Размещено на http://www.allbest.ru/

• Содержание
• 1. Общие теоретические основы информатики

1.1 Информатика. Предмет информатики

1.2 Обработка информации

1.3 Представление информации

• 1.3.1 Кодирование текстовой информации
• 1.3.2 Кодирование графической информации
• 1.3.3 Кодирование видео данных
• 1.3.4 Кодирование звуковых данных
• 1.3.5 Хранение гипертекстовой информации
• 2. Архитектура современного компьютера

2.1 Архитектура современного компьютера

• 2.1.1 Характеристики процессоров
• 2.1.2 Характеристики памяти
• 2.1.3 Характеристики чипсета
• 2.1.4 Характеристики видеокарт
• 2.1.5 Характеристики HDD
• 2.1.6 Накопители на внешних носителях

2.2 Интерфейсы

• 2.2.1 Внутренние
• 2.2.2 Внешние
• 2.2.2.1 Для подключения периферийных устройств
• 2.2.2.2 Видеоинтерфейсы
• 2.2.2.3 Сетевые интерфейсы
• 3. Сетевые технологии

3.1 Классификация сетей

• 3.1.1 По размеру охваченной территории
• 3.1.2 По типу функционального взаимодействия
• 3.1.3 По типу сетевой топологи
• 3.1.4 По сетевым ОС

3.2 Стек протоколов

• 4. Хранение файлов на носителях

4.1 Файловая система

• 4.1.1 Файловая система FAT16
• 4.1.2 Файловая система FAT32
• 4.1.3 Файловая система NTFS
• 4.1.4 Файловая система exFAT

4.2 Разделы дисков



1. Общие теоретические основы информатики

1.1 Информатика. Предмет информатики

Информатика - наука о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании информации

Информация - свойство системы, характеризующее её состояние. Информация субъективна, т.е., зависит от наблюдателя.

1.2 Обработка информации

Обмен информацией происходит через обмен сигналами или сообщениями. Сообщения или сигналы бывают аналоговыми и цифровыми.

Преимущества и недостатки цифрового и аналогового способа обработки информации:

Аналоговый сигнал максимально точен при измерении исходного объекта, но склонен к искажению при передаче. При оцифровке же, наоборот, ВСЕГДА теряется точность, зато при передаче цифровой информации потери менее вероятны. Кроме того, существуют методы контроля и корректировки передаваемой цифровой информации.

1.3 Представление информации

Количество информации. Бит. Байт. Кратные единицы: килобайт, Мегабайт, Гигабайт, Терабайт. Представление о двоичном кодировании информации. Преобразование чисел из одной системы счисления в другую. Другие системы счисления. Кодирование числовой информации. Целые числа без знака и со знаком. Экспоненциальная форма чисел. Действительные числа с фиксированной и плавающей запятой.



1.3.1 Кодирование текстовой информации

Стандарты кодирования:

ASCII (англ.American Standard Code for Information Interchange) - 7-битовая, а в компьютерах как-бы 8-битовая, но реально могут использоваться и символы> 127

Unicode - 16-ти и более битная.

UTF-8 - (от англ.Unicode Transformation Format - формат преобразования Юникода) - в настоящее время распространённая кодировка, реализующая представление Юникода, совместимое с 8-битным кодированием текста.

Текст, состоящий только из символов Юникода с номером меньше 128, при записи в UTF-8 превращается в обычный текст ASCII. И, наоборот, в тексте UTF-8 любой байт со значением меньше 128 изображает символ ASCII с тем же кодом. Остальные символы Юникода изображаются последовательностями длиной от 2 до 6 байт (реально только до 4 байт, поскольку использование кодов больше 2²¹ не планируется), в которых первый байт всегда имеет вид 11xxxxxx, а остальные - 10xxxxxx.

Кодировки (Windows-1251, КОИ8 (KOI8-R, KOI8-U…) - обе 8-ми битные).

Информационный объем одного символа в тексте.

1.3.2 Кодирование графической информации

Двумерная графика (2D):

· Векторная графика

· Растровая графика. Растр. Разрешение растра.

· Фрактальная графика

Трёхмерная графика (3D)

Представление цветов в компьютере

Цветовые схемы:

RGB

CMYK - (Cyan, Magenta, Yellow, Keycolor) - схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати. Схема CMYK, как правило, обладает сравнительно небольшим цветовым охватом. Глубина цвета (объём памяти в количестве бит, используемых для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видео). Формула связи количества цветов изображения и глубины цвета.

Форматы файлов с изображениями:

BMP - абсолютно несжатый графический файл

GIF - сжатый без потерь качества (рассказать идею сжатия без потерь)

JPEG - сжатый с потерей качества (идея разложения в ряды Фурье)

TIFF - контейнер, в котором может храниться несжатая и сжатая (как с потерями, так и без потерь)

RAW - контейнер для хранения необработанной информации на выходе из матрицы в цифровых фотоаппаратах. (затем DSP фотоаппарата обрабатывает RAW-файл и может выдать JPG, Tiff или что-то ещё)

1.3.3 Кодирование видео данных

Понятие кодека. Видеокодеки:

MPEG (англ. Moving Picture Experts Group - русск. Группа экспертов по движущемуся изображению)

· MPEG-1: Исходный стандарт видео и аудио компрессии. Позднее использовался, как стандарт для Video CD, и включает в себя Layer 2 формат аудио сжатия. (поддерживает только прогрессивную развёртку)

· MPEG-2: Транспортные, видео и аудио стандарты для широковещательного телевидения. MPEG-2 используется для "общего сжатия движущихся изображений и звука" и определяет формат видеопотока, который может быть представлен как три типа кадра - независимо сжатые кадры (I-кадры), кадры, сжатые с использованием предсказания движения в одном направлении (P-кадры) и кадры, сжатые с использованием предсказания движения в двух направлениях (B-кадры). Соответствующие группы кадров от одного I-кадра до другого образуют GOP - Group Of Pictures - группу кадров.

· Обычно используются потоки в 30 или 29,97 кадров в секунду.

· MPEG-2 поддерживает видео и в прогрессивной, и в чересстрочной развёртке.

· Наибольшее распространение получил в DVD

· MPEG-4: Расширяет MPEG-1 для поддержки видео/аудио «объектов», 3D контента, сжатия с низким битрейтом и DRM. В него включено несколько новых высокоэффективных видео стандартов (альтернатив MPEG-2), особо отметим:

· MPEG-4 включает в себя многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя такие функции как поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3D объектов, объектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа. AAC (Advanced Audio Codec -- или Улучшенный Аудио Кодек) был стандартизован как дополнение к MPEG-2 (часть 3), был также расширен и включен в MPEG-4.

· MPEG-4 всё ещё находится на стадии разработки и делится на несколько частей. Ключевыми частями стандарта MPEG-4 являются часть 2 (MPEG-4 часть 2, включая Advanced Simple Profile, используемый такими кодеками как DivX, Xvid, и 3ivx, а также Quicktime 6) и часть 10 (MPEG-4 part 10/MPEG-4 AVC/H.264 или Advanced Video Coding, используемый такими кодеками как x264, Nero Digital AVC, Quicktime 7, а также используемый в форматах DVD следующего поколения, таких как HD DVD и Blu-ray Disc).

· MPEG-4 Part 2 (ASP) и MPEG-4 Part 10 (или AVC, или H.264). MPEG-4 Part 10 используется в HD DVD и Blu-Ray дисках.



1.3.4 Кодирование звуковых данных

Понятие оцифровки данных. Битрейт. Медиа-контейнеры:

WAV - формат файла-контейнера для хранения записи оцифрованного аудиопотока. Под Windows этот формат чаще всего используется в качестве оболочки для несжатого звука (PCM), когда для каждого отсчёта амплитуды сигнала выделяется определённое число бит. Однако в контейнер WAV можно поместить звук, сжатый почти любым кодеком (но с воспроизведением таких файлов могут возникать проблемы).

mp3 - используется алгоритм сжатия с потерями. Принцип сжатия заключается в снижении точности некоторых частей звукового потока, что практически неразличимо для слуха большинства людей.

Битрейты:

CBR расшифровывается как Constant Bit Rate, то есть постоянный битрейт, который задаётся пользователем и не изменяется при кодировании произведения. Таким образом, каждой секунде произведения соответствует одинаковое количество закодированных бит данных (даже при кодировании тишины). CBR может быть полезен для потоков мультимедиа данных по ограниченному каналу; в таком случае кодирование использует все возможности канала данных. Для хранения данный режим кодирования не является оптимальным, так как он не может выделить достаточно места для сложных отрезков исходного произведения, при этом бесполезно тратя место на простых отрезках. Повышенные битрейты (выше 256 кбит/c) могут решить данную проблему, выделив больше места для данных, но зато и пропорционально увеличивая размер файла.

VBR расшифровывается как Variable Bit Rate, то есть изменяющийся битрейт или переменный битрейт, который динамически изменяется программой-кодером при кодировании в зависимости от насыщенности кодируемого аудиоматериала и установленного пользователем качества кодирования (например, тишина закодируется с минимальным битрейтом). Этот метод MP3-кодирования является самым прогрессивным и до сих пор развивается и улучшается, так как аудиоматериал разной насыщенности может быть закодирован с определённым качеством, которое обычно выше, чем при установке среднего значения в методе CBR. Плюс к тому, размер файла уменьшается за счёт фрагментов, не требующих высокого битрейта. Минусом данного метода кодирования является сложность предсказания размера выходного файла. Но этот недостаток VBR-кодирования незначителен в сравнении с его достоинствами. Также минусом является то, что VBR считает «незначительной» звуковой информацией более тихие фрагменты, таким образом, получается, что если слушать очень громко, то эти фрагменты будут некачественными, в то время как CBR делает с одинаковым битрейтом и тихие, и громкие фрагменты.

ABR расшифровывается как Average Bit Rate, то есть усредненный битрейт, который является гибридом VBR и CBR: битрейт в кбит/c задаётся пользователем, а программа варьирует его, постоянно подгоняя под заданный битрейт. Таким образом, кодер будет с осторожностью использовать максимально и минимально возможные значения битрейта, так как рискует не вписаться в заданный пользователем битрейт. Это является явным минусом данного метода, так как сказывается на качестве выходного файла, которое будет немного лучше, чем при использовании CBR, но намного хуже, чем при использовании VBR. С другой стороны, этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (может быть любым числом между 8 и 320, против исключительно кратных 16 чисел метода CBR) и вычислять размер выходного файла.

wma - лицензируемый формат файла, разработанный компанией Microsoft для хранения и трансляции аудиоинформации. Якобы WMA характеризуется хорошей способностью сжатия, что позволяет ему «обходить» формат MP3. Но на самом деле независимые тесты говорят о том, что его преимущество в качестве неоднозначно. Кроме того, он имеет низкую стойкость к ошибкам. Если при кодировании/передаче файла WMA некоторая часть его повреждается, то воспроизведение файла становится невозможным, как после места повреждения, так и за несколько десятков секунд до него. (Для сравнения: при повреждении файла формата MP3, его всё ещё можно воспроизвести от начала до самого места повреждения, затем пропустить несколько секунд и воспроизвести дальше до конца; иногда же ошибки в несколько байт в файле MP3 бывают на слух малозаметны или не заметны вообще.)

Advanced Audio Coding (AAC) - формат аудиофайла с меньшей потерей качества при кодировании, чем MP3 при одинаковых размерах

Как работает AAC:

1. Удаляются невоспринимаемые составляющие сигнала.

2. Удаляется избыточность в кодированном аудио сигнале.

3. Затем сигнал обрабатывается по методу MDCT (разложение в ряды Фурье) согласно его сложности.

4. Добавляются коды коррекции внутренних ошибок.

5. Сигнал сохраняется или передаётся.

Превосходства AAC над MP3

1. До 48 звуковых каналов;

2. Большая эффективность кодирования как при постоянном, так и при переменном битрейте;

3. Частоты дискретизации от 8 Гц до 96 кГц (MP3: 8 Гц -- 48 кГц);

4. Более гибкий режим Joint stereo.

Объединённое стерео (Joint Stereo) -способ двухканального кодирования, при котором левый и правый каналы преобразуются в их сумму и разность.

Для большинства звуковых файлов насыщенность канала с разностью (L?R) получается намного меньше канала с суммой (L+R). Также тут свою роль играет восприятие звука человеком, для которого различия в направлении звука намного менее примечательны.

Поэтому объединённое стерео позволяет либо сэкономить на битрейте канала разности (L?R), либо улучшить качество на том же битрейте, поскольку на канал суммы (L+R) отводится бомльшая часть битрейта.

1.3.5 Хранение гипертекстовой информации

В компьютерной терминологии, гипертекст - текст, сформированный с помощью языка разметки, потенциально содержащий в себе гиперссылки.

HTML (от англ. HyperText Markup Language - «язык разметки гипертекста») - стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц создаются при помощи языка HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме.

HTML основан на тэгах.

<font color=77838A> Всем привет </font>

<TD><font color=red >О проекте</font></TD> TD - ячейка таблицы

Сейчас наиболее распространена версия 4.01. Но скоро будет принята пятая версия.



2. Архитектура современного компьютера

Вопрос: одна из основных характеристик любого железа - Производительность. Часто эту характеристику сопровождают - тактовая частота и скорость (байт/сек)

Интерфейс - совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы. Интерфейс бывает программный и аппаратный.

Аппаратный из нескольких частей: механический интерфейс (разъём, сокет), электрический интерфейс (уровни напряжения, мощности) и протокол (правила обмена информацией)

Аппаратный интерфейс может быть синхронный или асинхронный; последовательный или параллельный

По отношению к компьютеру интерфейс бывает внешний и внутренний

2.1 Архитектура современного компьютера

В настоящее время наибольшее распространение в ЭВМ получили 2 типа архитектуры:

· Машина фон Неймана:

- Принцип двоичности. (Для представления данных и команд используется двоичная система счисления.)

- Принцип однородности памяти. (Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти и кодируются в одной и той же системе счисления - чаще всего двоичной. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.)

- Принцип программного управления. (Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определённой последовательности.)

- Принцип адресуемости памяти. (Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.)

- Принцип последовательного программного управления. (Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.)

- Принцип условного перехода. (Команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые изменяют последовательность выполнения команд в зависимости от значений данных.

· Гарвардская. Отличительный признак - раздельное хранение и обработка команд и данных.

По перечисленным признакам и их сочетаниям среди архитектур выделяют:

· По разрядности: 8-, 16-, 32-, 64-разрядные (ряд ЭВМ имеет и иные разрядности);

· По особенностям набора регистров, формата команд и данных:

· Регистр процессора - сверхбыстрая память внутри процессора, предназначенная, прежде всего, для хранения промежуточных результатов вычисления (регистр общего назначения) или содержащая данные, необходимые для работы процессора - смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры).

- CISC - (англ. complex instruction set computer, - компьютер со сложным набором команд). Небольшое число специализированных регистров. Широкий набор команд.

- RISC - (англ. Restricted (reduced) instruction set computer - компьютер с сокращённым набором команд) Большое число универсальных регистров. Небольшое число команд.

- VLIW - (англ. very long instruction word - «очень длинная машинная команда») - архитектура процессоров с несколькими вычислительными устройствами. Характеризуется тем, что одна инструкция процессора содержит несколько операций, которые должны выполняться параллельно.

· По количеству центральных процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные;

· Суперскалярность - архитектура вычислительного ядра, использующая несколько декодеров команд, которые могут нагружать работой множество исполнительных блоков. Планирование исполнения потока команд является динамическим и осуществляется самим вычислительным ядром.

· многопроцессорные по принципу взаимодействия с памятью: симметричные многопроцессорные (SMP), масcивно-параллельные (MPP), распределенные.

Классическая схема с доступом к памяти через чипсет и современная схема - с прямым доступом к памяти: контроллер памяти находится внутри процессора.

2.1.1 Характеристики процессоров

- Фирма-производитель (для персональных компьютеров - два основных производителя - AMD и Intel). Для смартфонов, планшетов - основной игрок - фирма ARM. Она лишь разрабатывает процессоры и продаёт лицензии на их производство другим компаниям. Основные семейства процессоров: ARM7, ARM9, ARM11 и Cortex (A8, A9, A15)

- Поколение, ядро, ревизия

- Количество ядер

- Разрядность (32-х разрядный; 64-х разрядный)

- Тактовая частота и производительность на такт.

- Объём кэш-памяти (Первый, второй, третий уровень)

- Частота системной шины и ширина системной шины.

- Тип сокета



Поколения Intel:	Поколения AMD:
80086 (родоначальник архитектуры x86); 80186
80286; 386 (32-разрядный); 486	5x86 Клон i486
Pentium (интегрирован FPU, суперскалярный) Pentium MMX	K5
Pentium 2	K6,K6-2, K6-III, K6 K7 (Athlon)
Pentium 3 (SSE)
Pentium 4 (SSE2)	Athlon XP Athlon 64
Core	Athlon 64
Core 2(Duo и Quad);	Athlon 64 X2 Phenom II
Core i3, Core i5, Core i7	Athlon II 64 X2 Phenom II
Core i3, Core i5, Core i7 (ядро Sandy Bridge)	Athlon II 64 X2, X3, X4 Phenom II X4 A4, A6, A8 FX
Intel для мобильных устройств:	AMD для мобильных устройств:
Atom (основан на Pentium)	Geode

2.1.2 Характеристики памяти

- Объём

- Скорость (определяется частотой и шириной шины)

Ширина шины в большинстве модулей 64 бита.

- Поколение SDRAM, DDR DRAM, DDR2, DDR3

SDRAM (англ. Synchronous Dynamic Random Access Memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом) - тип запоминающего устройства, использующегося в компьютере в качестве ОЗУ.

В отличие от других типов DRAM, использовавших асинхронный обмен данными, ответ на поступивший в устройство управляющий сигнал возвращается не сразу, а лишь при получении следующего тактового сигнала. Тактовые сигналы позволяют организовать работу SDRAM в виде конечного автомата, исполняющего входящие команды. При этом входящие команды могут поступать в виде непрерывного потока, не дожидаясь, пока будет завершено выполнение предыдущих инструкций (конвейерная обработка): сразу после команды записи может поступить следующая команда, не ожидая, когда данные окажутся записаны. Поступление команды чтения приведёт к тому, что на выходе данные появятся спустя некоторое количество тактов - это время называется задержкой (англ. SDRAM latency) и является одной из важных характеристик данного типа устройств.

Циклы обновления выполняются сразу для целой строки, в отличие от предыдущих типов DRAM, обновлявших данные по внутреннему счётчику, используя способ обновления по команде CAS перед RAS.

DDR SDRAM (от англ. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory -синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) - тип компьютерной памяти используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти типа SDRAM.

При использовании DDR SDRAM достигается удвоенная скорость работы, нежели в SDRAM, за счёт считывания команд и данных не только по фронту, как в SDRAM, но и по спаду тактового сигнала. За счёт этого удваивается скорость передачи данных без увеличения частоты тактового сигнала шины памяти. Таким образом, при работе DDR на частоте 100 МГц мы получим эффективную частоту 200МГц.

Преимущества по сравнению с DDR

· Более высокая полоса пропускания

· Как правило, меньшее энергопотребление

· Улучшенная конструкция, способствующая охлаждению

Недостатки по сравнению с DDR

· Обычно более высокая CAS-латентность (от 3 до 6)

· Итоговые задержки оказываются выше

DDR2 SDRAM (англ. double-data-rate two synchronous dynamic random access memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, второе поколение) - это тип оперативной памяти используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видеопамяти. Пришла на смену памяти DDR SDRAM.

Как и DDR SDRAM, DDR2 SDRAM использует передачу данных по обоим срезам тактового сигнала, за счёт чего при такой же частоте шины памяти, как и в обычной SDRAM, можно фактически удвоить скорость передачи данных (например, при работе DDR2 на частоте 100 МГц эквивалентная эффективная частота для SDRAM получается 200 МГц). Основное отличие DDR2 от DDR - вдвое большая частота работы шины, по которой данные передаются в буфер микросхемы памяти. При этом, чтобы обеспечить необходимый поток данных, передача на шину осуществляется из четырёх мест одновременно. Итоговые задержки оказываются выше, чем для DDR. компьютер сеть пямять файл

DDR3 SDRAM (англ. double-data-rate three synchronous dynamic random access memory - синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение) - это тип оперативной памяти, используемой в вычислительной технике в качестве оперативной и видео- памяти. Пришла на смену памяти типа DDR2 SDRAM.

У DDR3 уменьшено на 40 % потребление энергии по сравнению с модулями DDR2, что обусловлено пониженным (1,5 В, по сравнению с 1,8 В для DDR2 и 2,5 В для DDR) напряжением питания ячеек памяти. Снижение напряжения питания достигается за счёт использования 90-нм (вначале, в дальнейшем 65-, 50-, 40-нм) техпроцесса при производстве микросхем и применения транзисторов с двойным затвором Dual-gate (что способствует снижению токов утечки).

2.1.3 Характеристики чипсета

- Поддерживаемые типы процессоров, памяти, системной шины и интерфейсов.



2.1.4 Характеристики видеокарт

- Интегрированная или дискретная

- Интерфейс (PCI, AGP, PCI-E) (Если дискретная видеокарта)

- Графический чип (GPU). Сейчас два основных производителя GPU для дискретных видеокарт: Nvidia и AMD (ATI). Главная характеристика GPU - его производительность.

- Ширина шины

- Объём видеопамяти

- Тип видеопамяти

- Внешние интерфейсы

2.1.5 Характеристики HDD

- Объём

- Форм-фактор (3.5', 2.5', 1.8' последние два - для ноутбуков)

- Плотность записи на пластину (современные 320 и 500 Гб на пластину) Производная характеристика - скорость линейного чтения на разных участках жёсткого диска

- Количество пластин

- Интерфейс подключения

- Объём кэш-памяти

- Среднее время доступа.

Производители HDD - Seagate, WesternDigital, IBM/Hitachi, Samsung

2.1.6 Накопители на внешних носителях

Характеристики:

- тип носителя

- возможность записи/перезаписи

- скорость чтения-записи

· CD - типовой размер- 700 Мб (1x= 150 кб/c) до 52x

· DVD - однослойный -4,7 Гб, двухслойный - 8,5 Гб. (1x= 1,5 Мб/c) до 12x

· HD-DVD - однослойный - 15 Гб, двухслойный - 30. (1x= 4,5 Мб/c) до 12x

· Blue Ray Disk - однослойный - 25 Гб, двухслойный - 50.

2.2 Интерфейсы

2.2.1 Внутренние

- PCI (33 МГц, 32 Бита = 133 Мб/с), синхронный

- AGP (то же, что и PCI), но 66 МГц (8X = 2 Гб/с)

- PCI express, PCEe, PCI-E (1x = 1 линия 2,5 Гбит/сек 0,5 Гб/с, с учётом двунаправленности)

- PCI express 2.0, (1x = 1 линия 5 Гбит/сек)

- IDE (ATA) (ATA100, ATA133) - это Мб/сек

- SATA (SATA-150, SATAII-300, SATA-600 или SATA 6 Гбит/с) С появлением SATA ATA стал называться PATA

2.2.2 Внешние

2.2.2.1 Для подключения периферийных устройств.

· USB (англ. Universal Serial Bus - «универсальная последовательная шина»)

· USB 1.1 - 1,5 и 12 Мбит/сек (1, 5Мбайт)

· USB 2.0 - 480 Мбит/с = 60 Мб/с,

· USB 3.0 - 4,8 Гбит/с = 600 Мбайт/с.

· Thunderbolt - новая технология передачи данных по оптическому волокну от Intel. Технология может стать заменой всем существующим сегодня (и ещё разрабатываемым) стандартам соединения различных электронных устройств из-за своих уникальных характеристик: дешевизны, миниатюрности и скорости передачи данных 10 Гбит/сек на расстояния до 3 метров по медному кабелю

· В ближайшие десять лет Intel обещает увеличить скорость передачи данных по Thunderbolt до 100 Гбит/сек.

· IEEE 1394 (FireWire, i-Link) a,b,c наиболее распространены устройства до 400 Мбит/с, а последний стандарт 800 Мбит/с

· eSATA (разъёмы попрочнее), необходимо два кабеля - данных и питания

· Bluetooth (в честь Харальда I Синезубого). Class 1 - до 100 м., Class 2 - до 10 м.

· Версии:

· Bluetooth 1.1, 1.2 (до 723,2 Кбит/с)

· Bluetooth 2.0 ( + EDR - до 2,1 Мбит/с), 2.1 (энергосбережение - якобы, лучше до 3-10 раз, ускоряется установление связи).

· Bluetooth 3.0 + HS до 24 Мбит/с. Модули с поддержкой новой спецификации соединяют в себе две радиосистемы: первая обеспечивает передачу данных в 3 Мбит/с (стандартная для Bluetooth 2.0) и имеет низкое энергопотребление; вторая совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (используется протокол сетей Wi-Fi).

· Выбор радиосистемы для передачи данных зависит от размера передаваемого файла. Небольшие файлы передаются по медленному каналу, а большие - по высокоскоростному.

· Bluetooth 4.0 Основное предназначение - миниатюрные беспроводные датчики. Главная особенность - низкое энергопотребление. Скорость передачи данных в 1 Мбит/с.

· COM - древний последовательный интерфейс. Максимальная скорость передачи, в обычном исполнении порта, составляет 115 200 бит/с.

· Parallel port (LPT) (режимы работы SPP, EPP и ECP; в режиме EPP скорость работы до 2 Мбайт/с. В ECP есть аппаратное сжатие данных и DMA)

2.2.2.2 Видеоинтерфейсы

· VGA (D-SUB DB-15F) - 15-контактный для подключения аналоговых мониторов.

· DVI - (англ. Digital Visual Interface, - цифровой видеоинтерфейс) - для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы. Максимальное возможное разрешение 2,6 мегапиксела при 60 Гц.

· DVI-A - только аналоговая передача.

· DVI-I - аналоговая и цифровая передача.

· DVI-D -только цифровая передача.

· Видеокарты с DVI-A не поддерживают стандартные мониторы с DVI-D. DVI-I-видеокарту можно подключить к DVI-D-монитору (кабелем с двумя коннекторами DVI-D-папа).

· HDMI - High-Definition Multimedia Interface - интерфейс для мультимедиа высокой чёткости. HDMI имеет пропускную способность в пределах от 4,9 до 10,2 Гбит/с. Версии: 1.0; 1.1; 1.2, 1.2a, 1.3, 1.4, 1.4a. В более поздних версиях увеличена пропускная способность, улучшены характеристики и добавлены новые возможности. Например, в HDMI 1.4 добавлен стандарт передачи 3D изображений.

· По HDMI также может передаваться звук.

· DisplayPort - стандарт сигнального интерфейса для цифровых дисплеев. Принят VESA (Video Electronics Standard Association) в мае 2006, версия 1.1 принята 2 апреля 2007, а текущая версия - 1.2 принята 7 января 2010.

· позволяет передавать одновременно как графические, так и аудио сигналы.

· Основное отличие от HDMI - более широкий канал для передачи данных (10,8 Гбит/с вместо 10,2 Гбит/с). Максимальная длина кабеля DisplayPort совпадает с HDMI - 15 метров.

· DisplayPort 1.2 имеет максимальную скорость передачи данных 21,6 Гбит/с на расстоянии до 3 метров, что больше чем HDMI в 2 раза. Также поддерживает несколько независимых потоков.

· DisplayPort свободен от каких-либо выплат, в то время как производители устройств с HDMI оплачивают минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах)

2.2.2.3 Сетевые интерфейсы:

· Сети Ethernet - используют коаксиальный кабель (до 10 Мбит/с) и витая пара. По витой паре (UTP или STP - неэкранированная и экранированная) скорость 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с, 10 Гбит/с, 100 Гбит/с.

· Беспроводные сети. Основной стандарт - Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity - «беспроводная точность») Стандарты Wi-Fi:

- 802.11b - Улучшения к 802.11 для поддержки 5,5 и 11 Мбит/с

- 802.11g - 54 Мбит/c

- 802.11n - до 600 Мбит/c по нескольким каналам. До 150 Мбит/с - по одному каналу (по одной антенне)

- 802.11ac - до 6 Гбит/c по нескольким каналам. До 500 Мбит/с - по одному каналу.

· WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) - телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16.

· Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.



3. Сетевые технологии

Компьютерная сеть - компьютеры, соединенные между собой средствами передачи информации

3.1 Классификация сетей

3.1.1 По размеру охваченной территории

Персональная сеть (PAN, Personal Area Network)

Локальная сеть (LAN, Local Area Network)

Объединение нескольких зданий (CAN, Campus Area Network)

Городская сеть (MAN, Metropolitan Area Network)

Национальная сеть

Глобальная вычислительная сеть (WAN, Wide Area Network)

3.1.2 По типу функционального взаимодействия

Клиент-сервер - сетевая архитектура, в которой устройства являются либо клиентами, либо серверами. Клиентом (front end) является запрашивающая машина (обычно ПК), сервером (back end) - машина, которая отвечает на запрос. Оба термина (клиент и сервер) могут применяться как к физическим устройствам, так и к программному обеспечению.

Преимущества:

1) Позволяет организовать сеть с большим количеством компьютеров.

2) Централизованное управление учетными записями.

3) Эффективный доступ к сетевым ресурсам.

Недостатки:

1) Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной сеть.

2) Администрирование данной системы требует квалифицированного профессионала.

3) Высокая стоимость оборудования.

Точка-точка - простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. Достоинством такого вида соединения является простота и дешевизна, недостатком -- соединить таким образом можно только 2 компьютера и не больше.

Однорамнговые, децентрализомванные или пимринговые (от англ. peer-to-peer, P2P -- точка-точка) сети - это компьютерные сети, основанные на равноправии участников. В таких сетях отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.

Устройство одноранговой сети

Например, в сети есть 12 машин, при этом любая может связаться с любой. В качестве клиента (потребителя ресурсов) каждая из этих машин может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим машинам в пределах этой сети и получать их. Как сервер, каждая машина должна обрабатывать запросы от других машин в сети, отсылать то, что было запрошено, а также выполнять некоторые вспомогательные и административные функции.

Любой член данной сети не гарантирует никому своего присутствия на постоянной основе. Он может появляться и исчезать в любой момент времени. Но при достижении определённого критического размера сети наступает такой момент, что в сети одновременно существует множество серверов с одинаковыми функциями.

Частично децентрализованные (гибридные) сети

Помимо чистых P2P-сетей, существуют так называемые гибридные сети, в которых существуют сервера, используемые для координации работы, поиска или предоставления информации о существующих машинах сети и их статусе (on-line, off-line и т. д.). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов, сеть продолжает функционировать. К частично децентрализованным файлообменным сетям относятся например EDonkey, BitTorrent, Jabber, Skype.

3.1.3 По типу сетевой топологи

Шина

Звезда

Кольцо

Смешанная топология

Полносвязная топология

3.1.4 По сетевым ОС

На основе Windows

На основе UNIX

На основе NetWare

Смешанные

3.2 Стек протоколов

Протоколы передачи данных - это набор соглашений, который определяет обмен данными между различными программами. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе.

Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению - от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (API для передачи информации приложениями).

Физический уровень - самый нижний уровень сетевой модели OSI, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передачи данных и т. п.

USB, FireWire, Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде IEEE 802.11 (WiFi) и 802.16 WiMax - наборы стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сети.

Канальный уровень (англ. Data Link layer) - уровень сетевой модели OSI, который предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием

Кадр (жарг. фрейм, англ. frame - кадр) - конечный фрагмент данных, передаваемый между сетевыми устройствами по протоколу канального уровня модели OSI

К этому уровню также относятся Ethernet, IEEE 802.11 (WiFi) и 802.16 WiMax, хDSL -- семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

Технология DSL	Максимальная скорость (прием/передача)	Максимальное расстояние	Количество телефонных пар	Основное применение
ADSL	24 Мбит/с / 3,5 Мбит/с	5,5 км	1	Доступ в Интернет, голос, видео, HDTV (ADSL2+)
IDSL	144 кбит/с	5,5 км	1	Передача данных
HDSL	2 Мбит/с	4,5 км	2	Объединение сетей, услуги E1
SDSL	2 Мбит/с	3 км	1	Объединение сетей, услуги E1
VDSL	65 Мбит/с / 35 Мбит/с	1,5 км на max. скорости	1	Объединение сетей, HDTV
SHDSL	2,32 Мбит/с	7,5 км	1	Объединение сетей
UADSL	1,5 Мбит/с / 384 кбит/с		1	Доступ в Интернет, голос, видео

Сетевой уровень (англ. Network layer) - предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю.

Примеры протоколов: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена)

Протокол IP используется для негарантированной доставки данных, разделяемых на так называемые пакеты от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола (третий уровень сетевой модели OSI) не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это бывает крайне редко), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прибыть вовсе. Гарантии безошибочной доставки пакетов дают протоколы более высокого (транспортного) уровня сетевой модели OSI -- например, TCP -- которые IP используют в качестве транспорта.

IP-пакет (датаграмма) - форматированный блок информации, передаваемый по вычислительной сети. Соединения вычислительных сетей, которые не поддерживают пакеты, такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в телекоммуникациях, просто передают данные в виде последовательности байтов, символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.

IPv4. В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 4 октета (8-битных байта). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети

IPv6. В настоящее время вводится в эксплуатацию шестая версия протокола - IPv6, которая позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4 На адресацию узла отводится 128 бит. Эта версия отличается повышенной разрядностью адреса, встроенной возможностью шифрования и некоторыми другими особенностями.

Транспортный уровень (англ. Transport layer) предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Пример: TCP, UDP.

Протоколы транспортного уровня бывают с установкой соединения и без установки соединения.

Описать работу протоколов с установкой соединения можно на примере работы обычного телефона. Протоколы этого класса начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения, которые посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете, работают аналогично почтовой системе. Каждое письмо или пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждый промежуточный почтамт или сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена. За установку данных в соответствующем порядке при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

TCP - это транспортный механизм, предоставляющий поток данных, с предварительной установкой соединения, за счёт этого дающий уверенность в достоверности получаемых данных, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного пакета. В отличие от UDP, гарантирует, что приложение получит данные точно в такой же последовательности, в какой они были отправлены, и без потерь.

Когда осуществляется передача от компьютера к компьютеру через Internet, TCP работает на верхнем уровне между двумя конечными системами, например, интернет-браузер и интернет-сервер. Также TCP осуществляет надежную передачу потока байт от одной программы на некотором компьютере в другую программу на другом компьютере. Программы для электронной почты и обмена файлами используют TCP. TCP контролирует длину сообщения, скорость обмена сообщениями, сетевой трафик.

UDP (англ. User Datagram Protocol -- протокол пользовательских датаграмм) -- это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без установления соединения. Он является одним из самых простых протоколов транспортного уровня модели OSI. Его IP-идентификатор -- 0x11.

В отличие от TCP, UDP не гарантирует доставку пакета, поэтому аббревиатуру иногда расшифровывают как Unreliable Datagram Protocol (протокол ненадёжных датаграмм). Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные для приложений, которым требуется большая пропускная способность линий связи, либо требуется малое время доставки данных.

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической конфигурации узла) - это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к т. н. серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве крупных (и не очень) сетей TCP/IP.

Сеансовый уровень (англ. Session layer) - отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Пример: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Secure Copy Protocol), SSH (Secure Shell), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).

SSL (англ. Secure Sockets Layer - уровень защищённых сокетов) - криптографический протокол, обеспечивающий безопасную передачу данных по сети Интернет. При его использовании создаётся защищённое соединение между клиентом и сервером. SSL изначально разработан компанией Netscape Communications. Впоследствии на основании протокола SSL 3.0 был разработан и принят стандарт RFC, получивший имя TLS.

Использует шифрование с открытым ключом для подтверждения подлинности отправителя и получателя. Поддерживает надёжность передачи данных за счёт использования корректирующих кодов и безопасных хэш-функций.

Для доступа к веб-страницам, защищённым протоколом SSL, в URL вместо обычного префикса (schema) http, как правило, применяется префикс https, указывающий на то, что будет использоваться SSL-соединение. Стандартный TCP-порт для соединения по протоколу https -- 443.

Представительский уровень (Уровень представления, (англ. Presentation layer) - отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

На уровне 6 (представления данных) эталонной модели OSI обычно выполняется преобразование информации из соседних уровней, что позволяет осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование данных. Форматирование данных используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке.

Чтобы понять, как это работает, представим, что имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена иформацией EBCDIC, например, это может быть мэйнфрейм компании IBM, а другая -- американский стандартный код обмена информацией ASCII (его используют большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

Другой функцией, выполняемой на уровне представлений, является шифрование данных, которое применяется в тех случаях, когда необходимо защитить передаваемую информацию от приема несанкционированными получателями. Чтобы решить эту задачу, процессы и коды, находящиеся на уровне представлений, должны выполнить преобразование данных. На этом уровне существуют и другие подпрограммы, которые сжимают тексты и преобразовывают графические изображения в битовые потоки, так что они могут передаваться по сети.

Примеры: SSL,

XDR (англ. External Data Representation) - международный стандарт передачи данных в Интернете, используемый в различных RFC для описания типов. XDR позволяет организовать независящую от платформы передачу данных между компьютерами в гетерогенных сетях.

Протокол прикладного уровня обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.

Примеры: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, BitTorrent

HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol -- «протокол передачи гипертекста») - протокол прикладного уровня передачи данных (изначально - в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом. HTTP в настоящее время повсеместно используется во Всемирной паутине для получения информации с веб-сайтов. В 2006 году в Северной Америке доля HTTP-трафика превысила долю P2P-сетей и составила 46 %, из которых почти половина - это передача потокового видео и звука.

HTTP используется также в качестве «транспорта» для других протоколов прикладного уровня, таких как SOAP, XML-RPC, WebDAV.

Основным объектом манипуляции в HTTP является ресурс, на который указывает URI (англ. Uniform Resource Identifier) в запросе клиента. Обычно такими ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы, но ими могут быть логические объекты или что-то абстрактное. Особенностью протокола HTTP является возможность указать в запросе и ответе способ представления одного и того же ресурса по различным параметрам: формату, кодировке, языку и т. д. Именно благодаря возможности указания способа кодирования сообщения клиент и сервер могут обмениваться двоичными данными, хотя данный протокол является текстовым.

FTP (англ. File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами.

Протокол FTP относится к протоколам прикладного уровня и для передачи данных использует транспортный протокол TCP. Команды и данные, в отличие от большинства других протоколов передаются по разным портам. Порт 20 используется для передачи данных, порт 21 для передачи команд.

Проблема безопасности FTP: Протокол не шифруется, при аутентификации передаёт логин и пароль открытым текстом. Если злоумышленник находится в одном сегменте сети с пользователем FTP, то в случае построения сети на хабе (если сеть строится на свитчах по умолчанию это исключено, но злоумышленник может перехватить траффик если сменит mac адрес своего сетевого адаптера, на mac адрес адаптера жертвы, поскольку коммутация выполняется на 2ом уровне модели OSI (по mac адресам), используя пассивный сниффер, он может перехватить логин и пароль пользователя, или, при наличии специального ПО, получать передаваемые по FTP файлы без авторизации. Чтобы предотвратить перехват трафика, необходимо использовать протокол шифрования данных SSL, который поддерживается многими современными FTP-серверами и некоторыми FTP-клиентами.

...