Компьютеры и компьютерные сети

11

Раздел 1. Компьютерные сети

Введение: компьютерные сети

Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т. п.) и коммутационных устройств, соединенных кабелями. В качестве кабеля используются «толстый» коаксиальный кабель, «тонкий» коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель. «Толстый» кабель, в основном, используется на участках большой протяженности при требованиях высокой пропускной способности. Волоконно-оптический кабель позволяет создавать протяженные участки без ретрансляторов при недостижимой с помощью других кабелей скорости и надежности. Однако стоимость кабельной сети на его основе высока, и поэтому он не нашел пока широкого распространения в локальных сетях. В основном локальные компьютерные сети создаются на базе «тонкого» кабеля или витой пары.

Первоначально сети создавались по принципу "тонкого" Ethernet. В основе его -- несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, соединенные последовательно коаксиальным кабелем, причем все сетевые адаптеры выдают свой сигнал на него одновременно. Недостатки этого принципа выявились позже.

С ростом размеров сетей параллельная работа многих компьютеров на одну единую шину стала практически невозможной: очень велики стали взаимные влияния друг на друга. Случайные выходы из строя коаксиального кабеля (например, внутренний обрыв жилы) надолго выводили всю сеть из строя. А определить место обрыва или возникновения программной неисправности, "заткнувшей" сеть, становилось практически невозможно.

Поэтому дальнейшее развитие компьютерных сетей происходит на принципах структурирования. В этом случае каждая сеть складывается из набора взаимосвязанных участков -- структур.

Каждая отдельная структура представляет собой несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, каждый из которых соединен отдельным проводом -- витой парой -- с коммутатором. При необходимости развития к сети просто добавляют новую структуру.

При построении сети по принципу витой пары можно проложить больше кабелей, чем установлено в настоящий момент компьютеров. Кабель проводится не только на каждое рабочее место, независимо от того, нужен он сегодня его владельцу или нет, но даже и туда, где сегодня рабочего места нет, но возможно появление в будущем. Переезд или подключение нового пользователя в итоге потребует лишь изменения коммутации на одной или нескольких панелях.

Структурированная система несколько дороже традиционной сети за счет значительной избыточности при проектировании. Но зато она обеспечивает возможность эксплуатации в течение многих лет.

Локальные сети

Понятие локально-вычислительная сеть (от англ. LAN - Lokal Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связаны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой локально-вычислительной сети.

Под локально-вычислительной сетью понимается совокупность взаимосвязанных и распределенных по сравнительно небольшой территории вычислительных ресурсов, взаимодействие которых обеспечивается специальной системой передачи данных. Такая сеть обычно предназначается для сбора, передачи рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одного предприятия или организации. Она может быть ориентирована на выполнение определённых функций в соответствии с профилем деятельности предприятия. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями. Вычислительные сети являются дальнейшим развитием вычислительных систем разобщенного типа. Вычислительные сети классифицируются по ряду признаков:

по степени территориальной рассредоточенности различают:

Крупномасштабные или глобальные сети, охватывающие территорию страны или нескольких стран с расстоянием между звеньями от сотен до нескольких тысяч километров.

Региональные сети, расположенные в пределах определенного территориального региона (города, области и т. д.).

Локальные сети, охватывающие сравнительно небольшую территорию R=1-10км.

по функциональным, информационным (по способу хранения и доставки информации) и структурным признакам;

по способу управления ресурсами сети;

по методу передачи данных.

Локальные сети предназначены для реализации таких прикладных функций, как передача файлов, электронная графика, обработка текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи. Локальные сети объединяют ЭВМ, терминалы, устройства хранения информации, переходные узлы для подключения к другим сетям и др. Локальные сети составляют один из быстроразвивающихся секторов промышленной средств связи, локальную сеть часто называют сетью для автоматизированного учреждения. а.

В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместное оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему, которая имеет свои особенные преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети:

Основные области применения локальных сетей

Современные сети построены по многоуровневому принципу. Чтобы организовать связь двух компьютеров, требуется сначала создать свод правил их взаимодействия, определить язык их общения. Эти правила называются протоколом. Все локально-вычислительные сети работают в одном стандарте принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI). Для единого представления данных в линиях связи, по которым передается информация, сформирована Международная организация по стандартизации (анг. ISO - International Standards Organization). ISO предназначена для разработки модели международного коммуникационного протокола, в рамках которой можно разрабатывать международные стандарты. Для правильной и, следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживаться согласованных и установленных правил. Все они оговорены в протоколе передачи данных.

Глобальные сети

Для подключения к удаленным компьютерным сетям используются телефонные линии.

Процесс передачи данных по телефонным линиям должен происходить в форме электрических колебаний - аналога звукового сигнала, в то время как в компьютере информация хранится в виде кодов. Для того чтобы передать информацию от компьютера через телефонную линию, коды должны быть преобразованы в электрические колебания. Этот процесс носит название модуляции. Для того чтобы адресат смог прочитать на своем компьютере то, что ему отправлено, электрические колебания должны быть обратно превращены в машинные коды - демодуляция. Устройство, которое осуществляет преобразование данных из цифровой формы, в которой они хранятся в компьютере в аналоговую (электрические колебания), в которой они могут быть преданы по телефонной линии, и обратно называется модем (сокращенно от МОдулятор-ДЕМодулятор). Компьютер в этом случае должен иметь специальную телекоммуникационную программу, которая управляет модемом, а также отправляет и получает последовательности сигналов передаваемой информации.

Что такое Internet?

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet.

Сегодня множество людей неожиданно для себя открывают для себя существование глобальных сетей, объединяющих компьютеры во всём мире в единое информационное пространство которое называется Internet.

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределеного доступа к ресурсам.

Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальной сетям.

При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и многих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.

Электронная почта - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 20 миллионов человек. Посылка письма по электронной почте обходится значительно дешевле посылки обычного письма. Кроме того сообщение, посланное по электронной почте дойдет до адресата за несколько часов, в то время как обычное письмо может добираться до адресата несколько дней, а то и недель.

История сети Internet

В 1961 году Defence Advanced Research Agency (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET. Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети - TCP/IP. TCP/IP - это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defence Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не остановилось; Протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standards (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkley (BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.

Из чего состоит Internet? Компоненты Internet

Это довольно сложный вопрос, ответ на который всё время меняется. Пять лет назад ответ был прост: Internet - это все сети, которые, взаимодействуя с помощью протокола IP, образуют «бесшовную» сеть для своих коллективных пользователей. Сюда относятся различные федеральные сети, совокупность региональных сетей, университетские сети и некоторые зарубежные сети.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

Административное устройство Internet

Во многих отношениях Internet похожа на религиозную организацию: в ней есть совет старейшин, каждый пользователь сети может иметь своё мнение о принципах её работы и принимать участие в управлении сетью. В Internet нет ни президента, ни главного инженера, ни “Папы”. Президенты и прочие высшие официальные лица могут быть у сетей, входящих в Internet, но это совершенно другое дело. В целом же в Internet нет единственной авторитарной фигуры.

Направление развития Internet в основном определяет «Общество Internet», или ISOC (Internet Society). ISOC - это организация на общественных началах, целью которой является содействие глобальному информационному обмену через Internet. Она назначает совет старейшин, который отвечает за техническое руководство и ориентацию Internet.

Электронная почта (e-mail)

Это самое популярное на сегодня использование Internet у нас в стране. Оценки говорят, что в мире имеется более 50 миллионов пользователей электронной почты. В целом же в мире трафик электронной почты (протокол smtp) занимает только 3.7% всего сетевого. Популярность ее объясняется, как насущными требованиями, так и тем, что большинство подключений - подключения класса ``доступ по вызову'' (с модема), а у нас в России, вообще, в подавляющем большинстве случаев - доступ UUCP. E-mail доступна при любом виде доступа к Internet.

E-mail (Electronic mail) - электронная почта (простонародн.) - электронный аналог обычной почты. С ее помощью вы можете посылать сообщения, получать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать на письма ваших корреспондентов автоматически, используя их адреса, исходя из их писем, рассылать копии вашего письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу, использовать вместо адресов (числовых или доменных имен) логические имена, создавать несколько подразделов почтового ящика для разного рода корреспонденции, включать в письма текстовые файлы, пользоваться системой «отражателей почты» для ведения дискуссий с группой ваших корреспондентов и т.д. Из Internet вы можете посылать почту в сопредельные сети, если вы знаете адрес соответствующего шлюза, формат его обращений и адрес в той сети.

Используя e-mail, вы можете пользоваться ftp в асинхронном режиме. Существует множество серверов, поддерживающих такие услуги. Вы посылаете e-mail в адрес такой службы, содержащую команду этой системы, например, дать листинг какой-то директории, или переслать файл такой-то к вам, и вам приходит автоматически ответ по e-mail с этим листингом или нужным файлом. В таком режиме возможно использование почти всего набора команд обычного ftp. Существуют серверы, позволяющие получать файлы по ftp не только с них самих, но с любого ftp-сервера, который вы укажете в своем послании e-mail. (Подробнее смотрите ниже в этом же разделе.)

E-mail дает возможность проводить телеконференции и дискуссии. Для этого используются, установленные на некоторых узловых рабочих машинах, mail reflector-ы. Вы посылаете туда сообщение с указанием подписать вас на такой-то рефлектор (дискуссию, конференцию, etc.), и вы начинаете получать копии сообщений, которые туда посылают участники обсуждения. Рефлектор почты просто по получении электронных писем рассылает их копии всем подписчикам.

E-mail дает возможность использования в асинхронном режиме не только ftp, но и других служб, имеющих подобные сервера, предоставляющие такие услуги. Например, сетевых новостей, Archie, Whois.

Пересылать по e-mail можно и двоичные файлы, не только текстовые. В UNIX, например, для этого используется программы UUENCODE и UUDECODE.

При пользовании e-mail, из-за ее оперативности, может сложиться ощущение телефонной связи, но всегда следует осознавать, что это все же почта. Все сообщения письменные, поэтому почти документированы. Придерживайтесь этикета, принятого в обычной корреспонденции. В дополнение к этому помните, что e-mail не обладает той степенью приватности, как обычная почта, никогда не пишите в посланиях e-mail ничего, чего вам бы не хотелось увидеть выставленным на всеобщее обозрение. Анонимность также исключена: источник прослеживается без труда. Не стоит пользоваться техническими особенностями вашего терминала.

Раздел 2. Жесткий диск

Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим проводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

Информация заносится концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большого, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называется цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и с наружи камеры. Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потери данных и работоспособности устройства.

Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от4500 до10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски. На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладываются не какого ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за исключением форм - факторов корпуса ПК, по этому, производители выбирают его согласно собственным соображениям.

Плата электроники современного накопителя и жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочим традиционными атрибутами присущими компьютеру. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для использования пользователем. Как правило, руководства пользователя описывают назначения только перемычек, связанных с выбором логического адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемычки, отвечающее за управление резисторной сборкой (стабилизирующей нагрузкой в цепи).

Основные физические и логические параметры жестких дисков

Все накопители так или иначе, соответствуют стандартам, определенным либо независимыми комитетами и группами стандартизации, либо самими производителями. Среди множества технических характеристик отличающих одну модель от другой можно выделить некоторые, наиболее важные с точки зрения пользователей и производителей, которые, так или иначе, используются при сравнений накопителей различных производителей и выборе устройства.

Диаметр дисков - параметр довольно свободный от каких-либо стандартов ограничиваемый лишь форм-факторами корпусов системных блоков. Наиболее распространены накопители с диаметром дисков 2.2, 2.3, 3.14 и 5.25 дюймов. Диаметр дисков определяет плотность записи на дюйм магнитного покрытия. Накопители большого диаметра содержат большее число дорожек, и в них, как правило, используются более простые технологии изготовления носителей, предназначенных для меньшей плотности записи.

Число поверхностей - определяет количество физических дисков нанизанных на штандель. Выпускаются накопители с числом поверхностей от 1 до 8 и более. Однако, наиболее распространенных устройства с числом поверхностей от 2 до 5. Принципиально, число поверхностей прямо определяет физический объем накопителя и скорость обработки операций на одном цилиндре.

Число цилиндров - определяет, сколько дорожек (треков) будет располагаться на одной поверхности. В настоящее время все накопители емкостью более 1 Гигабайта имеют число цилиндров более 1024.

Число секторов - общее число секторов на всех дорожках всех поверхностей накопителя. Определяет физический неформатированный объем устройства.

Число секторов на дорожке - Общее число секторов на одной дорожке. Часто, для современных накопителей показатель условный, т.к. они имеют неравное число секторов на внешних и внутренних дорожках.

Частота вращения шпинделя - определяет, сколько времени будет затрачено непоследовательное считывание одной дорожки или цилиндра. Частота вращения измеряется в оборотах в минуту (rpm).

Время перехода от одной дорожки к другой - обычно составляет от 3.5 до 5 миллисекунд, а у самых быстрых моделей может быть от 0.6 до 1 миллисекунды. Переход с дорожки на дорожку является самым длительным процессом в серии процессов произвольного чтения/записи на дисковом устройстве.

Время успокоения головок - время, проходящее с момента окончания позиционирования головок на требуемую дорожку до момента начала операции чтения/записи. Является внутренним техническим показателем, входящим в показатель - время перехода с дорожки на дорожку.

Время установки или время поиска - время, затрачиваемое устройством на перемещение головок чтения/записи к нужному цилиндру из произвольного положения.

Среднее время установки или поиска - усредненный результат большого числа операций позиционирования на разные цилиндры. Среднее время поиска имеет тенденцию уменьшаться с увеличением емкости накопителя, т.к. повышается плотность записи и увеличивается число поверхностей.

Время ожидания - время, необходимое для прохода нужного сектора к головке, получаемое как среднее от многочисленных тестовых проходов. После успокоения головок на требуемом цилиндре контроллер ищет нужный сектор. При этом последовательно считываются адресные идентификаторы каждого проходящего под головкой сектора на дорожке.

Время доступа - суммарное время, затрачиваемое на установку головок и ожидание сектора. Причем, наиболее долгим является промежуток времени установки головок.

Среднее время доступа к данным - время, проходящее с момента получения запроса на операцию чтения/записи от контроллера до физического осуществления операции - результат сложения среднего времени поиска и среднего времени ожидания. Среднее время доступа составляет от 10 до 18 миллисекунд.

Внешняя скорость передачи данных показывает, с какой скоростью данные считываются из буфера, расположенного на накопителе в оперативную память компьютер.

Внутренняя скорость передачи данных отражает скорость передачи данных между головками и контроллером накопителя.

Размер кэш-буфера контроллера. Встроенный в накопитель буфер выполняет функцию упреждающего кэширования и призван сгладить громадную разницу в быстродействии между дисковой и оперативной памятью компьютера.

Среднее время наработки на отказ - определяет, сколько времени способен поработать накопитель без сбоев.

Сопротивляемость ударам - определяет степень сопротивляемости накопителя ударам и резким изменениям давления, во включенном и выключенном состоянии. Является важным показателям для настольных и мобильных систем.

Физический и логический объем накопителей. Носители жестких дисков, в отличии от гибких, имеют постоянное число дорожек и секторов, изменить которое невозможно. Поэтому, физический объем жестких дисков определен изначально и состоит из объема, занятого служебной информацией и объема, доступного пользовательским данным. Физический объем жесткого диска, также, зависит от типа интерфейса, метода кодирования данных, используемого физического формата и др. Логический же объем зависит от того, как операционная система или программа записывает информацию в сектора.

Для оптимального использования поверхности дисков применяется так называемая зонная запись, принцип которой состоит в том, что на внешних дорожках, имеющих большую длину, информация записывается с большей плотностью, чем на внутренних.

Контроллеры жестких дисков

Контроллер накопителя расположен на плате электроники и предназначен для обеспечения операций преобразования и пересылке информации от головок чтения/записи к интерфейсу накопителя. Контроллер жестких дисков представляет собой сложнейшее устройство - микрокомпьютер. Контроллер занимается множеством операций преобразования потока данных.

Частотная модуляция этот метод предполагает запись на носитель в начале каждого битового элемента данных бита синхронизации. Битовый элемент определяется как минимальный интервал времени между битами данных, получаемый при постоянной скорости вращения диска носителя. Метод гарантирует, по меньшей мере, одну перемену направления магнитного потока за единицу времени вращения.

Модифицированная частотная модуляция - улучшенный метод FM. Модификация заключается в сокращении вдвое длительности битового элемента. Такой способ кодирования позволяет удвоить емкость носителя и скорость передачи данных, по сравнению с методом FM.

Запись с групповым кодированием - метод, полностью исключающий запись на диск каких-либо синхронизационных бит. Такой подход требует совершенно иной схемы кодирования. Метод RLL происходит от методов, используемых для кодирования данных при цифровой записи на магнитную ленту.

Модифицированная запись с групповым кодированием - метод, в котором. Наряду с логическим уплотнением данных, производится повышение частоты обмена между контроллером и накопителем.

Интерфейсы жестких дисков.

Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кэш-буфером) и компьютером. Интерфейс, предназначен для подключения двух дисковых устройств.

Физическое и логическое подключение жестких дисков

Какие же необходимо подключить разъемы и установить перемычки и другие операции при физической установки накопителя на жестких дисках? Это - интерфейсный шлейф, кабель питания. Перемычки выбора статуса логического устройства (обращения к устройству), а так же программное распознавание процедурной BIOC компьютера.

Интерфейсный шлейф. Как правило. Интерфейсный шлейф соответствующего интерфейса (ATA или SCSI) входит в состав поставки материнской платы (если на ней интегрирован интерфейсный адаптер) или в состав отдельного адаптера и представляет собой плоский одинарный или двойной шлейф. Многие шлейфы комплектуются двумя разъемами для подключения двух устройств, что может быть полезно при добавлении еще одного накопителя в будущем. Один из концевых разъемов на шлейфе подсоединяется к разъему контроллера на плате (материнской или внешнего контроллера, подключаемого к шине материнской платы как устройство расширения через слот расширения шины PCI, ISA или VLB), а два других предназначены для накопителей.

Кабель питания подключается аналогично на всех устройствах посредством 4-х контактного стандартного разъема и четырех проводного кабеля. Питание практически невозможно подключить не правильно. Т.к. разъем содержит направляющие фаски. Однако, в противном случае, накопитель сразу же выйдет из строя.

Перемычки. При подключении первого ATA или SCSI накопителя вся процедура выполняется аналогично, т.к. основные установки обычно устанавливаются на заводе изготовителе для одиночного устройства.

После завершения физического подключения необходимо произвести программное распознавание и подключения накопителя. Для устройств с интерфейсом ATA (IDE, EIDE) необходимо выставить процедурной BIOS Standard CSOS Setup или аналогичной такие параметры накопителей как число цилиндров, головок и секторов, а так же режим использования (normal,large), используя для этого пользовательский тип накопителя (type) - номер 47. Работа накопителя.

После начальной настройки электроники и механики микрокомпьютер ЖД переходит в режим ожидания команд контролера, расположенного на системной плате или интерфейсной карте, который в свою очередь программируется процедурами собственной BIOS или BIOS компьютера под управлением ОС. Получив команду, он позиционирует на нужный цилиндр, по сервоимпульсам отыскивает нужную дорожку, дожидается, пока до головки дойдет нужный сектор, и выполняет считывание или запись информации. Если контроллер запросил чтение/запись не одного сектора, а несколько - накопитель может работать в блочном режиме, используя ОЗУ в качестве буфера и совмещая чтение/запись нескольких секторов с передачей информации к контроллеру или от него.

Современные накопители (как ATA, так и SCSI) поддерживают развитую систему команд управления устройством, среди которых имеются и такие, которые позволяют остановить вращение шпинделя и перевести накопитель в ждущий режим.

При выключении питания двигателя шпинделя работает в режиме генератора, обеспечивая питание плат электроники на время, необходимое для корректного завершения работы.

Эксплуатация и обслуживание жестких дисков

После установки разбиения и форматирования накопителей они также нуждаются в постоянном своевременном обслуживании. Как правило, такое обслуживание не касается технических подробностей, т.к. производители гарантируют 5-10 летнюю работу без единого профилактического вмешательства в механику или электронные схемы. Оно заключается в обеспечении целостности и стабильности файловой системы.

Одним из самых известных комплектов по обслуживанию дисков от третьих фирм является пакет программ - Norton Utilities компании Symantec.

По прогнозам компании, при сегодняшних темпах роста плотности, супермагнитный передел для традиционных технологий будет достигнут в ближайшие несколько лет.

На сегодняшний день у компании имеются действующие лабораторные модели «оптического винчестера», позволяющие обеспечить плотность информации на накопителях до 6 млрд. бит на квадратный сантиметр, что отнюдь не является пределом для этой технологии. Директор Seagate по продажам в Центральной и Восточной Европе Алистер Хантер (Alastair Hunter) на пресс-конференции заверил присутствующих, что уже к концу этого года на рынке появятся первые «оптические винчестеры», и заявил, что не сомневается в успехе нового продукта.

Раздел 3. Инструкция по охране труда при работе за компьютером

Общие положения

1.1. В дисплейных классах установлена дорогостоящая, сложная и требующая аккуратного обращения аппаратура - компьютеры, принтеры и другие технические средства, поэтому следует бережно обращаться с этой техникой.

1.2. При включении дисплея работает электронно-лучевая трубка, которая находится под высоким напряжением.

1.3. При работе за дисплеем пользователи подвергаются воздействию вредных и опасных факторов производственной среды: электромагнитных полей, статическому электричеству. При длительной работе за экраном отмечается выраженное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на головные боли, раздражительность, нарушение сна и другие симптомы.

1.4. К выполнению работ за дисплеем допускаются пользователи, прошедшие инструктаж по технике безопасности, инструктаж по эксплуатации оборудования на рабочем месте и умеющие оказать первую помощь пострадавшим, который проводится 2 раза в год.

1.5. Студенты обязаны знать и точно выполнять указания по технике безопасности, приведенные в описаниях выполняемых работ.

Требования безопасности перед началом работы

Перед началом работы следует убедиться в отсутствии видимых повреждений аппаратуры и рабочего места;

Студентам при работе в дисплейном классе разрешается работать только за пультом, категорически запрещается проникать внутрь устройств. Включать устройства можно только по разрешению преподавателя, дежурного персонала.

Требования безопасности во время работы

На ПЭВМ разрешается работать только при закрытых крышках устройств

Во избежание случаев электрического замыкания и возникновения пожаров во время работы на рабочем месте не должно быть легковоспламеняющихся веществ, посторонних предметов.

Необходимо соблюдать оптимальное расстояние глаз от экрана, допустимое расстояние не менее 50 сантиметров.

Длительность работы за ПК в течение дня не должна превышать 3-4 часа.

Работать на клавиатуре следует только чистыми руками.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

При обнаружении искрения и при появлении запаха гари следует немедленно прекратить работу, выключить аппаратуру, сообщить об этом преподавателю.

Для полного и быстрого обеспечения отключения оборудования необходимо выключить автомат, расположенный на стене комнаты.

При обнаружении искрения в местах соединений проводов работы необходимо прекратить и сообщить преподавателю либо дежурному персоналу

При несчастном случае необходимо:

немедленно снять напряжение выключателем;

сообщить руководителю или дежурному персоналу;

приступить к оказанию первой помощи;

вызвать врача.

Требования безопасности по окончанию работы

Электромагнитная безопасность.

Известно, что непременной составляющей персонального компьютера является дисплей, обеспечивающий связь машины с оператором. В сущности, дисплей является телевизором специального назначения, генерирующим, как обычный телевизор, широкий спектр ЭМП, отрицательное воздействие которых на человека давно известно.

При работе на компьютере проблема состоит в том, что пользователь по необходимости размещается в непосредственной близости от экрана, вынужденно подвергая себя воздействию ЭМП. По мере накопления опыта эксплуатации ПЭВМ, отрицательные последствия указанной близости были обнаружены достаточно быстро.

Объективная же реальность состоит в том, что частая и продолжительная работа за ПК, не обеспеченная определенными организационно-техническими защитными мерами, безусловно, отрицательно сказывается на здоровье и самочувствии пользователей.

Обеспечение безопасности на рабочих местах с ПЭВМ

Согласно документу Р 2.2.755-99 профессиональная работа на ПЭВМ относится к з­му классу работ (вредные условия труда).

В соответствии с этим администрация обязана:

- Направить поступающего на работу на медицинский осмотр;

- Проводить медицинские осмотры ежегодно;

- Провести вводный инструктаж по программе, разработанной и утвержденной работодателем для поступающих на работу;

- Провести первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте по программе, разработанной и др.

Современные дисплеи оборудованы эффективной системой защиты от электростатического поля.

Чтобы ослабить исходящие от дисплея лучи применяют защитные экранные фильтры.

Защитные экранные фильтры.

Являются доступным и эффективным средством защиты от вредных излучений.

Экранные фильтры, обладая достаточной оптической прозрачностью, улучшают параметры дисплеев и, в большей или меньшей степени снижают уровни электрических полей.

Гарантированно качественные фильтры:

снижают уровни электростатических и переменных электрических полей;

существенно улучшают эргономические характеристики экранов, в частности снижают избыточные синие и сине-фиолетовые потоки и блики отражения экрана;

являются барьером, препятствующим проникновению тяжелых положительных ионов, образующих вокруг ПК, в бронхо-легочную систему пользователя.

Раздел 4. Порядок работы за компьютером

Проверка напряжения сети. Перед первым включением компьютера следует проверить, соответствует ли напряжение в сети тому, на которое рассчитан компьютер. При необходимости надо установить переключатель напряжения на компьютере в правильное положение. Защита от недостатков электропитания. К сожалению, состояние электросетей во многих местах нашей страны оставляют желать лучшего, хотя встроенные в компьютеры блоки питания, преобразующие напряжение электросети в низковольтное напряжение, достаточно устойчивы и работают даже при понижении или повышении напряжения на 10-15%, они далеко не всегда обеспечивают безопасность компьютеров и их устойчивую работу. Поэтому в большинстве случаев имеет смысл использовать вместе с компьютером тог или иное средство защиты от недостатков электропитания: сетевой фильтр, стабилизатор или устройство бесперебойного электропитания.

Включение компьютера.

Если компьютер подключен через устройство бесперебойного питания (UPS), то надо перевести его в режим подачи напряжения на компьютер. Если же компьютер подключен через стабилизатор напряжения, надо включить этот стабилизатор. После этого надо:

- Включить принтер (если он нужен);

- Включить монитор компьютера;

- Включить внешние устройства, с которыми вы хотите работать (внешний модем, сканер, внешний дисковод и др.);

- Включить компьютер (переключателем на корпусе).

Выключение компьютера.

Для выключения компьютера надо:

- закончить работающие программы;

- если операционная система имеет процедуру выхода, то выполнить эту - процедуру.

- Выключить компьютер переключателем на корпусе компьютера;

- Выключить принтер и другие внешние устройства, подсоединенные к ПК;

- Выключить монитор компьютера.

Если ПК подключен через устройство бесперебойного питания, то желательно отключить в нем режим подачи напряжения на компьютер. Если же компьютер подключен через стабилизатор напряжения, надо выключить стабилизатор.

Замечание. Компьютер, как и любой электроприбор, испытывает наибольшую нагрузку при включении. Поэтому очень часто включать и выключать компьютер не следует, причем многие современные компьютеры при длительном бездействии автоматически переходят в режим пониженного электропотребления.

Действия при зависании компьютера.

Иногда во время работы возникает весьма неприятная ситуация - зависание компьютера, он перестает реагировать на нажатия клавиш, на движение мыши и на экран не выводится никакой новой информации. Или же программа вдруг начинает странно работать, компьютер подтормаживает, на экране появляется мусор и т.д. Причины могут быть самыми разными например:

- скачки напряжения в сети, сетевые помехи;

- некорректно написанные программы;

- сбои в работе компьютера.

Список литературы

1. Всё об INTERNET. Руководство и каталог. Эд Крол. BHV, Киев.

2. Журналы Мир Internet.

3. Журнал для пользователей персональных компьютеров Мир ПК.

4. Компьютерный журнал для пользователей Hard `n' Soft.

5. Журналы Компьютер Пресс.

6. Золотов С., Протоколы INTERNET.-СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998 - 304 с.

7. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Т.1, т.2.-М.:Мир, 1982, 150 с.

8. Годберг Л.М., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов. Справочник-М.:Радио и связь, 1997, 235 с.