Компьютерные сети. Классификация

1. Компьютерные сети. Классификация.

 

Компьютерная  сеть - совокупность компьютеров , связанных каналами передачи информации, и необходимого программного обеспечения и технических средств, предназначенных для организации распределенной обработки информации. В такой системе любое из подключенных устройств может использовать ее для передачи или получения информации.

 

Классификация компьютерных сетей:

 

По  способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Основной недостаток - низкая скорость передачи данных и возможность  соединения только двух компьютеров.

Реальные  сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.

Основной недостаток - необходимость  в дополнительных устройствах.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

1) Территориальная распространенность;

2) Ведомственная принадлежность;

3) Скорость передачи информации;

4) Тип среды передачи;

5) Топология;

6) Организация взаимодействия  компьютеров.

По территориальной  распространенности могут быть локальными, глобальными, и региональными.

Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.

Региональные - расположенные на территории города или области.

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

среднескоростные (до 100 Мбит/с),

высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По типу среды  передачи сети разделяются на:

проводные –коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные

беспроводные - с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Топологии компьютерных сетей

Узел сети представляет собой  компьютер, либо коммутирующее устройство сети.

Ветвь сети - это путь, соединяющий  два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

- оконечный узел - расположен в конце только одной ветви;

- промежуточный узел - расположен на концах более чем одной ветви;

- смежный узел - такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Способ соединения компьютеров  в сеть называется её топологией

С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые и с выделенным сервером.

Одноранговые сети. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Достоинства одноранговых сетей:

1. Наиболее просты в  установке и эксплуатации.

2. Операционные системы  DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.

Недостатки:

В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

Иерархические сети. В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.

Любой компьютер, имеющий  доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в иерархических  сетях - это постоянное хранилище  разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера  более высокого уровня иерархии. Поэтому  иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.

Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно  работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более).

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать  наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.

Также достоинством иерархической  сети является более высокий уровень  защиты данных.

К недостаткам иерархической  сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.

2. Более высокая сложность  установки и модернизации сети.

3. Необходимость выделения  отдельного компьютера в качестве  сервера

Две технологии использования сервера.

Различают две технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру клиент-сервер.

В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Графические редакторы. Их основные функции.

 

Для обработки изображений  на компьютере используются специальные  программы - графические редакторы. 

Графический редактор - это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений.

Рассмотрим некоторые  из графических редакторов: 

1)Графический редактор Paint — простой однооконный графический редактор, который позволяет создавать и редактировать достаточно сложные рисунки.   

2)Photoshop фирмы Adobe многооконный графический редактор позволяет создавать и редактировать сложные рисунки, а также обрабатывать графические изображения (фотографии). Содержит множество фильтров для обработки фотографий (изменение яркости, контрастности и т.д.).

3)Программа Microsoft Draw — входящая в комплект MS Office. Эта программа служит для создания различных рисунков, схем. Обычно вызывается из MS Word.

4)Adobe Illustrator, Corel Draw — программы используются в издательском деле, позволяет создавать сложные векторные изображения.

Как следствие, графические  редакторы подразделяются на две  категории: растровые и векторные.

Векторные графические редакторы.

Являются оптимальным средством для хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и т. д.), для которых имеет значение наличие четких и ясных контуров. Векторные изображения не в состоянии обеспечить близкую к оригиналу реалистичность, но достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Растровые графические редакторы.

Являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, так как растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов. Они состоят из отдельных точек, называемых растром. Такое представление изображений существует не только в цифровом виде. Растровые изображения обеспечивают максимальную реалистичность, поскольку в цифровую форму переводится каждый мельчайший фрагмент оригинала. Качество растровых изображений зависит от их размера (числа пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые могут принимать пиксели.

 

 

 

 

 

Основные функции графического редактора.

Работа в графическом  редакторе относится к технологии обработки графики. Для некоторого обобщённого графического редактора  характерно выполнение следующих функций:

1. Создание  рисунка

а) В режиме ручной прорисовки;

б) С использованием панели инструментов (штампов, примитивов).

2. Манипулирование  рисунком

а) Выделение фрагментов рисунка;

б) Проработка мелких деталей  рисунка (увеличение фрагментов картины);

в) Копирование фрагмента  рисунка на новое место экрана (а также

возможность вырезать, склеивать, удалять фрагменты изображения);

г) Закраска отдельных частей рисунка ровным слоем или узором, возможность применять для рисования  произвольные "краски", "кисти" и "напыление".

д) Масштабирование изображения;

е) Перемещение изображения;

ж) Поворот изображения;

3. Ввод  в изображение текста

а) Выбор шрифта;

б) Выбор символов (курсив, подчёркивание, оттенение);

4. Работа  с цветами

а) Создание своей палитры  цветов;

б) Создание своего узора (штампа) для закраски;

5. Работа  с внешними устройствами (диски, принтер, сканер и др.)

а) Запись рисунка на диск (дискету) в виде файла стандартного формата (pcx, bmp, tif, gif, jpg, png и др.);

б) Чтение файла с диска (дискеты);

в) Печать рисунка;

г) Сканирование рисунка.

В качестве "кисти" чаще всего используется мышь, реже курсор при управлении клавиатурой. Панель инструментов используется для рисования

прямых и кривых линий, окружностей (овалов, эллипсов), прямоугольников (квадратов).

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Модем. Виды  модемов.

 

Модем (акроним, составленный из слов модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).

 

Виды компьютерных модемов.

 

Модемы различаются по исполнению (внешние или внутренние), по принципу работы (аппаратные или  программные), по типу сети, к которой производится подключение, а также по поддерживаемым протоколам передачи данных.

Наибольшее распространение  получили внутренние программные, внешние  аппаратные и встроенные модемы.

По исполнению:

• внешние — подключаются через COM-, LPT-^[1], USB- или Ethernet-порт, обычно имеют отдельный блок питания (существуют и USB-модемы с питанием от шины USB).
• внутренние — дополнительно устанавливаются внутрь системного блока или ноутбука (в слот ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR/CNR).
• встроенные — являются частью устройства, куда встроены (материнской платы, ноутбука или док-станции).

По принципу работы:

• аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена производятся встроенным в модем вычислителем (например, с использованием DSP или микроконтроллера). Также в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.
• программные (софт-модемы, host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, контролю ошибок и управлению протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находятся только входные/выходные аналоговые цепи и преобразователи (ЦАП и АЦП), а также контроллер интерфейса (например USB).
• полупрограммные (controller based soft-modem) — модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.