2.3. Роль пэвм в сети
Компонентами сети являются рабочие ПЭВМ (рабочие станции) и серверы.
Сервер — это специально выделенная в сети ПЭВМ, в задачу которой входит управление всей сетью или частью сети (например, в комбинированных сетях), прием, хранение, обновление и выдача пользователям общей информации, управление высококачественными принтерами и графопостроителями. Поэтому к серверу предъявляются более высокие требования по производительности, объему памяти и надежности.
Рабочие станции (клиенты, абоненты) — это менее мощные ПЭВМ, которые могут использовать ресурсы (например, дисковое пространство) сервера.
— более эффективное централизованное управление сетью;
— рабочие станции могут быть достаточно простыми и дешевыми;
— операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/98), может устанавливаться только на сервере.
— более высокая стоимость установки;
— сложная настройка системы.
Все ПЭВМ в сети равноправны. Каждый пользователь предоставляет в сеть какие-то ресурсы: жесткий диск, высококачественный принтер, графопостроитель и др.
— меньшие затраты на установку сети;
- возможность использования каждым пользователем ресурсов других ПЭВМ;
- удобство и простота работы пользователей в сети.
- число ПЭВМ в сети не превышает 25-30;
- операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/98), устанавливается на каждой ПЭВМ.
2.4. Структуры сетей
2.4.1 Одноузловые сети
В локальных сетях применяются в основном одноузловые (звездообразные) сети. В качестве средств коммуникаций могут использоваться телефонные линии связи и АТС организаций, предприятий, фирм и др., специально проложенные кабельные линии и каналы передачи сигналов по радио. 1. Сети с проводными линиями связи Структура (топология) сети показана на рис.2.4.1.1. Одна из ПЭВМ может выполнять функции центра управления сетью (ЦУС). Метод доступа к сети — вызов абонента по его сетевому имени с коммутацией каналов в УК. Способ коммутации каналов обеспечивает соединение абонентов через УК на время передачи сообщения. При этом в УК возможна организация приоритетного доступа к сети абонентов. ЦУС
- скорость передачи сообщений зависит от количества абонентов, интенсивности приема и передачи сообщений и технических возможностей УК;
- надежность сети определяется надежностью УК;
- большая суммарная длина и низкая эффективность использования физической среды передачи сигналов.
Для повышения надежности УК строятся по модульному принципу, который предусматривает рабочие и резервные модули. Система диагностики оценивает функционирование рабочего модуля и в случае необходимости переключает сеть на работу с резервным модулем. Примером одноузловой сети может служить Arcnet (США). Хотя сеть не имеет статуса международного стандарта, она широко применяется для построения небольших учрежденческих сетей. В состав сети входит 8-канальный канальный УК. Количество абонентов может быть увеличено путем подключения новых УК. 2. Радиоканальные сети Структура сети (рис.2.4.1.2.) похожа на одноузловую сеть, только сообщения в сети передаются не по проводным линиям связи, а по радиолиниям. Для этого каждая ЭВМ снабжена абонентской радиостанцией (АРС). Абонентские радиостанции связаны между собой через центральную радиостанцию (ЦРС).
Контрольные вопросы
Раздел 2. Технические и программные средства информатики Тема 2.1. Архитектура пэвм и вычислительных сетей.
Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.
В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом:
- Принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
- Принцип однородности памяти — программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
- Принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек.
Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных.
Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
— между микропроцессором и основной памятью;
— между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;
— между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.
В состав микропроцессора входят следующие устройства:
- Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.
- Устройство управления координирует взаимодействие различных частей компьютера. Выполняет следующие основные функции:
- формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполнения различных операций;
- формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки компьютера;
- получает от генератора тактовых импульсов опорную последовательность импульсов.
- Микропроцессорная память предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы машины. Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами компьютера и включает в себя:
- внутренний интерфейс микропроцессора;
- буферные запоминающие регистры;
- схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной. (Порт ввода-вывода — это аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство).
Математический сопроцессор используется для ускорения выполнения операций над двоичными числами с плавающей запятой, над двоично-кодированными десятичными числами, для вычисления тригонометрических функций.
Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры).
Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера и состоит из оперативно- запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянно запоминающего устройства (ПЗУ). ПЗУ является энергонезависимой памятью, при отключении питания информация в нем сохраняется.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом компьютером в текущей период времени. Объем оперативной памяти — важная характеристика компьютера, она влияет на скорость работы персонального компьютера и работоспособность программ.
Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач.
Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины.
Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера.
Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:
1) Производительность, быстродействие, тактовая частота.
2) Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса
3) Типы системного и локальных интерфейсов.
Персональные компьютеры имеют 4 иерархических уровня памяти:
- -микропроцессорная память;
- основная память;
- регистровая КЭШ-память;
- внешняя память.
Для ускорения доступа к оперативной памяти используется сверхбыстродействующая КЭШ-память. В КЭШ-памяти хранятся данные, которые микропроцессор получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Быстрый доступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы.
Внешняя память относится к внешним устройствам компьютера и используется для долговременного хранения любой информации, которая может потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера.
Устройства внешней памяти весьма разнообразны. Их можно классифицировать по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т.д..
К устройствам ввода информации относятся:
- клавиатура, графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, сканеры — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в компьютер машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей; устройства указания для ввода графической информации на экран монитора путем (джойстик, мышь, трекбол, световое перо); сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в компьютер).
К устройствам вывода информации относятся: