимную удалённость в пространстве, а иногда, и во времени, участвовать в совместных мероприятиях, таких, как организация и управление сложными проектами.
Система управления базами данных (СУБД).
Система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе данных, поступающие от прикладных программ конечных пользователей.
Системные программы.
Системы автоматизированного проектирования (САПР).
Предназначены для выполнения проектных работ с применением компьютерной техники. Широко используются в архитектуре, электронике, механике и др. В качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют её и т.д. В САПР накапливается информация, поступающая из библиотек стандартов (данные о типовых элементах конструкций, их размерах, стоимости и др.).
Системы деловой графики.
Позволяют выводить на экран различные виды графиков и диаграмм: гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т.д.
Системы научной и инженерной графики.
Позволяют в цвете и в заданном масштабе отображать на экране графики двумерных и трёхмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде, системы изолиний, в том числе и нанесённые на поверхность объекта, сечения, проекции, карты и др.
Сканер.
Сопровождение программ.
Работы, связанные с обслуживанием про-грамм в процессе их эксплуатации.
Стример.
Устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1-2 Гбайта и больше.
Структурное программирование.
Метод разработки программ, в частности, требующий разбиения программы на небольшие независимые части (модули). Обеспечивает возможность проведения строгого доказательства правильности программ, повышает уверенность в правильности конечной программы.
Сумматор.
Электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.
Суперкомпьютер.
Схема алгоритма (блок-схема).
Графическое представление алгоритма в виде последовательности блоков, соединённых стрелками.
Счётчик команд.
Регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки команд программы из последовательных ячеек памяти.
Таблица истинности.
Табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.
Текстовый редактор.
Тест.
Некоторая совокупность данных для программы, а также точное описание всех результатов, которые должна выработать программа на этих данных, в том виде, как эти результаты должны быть выданы программой.
Тестирование.
Этап решения задачи на компьютере, в процессе которого проверяется работоспособность программы, не содержащей явных ошибок.
Тип данных.
Классификация констант, переменных и других элементов данных в зависимости от того, какие величины они представляют: целые, вещественные числа, логические, строковые или символьные значения.
Топология сети.
Способ соединения компьютеров в сеть. Наиболее распространённые виды топологий: линейная, кольцевая, древовидная, звездообразная, ячеистая, полносвязная.
Транслятор.
Программа-переводчик. Преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд.
Трекболл.
Устройство управления курсором. Небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть её корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор.
Третье поколение компьютерной техники.
Триггер.
Электронная схема, широко применяемая в регистрах компьютера для надёжного запоминания одного бита информации. Имеет два устойчивых состояния, которые соответствуют двоичной «1» и двоичному «0».
Упаковщики (архиваторы).
Программы, позволяющие записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл.
Устройство управления (УУ).
Часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера.
Файл.
Цикл.
Приём в программировании, позволяющий многократно повторять одну и ту же последовательность команд (операторов).
Четвёртое поколение компьютерной техники.
Чувствительный экран.
Позволяет осуществлять общение с компьютером путем прикосновения пальцем к определённому месту экрана монитора.
Штриховой код (бар-код).
Серия широких и узких линий, в которых зашифрован номер торгового изделия. Имеет большое распространение в организации компьютерного обслуживания торговых предприятий.
Экспертная система.
Электронный офис.
Система автоматизации работы учреждения, основанная на использовании компьютерной техники.
Электронная почта.
Система пересылки сообщений между пользователями вычислительных систем, в которой компьютер берёт на себя все функции по хранению и пересылке сообщений.
Электронная таблица.
Программа, обрабатывающая таблицы, состоящие из строк и граф, на пересечении которых располагаются клетки. В клетках содержится числовая информация, формулы или текст. Значение в числовой клетке таблицы либо записано, либо рассчитано по формуле. В формуле могут присутствовать обращения к другим клеткам.
Язык ассемблера.
Система обозначений, используемая для представления в удобочитаемой форме программ, записанных в машинном коде. Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая называется ассемблером и является, по сути, простейшим транслятором.
Язык высокого уровня.
Язык программирования, более близкий к естественному языку, чем машинный код или язык ассемблера. Каждый оператор в нём соответствует нескольким командам машинного кода или языка ассемблера.