Комп'ютерна техніка

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Архітектура ПК

Сукупність пристроїв комп'ютера і принципів їхньої сумісної роботи формує архітектуру комп'ютера. Архітектура визначає принципи дії, інформаційні зв'язки і взаємодію головних пристроїв ПК: процесора, внутрішньої, зовнішньої пам'яті та периферійних пристроїв. Уніфікація архітектури ПК забезпечує їх сумісність з точки зору користувача. Зовнішній погляд на комп'ютер дозволяє виділити такі компоненти, що входять до його складу: системний блок, монітор, клавіатура, периферійні пристрої.

Основні пристрої настільного комп'ютера - системний блок, монітор, клавіатура і миша.

Інші пристрої вважають допоміжними: принтер, колонки, навушники з мікрофоном, модем, веб-камера тощо.

Системний блок містить блок живлення, материнську плату та дисководи. Материнська плата в зібраному вигляді складається з великої кількості електронних пристроїв.

За місцем розташування всі пристрої ПК поділяють на зовнішні та внутрішні. Внутрішні містяться в системному блоці, зокрема, на материнській платі (процесор, оперативна пам'ять тощо), а зовнішні - поза ним (монітор, клавіатура, принтер тощо).

2. Процесор та його складові

Процесор, або більш повно - мікропроцесор, який також часто називають ЦПП (CPU - central processing unit) є центральним компонентом комп'ютера. Це розум, який прямо або опосередковано керує усім, що відбувається усередині комп'ютера.

Коли фон Нейман уперше запропонував зберігати послідовність інструкцій, так звані програми, у тій самій пам'яті, що й дані, це була дійсно новаторська ідея. Опублікована вона в «First Draft of a Report on the EDVAC» у 1945 p. Цей звіт описував комп'ютер, що складається з чотирьох основних частин: центрального арифметичного пристрою, центрального керуючого пристрою, пам'яті й засобів введення-виведення.

Сьогодні майже всі процесори мають фон-нейманівську архітектуру.

Кожен мікропроцесор має певну кількість елементів пам'яті, що називаються регістрами, арифметично-логічний пристрій (АЛП) і пристрій керування.

Регістри використовуються для тимчасового зберігання виконуваної команди, адрес пам'яті, оброблюваних даних й іншої внутрішньої інформації мікропроцесора. Основним елементом регістра є електронна схема, яку називають тригером, що здатна зберігати одну двійкову цифру (розряд).

В АЛП здійснюється арифметична й логічна обробка даних.

Пристрій керування реалізує тимчасову діаграму і виробляє необхідні керуючі сигнали для внутрішньої роботи мікропроцесора й зв'язку його з іншою апаратурою через зовнішні шини мікропроцесора.

Сьогодні існує кілька напрямків у виробництві мікропроцесорів. Вони розрізняються за принципами побудови архітектури процесора. Найбільш розповсюдженими є архітектури RISC і CISC.

Процесор сучасного персонального комп'ютера виконаний у вигляді мікросхеми - єдиного мікроелектронного пристрою, створеного на кристалі напівпровідника і вміщеного в мініатюрний корпус (тому він називається мікропроцесором).

Можливості комп'ютера значною мірою визначаються розрядністю процесора, тобто кількістю бітів, яку він може обробити одночасно, та його внутрішньою організацією. Спочатку персональні комп'ютери мали 8-бітові процесори. Перші комп'ютери IBM PC були вже 16-бітовими. Сучасні персональні комп'ютери є 32-бітовими і навіть 64-бітовими. Швидкість роботи процесора характеризується такто¬вою частотою, що задається спеціальним генератором і вимірюється в мегагерцах (МГц); 1 МГц - це мільйон тактів за секунду.

3. Внутрішня пам'ять комп'ютерів

Пам'ять комп'ютера - це пристрої, в яких зберігаються дані та програми. Пам'ять комп'ютера поділяється на внутрішню (основну) та зовнішню. До внутрішньої пам'яті відносяться: оперативна пам'ять, регістри процесора, постійна пам'ять і кеш-пам'ять.

Оперативна пам'ять - це пристрої де розміщені дані, які опрацьовує процесор у даний проміжок часу. При цьому виконується умова, що в будь-який момент є можливість працювати з будь-якою коміркою оперативної пам'яті. Англійська абревіатура оперативної пам'яті - RAM (Random Access Memory - пам'ять із довільним доступом). В оперативній пам'яті зберігається тимчасова інформація, яка змінюється під час виконання процесором різних операцій, таких як запис, зчитування, зберігання тощо. При відключенні живлення комп'ютера вся інформація, що перебувала в оперативній пам'яті, зникає, якщо вона не була збережена на інших носіях інформації.

Оперативна пам'ять реалізована на основі спеціальних мікросхем і її обсяг легко розширюється додаванням потрібної кількості мікросхем. Обсяг оперативної пам'яті вимірюється в кілобайтах (1 Кб = 1024 байта) і мегабайтах (1 Мб = 1024 кілобайтів).

Регістри - це надшвидка пам'ять процесора. Вони зберігають адресу команди, саму команду, дані для її виконання і результат.

Для збільшення продуктивності комп'ютера, тимчасового зберігання вмісту комірок оперативної пам'яті використовується кеш-пам'ять (від англійського cashe - склад, тайник). Кеш-пам'ять є проміжним запам'ятовуючим пристроєм і використовується для прискорення обміну між процесором і оперативною пам'яттю. У сучасних комп'ютерах використовуються кілька рівнів кеш-пам'яті. Кеш-пам'ять може розміщуватись як на кристалі мікропроцесора, так і на системній платі. Системна (або материнська) плата - це плата, на якій розміщено процесор, оперативну та постійну пам'ять, а також системну шину, через яку здійснюється зв'язок з усіма іншими пристроями комп'ютера.

Кеш-пам'ять. Особлива високошвидкісна пам'ять процесора. Кеш використовується як буфер для прискорення обміну даними між процесором і оперативною пам'яттю, а також для збереження копій інструкцій і даних, що недавно використовувалися процесором. Значення з кеш-пам'яті витягаються прямо, без звертання до основної пам'яті.

Постійна пам'ять - це пристрої для довготривалого зберігання програм та даних. Використовується вона тільки для читання інформації. Як правило, ця інформація записується при виготовленні комп'ютера і слугує для початкового завантаження операційної системи, перевірки дієздатності комп'ютера. Для назви цієї пам'яті використовується англійська абревіатура ROM (Read Only Memory - пам'ять тільки для читання).

4. Зовнішня пам'ять комп'ютерів

Комп'ютер має зовнішню пам'ять, яка використовується для довготривалого збереження програм та даних. Вона реалізується за допомогою спеціальних пристроїв (накопичувачів), які залежно від способів запису та зчитування діляться на магнітні, оптичні та магнітно-оптичні.

Основними характеристиками зовнішньої пам'яті є її об'єм, швидкість обміну інформацією, спосіб та час доступу до даних. Пристрої, в яких використовуються магнітні стрічки, належать до пристроїв з послідовним доступом. Пристрої, які використовують магнітні та оптичні диски, належать до пристроїв з прямим доступом.

У персональних комп'ютерах застосовуються магнітні диски таких типів - незмінні тверді (жорсткі), змінні гнучкі та оптичні диски, такі як накопичувачі CD-ROM, CD-R, CD-RW та DVD-ROM. Вони дають змогу здійснювати як введення, так і виведення даних.

Жорсткий магнітний диск - це алюмінієва пластина, покрита шаром магнітної речовини. Накопичувач на жорстких магнітних дисках (іноді його називають вінчестером) має невеликі розміри і монтується в корпусі системного блоку комп'ютера. На жорсткому диску записується найважливіша для роботи комп'ютера інформація - програми управління комп'ютером та обслуговування різних пристроїв, «лікарі» для лікування від комп'ютерних вірусів (програм, що псують інформацію та заважають роботі ЕОМ), а також потрібні користувачеві дані та так звані інструментальні засоби (редактори текстів, засоби створення програм, баз даних тощо). Для постійного зберігання великої кількості різних програм та інформації, які завжди повинні бути під рукою, потрібний великий об'єм пам'яті. Сучасні жорсткі диски мають об'єм від кількох мегабайтів до десятків гігабайтів (1 гігабайт = 1024 мегабайтів).

До зовнішньої пам'яті належать також накопичувачі на гнучких дисках (дискетах). Найпоширенішими є дискети діаметром 3,5? (знак «?» означає дюйм, 1?=2,54 см). Для читання та запису інформації на дискетах у комп'ютері є спеціальні пристрої - дисководи для гнучких дисків.

Комп'ютер може мати дисководи для зчитування інформації з оптичних (лазерних) дисків. Нині широке застосування мають оптичні диски діаметром 5,25?, їх називають компакт-дисками. Є диски, що дають змогу здійснювати тільки читання даних. Інформація записується на диск під час його виготовлення і потім не може бути змінена. Такі компакт-диски називаються CD ROM (сі-ді-ром). На них можна записувати тексти, програми, зображення, звук, фрагменти відео-фільмів тощо. Обсяг пам'яті компакт-дисків - сотні мегабайтів. Існують також оптичні диски, інформація на яких може перезаписуватись. Вони називаються CD-R (сі-ді-ер). Названі компоненти комп'ютера розміщені в системному блоці, на передній панелі якого розташований вимикач, входи дисководів, індикатор та ін. На задній панелі є гнізда, що дають можливість під'єднувати різноманітні прилади - дисплей, клавіатуру, принтер, мишку, сканер та ін.

Флеш-пам'ять універсальної послідовної шини (USB) - це маленький портативний пристрій, який під'єднується до USB-порту на комп'ютері. На флеш-пам'яті USB можна зберігати інформацію, як і на жорсткому диску, але за допомогою флеш-пам'яті можна легко переносити дані з одного комп'ютера на інший. Флеш-пам'ять USB може бути різного розміру та форми, і на ній можна зберігати гігабайти даних. Флеш-пам'ять USB також називають флеш-пристрій, флеш-брелок, флеш-накопичувач тощо

Для керування пристроями комп'ютера використовуються електронні схеми, які називаються контролерами. Як правило, для кожного пристрою є свій контролер. Всі контролери підтримують зв'язок з процесором та оперативною пам'яттю комп'ютера через електричний ланцюг, який задіяний для паралельного сполучення пристроїв. Електричний ланцюг називають магістраллю або шиною.

5. Пристрої введення і виведення інформації

Пристрої введення:

1. Клавіатура.

2. Маніпулятори.

Маніпулятори - пристрої введення, що керують положенням курсора на екрані та дозволяють виконувати одну чи декілька Фірсових команд у точці перебування курсора. Існують такі основні типи курсора:

- «мишка»;

- трекбол;

- джойстик;

- сенсорна панель;

- диджитайзер;

- графічні планшети.

3. Сканер - пристрій введення, що перетворює зображення в його цифрову форму (по точках) і передає цей образ у комп'ютер.

4.Відеокамери.

Для введення інформації до пам'яті комп'ютера існують різні пристрої. Найуніверсальнішим пристроєм введення є клавіатура. До пристроїв введення належать також маніпулятори типу миша, джойстик. Для оптичного зчитування зображень і перетворення їх у цифровий код застосовуються сканери. Останнім часом використовуються цифрові відеокамери та фотоапарати.

Сучасна клавіатура - це складний пристрій, що дозволяє вводити дані в ПК. Крім того, за допомогою клавіатури користувач може керувати роботою комп'ютерата різних додатків. Окрім панелі з клавішами, вона містить електронні схеми, які перетворюють натискання клавіш в двійкові коди.

Всього клавіатура містить 101 клавішу. Останнім часом для роботи в ОС Windows розроблені зручні 104-клавішні клавіатури. На цих клавіатурах є додаткові дві клавіші для виклику головного меню та клавіша виклику контекстного меню. В ноутбуках зазвичай використовується 88-клавішна клавіатура. Миша разом з клавіатурою є невід'ємним атрибутом ПК.

Миша - це пристрій для позиціонування курсора та керування роботою програм.

Разом з переміщенням миші по екрану монітора рухається покажчик миші. Якщо покажчик миші навести на об'єкт, то можна виконати низку дій з об'єктом. Клацання лівою кнопкою миші призводить до виділення об'єкта, клацання правою кнопкою - до виклику контекстного меню. До комплекту поставки миші входить і драйвер миші. Драйвер - це програма, що керує роботою пристрою.

Число різних типів миші є великим. Поділ цей починається на стадії отримання інформації про переміщення миші. В залежності від того, як це робиться, миші поділяються на оптико-механічні та оптичні. За способом передачі інформації в ЕОМ миші поділяються на провідні та безпровідні.

Оптичні миші - не мають рухомих частин. Фотодатчики установлені на нижній поверхні корпуса миші. Для таких мишей застосовується спеціальний килимок, розграфлений в клітинку чорними і червоними лініями. Тут апаратура миші рахує не світлові імпульси, а число перетинів ліній кожного кольору. Оптичні миші надійні, але вимагають спеціальних килимків та є дорожчими.

Сканери - це пристрої для введення в комп'ютер чорно-білих або кольорових зображень безпосередньо з паперового документу.

Принцип дії сканерів базується на освітленні паперового документа. Потім вимірюється відбите світло в цифровій формі. Найуживанішими зараз є планшетні сканери. Нині практично всі сканери кольорові. Основна технічна характеристика сканера - це роздільна здатність сканера (максимальна кількість точок, яку здатний розрізнити сканер).

Відеокамери виконують послідовності кадрів із заданою кількістю кадрів за секунду.Існує два види відеокамер: аналогові (із записуванням результатів знімання в аналоговому вигляді) і цифрові (подання результатів знімання в дискретному вигляді як послідовності чисел). Для введення в комп'ютер можуть використовуватися як аналогові, так і цифрові відеокамери.

Пристрої виведення інформації:

· Монітор.

· Принтер.

· Плотер.

· Засоби мультимедіа.

Необхідним пристроєм виведення інформації, що входить до апаратної частини комп'ютера є дисплей або, як його ще називають, монітор (від англ. to monitor - відслідковувати, стежити за чимось). Однією з основних частин дисплея є екран кольоровий або монохромний (від грецьк. моно - один, хром - колір), на який виводиться інформація в різному вигляді. Дисплей - необхідний пристрій виведення інформації. Монітор приєднується до комп'ютера через відеокарту (відеоадаптер), який встановлюється на материнські платі. Існує кілька стандартів відеокарт (CGA, EGA, VGA, SVGA), від них залежить якість зображення.

На моніторі у вигляді текстової та графічної інформації відтворюються результати роботи комп'ютера. Крім того, на моніторі відображуються елементи керування, які користувач може вибрати за допомогою миші та активізувати у такий спосіб певну дію (ініціювати виконання команди видалити фрагмент тексту тощо). Зображення на моніторі формується з пікселів. Донедавна поширеними були монітори на основі електронно - променевих трубок (ЕПТ-монітори), але тепер їх змінили РК-монітори тобто рідиннокристалічні.

Принтери - друкувальні пристрої комп'ютерів чи принтери використовують для одержання «твердої» копії файлів у пам'яті комп'ютера. Типи принтерів:

- матричні принтери - звичайні і лінійні;

- струминні і світлодіодні принтери - звичайні і портативні;

- лазерні принтери - чорно-білі і кольорові;

- твердо чорнильні принтери;

- сублімаційні принтери;

- воскові принтери;

- автохромні принтери.

Матричні принтери можуть працювати у текстовому або в графічному режимі. Друкувальна голівка матричного принтера має 9,18 або 24 голки (металеві шнурки), близько розміщених по вертикалі. Одержавши сигнал від комп'ютера, шнурки ударяють по фарбувальній стрічці і залишають на папері крапки. Потім голівка пересувається на один крок ліворуч або праворуч і друкує наступний стовпець крапок. Сукупність таких стовпців і утворює зображення.

Сьогодні найпоширенішими є принтери двох типів: струменеві (як правило, їх використовують для кольорового друку) та лазерні (використовуються частіше для чорно-білого друку).

Плотери, як і принтери, призначені для одержання твердих копій даних.

Типи плотерів:

- перові;

- олівцево-паперові;

- електростатичні;

- прямого виведення зображення;

- струминні;

- світлодіодні;

- різальні.

Проектори

Існує два типи проекторів зображення: дзеркальні та діапроектори.

Основні характеристики проекторів (крім їх типів):

- світловий потік;

- контрастність;

- роздільна здатність;

- діапазон розмірів екрана і (чи) діапазон відстаней до екрана;

- вхідні та вихідні інтерфейси;

- рівень шуму;

- споживана потужність тощо.

6. Структура програмного забезпечення комп'ютера

Складовою інформаційної системи, тобто сучасного комп'ютера, є програмне забезпечення (ПЗ). ПЗ - це сукупність усіх програм, які використовують при роботі з комп'ютером.

Структуру ПЗ можна виразити такою схемою:

	Проограмне забезпечення (ПЗ)
		v		v
Системне програмне забезпечення		Прикладне програмне забезпечення
v	v	v		v	v
Операційні системи		Сервісні програми		ППЗ загального призначення
Мови та системи програмування		ППЗ спеціального призначення

Із схеми видно, що ПЗ поділяється на:

· системне програмне забезпечення (СПЗ) і

· прикладне програмне забезпечення (ППЗ).

1) СПЗ - це програми, які забезпечують функціонування самої обчислювальної системи, реалізують сервісні функції ПК по відношенню до користувача та створюють зручне середовище для розробки інших програм. СПЗ поділяють на:

а) операційні системи (ОС), які забезпечують функціонування самого комп'ютера;

б) системи програмування, що використовуються для автоматизації всіх етапів розробки програм;

в) сервісні програми, що реалізують сервісні функції по відношенню до користувача.

Це програми-оболонки, дискові утиліти, антивірусні програми, програми діагностики і обслуговування апаратного забезпечення ПК.

2) ППЗ - це програми, що призначені для виконання конкретних завдань користувача. ППЗ має таку структуру:

а) ППЗ загального призначення, до якого належать:

· текстові редактори, що служать для автоматизації підготовки текстових документів. Серед популярних Лексикон (у середовищі MS-DOS) та Microsoft Word (працює у середовищі Windows);

· графічні редактори, що призначені для підготовки графічних зображень. Відомі з них: Paint Brush (для ОС MS-DOS) та Corel Draw (для ОС Windows);

· електронні таблиці. Це програми для опрацювання таких видів даних як числа, тексти та формули, що мають вигляд таблиць. Популярними є Super Cals (для ОС MS-DOS) та Microsoft Excel (для ОС Windows);

· системи керування базами даних. Вони призначені для створення баз даних та роботи з ними; - системи підтримки комунікацій. Служать для підключення до комп'ютера різних пристроїв, а також для організації комп'ютерного зв'язку, що функціонує у вигляді локальних та глобальних мереж;

· інтегровані пакети (ІП). Це пакети з програмами загального користування. Головна перевага ІП у тому, що вони створюють однакові правила роботи для користувача, тобто мають однаковий інтерфейс при роботі з різними прикладними програмами пакету. Добре відомим інтегрованим пакетом для ОС Windows є Microsoft Office.

· б) ППЗ спеціального призначення, до якого відносять програми, що використовуються у вузьких сферах практичної діяльності. Це пакети математичних програм, систем психологічного тестування, автоматизовані навчаючі системи, системи автоматичного проектування (САПР), системи автоматичного управління процесами (АСУ) тощо.

В основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування, який полягає в тому, що комп'ютер виконує дії за заздалегідь заданою програмою. Цей принцип забезпечує універсальність використання комп'ютера: у певний момент часу розв'язується задача відповідно до вибраної програми. Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма і т.д. Програма - це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності команд або операторів мовою, яку розуміє комп'ютер. Кінцевою метою любої комп'ютерної програми є керування апаратними засобами.

7. Локальні мережі

Комп'ютерна мережа - це сукупність комп'ютерів, кабелів, мережевих адаптерів, вони об'єднані технічними засобами передавання інформації і працюють під керуванням мережної операційної системи та прикладного програмного забезпечення.

Локамльна комп'юмтерна меремжа (англ. Local Area Network(LAN)) являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею (WAN), локальна мережа зазвичай має більшу швидкість обміну даними, менше географічне покриття та відсутність необхідності використовувати запозиченої телекомунікаційної лінії зв'язку.

Топологія - це спосіб організації фізичних зв'язків персональних комп'ютерів у мережі.

Під топологією обчислювальної мережі розуміють конфігурацію графа, вершинам якого відповідають комп'ютери мережі (іноді й інше устаткування, наприклад концентратори), а ребрам - фізичні зв'язки між ними. Комп'ютери, підімкнуті до мережі, часто називають вузлами мережі.

Конфігурація фізичних зв'язків визначається електричними з'єднаннями комп'ютерів між собою і може відрізнятися від конфігурації логічних зв'язків між вузлами мережі. Логічні зв'язки являють собою маршрути передавання даних між вузлами мережі й утворюються шляхом відповідного настроювання комунікаційного устаткування.

Розглянемо топології, що зустрічаються досить часто.

Повнопов'язана топологія відповідає мережі, у якій усі комп'ютери зв'язані між собою. Незважаючи на логічну простоту, цей варіант виявляється громіздким і неефективним. Для кожної пари комп'ютерів має бути виділена окрема електрична лінія зв'язку. Частіше цей вид топології використовується в багатомашинних комплексах чи глобальних мережах за невеликої кількості комп'ютерів.

Усі інші варіанти ґрунтуються на неповнопов'язаних топологіях, коли для обміну даними між двома комп'ютерами може знадобитися проміжне передавання даних через інші вузли мережі.

Спільна шина є вельми розповсюдженою топологією для локальних мереж. У цьому випадку комп'ютери підключаються до одного кабелю. Передана інформація може поширюватися в обидва боки. Застосування спільної шини знижує вартість проводки, уніфікує підімкнення різних модулів, забезпечує можливість майже миттєвого широкомовного звернення до всіх станцій мережі. Таким чином, основними перевагами такої схеми є невелика вартість і простота розведення кабелю по приміщеннях. Найсерйозніший недолік загальної шини в її низькій надійностіТому пропускна здатність каналу зв'язку завжди розподіляється тут між усіма вузлами мережі.

Топологія зірка. У цьому разі кожен комп'ютер підмикається окремим кабелем до загального пристрою, який має назву концентратор та розташовується в центрі мережі. У функції концентратора входить спрямування переданої комп'ютером інформації одному чи всім іншим комп'ютерам мережі. Головна перевага цієї топології перед спільною шиною - значна надійність. Будь-які неприємності з кабелем стосуються лише того комп'ютера, до якого цей кабель приєднаний, і лише зіпсованість концентратора може вивести з ладу цілу мережу. Крім того, концентратор може відігравати роль інтелектуального фільтра інформації, що надходить від вузлів у мережу, і за необхідності блокувати заборонені адміністратором передачі.

До недоліків топології типу зірка відноситься більш висока вартість мережного устаткування через необхідність придбання концентратора. Крім того, можливості з нарощування кількості вузлів у мережі обмежуються кількістю портів концентратора. Часом має сенс будувати мережу з використанням декількох концентраторів, ієрархічно з'єднаних між собою зв'язками типу зірка. В даний час ієрархічна зірка є найпоширенішим типом топології зв'язків як у локальних, так і в глобальних мережах.

У мережах з кільцевою конфігурацією дані передаються по колу від одного комп'ютера до іншого - як правило, в одному напрямку. Якщо комп'ютер розпізнає дані як «свої», то він копіює їх собі у внутрішній буфер. У мережі з кільцевою топологією необхідно вживати спеціальних заходів, щоб у разі виходу з ладу чи відключення якоїсь станції не перервався канал зв'язку між іншими станціями. Кільце являє собою дуже зручну конфігурацію для організації зворотного зв'язку - дані, зробивши повний оберт, повертаються до вузла-джерела. Тому цей вузол може контролювати процес доставки даних адресату. Часто ця властивість кільця використовується для тестування зв'язності мережі та пошуку вузла, що працює некоректно. Для цього в мережу посилаються спеціальні тестові повідомлення.

8. Глобальні комп'ютерні мережі

Головне призначення глобальних мереж - використання різноманітних інформаційних ресурсів користувачами з різних організацій, міст, країн. Глобальні мережі поділяються на регіональні та міжнародні. Регіональні мережі призначені для використання користувачами певного регіону. В Україні існує декілька мереж регіонального призначення - УкрПак, мережа податкової адміністрації, залізниці, УМВС та інш. Глобальні мережі мають користувачів у всьому світі.

Існує декілька загальновідомих всесвітніх мереж. Це такі мережі як: FіdoNet, ІnterNet, EuroNet, система міжбанківських розрахунків SWFІT. Широке розповсюдження отримала в країнах колишнього Радянського Союзу мережа RelCom. Найвідомішою з них є всесвітня мережа ІnterNet - найбільша глобальна комп'ютерна мережа, що зв'язує десятки мільйонів абонентів у більш як 170 країнах світу.

Кожен користувач мережі Internet має унікальне ім'я (адресу). Система імен мережі Internet. Адреса користувача в мережі Internet пердставлена 4-байтним числом, байти розділені крапкою. Оскільки граничне значення числа в кожнім байті 255, то діапазон користувачів від 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Адреса в цифровій формі незручна і важка для запам'ятовування, тому була створена доменна система імен. Ця система прив'язує до цифрової адреси легку для запам'ятовування комбінацію скорочених слів. Простір доменних імен має ієрархічну структуру, схожу на структуру імен каталогів файлової системи. Це означає, що на кожнім рівні такої ієрархії можуть вказуватися імена піддоменів і конкретних комп'ютерів. Першим праворуч указується скорочена назва країни, наступним - імя піддомена і так далі до імені комп'ютера.

При передачі повідомлення по мережі в ньому повинна бути IP-адреса. Для перекладу імені з цифрової форми в доменну і назад використовуються так звані DNS-сервери.

Сервіси і протоколи мережі Internet. У мережі Internet використовується передача з комутацією пакетів по протоколу TCP/IP. Цей протокол складається з транспортного протоколу TCP і мережевого протоколу IP. Сервіси мережі реалізуються протоколами більш високих рівнів.

Мережа Internet надає такі види сервісу: електронна пошта, мережеві новини, передача файлів, пошук файлів, віддалене керування комп'ютером, предявлення і передача інформації в гіпермедійній формі.

Підключеня користувачів до мережі Internet. Послуги по підключенню до мережі Internet і використання сервісів Internet надають спеціальні організації - провайдери.

Стандарти Internet забезпечують можливість групової роботи над спільним проектом за допомогою електронної пошти, гіпертекстових документів (служба WWW), а також за допомогою теле-, аудіо- і навіть відеоконференцій у масштабі реального часу. Для забезпечення інформаційної безпеки в мережі застосовуються різні протоколи шифрування конфіденційної інформації, електронні підписи, сертифікація інформації. Заборона на несанкціоноване переміщення даних між локальною мережею підприємства і глобальною мережею може забезпечуватися спеціальними комп'ютерами або програмами (брандмауерами).

9. Архітектура комп'ютерних мереж

комп'ютер пам'ять програмний мережа

Основним призначенням комп'ютерної мережі є надання великій кількості користувачів одночасного доступу до її обчислювальних ресурсів. Комп'ютери, які входять у склад мережі, виконують достатньо широке коло функцій, основними серед яких є організація доступу до мережі, управління передачею інформації, представлення обчис-лювальних ресурсів і послуг абонентам мережі. У відповідності до цього за функціональним призначенням, всю множину систем комп'ютерної мережі можна поділити на абонентські, комунікаційні та головні (Host) системи (сервери).

Абонентська система являє собою комп'ютер, орієнтований на роботу в складі комп'ютерної мережі, який забезпечує користувачам доступ до її обчислювальних ресурсів.

Комунікаційні системи - це вузли комутації мережі, які забезпечують організацію складових каналів передачі даних між абонентськими системами.

Сервером прийнято називати спеціальний комп'ютер, який виконує основні сервісні функції, а саме: управління мережею, збір, обробку, зберігання та надання інформації абонентам мережі. За функціональним призначенням прийнято розрізняти сервери на файл-сервери та сервери доступу. Файл-сервер визначається як мережний комп'ютер, який здійснює операції по збереженню, обробці та представленню файлів даних абонентам. Сервер доступу - це комп'ютер, який забезпечує абонентським системам ефективний доступ до комп'ютерної мережі.

Інтенсивні роботи в напрямку ведуться декількома міжнародними організаціями, а саме: Міжнародною організацією стандартів ISO), Міжнародним консультативним комітетом по телефонії й телеграфії (CCITT), Європейською асоціацією виробників комп'ютерів (European Computer Manufacture Association - ECMA) та інші.

Розробку еталонної моделі взаємодії комп'ютерних (відкритих) систем можна вважати одним із найважливіших результатів в області стандартизації комп'ютерних мереж, який сприяє широкому впровадженню їх в різні сфери людської діяльності.

Міжнародна організація стандартів запропонувала для комп'ютерних мереж семирівневу модель взаємодії.

· Прикладний рівень забезпечує виконання прикладних процесів користувачів та визначає семантику, тобто зміст інформації, якою обмінюються системи в процесі їх взаємодії (передача файлів, віртуальний термінал, електронна пошта).

· Представницький рівень (рівень представлення, подання даних) визначає єдиний для всіх систем синтаксис інформації, що передається. Даний рівень відіграє велике значення в забезпеченості «відкритості» систем, дозволяючи їм звертатись між собою незалежно від внутрішньої мови, системи команд процесора чи операційної системи.

· Сеансовий рівень організовує сеанси зв'язку між прикладними процесами, які знаходяться в різних абонентських системах.

· Транспортний рівень служить для забезпечення передачі даних між двома системами та організації процедури сполучення абонентів ме-режі із системою передачі даних. На цьому рівні визначається взаємодія системи-джерела та одержувача даних, організовується та підтримується логічний канал між абонентами.

· Мережний рівень призначений для забезпечення процесів маршрутизації інформації, управління мережею передачі даних та управління інформаційними потоками. Маршрутизація являє собою процедуру визначення шляху передачі інформації у мережах.

· Канальний рівень забезпечує функціональні та процедурні засоби для встановлення, підтримки й розірвання з'єднання на рівні каналів передачі даних. Процедури канального рівня забезпечують пошук і виправ-лення помилок, які виникають на фізичному рівні.

· Фізичний рівень забезпечує механічні, електричні, функціональні та процедурні засоби організації фізичних з'єднань при передачі даних фізичним об'єктам.

10. Технологія комп'ютерних мереж

Технологія ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асиметрична цифрова абонентська лінія) входить до числа технологій високошвидкісної передачі даних, відомих як технології DSL (Digital Subscriber Line - Цифрова абонентська лінія) що мають загальне позначення xDSL.

Технологія VDSL (Very high bitrate Digital Subscriber Line - надвисокошвидкісна цифрова абонентська лінія) є найбільш високошвидкісною технологією xDSL. Вона забезпечує швидкість передачі даних «низхідного» потоку в межах від 13 до 54 Мбіт/с, а швидкість передачі даних «висхідного» потоку в межах від 1,5 до 33 Мбіт/с, причому по одній витій парі телефонних дротів. Технологія VDSL може розглядатися як економічно ефективна альтернатива прокладенню волоконно-оптичного кабелю до кінцевого користувача. Проте, максимальна відстань передачі даних для цієї технології складає від 300 до 1700 метрів.

Технологія ISDL (ISDN Digital Subscriber Line - цифрова абонентська лінія IDSN) забезпечує повністю дуплексну передачу даних на швидкості до 144 Кбіт/с. На відміну від ADSL можливості IDSL обмежуються лише передачею даних. Технологія HomePNA 1.0 (1 Мбіт/с) використовує метод IEEE 802.3 CSMA/CD (Ethernet) доступу до середовища передачі. Смуга пропускання сигналу розташована в межах від 5,5 Мгц до 9.5 Мгц, що дозволяє не впливати на роботу ADSL і VDSL - пристроїв і телефонів.

Технологія PON (Passive Optical Networks) пасивні оптичні мережі або оптичні мережі з пасивним розподілом - це оптична кабельна система з топологією дерева, що використовує пасивні оптичні розгалужувачі 1:n. Між центральним вузлом і віддалені абонентськими вузлами створюється повністю пасивна оптична мережа, що має топологію дерева.

Технологія MPLS (Multiprotocol Label Switching) - мультипротокольна комутація на основі міток, розроблена комітетом IETF, з'явилася в результаті злиття різних фірмових механізмів, таких, як IP Switching (Ipsilon), Tag Switching (Cisco Systems), Aris (IBM) і Cell Switch Router (Toshiba). В її основі лежить принцип відображення мережевих адрес на спеціальні мітки, які можуть використовуватися для маршрутизації пакетів. У архітектурі MPLS зібрані найбільш вдалі елементи всіх згаданих фірмових механізмів, і завдяки зусиллям IETF і компаній, зацікавлених в швидкому просуванні даної технології на ринку, вона перетворилася на стандарт Internet.

Висновок

У сучасному світі комп'ютер став не просто елементом побуту - це важлива й невідємна складова життя зайнятих і ділових людей. Освіта, медична діагностика, економіка, інноваційний ринок - комп'ютер необхідний всюди. При написанні даного реферату я ознайомилася з основними принципами будови та функцій персонального комп'ютера, закріпила набуті знання практичними матеріалами з даної теми.

Архітектурою ПК називають його опис на деякому загальному рівні, що включає опис системи команд, системи адресації, організації пам'яті і т.д. Архітектура визначає принципи дії, інформаційні зв'язки і взаємодію головних пристроїв ПК: процесора, внутрішньої, зовнішньої пам'яті та периферійних пристроїв.

Мікропроцесор (МП) - це, по суті, мініатюрна обчислювальна машина. Основними параметрами МП є набір команд, розрядність, тактова частота. Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд - мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менша кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні МП можуть виконувати до кількох тисяч команд (інструкцій).

Пристрої введення - це пристрої перетворення інформації з форми зрозумілої людині, в форму зрозумілу комп'ютеру. Основними є клавіатура, мишка та сканер.

До пристроїв виведення належать пристрої перетворення вихідної інформації з форми зрозумілої комп'ютеру, в форму, зрозумілу людині: монітор, принтер, мульмедіа.

Комп'ютерна мережа - це сукупність комп'ютерів, кабелів, мережевих адаптерів, вони об'єднані технічними засобами передавання інформації і працюють під керуванням мережної операційної системи та прикладного програмного забезпечення.

Internet - це світова глобальна комп'ютерна мережа, що поєднує мільйони комп'ютерів і десятки мільйонів користувачів в усьму світі. Вона охоплює практично всю земну кулю і включає тисячі мережевих підсистем з комп'ютерами різних типів: від персональних до суперкомпютерів.

Отже, комп'ютер сьогодні - необхідна річ, тому знання його будови і характеристик є обов'язком кожної освіченої людини.

Літературні джерела

1. І.Т. Зарецька та інші «Інформатика» Київ 2008

2. О.Ф Клименко та інші «Інформатика та комп'ютерна техніка». Навчальний посібник - К: КНЕУ. 2002

3. Д.О. Рзаєв та інші. «Інформатика та комп'ютерна техніка «Навчально - методичний посібник для самостійного вивчення дисципліни - К: КНЕУ, 2003.

4. В.Д. Руденко, О.М. Макарчук, та інші «Курс інформатики» Київ 2009

Размещено на Allbest.ru