Компьютерные сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Компьютерные сети - это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:

· Хранение и обработка данных

· Организация доступа пользователей к данным

· Передача данных и результатов обработки пользователям

Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:

· Дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам

· Высокой надежностью системы

· возможностью оперативного перераспределения нагрузки

· специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач

· решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети

· возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети

Классификация сетей по масштабу:

1. Локальная вычислительная сеть (ЛВС или LAN - Local Area Network) - объединение небольшого числа компьютеров (до 100) в рамках одной организации или предприятия и в ограниченном пространстве (комната, этаж, здание). Такие сети имеют очень широкое распространение благодаря своей мобильности и простоте, служат для автоматизации небольших производственных процессов, взаимодействия отделов и отдельных сотрудников. Компьютеры ЛВС соединяются обычно сравнительно короткими проводами (десятки метров), что даёт высокую скорость передачи информации. Чаще всего топология ЛВС - «звезда», «линия» или «кольцо».

2. Корпоративная или региональная сеть создаётся крупными предприятиями (корпорациями), банками, средствами массовой информации или территориями для обмена информацией между удалёнными абонентами. Эта информация часто специального назначения, поэтому для неё повышены меры защиты и ограничения доступа. Используются как проводные, так и беспроводные средства связи и топология «дерево».

3. Глобальная сеть образуется в результате объединения сетей различного масштаба, использования полного комплекса средств связи и соединений и охватывает информационным полем всю земную поверхность. Сегодня такой сетью является Internet - одно из высших достижений человечества в области информационных технологий.

Классификация сетей по приоритету:

1. Одноранговые сети, в которых все компьютеры и, соответственно, абоненты равноправны по отношению друг к другу. Как правило, это ЛВС для обеспечения совместного использования дисковых ресурсов и периферийного оборудования (принтер, сканер и др.). Это требует высокой степени ответственности абонентов по отношению к защите информации от потерь.

2. Сети «клиент-сервер» имеют более крупный масштаб или это ЛВС, в которой повышены требования к доступу и защите информации. В таких сетях один или несколько компьютеров выделяются для обслуживания потребностей абонентов и называются серверами (от англ. to serve - обслуживать). Они должны обладать высокой производительностью, большими объёмами внутренней и внешней памяти, возможностью постоянной работы, средствами защиты электропитания, часто даже для них не обязательны монитор и клавиатура. Остальные компьютеры сети называются клиентами или рабочими станциями, и им не обязательно иметь жёсткие диски и дисководы. Возможности рабочих станций во многом определяются разрешениями, которые им предоставлены сервером.

Классификация сетей по способу соединения (топологии):

a. линейная сеть, в которой все компьютеры подключены к общему каналу связи (кабелю), содержит только два конечных узла и имеет только один путь между любыми двумя узлами;

b. сеть «кольцо», в которой к каждому узлу подсоединены только две ветви;

c. сеть «звезда», в которой имеется только один промежуточный узел;

d. сеть «дерево», построенная по иерархической модели модели.

Электромнная помчта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) -- технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети.

Электронная почта по составу элементов и принципу работы практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные особенности -- простоту использования, задержки передачи сообщений, достаточную надёжность и в то же время отсутствие гарантии доставки. информационный сеть электронный почта

Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса видаимя_пользователя@имя_домена (например somebody@example.com); возможность передачи как простого текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно); достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота использования человеком и программами.

Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей).

В настоящее время любой начинающий пользователь может завести свой бесплатный электронный почтовый ящик, достаточно зарегистрироваться на одном из интернет-порталов.

В скором будущем электронная почта будет доступна не только в латинских доменных зонах, но и в кириллической зоне .РФ

Интернемт (англ. Internet, МФА: [??n.t?.net]^[1]) -- всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе IP и маршрутизации IP-пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web, WWW) и множества других систем (протоколов) передачи данных. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, а также просто Сеть^[2], в обиходе иногда употребляют сокращённые наименования инемт, нет.

В настоящее время под словом «Интернет» чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не физическая сеть.

Понятие информационной безопасности Словосочетание "информационная безопасность" в разных контекстах может иметь различный смысл. В Доктрине информационной безопасности Российской Федерации термин "информационная безопасность" используется в широком смысле. Имеется в виду состояние защищенности национальных интересов в информационной сфере, определяемых совокупностью сбалансированных интересов личности, общества и государства. В Законе РФ "Об участии в международном информационном обмене" информационная безопасность определяется аналогичным образом - как состояние защищенности информационной среды общества, обеспечивающее ее формирование, использование и развитие в интересах граждан, организаций, государства. В данном курсе наше внимание будет сосредоточено на хранении, обработке и передаче информации вне зависимости от того, на каком языке (русском или каком-либо ином) она закодирована, кто или что является ее источником и какое психологическое воздействие она оказывает на людей. Поэтому термин "информационная безопасность" будет использоваться в узком смысле, так, как это принято, например, в англоязычной литературе. Под информационной безопасностью мы будем понимать защищенность информации и поддерживающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений, в том числе владельцам и пользователям информации и поддерживающей инфраструктуры. (Чуть дальше мы поясним, что следует понимать под поддерживающей инфраструктурой.)

Защита информации - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение информационной безопасности. Таким образом, правильный с методологической точки зрения подход к проблемам информационной безопасностиначинается с выявления субъектов информационных отношений и интересов этих субъектов, связанных с использованием информационных систем (ИС). Угрозы информационной безопасности - это оборотная сторона использования информационных технологий. Из этого положения можно вывести два важных следствия:

· Трактовка проблем, связанных с информационной безопасностью, для разных категорий субъектов может существенно различаться. Для иллюстрации достаточно сопоставить режимные государственные организации и учебные институты. В первом случае "пусть лучше все сломается, чем враг узнает хоть один секретный бит", во втором - "да нет у нас никаких секретов, лишь бы все работало".

· Информационная безопасность не сводится исключительно к защите от несанкционированного доступа к информации, это принципиально более широкое понятие. Субъект информационных отношений может пострадать (понести убытки и/или получить моральный ущерб) не только от несанкционированного доступа, но и от поломки системы, вызвавшей перерыв в работе. Более того, для многих открытых организаций (например, учебных) собственно защита от несанкционированного доступа к информации стоит по важности отнюдь не на первом месте.

Возвращаясь к вопросам терминологии, отметим, что термин "компьютерная безопасность" (как эквивалент или заменитель ИБ) представляется нам слишком узким. Компьютеры - только одна из составляющих информационных систем, и хотя наше внимание будет сосредоточено в первую очередь на информации, которая хранится, обрабатывается и передается с помощью компьютеров, ее безопасность определяется всей совокупностью составляющих и, в первую очередь, самым слабым звеном, которым в подавляющем большинстве случаев оказывается человек (записавший, например, свой пароль на "горчичнике", прилепленном к монитору). Согласно определению информационной безопасности, она зависит не только от компьютеров, но и от поддерживающей инфраструктуры, к которой можно отнести системы электро-, водо- и теплоснабжения, кондиционеры, средства коммуникаций и, конечно, обслуживающий персонал. Эта инфраструктура имеет самостоятельную ценность, но нас будет интересовать лишь то, как она влияет на выполнение информационной системой предписанных ей функций. Обратим внимание, что в определении ИБ перед существительным "ущерб" стоит прилагательное "неприемлемый". Очевидно, застраховаться от всех видов ущерба невозможно, тем более невозможно сделать это экономически целесообразным способом, когда стоимость защитных средств и мероприятий не превышает размер ожидаемого ущерба. Значит, с чем-то приходится мириться и защищаться следует только от того, с чем смириться никак нельзя. Иногда таким недопустимым ущербом является нанесение вреда здоровью людей или состоянию окружающей среды, но чаще порог неприемлемости имеет материальное (денежное) выражение, а целью защиты информации становится уменьшение размеров ущерба до допустимых значений.

Угроза -- одно из ключевых понятий в сфере обеспечения информационной безопасности. Угроза объекту информационной безопасности есть совокупность факторов и условий, возникающих в процессе взаимодействия различных объектов (их элементов) и способных оказывать негативное воздействие на конкретный объект информационной безопасности. Негативные воздействия различаются по характеру наносимого вреда, а именно: по степени изменения свойств объекта безопасности и возможности ликвидации последствий проявления угрозы. К наиболее важным свойствам угрозы относятся избирательность, предсказуемость и вредоносность. Избирательность характеризует нацеленность угрозы на нанесение вреда тем или иным конкретным свойствам объекта безопасности. Предсказуемость характеризует наличие признаков возникновения угрозы, позволяющих заранее прогнозировать возможность появления угрозы и определять конкретные объекты безопасности, на которые она будет направлена. Вредоносность характеризует возможность нанесения вреда различной тяжести объекту безопасности. Вред, как правило, может быть оценен стоимостью затрат на ликвидацию последствий проявления угрозы либо на предотвращение ее появления.

1. намерение нанести вред, которое появляется в виде объявленного мотива деятельности субъекта; 2. возможность нанесения вреда - существование достаточных для этого условий и факторов.

Архитектура компьютера - это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними. Обычно, описывая архитектуру ЭВМ, особое внимание уделяют тем принципам ее организации, которые характерны для большинства машин, относящихся к описываемому семейству, а также оказывающие влияние на возможности программирования. Поскольку от архитектуры компьютера зависят возможности программирования на нем, поэтому при описании архитектуры ЭВМ уделяют внимание описанию команд и памяти.

Структура персонального компьютера

Обычно персональный компьютер состоит из трех частей:

· системного блока;

· клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;

· монитора (или дисплея) - для изображения текстовой или графической информации.

Компьютеры выпускаются и в портативном варианте (как дипломат) или блокнотном (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок "спрятан" под клавиатурой, а монитор сделан как крышка к клавиатуре.

Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно он является в компьютере "главным". В нем располагаются все основные узлы компьютера:

· электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств);

· блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

· накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);

· накопитель на жестких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъемные жесткие магнитные диски (винчестер).

Микропроцессор - важнейший элемент компьютера, так как им определяется скорость выполнения машиной программ пользователя. Со времени появления персональных компьютеров (ПК) сменилось несколько поколений процессоров, что составляет следующий ряд в порядке увеличения скорости: 8088, 286, 386SX, 386DX, 486SX, 486DX, 486DX2, Pentium, Pentium Pro и другие.

Параметры процессора:

· разрядность - ширина "такта", по которому передается компьютерная информация: 8, 16, 32 или 64 бита;

· тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду (измеряется в мегагерцах (МГц)). Обычно тактовая частота соответствует 160…200МГц.

Микропроцессор включает в себя:

· арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора;

· устройство управления (УУ) - управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления;

· микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов - величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON).

Регистр команд (RK) предназначен для хранения текущей команды. В регистре - счетчике команд (СК) хранится текущий адрес. Перед выполнением программы необходимо задать ее начальный адрес - записать его в счетчик команд.

Через интерфейсную систему, основу которой составляет системная шина персонального компьютера, микропроцессор соединяется с:

а) Основной памятью компьютера:

- оперативное запоминающее устройство (RAM) хранит работающую программу и данные;

- постоянное запоминающее устройство (ROM) - хранит информацию, которая необходима для постоянной работы.

RAM и ROM разбиты на ячейки, каждой из которых присвоен порядковый номер (адрес).

б) Внешней памятью:

- накопители на жестких магнитных дисках - устройства с несъемными носителями (винчестеры). Жесткие диски служат для постоянного хранения в компьютере программ и данных.

Выполнение многих современных прикладных программ без них невозможно. Большинство жестких дисков, в отличие от имеющих меньшую емкость дискет, нельзя снять, поэтому их иногда называют несъемными дисками. Можно, однако приобрести и съемные жесткие диски. Они ценны, когда нужно сохранять конфиденциальность информации и как средство переноса больших объемов данных между компьютерами. Емкость современных накопителей на жестких магнитных дисках может достигать нескольких Гбайт.

Более популярны становятся накопители на оптических дисках благодаря большой емкости и надежности.

Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют компакт-дисками ПЗУ - Compact disc (CD) ROM. Они имеют емкость до 1,5Гбайт, время доступа - от 30 до 300мс.

- накопители на гибких магнитных дисках. Для данных накопителей носителями являются дискеты (флоппи-диски).

в) С монитором через видеоадаптер.

г) С принтером через адаптер принтера.

д) С источником питания.

ж) С каналом связи через сетевой адаптер.

Сетевой адаптер дает возможность подключить компьютер в локальную сеть. При этом пользователь может получать доступ к данным, находящимся на других компьютерах.

з) С таймером (таймер - внутренние электронные часы, которые подключены к автономному источнику питания (аккумулятору), продолжающий работать даже после отключения машины от питающей сети).

и) Микропроцессор через интерфейс связан с клавиатурой, а также имеет генератор тактовых импульсов, который генерирует последовательность электрических импульсов, а частота этих импульсов определяет тактовую частоту машины (ее быстродействие).

к) С математическим сопроцессором.

Обычно универсальные микропроцессоры относительно медленно выполняют арифметические операции над числами с плавающей запятой. Это объясняется тем, что они работают с целыми числами, и при использовании чисел, представленных в другой форме, им требуются дополнительные команды преобразования.

Для ускорения выполнения арифметических операций часто используется отдельный процессор, называемый математическим сопроцессором. Он выполняет арифметические операции над числами с плавающей запятой самостоятельно, без дополнительных программных средств. Благодаря этому в несколько раз возрастает скорость вычислительного процесса.

Состав ПК Персональный компьютер - универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования. Обычно ПК проектируется на основе принципа открытой архитектуры. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятиебазовой конфигурации ПК, которую считают типовой. Понятие базовой конфигурации может меняться, в настоящее время в нее входят 4 устройства:системный блок, монитор, клавиатура, мышь. ^ 1) Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи - внешними (периферийные) - это дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных. Внутренние устройства системного блока:

1. Материнская плата

2. Жесткий диск

3. Дисководы гибких дисков

4. Дисковод компакт-дисков: ^ CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD

5. Адаптеры: видеоадаптер, звуковая плата, сетевая плата и др.

6. Порты ввода-вывода

7. Блок питания

1. Материнская плата - основная плата ПК. На ней размещаются: Процессор (CPU) - основная микросхема, которая производит все арифметические и логические операции, осуществляет управление всем процессом решения задачи по заданной программе, т.е. является главным компонентом компьютера. Процессоры выполнены в виде одной микросхемы и поэтому называются также микропроцессорами. Тип ПК определяется типом процессора. Главные характеристики процессора: 1) Разрядность процессора показывает, сколько двоичных разрядов (бит) информации обрабатывается за один такт (время выполнения одной элементарной операции) - 8, 16, 32 (в старых моделях) или 64. 2) Тактовая частота показывает, сколько элементарных операций (тактов) процессор выполняет в течение одной секунды. Чем выше тактовая частота процессора, тем быстрее он работает. Единица измерения тактовой частоты - мегагерц (МГц). Первые ^ 16-ти разрядные процессоры (например, Intel-8086) работали с тактовой частотой не выше 4,7MГц. Оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен. Объем памяти в современном ПК от 128 Мбайт и выше. ^ Постоянная память (постоянное запоминающее устройство, ПЗУ) - микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. ^ Энергозависимая память CMOS её содержимое не стирается во время выключения ПК (отличие от оперативной памяти) и в неё можно вносить и изменять данные самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. ^ Быстрая память (сверхоперативная, КЭШ-память) используется для ускорения операций в памяти ПК. В КЭШ-память записывается часть информации из ОЗУ, с которой процессор работает в данный момент времени (буферная область). Создана для того, чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти. ^ Системная шина - система объединенных проводников для передачи информации между подключёнными к ней устройствами ПК. По шине передаётся информация трёх типов: адреса, адреса данных, команды. ^ 2. Жесткий диск (винчестер) - основное устройство для долговременного хранения больших объемов информации, представляет собой группу соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Основными параметрами жестких дисков являются емкость и производительность. Ёмкость дисков зависит от технологии их изготовления. В настоящее время большинство производителей жестких дисков используют изобретенную компанией IBM технологию с использованием гигантского магниторезистивного эффекта. В настоящее время на пластину может приходится 40 и более Гбайт и развитие продолжается. Объем винчестера современной ПК должен быть не менее 1 Гбайта. Производительность жестких дисков меньше зависит от технологии их изготовления. Сегодня все жесткие диски имеют очень высокий показатель скорости внутренней передачи данных (до 30-60 Мбайт/с), и поэтому их производительность зависит от характеристик интерфейса, с помощью которого они связаны с материнской платой. ^ 3. Дисководы гибких магнитных дисках (накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) представляют собой ЗУ, в которых носителями информации являются сменные магнитные диски (дискеты), которые вставляются в специальный накопитель - дисковод. Назначение: обмен информацией между компьютерами: сохранение данных вне компьютера, создание архивов данных, и в частности архивных копий текстов и программ, записанных на винчестере. В настоящее время используются обычные гибкие диски и флоптические гибкие диски. ^ 4. Дисководы для работы с лазерным диском Эти системы служат для чтения информации с компакт-дисков различного вида и пользуются в настоящее время исключительным спросом. Рассмотрим виды этих дисков:

1. CD-ROM - компакт-диск только для чтения.

2. CD-R- диски. Запись на CD-R-диск возможна только 1 раз, производится пользователем с помощью компактного и недорогого записывающего дисковода.

3. CD-RW-диски. Обеспечивают возможность многократной перезаписи информации на диск (до 1000 циклов) пользователем с помощью специального записывающего дисковода.

4. DVD-диски. Это так называемые цифровые диски. Основное отличие их от прочих лазерных дисков - значительно более высокая плотность записи информации.

5. Адаптеры - это печатные платы с микросхемами, которые преобразуют различные формы представления информации для организации различных устройств компьютера. Например: видеоадаптер (видеокарта), звуковая плата, сетевая плата и др. Видеоадаптер - это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения. Основные свойства видеоадаптера: Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Минимальное требование на сегодняшний день - 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине 16,7 млн. цветов (режим True Color), которая требует значительных размеров видеопамяти (обычно составляет 32-128 Мбайт). Видеоускорение - свойство видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре ПК, а путем преобразования данных в микросхемах видеоускорителя. Различают: ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Наиболее распространенный видеоадаптер на сегодняшний день - адаптер SVGA (Super Video Graphics Array - супервидеографический массив), который может отображать на экране дисплея 1280х1024 пикселей при 256 цветах и 1024х768 пикселей при 16 миллионах цветов. С увеличением числа приложений, использующих сложную графику и видео, наряду с традиционными видеоадаптерами широко используются разнообразные устройства компьютерной обработки видеосигналов: Графические акселераторы (ускорители) - специализированные графические сопроцессоры, увеличивающие эффективность видеосистемы. Их применение освобождает центральный процессор от большого объема операций с видеоданными, так как акселераторы самостоятельно вычисляют, какие пиксели отображать на экране и каковы их цвета. Фрейм-грабберы, которые позволяют отображать на экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя и т. п., с тем, чтобы захватить нужный кадр в память и впоследствии сохранить его в виде файла. TV-тюнеры - видеоплаты, превращающие компьютер в телевизор. TV-тюнер позволяет выбрать любую нужную телевизионную программу и отображать ее на экране в масштабируемом окне. Таким образом, можно следить за ходом передачи, не прекращая работу. ^ Звуковая карта выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки. Основным параметром является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальное требование - 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства. ^ Сетевой адаптер (сетевая карта) - устройство для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует доступ к среде передачи данных и обмен данными в сети, выполняет функцию сопряжения компьютера с каналами связи. ^ 6. Порты ввода-вывода - разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства (Принтер, «мышь» и т.д.). 7. Блок питания преобразует переменный ток сети электропитания в постоянный ток низкого напряжения. Устройства компьютера используют напряжение 12,5 и 3,5 Вольт. ^ Стандартные устройства ввода-вывода Процесс взаимодействия пользователя с персональным компьютером (ПК) непременно включает процедуры ввода входных данных и получение результатов обработки этих данных. Поэтому, обязательными составляющими типичной конфигурации ПК являются разнообразные устройства ввода-вывода, среди которых можно выделить стандартные устройства, без которых современный процесс диалога вообще невозможен. К стандартным устройствам ввода-вывода относятся монитор, клавиатура и манипулятор "мышка". Монитор (дисплей) - это стандартное устройство вывода, предназначенное для визуального отображения информации. В зависимости от принципа действия, мониторы делятся на:

· мониторы с электронно-лучевой трубкой;

· дисплеи на жидких кристаллах.

Основными характеристиками монитора являются: размер по диагонали, разрешающая способность, частота регенерации (обновление) и класс защиты. Клавиатура - это стандартное клавишное устройство ввода, предназначенное для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления. Стандартная клавиатура содержит: 1) набор алфавитно-цифровых клавиш; 2) дополнительно управляющие и функциональные клавиши; 3) клавиши управления курсором; 4) малую цифровую клавиатуру. ^ Координатные устройства ввода - манипуляторы для управления работой курсора (Мышь, Трекбол, Тачпад, Джойстик) Мышь - это устройство управления манипуляторного типа. Существует большое количество конструкций мыши:

· беспроводная мышь - сигналы от мыши к ПК пересылаются с помощью миниатюрного радиопередатчика;

· оптическая мышь - использует специальный коврик и луч света вместо шарика;

К числу параметров мышки, которыми может настроить пользователь, относят: чувствительность (характеризует величину перемещения курсора мышки по экрану при заданном перемещении мышки), функции левой и правой клавиш, а также чувствительность к двойному клику (определяет максимальный промежуток времени, на протяжении которого два отдельных клика клавиши рассматриваются как один двойной клик). Тачпад - манипулятор для портативных компьютеров, встроен в ПК, перемещение курсора осуществляется путем прикосновения к тачпаду пальцев. Джойстик - манипулятор для управления электронными играми. ^ Периферийные устройства ввода-вывода Это устройства фиксации выходных результатов: принтеры, плоттеры, модемы, сканеры и т.д. Принтер - печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. По принципу действия различают: матричные, струйные, лазерные и светодиодные принтеры. ^ Лазерный принтер - печать формируется за счет эффектов ксерографии. Струйный принтер - печать формируется за счет микро капель специальных чернил. ^ Матричный принтер - формирует знаки несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. Светодиодный принтер - это разновидность лазерных принтеров, но вместо лазерной системы изображение проецируется на светочувствительный барабан с помощью линейки светодиодов (содержащей до 15330 диодов), т.е. линейка формирует сразу всю строку светочувствительного барабана. Каждый принтер обязательно имеет свой драйвер - программу, которая способна переводить (транслировать) стандартные команды печати компьютера в специальные команды, требующиеся для каждого принтера. Сканер - устройство ввода и преобразования в цифровую форму изображений и текстов. Существуют планшетные и ручные сканеры. ^ Плоттер (графопостроитель) - устройство, которое служит для ввода графики, рисунков и диаграмм под управлением компьютера. Изображение получается с помощью пера. Используется для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. ^ Акустические колонки и наушники - устройство для вывода звуковой информации. Модем - это устройство, предназначенное для передачи и приема по телекоммуникационным линиям. Для передачи информации модем преобразует сигнал из цифровой формы в аналоговую, для приема сигнала - наоборот. ^ Факс - это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Сенсорные устройства ввода: Сенсорный экран - чувствительный экран. Общение с компьютером осуществляется путем прикосновения пальцем к определенному месту экрана. Им оборудуют места операторов и диспетчеров, используют в информационно-справочных системах. Дигитайзер - устройство преобразования готовых (бумажных) документов цифровую форму. Световое перо - светочувствительный элемент. Если перемещать перо по экрану, то можно им рисовать. Обычно применяют в карманных компьютерах, системах проектирования и дизайна.

Основные функции операционных систем

В pаботе [1] операционная система определяется так:``Я не знаю, что это такое, но всегда узнаю ее, если увижу''.Эта фраза была сказана в первой половине 70-х, когда операционные системыдействительно отличались большим разнообразием структуры и выполняемыхфункций.

С тех времен положение существенно изменилось.Современные ОС - по крайней мере, широко распространенные системы -во многом похожи друг на друга.Прежде всего это определяется требованием переносимости программногообеспечения. Именно для обеспечения этой переносимости был принятPOSIX (Portable OS Interface based on uniX) - стандарт,определяющий минимальные функции по управлению файлами, межпроцессномувзаимодействию и т.д., которые должна уметь выполнять система.

Кроме того, за четыре с лишним десятилетия, прошедших с моментаразработки первых ОС, сообщество программистов достигло определенногопонимания того, что:

· при разработке ОС возникает много стандартных проблем и вопросов;

· для большинства из этих проблем и вопросов существует наборстандартных решений;

· некоторые из этих решений намного лучше, чем все альтернативные.

*Многие из таких наилучших решений были реализованы в операционныхсистемах семейства Unix. Поэтому среди адептов этой ОС ходитпоговорка: ``Если вы не понимаете UNIX, вы должны будетезаново изобрести его''. Опыт систем OS/2 и Windows NTотчасти подтверждает ее. *

По современным представлениям, ОС должна уметь делать следующее:

· Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную памятьи их исполнение.

· Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими какмагнитные диски, ленты, оптические диски и т.д. Как правило, ОС управляетсвободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательскиеданные.

· Предоставлять более или менее стандартный доступ к различнымустройствам ввода/вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства.

· Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторыйздесь сказано не случайно - часть систем ограничивается командной строкой,в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя.

Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известныхсистем такого типа - дисковая операционная система MS DOS.

Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности:

· Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только одинпроцессор) исполнение нескольких задач.

· Распределение ресурсов компьютера между задачами.

· Организация взаимодействия задач друг с другом.

· Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.

· Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.

· Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя,исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действийпользователей и их программ.

Размещено на Allbest.ru