Виды информационных сетей и их топология

     Магнитные диски (МД) относятся к магнитным машинным носителям информации. В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два магнитных состояния - два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1. Накопители на МД являются наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами в компьютере. Диски бывают жесткими и гибкими, сменными и встроенными в компьютер. Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом. Данные на дисках хранятся в файлах, которые обычно отождествляют с участком памяти на этих носителях информации.

     На  гибком магнитном  диске (ГМД) (дискете) магнитный слой наносится на гибкую основу. Каждую новую дискету в начале работы с ней следует отформатировать. Форматирование дискеты – это создание структуры записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров и другой служебной информации.

     В качестве накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) широкое распространение в компьютере получили накопители типа «винчестер». Термин «винчестер» возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт, имевшего 30 дорожек по 30 секторов. Что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «винчестер». В этих накопителях один или несколько жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики и покрытых ферролаком, вместе с блоком магнитных головок считывания/записи помещены в герметически закрытый корпус. Емкость этих накопителей благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемой в таких несъемных конструкциях, достигает нескольких тысяч мегабайт; быстродействие их значительно более высокое, нежели у накопителей на гибких магнитных дисках.

     Накопители  на оптических дисках.

     В последние годы все большее распространение  получают накопители на оптических дисках (НОД). Благодаря маленьким размерам, большой емкости и надежности эти накопители становятся все более популярными.

     Виды  накопителей на оптических дисках:

• Неперезаписываемые лазерно-оптические диски обычно называют  компакт дисками ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – Compact Disk CD-ROM. Эти диски поставляются фирмой-изготовителем с уже записанной на них информацией. Запись информации на них возможна только вне компьютера, в лабораторных условиях, лазерным лучом большой мощности, который оставляет на активном слое CD след – дорожку с микроскопическими впадинами. Таким образом создается первичный «мастер-диск». Процесс массового тиражирования CD-ROM по «мастер-диску» выполняется путем литья под давлением.
• Перезаписываемые лазерно-оптические диски с однократной (CD-R) и многократной (CD-Е) записью. На этих CD лазерный луч непосредственно в дисководе компьютера при записи прожигает микроскопические углубления на поверхности диска под защитным слоем; чтение записи выполняется лазерным лучом так же, как у CD-ROM.
• Перезаписываемые магнитооптические диски (СС-Е) используют лазерный луч для местного разогрева поверхности диска при записи информации магнитной головкой. Считывание информации выполняется лазерным лучом меньшей мощности.
• Магнитооптические диски с однократной записью (CC WORM) аналогичны обычным магнитооптическим накопителям с той разницей, что в них на контрольные дорожки дисков наносятся специальные метки, предотвращающие стирание и повторную запись на диск.

•   устройства обмена  данными.

     Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам вязи, принято называть модемом.

       Основной  задачей модема является преобразование исходной цифровой информации в вид, пригодный для передачи по каналу  связи, и обратное преобразование на приеме. Вид модуляции и метод построения модема в значительной степени определяют скорость передачи данных и эффективность  использования канала связи. Применительно к передаче данных по телефонным каналам, виды модуляции, используемые в  модемах, регламентируются МККТТ (Международного консультативного комитета по телеграфии и  телефонии). В Рекомендациях МККТТ  определены  основные  технические характеристики модема, такие, как форма спектра передаваемого сигнала, структура настроечной комбинации, образующий полином скремблера (дескремблера) и другие параметры,  обеспечивающие совместимость модемов, выпускаемых разными изготовителями.

       Модемы  классифицируются,  в  основном, по величине скорости и типу канала, для  которого они предназначены (арендованный или  коммутируемый). Совместимость модемов разных изготовителей обеспечивается  соответствием  их  нормам  международных Рекомендаций серии V Международного консультативного комитета по телеграфии и  телефонии.

       Итак, модемом называется устройство, способное осуществлять МОдуляцию и ДЕМодуляцию информационных сигналов (МОДЕМ). Собственно работа модулятора модема заключается в том, что поток битов из компьютера преобразуется в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Понятно, что демодулятор модема выполняет обратную задачу.

       Таким образом, данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема «передающего»  компьютера. Принимающий модем, находящиеся  на противоположном конце линии, «слушает» передаваемый сигнал и преобразует его обратно в цифровой при помощи демодулятора. После того, как эта работа выполнена, информация может передаваться в принимающий компьютер. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексным (half duplex). Вообще говоря, оба компьютера, как правило, могут одновременно обмениваться информацией в обе стороны. Этот режим работы называется полным дуплексом, или просто дуплексом (full duplex). 
 
 

№ 3.Операционные системы, разновидности возможности. 

    Операционная  система MS DOS, назначение.

    MS DOS была создана в 1981 г. фирмой Microsoft по заказу IBM для разрабатывавшихся тогда компьютеров IBM PC. Компьютер IBM PC, для которого была написана MS DOS, был мало похож на современные компьютеры — медленный микропроцессор Intel—8088, 256 Кбайт оперативной памяти, без жесткого диска, алфавитно-цифровой черно-белый монитор, работа лишь с односторонними 160-Кбайтными дискетами и т.д. Однако эти возможности были значительно выше, чем у конкурирующих персональные компьютеры.

    Первая  версия MS DOS тоже обладала гораздо более скромными возможностями, чем современные ОС. Она обеспечивала работу на компьютере лишь одного пользователя и одной программы (то есть была однопользовательской и однозадачной), поддерживала работу лишь с дискетами, клавиатурой и алфавитно-цифровым дисплеем. Зато DOS была компактной, предъявляла довольно скромные требования к аппаратуре и выполняла необходимый минимум функций для пользователей и программ.

    За  те полтора десятка лет, которые прошли с момента появления IBM PC, технические характеристики компьютеров совершили фантастический рывок вперед. Современные компьютеры превосходят по всем показателям (быстродействию, объему оперативной и дисковой памяти, возможностям монитора и т.д.) компьютеры начала 80-х годов в сотни и даже тысячи раз. Поэтому фирма Microsoft внесла в MS DOS много изменений и добавлений, чтобы расширить ее возможности и более эффективно использовать новые, более мощные, компьютеры:

    •    в   MS   DOS   была   добавлена   поддержка   новых   устройств (жесткого диска, новых типов дискет, компакт-дисков, расширенной памяти и т.д.), а также обеспечена возможность поддержки и любых других устройств с помощью программных

    драйверов;

    •    была включена поддержка иерархической файловой структуры

    на  дискетах и жестких дисках;

    •    была обеспечена поддержка национальных клавиатур и алфавитов;

    •    были включены многочисленные новые  возможности для пользователя (новые команды DOS, полезные утилиты, оптимизатор использования памяти, поддержка сжатия дисков и т.д.),

    При выпуске новых версий MS DOS фирма Microsoft неукоснительно следовала двум важнейшим принципам:

    •    сохранение совместимости: любая версия MS DOS могла исполнять программы, написанные для любой из предыдущих версий MS DOS;

    •    работоспособность на любом компьютере: любая версия MS DOS может работать на любом IBM PC-совместимом компьютере

    Что оказалось невозможно усовершенствовать. Однако многие усовершенствования в MS DOS оказалось невозможно добавить, сохраняя полную совместимость со всеми существующими DOS-программами:

    •    MS DOS так и осталась однозадачной ОС. Различные программные средства, позволяющие запускать несколько DOS-программ и переключаться между ними (DesqView, DosShell и др.) так и остались половинчатыми решениями, не получившими широкого распространения;

    •    в MS DOS оказалось невозможным встроить надежные средства для защиты данных от несанкционированного доступа и организации коллективной работы с данными;

    •    DOS-программы могут выполняться только в пределах первого Мбайта памяти, а остальная память может использоваться лишь для хранения данных.

    А необходимость втискивать MS DOS в минимальный объем оперативной и дисковой памяти привела к:

    •     отсутствию или ограниченности поддержки многих устройств в Щ DOS, из-за чего забота о поддержке этих устройств легла на производителей  прикладного программного обеспечения.  Поэтому зачастую нужная DOS-программа не поддерживает имеющийся принтер, монитор или иное устройство, что очень неудобно;

    •     отсутствию в MS DOS стандартных средств для создания пользовательского интерфейса (меню, запросов и т.д.), поэтому реализованные в различных программах способы общения с пользователем оказались совершенно разными, что затрудняет обучение пользователей и использование программ.

    Из-за невозможности внесения в MS DOS необходимых принципиальных усовершенствований фирма Microsoft оказалась вынужденной создавать новые ОС (Windows, Windows NT, Windows 95 и др.), обеспечивающие надлежащий сервис для пользователей и разработчиков, поддерживающие одновременную работу нескольких программ, средства защиты данных и позволяющие эффективнее использовать возможности современных микропроцессоров. Разработчики и пользователи оценили достоинства этих ОС, и теперь подавляющее большинство программ для IBM PC-совместимых компьютеров создается не для MS DOS, а для Windows, Windows 95 или Windows NT.

    Области применения MS DOS. Как наличие автомобилей не отменяет необходимости уметь ходить на своих двоих, так и наличие Windows, Windows 95 или Windows NT не ликвидирует (хотя и сильно сокращает) потребности в MS DOS и DOS-программах:

    •    до сих пор остается множество  областей деятельности, где DOS-программы успешно работают, а применение решений, требующих иных ОС, невозможно или экономически нецелесообразно;

    •    при  повреждении таких ОС,  как  Windows 3.1,  Windows for Workgroups и Windows 95 (что случается весьма часто) для исследования причин неисправности и их устранения обычно приходится использовать MS DOS и DOS-программы;

    •    поскольку ОС Windows 3.1, Windows for Workgroups и Windows 95 являются надстройками над MS DOS, то для их эффективного использования надо уметь настраивать MS DOS. 
 

    Операционная  система Windows, назначение.

    В диалоговом режиме компьютер находится  в непосредственном взаимодействии с пользователем и техническими устройствами. Все персональные компьютеры сегодня работают в диалоговом режиме.

    Возможность диалоговой работы с компьютером  основана на прерываниях. Каждый процессор имеет так называемую систему прерываний. Получив сигнал по линии прерывания, он способен приостановить текущую работу по программе, сохранить временные данные и перейти к новой программе, которую тоже можно прервать, и так далее. Завершив обработку очередного прерывания, процессор возвращается к последней прерванной задаче.

    Процессор как бы все время что-то делает, но в то же время ждет внешних прерываний. Он всегда готов откликнуться на нажатие клавиши клавиатуры, на движение мыши или щелчок ее кнопки, на поступление сигналов через модем и даже на сигналы от собственных внутренних часов. Конечно, существуют такие программы, которые полностью «монополизируют» процессор и не дадут возможности воздействовать на компьютер, пока не завершат свою работу, но таких программ меньшинство. Большинство современных программ рассчитаны на диалоговый режим.

    Однако  для того, чтобы компьютер находился в диалоговом режиме, на нем предварительно должна работать какая-то программа (а точнее говоря, система программ), которая обеспечит возможность прерывания процессора, распределит ресурсы компьютера между всеми прикладными программами, обеспечит взаимодействие разных устройств. Эта система программ должна организовать регулярный опрос клавиатуры, мыши и других устройств, с помощью которых пользователь общается с компьютером. Она должна также проследить, чтобы прикладные программы не монополизировали работу процессора, и проконтролировать, чтобы разные программы не перепутали свои данные, хранящиеся в оперативной памяти. Такая система программ называется операционной системой.