Програмне забезпечення комп’ютерних мереж та їх компоненти

11

Вступ

З глибокої давнини людство намагалось винайти засоби організації зв'язку на далеку відстань. До таких засобів можна віднести димовий телеграф, сигнальні вогні. Безпосереднім провісником сучасних комп'ютерних мереж були телеграфна та телефонна мережі 19ст. Створення мереж, передавання даних та розподіленого їх опрацювання було результатом науково-технічної революції та розвитку мікроелектроніки. Ще в 50-х роках 20 ст., коли з'явилися потужні ЕОМ, виникла потреба сполучати їх з одним або багатьма терміналами для ефективнішого використання їхніх ресурсів. Було створено системи з розподілом часу роботи центрального процесора, де кожному терміналу по черзі виділявся квант часу. Канали зв'язку в такій системі були досить дорогими і використовувалися терміналами неефективно. Тому згодом учені розробили спеціальні пристрої, які збирали трафік (інформаційні потоки) з розташованих поблизу терміналів для спрямування його до центрального процесора.

Унаслідок еволюції мережа поступово набула сучасного вигляду. Тепер вона має не один, а багато центральних процесорів, терміналів та мережу зв'язку, яка складається з вузлів. Кожен вузол мережі - це спеціалізована на виконанні комунікаційних функцій ЕОМ (маршрутизатор). Для передавання даних між вузлами використовують призначені канали наявної телефонної мережі. Замість терміналів щораз частіше використовують персональні комп'ютери.

Створення мереж дає можливість об'єднання різних за потужністю комп'ютерів, спільного використання їхніх ресурсів. В процесі свого розвитку мережеві технології набули значного розвитку.

В наш час життя без комп`ютерів майже неможливо. Комп`ютери необхідні вдома, на виробництві, в банківській справі, в кіноіндустрії і ще багато-багато де. Зараз не можна навіть уявити життя без комп'ютерів. Вони відкрили якісно новий етап в житті і розвитку людської цивілізації. Проте інформацію, яка міститься на одному комп'ютері, досить важко, особливо при великих об'ємах інформації, перенести на інших інший комп'ютер для подальшої роботи. Ці труднощі значно знижували продуктивність праці на комп'ютері, але вони майже повністю відпали з появою комп'ютерних мереж.

Комп'ютерні мережі відкрили зовсім нові і значно ширші можливості використання комп'ютерів. Тепер комп'ютери - це не тільки засоби для обробки інформації, це - також засоби для отримання та обміну інформацією.

Комп`ютерні мережі

Комп`ютерна мережа - це сукупність комп`ютерів, які мають спеціальне мережне устаткування та мережне програмне забезпечення, з`єднаних між собою каналами зв`язку. Їх призначення:

1. забезпечення колективної обробки даних і обмін даних між користувачами мережі;

2. забезпечення загального використання ПЗ;

3. забезпечення загального використання периферійних пристроїв.

Комп'ютерні мережі поділяються на:

1. локальні (LAN) - це мережі, які поєднують комп`ютери в межах одного офісу, кімнати, дому;

2. регіональні (корпоративні) - це мережі, які поєднують локальні мережі в межах одного регіону;

3. глобальні - це мережі, які поєднують велику кількість різнорідних мереж розташованих на великій відстані один від одного (Internet).

По типу мережі поділяються:

1. мережі із сервером;

2. однорангові мережі.

У великих мережах виділяють один могутній комп'ютер - сервер. Він відрізняється великою потужністю, розміром ОЗП і жорстких дисків. Інші комп'ютери називаються робочими станціями.

Мережа - це безліч вузлів, об'єднаних між собою зв'язками.

Комп`ютерна мережа - це сукупність комп`ютера і периферійного обладнання, об`єднаних між собою каналами предачі даних (шлюзи). Шлюзи - це програма, яка виконує стикування різних мереж. Протокол - це сукупність стандартів для обміну інформації між об`єктами мережі. Види мереж:

а) локальні мережі

Локальні мережі створюються, як правило, в одній організації чи в одному приміщенні. Локальна комп'ютерна мережа - це група з кількох комп'ютерів, поєднаних між собою за допомогою кабелів (іноді також телефонних ліній або радіоканалів), які використовуються для передавання інформації між комп'ютерами. Для з'єднання комп'ютерів в локальну мережу необхідне спеціальне обладнання і програмне забезпечення. Можливості локальних мереж: колективна обробка даних користувачами підключених до мережі комп'ютерів і обмін даними між цими користувачами; спільне користування програмами; спільне користування принтерами, модемами та іншими пристроями. Для об'єднання комп'ютерів в локальну мережу потрібно:

1. вставити в кожен комп'ютер мережевий контролер, який дозволяє комп'ютеру обмінюватися інформацією;

2. з'єднати комп'ютери кабелями, по яким відбувається передача даних між комп'ютерами. В деяких типах мереж кабелі з'єднують комп'ютери безпосередньо, в інших з'єднання кабелів здійснюється через спеціальні пристрої - концентратори (або хаби), комутатори та ін.

Та проте найпростішим варіантом локальної мережі є зв'язок комп'ютерів через паралельні або послідовні порти. В цьому випадку не потрібно ніякого додаткового обладнання крім з'єднувальних провідників. Такий зв'язок між комп'ютерами налагоджується в межах однієї кімнати. Використовується вона для передачі даних від одного комп'ютера до іншого.

Мережі без виділеного сервера називаються одноранговими. В такій мережі усі комп'ютери рівноправні, кожен з ний виконує як роль робочого місця користувача, так і роль сервера по забезпеченню доступу до своїх даних і ресурсів.

Для однорангових мереж використовуються такі операційні системи, як Windows for Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstation фірми Microsoft, LANtastic фірми Artisoft.

Та проте найчастіше однорангова мережа - це не найкращий вихід. При великому завантаженні оперативної пам'яті користувачі, які працюють з різними програмами на одному й тому ж комп'ютері сильно заважають один одному. До того ж в однорангових мережах відсутній захист інформації, децентралізовано зберігаються дані, вони недостатньо надійні тощо. Тому для забезпечення функціонування локальної мережі часто виділяється спеціальний комп'ютер - сервер, або кілька таких комп'ютерів. На дисках серверів розміщуються програми, бази даних та ін. спільного використання. Решту комп'ютерів локальної мережі часто називають робочими станціями. Сервери, як правило, не використовуються як робочі місця користувачів, а при роботі з цінними даними взагалі розміщуються в ізольованих приміщеннях з закритим доступом.

Мережі, які мають сервери, називаються мережами з виділеними серверами або багаторанговими комп'ютерними мережами. На серверах використовується спеціальне програмне забезпечення (зокрема операційні системи), яке забезпечує надійну та ефективну обробку багатьох запитів з робочих місць користувачів. На робочих станціях може використовуватися будь-яка операційна система, і повинен бути запущений драйвер, який забезпечує доступ до локальної мережі. На серверах використовуються операційні системи Novell NetWare, Windows NT Server, OS/2 Server Advanced, різноманітні варіанти UNIX.

б). віддалені комп'ютерні мережі

Віддалені комп'ютерні мережі поділяють на регіональні і міжнародні. Регіональні створюються в певних регіонах, наприклад в державі, а міжнародні забезпечують зв'язок вашого комп'ютера з будь-яким комп'ютером світової мережі. Прикладами таких мереж є Relcom (для держав СНД) і Internet (для всього світу). В принципі, і з регіональних комп'ютерних мереж можна виходити в Internet.

Зв'язок комп'ютерів у таких мережах забезпечується звичайними телефонними мережами чи спеціально виділеними для цього мережами через спеціальні пристрої, які називають модемами. Модем перетворює сигнали двійкових кодів у звукові сигнали мовного діапазону, і навпаки. Комп'ютери обумовленого району через модеми і лінії зв'язку підмикаються до більш потужного комп'ютера, який називають провайдер (до речі так само називають і фірму, яка забезпечує зв'язок через комп'ютер-провайдер). В Україні зараз функціонує більше ніж 100 провайдерів.

Кожному комп'ютеру користувача, який підімкнені до мережі, присвоюють реквізити (адресу). Провайдери, використовуючи реквізити, забезпечують зв'язок відповідних комп'ютерів користувача. Зв'язок між комп'ютерами різних континентів здійснюється з використанням супутникових каналів зв'язку.

в). InterNet

Найвідомішою, найпоширенішою і найпродуктивнішою мережою по праву вважається Internet. Internet - це всесвітня сукупність мереж, яка з'єднує між собою мільйони комп'ютерів. Зараз, за різними оцінками, з Internet працює від 20 до 40 млн користувачів, причому це число лавинообразно збільшується. Єдиного керування у Internet не існує, існують лише суспільні комітети, які виробляють різноманітні стандарти для Internet, виконують розподіл груп електронних адрес і т.д.

Історія виникнення InterNet

Наприкінці 60-х р.р. за замовленням Пентагону була створена розподільна мережа ARPAnet для зв'язку між собою багатьох віддалених один від одного різнорідних комп'ютерів, причому цей зв'язок не повинен був порушуватися при часткових ушкодженнях (наприклад при бомбардуванні одного чи кількох вузлів мережі). Розроблені принципи організації таких мереж (рівноправність вузлів, протоколи TCP/IP, алгоритми маршрутизації і т.д.) виявилися такими вдалими, що багато інших організацій (особливо університети і урядові організації) почали створювати власні мережі на тих самих засадах. Ці мережі почали об'єднуватися між собою, створюючи єдину мережу з спільним адресним простором (на зразок того, як усі телефонні станції одного міста підтримують єдину систему телефонних номерів). Ця єдина мережа (чи мережа мереж, сукупність мереж) і почала називатися Internet.

До речі, розроблені на гроші Міністерства Оборони США засади організації Internet, які забезпечували безперервність її роботи, виявилися настільки ефективними, що само Міністерство Оборони США не змогло відімкнути Ірак від Internet під час ірако-кувейтської війни - при перекритті однієї лінії зв'язку з Іраком маршрутизатори Internet зараз же автоматично перемикалися на інші лінії.

Якщо роздивлятися мережу Internet на нижчому рівні, то вона дозволяє пересилати пакети даних з одного підімкненого до Internet комп'ютера на будь-який інший, незалежно від того, чи поєднані вони між собою, чи ні (як це найчастіше усього і буває). Маршрутизатори Internet автоматично вибирають оптимальний маршрут для доставки пакетів даних до місця призначення. На цій основі були розроблені різноманітні служби, які використовують можливості Internet. До середини 90-х років в основному використовувалися:

· електронна пошта - з її допомогою можна послати електронний лист (текст чи будь-який файл, перетворений в текстовий вид) будь-якому користувачу Internet. Час доставки листів - звичайно не більше кількох годин, а іноді - кілька хвилин;

· телеконференції - це обмін поглядами за допомогою електронних листів щодо тих чи інших тем. Кожен користувач Internet може підписатися на телеконференції, які його цікавлять (усього їх кілька десятків тисяч, і присвячені вони найрізноманітнішим темам - від проблем використання лазерних принтерів до психологічних розладів у трансвеститів), при цьому користувач буде отримувати усі листи, які відсилаються у відповідні телеконференції, а може і сам висловити свою думку чи відповісти на чиєсь питання;

· сервери новин - вони розсилають новини за тією чи іншою темою у вигляді електронних листів. Користувач Internet може підписатися, наприклад, на отримання біржових зведень, політичних пліток тощо;

· файлові сервери (або FTP-сервери) - зберігальні файли. На них зберігаються тексти документів, програми, тексти книг тощо. Кожен користувач Internet може отримати зміст FTP-сервера або будь-який з файлів, які на ньому зберігаються, у вигляді електронного листа, відіславши електронний лист зі спеціально підготованим запитом на FTP-сервер. Можливі прогляд змісту і отримання файлів і в діалоговому режимі (в режимі Telnet - віддаленого терміналу);

· служби пошуку - дозволяють знайти потрібний документ на ввімкнених в Internet FTP-серверах. Пошук може вестися за ключовими словами та іншими характеристиками документа. Задати запит службі пошуку можна в діалоговому режимі або відіславши до неї спеціально оформлений електронний лист.

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.

За допомогою ПК, об'єднаних у локальну мережу, розв'язуються такі задачі:

- розділення файлів. Локальна мережа дає можливість багатьом користувачам одночасно працювати з одним файлом, який зберігається на центральному файл-сервері;

- передавання файлів. Комп'ютерна мережа дає можливість швидко копіювати файли будь-якого розміру з одного комп'ютера на інший без використання дискет;

- доступ до інформації та файлів. Комп'ютерна мережа дає можливість завантажувати прикладні програми з будь-якої робочої станції, байдуже, де вона розташована;

- розділення прикладних програм. Комп'ютерна мережа дає можливість двом користувачам використовувати одну копію програми, наприклад текстового редактора MS Word. Проте два користувачі не можуть одночасно редагувати один і той самий документ;

- одночасне введення даних у прикладні програми. Мережеві прикладні програми дають змогу кільком користувачам одночасно вводити дані, необхідні для роботи цих програм. Наприклад, вести записи в бухгалтерській книзі так, що вони не заважають один одному. Проте тільки спеціальні мережеві програми дозволяють одночасно вводити інформацію;

- розподіл принтера. Комп'ютерна мережа дає можливість кільком користувачам на різних робочих станціях спільно використовувати один або кілька принтерів;

- електронна пошта. Можна використовувати комп'ютерну мережу як поштову службу та розсилати службові записки, доповіді, повідомлення іншим користувачам.

Глобальна мережа може включати інші глобальні мережі, локальні мережі, окремі віддалені комп'ютери. Глобальні мережі підрозділяються на міські, регіональні, національні, транснаціональні. Елементи таких мереж можуть бути розташовані на значній відстані один від одного.

Основні програмні та апаратні компоненти мережі

Обчислювальна мережа -- це складний комплекс взаємозалежних програмних і апаратних компонентів, що узгоджено функціонують. Вивчення мережі в цілому потребує знання принципів роботи її окремих елементів:

- комп'ютерів;

- комунікаційного устаткування;

- операційних систем;

- мережних додатків.

Весь комплекс програмно-апаратних засобів мережі може бути описаний багаторівневою моделлю. В основі будь-якої мережі -- апаратний рівень стандартизованих комп'ютерних платформ. Нині у мережах широко й успішно застосовуються комп'ютери різних класів. Набір комп'ютерів у мережі повинен відповідати набору різноманітних задач, розв'язуваних мережею.

Другий рівень -- це комунікаційне устаткування. Хоча комп'ютери і є центральними елементами обробки даних у мережах, останнім часом не менш важливу роль почали відігравати комунікаційні пристрої.

Середовище передавання у комп'ютерних мережах

Техніко-експлуатаційні характеристики середовищ передавання такі: час і швидкість розповсюдження сигналів, вартість, швидкість загасання на одиницю довжини кабелю з урахуванням його частоти, опір одного метра, маса одного метра, завадостійкість у різних навколишніх середовищах, випромінювання в довкілля.

На даний час використовується велика кількість кабелів різних типів (більше 2200). Однак на практиці використовують 3 основні групи кабелів:

1) коаксіальний

2) скручена пара (вита пара)

3) волоконно-оптичний

Коаксіальний кабель

Поряд зі скрученою парою є найпоширенішим середовищем передавання даних у КМ. Вони мають високу швидкість передавання, завадостійкість, довговічність, помірну вартість. Для них розроблені прості засоби спряження з локальними мережами. Коаксіальний кабель використовується для з'єднання комп'ютерів за топологією шина. Це з'єднання є найпростішим і не вимагає додаткового обладнання. Тонкий коаксіальний кабель використовується для локальних мереж із загальною довжиною 185м, має товщину о,5 см. Товстий коаксіальний кабель застосовується для з'єднання декількох сегментів мережі, має товщину 1 см і може передавати сигнали на відстань 500м. Для з'єднання за допомогою товстого кабелю використовують додатковий пристрій Вампера.

Висновок

При виконанні контрольної роботи, переді мною було поставлено такі задачі:

1. форматування текстових фрагментів, щоб виконати цю задачу я використовувала панель форматування, а саме такі вкладки : по центру; з боку; Курсив; заливка; розмір шрифту та інші;

2. вставка в документ «Окна приложения» , щоб виконати цю задачу я використовувала PrtScr та Enter, а потім «Вставить»;

3. вставка малюнків, щоб виконати цю задачу я обрала певний малюнок та вставила його в документ, а потім Формат рисунка > Положение > Обтекание вокруг рамки;

4. вставка таблиці: занесла дані в таблицю; вирівняла по середині колонок;

виділити всю таблицю, викликати контекстне меню і там обрати «Выровнять высоту строк» «Выровнять ширину строк»;

5. вставка формул;

6. спецефекти WordArt: обрала вид спецефекту; розмістила на сторінці;

7. розробка електронної таблиці індивідуального варіанту і графіку в Excel і вставка їх в Word документ: щоб виконати цю задачу я занесла дані в таблицю, відформатувала її; на основі цих даних зробила графік та діаграму; та перенесла їх у Word документ.

Список використаної літератури

1 Інформатика. Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології. Затверджено Міністерством освіти і науки України, як підручник для студентів ВНЗ, - К.: Каравела, 2007.

2 Антонов В. Сучасні комп'ютерні мережі. - К : МК - прес, 2005.

3 Кравчук С.О. та ін.. Основи комп'ютерної техніки. Компоненти, системи, мережі. - К. : Каравела,2006.

4 Олифер В.Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологи, протоколы. - СПб.: Питер, 2006.

5 Шиндер Д.Л. Основы компьютерных сетей. - М.:Вильямс;Cisco Press,2003.

6 Денисов А. и др. Интернет. Самоучитель. - СПб. - Питер, 2002.

7 Павлов А.А. и др. Информационные технологии и алгоритмизация в управлении. - К.: Техника,2002.

8 ситник В.Ф. Основи інформаційних систем. Навчальний посібник. За ред.. В.Ф. Cитника - к.: КНЄУ, 1997.