Moskovski državni univerzitet za štampanje. Hardver računarske tehnologije: definicija, opis i tipovi Interakcija softvera i hardvera

Kako bi osigurali maksimalne performanse i ispravan rad, koriste hardver i softver koji su međusobno vrlo povezani i jasno djeluju u različitim smjerovima. Sada se dotaknimo razmatranja hardvera, budući da oni u početku zauzimaju dominantnu poziciju u osiguravanju funkcionalnosti bilo kojeg računara ili čak mobilnog sistema.

Sistemski hardver: opšta klasifikacija

Dakle, sa čime imamo posla? Zapravo, složeni hardver je svima poznat. U stvari, mnogi korisnici to nazivaju kompjuterskim hardverom. Zaista, hardver je upravo "hardver", a ne softverska komponenta bilo kojeg računarskog sistema. U samom jednostavna verzija klasifikacije se dijele na interne i eksterne.

Osim toga, u ovoj podjeli možemo razlikovati tri glavne i najsmislenije klase uređaja:

  • Input Devices;
  • izlazni uređaji;
  • uređaji za skladištenje informacija.

Naravno, vrijedno je posebno spomenuti glavne elemente računarskih sistema kao npr matična ploča, procesor, itd., koji nisu uključeni ni u jednu od gore navedenih klasa i koji su osnovni elementi, bez koje nijedan računar jednostavno neće raditi.

Osnovni kompjuterski elementi

Kada opisujete hardver bilo kojeg računala, vrijedi početi s najvažnijim elementom - matičnom pločom, na kojoj se nalaze svi unutrašnji elementi. A vanjski uređaji se na njega povezuju korištenjem raznih vrsta konektora i utora.

Danas postoji dosta varijanti "matičnih ploča" i njihovih proizvođača. Istina, takve ploče za desktop računare i laptope mogu se razlikovati i po obliku i po rasporedu pojedinih elemenata. Međutim, suština njihove upotrebe u računarskim sistemima se ne menja.

Drugi najvažniji element je centralni procesor, koji je odgovoran za performanse. Jedna od glavnih karakteristika je frekvencija takta, izražena u mega- ili gigahercima, ili, jednostavnije, vrijednost koja određuje koliko elementarnih operacija procesor može izvršiti u jednoj sekundi. Nije teško pretpostaviti da performanse nisu ništa drugo do omjer broja operacija i broja ciklusa takta koji su potrebni za izvođenje (izračunavanje) jedne elementarne operacije.

Nemoguće je zamisliti kompjuterski hardver bez zagrada ram memorija I tvrdi diskovi, koji se odnose na uređaje za pohranu podataka. O njima će biti reči nešto kasnije.

Softver i hardver

Moderni računari takođe koriste hibridne uređaje, kao što su ROM ili CMOS memorija samo za čitanje, koja je osnova osnovnog ulazno/izlaznog sistema zvanog BIOS.

Ovo nije samo “hardverski” čip koji se nalazi na matičnoj ploči. Ima vlastiti firmware, koji omogućava ne samo pohranjivanje nepromjenjivih podataka, već i testiranje internih komponenti čak i kada je računar uključen. Vjerovatno su mnogi vlasnici stacionarnih računara primijetili da se kada se uključe čuje signal iz sistemskog zvučnika. Ovo samo ukazuje da je provjera uređaja bila uspješna.

Sredstva za unos informacija

Pogledajmo sada ulazne uređaje. Trenutno postoji dosta njihovih varijanti, a sudeći po razvoju IT tehnologija, uskoro će ih biti još više. Ipak, sljedeće se smatra osnovnim na ovoj listi:

  • tipkovnica;
  • miš (trackpad za prijenosna računala);
  • joystick;
  • digitalna kamera;
  • mikrofon;
  • eksterni skener.

Svaki od ovih uređaja vam omogućava da unesete različite vrste informacija. Na primjer, grafika se unosi pomoću skenera, video slika se unosi kamerom, tekst se unosi na tastaturu itd. Međutim, i miš i trackpad su pored svega ostalog i kontroleri (manipulatori).

Što se tiče tastature, kontrolne funkcije u njoj se koriste preko dugmadi ili njihovih kombinacija. Istovremeno, možete dobiti pristup određenim funkcijama, parametrima i komandama operativnih sistema ili drugog softvera.

Izlaz informacija znači

Nemoguće je zamisliti hardver bez izlaznih uređaja. Standardna lista sadrži sljedeće:

  • monitor;
  • Printer;
  • ploter;
  • ozvučenje i video sistem;
  • multimedijalni projektor.

Glavna stvar je ovde kompjuterski monitor ili ekran laptopa. Jasno je da se kod savremenih metoda objektno orijentisanog programiranja interakcija sa korisnikom odvija preko grafičkog interfejsa, iako je ova situacija podjednako primenljiva i na sisteme u koje se unose komande. U svakom slučaju, korisnik treba da vidi šta se prikazuje na ekranu.

Što se tiče preostalih elemenata, oni su poželjni, iako nisu potrebni (pa, možda i grafički adapter, bez kojeg savremeni sistemi možda neće raditi).

Sredstva za skladištenje informacija

Konačno, jedna od najvažnijih klasa su uređaji za skladištenje informacija. Njihovo prisustvo, bilo da se radi o unutrašnjim komponentama ili eksternim medijima, jednostavno je neophodno. Ovoj klasi pripadaju sljedeće sorte:

  • HDD(Winchester);
  • RAM;
  • keš memorija;
  • eksterne disk jedinice (diskete, USB uređaji).

Ponekad ovo uključuje i BIOS sistem sa CMOS memorijom, međutim, kao što je već pomenuto, radi se o prilično hibridnim uređajima koji se mogu podjednako klasifikovati u različite kategorije.

Naravno, glavno mjesto ovdje zauzimaju tvrdi diskovi i RAM. Tvrdi disk je hardversko sredstvo informacija (ili bolje rečeno, sredstvo za njihovo pohranjivanje), jer se na njemu pohranjuje trajno, a u RAM-u - privremeno (prilikom pokretanja ili rada programa, kopiranja sadržaja i sl.).

Kada isključite računar, RAM se automatski briše, ali informacije sa čvrstog diska ne nestaju. U principu, sada prenosivi mediji kao što su USB uređaji velikog kapaciteta također se takmiče s tvrdim diskom, ali diskete i optički diskovi postaju zastarjeli, makar samo zbog malog kapaciteta i mogućnosti fizičkog oštećenja.

Komunikacioni uređaji

Opciona klasa, iako vrlo popularna u modernom svijetu, može se nazvati i uređajima koji su odgovorni za osiguranje komunikacije kako između pojedinačnih računalnih terminala povezanih direktno, tako i u mrežama (ili čak na razini pristupa Internetu). Ovdje se glavni uređaji mogu identificirati na sljedeći način:

  • mrežni adapteri;
  • ruteri (modemi, ruteri itd.).

Kao što je već jasno, ne možete bez njih kada organizirate mreže (stacionarne ili virtualne) i pružate pristup World Wide Webu. Ali malo ljudi danas zna da se dva računara, na primjer, mogu povezati direktno kablom, kao što je to učinjeno prije dvadeset godina. Naravno, ovo izgleda pomalo nepraktično, međutim, ne treba zaboraviti na ovu mogućnost, posebno kada trebate kopirati velike količine informacija, a pri ruci nema odgovarajućeg medija.

Sigurnosni uređaji i uređaji za zaštitu podataka

Sada o još jednoj vrsti uređaja. To su uređaji za hardversku zaštitu, koji uključuju, na primjer, „gvozdene“ vatrozide, koji se nazivaju i firewall (firewall na engleskom - „fire wall“).

Iz nekog razloga, danas je većina korisnika navikla na ideju da je zaštitni zid (također poznat kao firewall) samo zaštitni zid. Prilikom organiziranja mreža s visokim nivoom sigurnosti, upotreba takvih komponenti nije samo poželjna, već ponekad čak i jednostavno neophodna. Slažem se, softverski dio se ne nosi uvijek sa svojim funkcijama i možda neće na vrijeme reagirati na smetnje u mreži izvana, a da ne spominjemo pristup onome što je pohranjeno na tvrdim diskovima računala ili servera.

Interakcija softvera i hardvera

Dakle, ukratko smo pogledali hardver. Sada nekoliko riječi o tome kako oni komuniciraju sa softverskim proizvodima.

Slažem se, operativni sistemi, koji korisnicima omogućavaju pristup računarskim mogućnostima računara, imaju svoje zahtjeve. Moderni operativni sistemi gutaju toliko resursa da jednostavno neće raditi sa zastarjelim procesorima koji nemaju računarsku snagu ili potrebnu količinu RAM-a. To se, inače, podjednako odnosi i na moderne aplikativne programe. I, naravno, ovo je daleko od jedinog primjera takve interakcije.

Zaključak

Na kraju, vrijedi reći da je hardver savremeni kompjuter je diskutovano prilično kratko, ali se mogu izvući zaključci o klasifikaciji glavnih elemenata sistema. Osim toga, vrijedno je napomenuti da se kompjuterska tehnologija razvija, a to također dovodi do činjenice da vanjski i unutrašnji uređaji različite vrste sve više se pojavljuje (uzmite virtuelne kacige, na primjer). Ali što se tiče osnovne konfiguracije, u ovom slučaju su date najvažnije komponente bez kojih je nemoguće da postoji nijedan kompjuterski sistem danas. Međutim, iz očiglednih razloga, mobilni uređaji ovdje nisu razmatrani, jer se njihovi uređaji donekle razlikuju od računalnih terminala, iako imaju dosta zajedničkog.

Redovnici kompjuterskih prodavnica, redovni čitaoci časopisa “Chip”, “ Kućni kompjuter"i drugi časopisi i novine specijalizovane za kompjuterske teme mogu preskočiti ovaj paragraf. Namijenjen je onima koji slabo poznaju kompjuterski hardver i vjeruju da je vrijeme da popune ovu prazninu u svom obrazovanju.

Računar(aka PC, kompjuter) je neophodan i osnovni element implementacije svake računarske tehnologije. Za implementaciju mrežne tehnologije potrebno je da imate nekoliko računara povezanih na mrežu. Sadrži sistemska jedinica, monitor, tastatura. Prilikom rada sa grafičkim operativnim sistemima, tehnički alat neophodan za rad postaje manipulator mišem . Sistemska jedinica kompjuter nije jedan nedeljiv uređaj. Princip otvorenu arhitekturu, implementiran u savremenim računarima, omogućava postizanje željenih rezultata tokom procesa sklapanja računara od pojedinačnih standardizovanih komponenti tehničke karakteristike(brzina procesora, količina RAM-a i tvrdog diska, performanse video kartice, itd.). Dakle, PC sadrži mogućnost svoje dalje modernizacije, kao i povezivanja na njega raznih perifernih uređaja koji povećavaju njegove mogućnosti. Skup uređaja povezanih s računalom ovisi o potrebi rješavanja određenih problema i može biti vrlo raznolik. Osnova sistemske jedinice je matična ploča (ili sistemska) ploča , na koji su montirani CPU , memorijski čipovi, kontrolni sistemi (kontroleri) svim PC uređajima. Interni modemi, TV, FM tjuneri i drugi uređaji koji se tradicionalno klasifikuju kao periferni uređaji mogu se montirati u sistemsku jedinicu u obliku zasebnih ploča, kao iu obliku zasebnih blokova i uređaja pogoni za floppy diskove i CD-ove, disk jedinice (tvrdi diskovi) . Potrebne komponente sistemske jedinice su sistem napajanja i ventilacije , koji se sastoji od jednog ili više obožavatelja.

PC monitori dizajnirani su za vizuelni prikaz rezultata rada računara. Postoje monitori sa katodnim cevima (CRT) i monitori sa ekranima od tečnih kristala (TFT monitori). Potonji imaju sljedeće prednosti u odnosu na CRT monitore:

Ne emituju štetne rendgenske zrake i ne stvaraju elektromagnetna polja koja ometaju rad elektronskih uređaja.


Gotovo u potpunosti koriste radnu površinu ekrana.

Obično imaju veći kontrast i izlaz svjetlosti u odnosu na CRT monitore.

Oni troše manje električne energije i lakši su po težini i dimenzijama.

Performanse monitora uvelike zavise od performansi video kartice kompjutera i za stvaranje optimalnog sistema za snimanje važne su tehničke karakteristike oba uređaja. Od glavnih tehničkih karakteristika monitora, razmatraju se najznačajnije Veličina ekrana(dijagonale), rezoluciju(broj svetlećih tačaka - piksela na ekranu), brzina kadrova.

Eksterni uređaji za pohranu podataka ili uređaji za rad sa prenosivim diskovima (flopi diskovi), kompakt diskovima (CD-ROM), optičkim diskovima (DVD-ROM) i drugim medijima za skladištenje su dizajnirani da kreiraju arhive datoteka i prenose informacije sa jednog računara na drugi. Može se koristiti za širenje informacija (elektronske publikacije na CD-ovima). U savremenim uslovima oni su obavezni elementi „standardne“ konfiguracije računara.

Štampači dizajniran za ispis dokumenata na papiru ili drugim materijalima (na primjer, film). Razlikovati matrica, inkjet i laser štampači. Prvi vam omogućavaju da organizujete najjeftiniji proces štampanja dokumenata, iako u mnogim slučajevima nedovoljnog kvaliteta. Potonji se koriste za jeftino štampanje u boji, uključujući štampanje fotografija i grafičke slike. Relativno niska cijena čini inkjet štampači glavni uređaj za štampanje dokumenata kod kuće. Laserski štampači za crno-bijelu štampu su skuplji od inkjet štampača, ali vam omogućavaju uštedu novca tokom rada zbog niske cijene potrošnog materijala (u smislu broja odštampanih stranica po punjenju). Ovi štampači se najčešće koriste u modernim kancelarijama. Laserski štampači u boji koriste se u izdavačkim kućama, reklamnim agencijama i drugim organizacijama, gdje se značajna početna ulaganja u kupovinu ovih skupih uređaja isplate zbog velikih količina štampe grafike u boji.

Ploteri– uređaji za štampu velikog formata. Koristi se u proizvodnji plakata, plakata, crteža itd.

Skeneri- ulazni uređaji grafičke informacije na računar (skeniranje dokumenata). Koriste se za prijenos fotografskih materijala dobivenih tradicionalnim metodama, rukom pisanih tekstova i drugih dokumenata sa papirnih medija na kompjuterske medije.

Mikrofoni, slušalice, sistemi zvučnika– uređaji neophodni za rad sa zvukom u multimedijalnim programima. Može se koristiti za snimanje i reprodukciju audio informacija tokom sastanaka, prezentacija, gledanja video zapisa itd.


Web kamere– uređaj za snimanje video informacija u memoriju računara. Može se koristiti za video konferencije, video telefoniju, kao i za održavanje javnih događaja.

Digitalni fotoaparati– autonomni uređaji za dobijanje fotografskih slika na kompjuterskim medijima. Upotreba formata grafičkog prikaza informacija tradicionalnih za kompjutersku obradu u digitalnim fotoaparatima čini zajedničku upotrebu digitalnih fotoaparata i računara obećavajućim stvaranje visokokvalitetnih fotografskih materijala.

TV, Svjetsko prvenstvo – tjuneri– uređaji koji vam omogućavaju da primate i puštate radio i televizijske programe na uređajima povezanim sa računarom.

Multimedijalni projektori– uređaji za projektovanje video informacija na ekran, slično informacijama koje prikazuje monitor. Široko se koriste tokom prezentacija, konferencija, sastanaka tima organizacije, u izložbenim aktivnostima itd.

Namjena uređaja važnih za organizaciju rada na mreži: modemi, mrežne kartice, čvorišta, ruteri i mostovi već diskutovano u odeljku o računarskim mrežama.

Izvori neprekidno napajanje – uređaji koji vam omogućavaju održavanje funkcionalnosti računara tokom iznenadnih nestanka struje. Neophodan za povećanje pouzdanosti kako pojedinačnih računara tako i računarskih mreža u cjelini.

Ne možete prihvatiti neizmjernost. MIDI klavijature, džojstici i brojni drugi uređaji ostali su izvan okvira našeg razmatranja. Svima koji žele da dobiju više informacija o ovoj temi može se preporučiti čitanje gore navedenih časopisa i internet stranica koje odražavaju vijesti sa tržišta računara.

Komunikacija uključuje lokalne mreže. Lokalna mreža (LAN) je veza između više računara koristeći odgovarajući hardver i softver. Riječ "lokalno" u ovom nazivu znači da se svi povezani računari obično nalaze u istoj zgradi ili susjednim zgradama. Osim LAN-a, postoje i druge mreže:

    MAN (Metropolitan Area Network). U ovoj mreži osnova je povezivanje sistema unutar grada. Područje njegove primjene može biti kompjuterizirani glavni kontrolni sistem ili upravljanje informacijama o stanovnicima velikog grada.

    WAN (Wide Area Network). U ovom slučaju govorimo o mreži koja može povezati nekoliko zemalja.

    GAN (Global Area Network) označava mrežu koja povezuje kontinente.

Naravno, PC može raditi na bilo kojoj od ovih mreža. Međutim, njegovo tipično područje primjene je lokalna mreža. Zahvaljujući otvorenoj arhitekturi mreže, računar ima mogućnost povezivanja na mrežu.

Prednosti koje će korisnik dobiti od povezivanja nekoliko računara u mrežu su sljedeće:

    Distribucija podataka. Podaci na mreži se pohranjuju na centralnom PC-u i može im pristupiti bilo koji PC povezan na mrežu, tako da nema potrebe da na svakoj radnoj stanici imate drajvove za pohranjivanje istih informacija.

    Distribucija resursa. Periferni (obično skupi) uređaji mogu biti dostupni svim korisnicima mreže, na primjer, faks mašina ili laserski štampač.

    Distribucija programa. Svi korisnici mreže mogu imati pristup programima koji su jednom centralno instalirani. Naravno, mrežna verzija odgovarajućih programa bi trebala raditi.

    Email. Svi korisnici mreže mogu slati ili primati poruke.

Preduzeće koje ima mrežu od nekoliko stotina radnih stanica mora imati stručnjaka koji je odgovoran za funkcionisanje cijele mreže. Takav stručnjak se zove mrežni administrator.

Za zaštitu informacija, prije svega, potrebni su uređaji u slučaju kvara industrijske električne mreže. U tu svrhu možete koristiti hardver, kao što je računarsko neprekidno napajanje (UPS). Funkcioniše na način da ako padne napon napajanja, mreža nastavlja da funkcioniše onoliko vremena koliko je potrebno da se svi korisnici uredno isključi iz mreže i isključi centralni računar bez gubitka podataka.

Kao drugu mjeru, potrebno je imati na raspolaganju dodatni računar, koji može zamijeniti neuspjeli server ili radnu stanicu.

Budući da mrežom obično kruži velika količina podataka, potrebno je pažljivo i sistematski voditi računa o zaštiti informacija. Na primjer, mogu se instalirati dodatni tvrdi diskovi (mirror) na kojima se dupliciraju informacije ili se mogu koristiti diskovi velikog kapaciteta (strimeri) kako bi se osiguralo sistematsko kopiranje (arhiviranje) podataka.

Osim toga, na mreži svaki korisnik može imati pristup svim informacijama, tj. čitati i mijenjati sve podatke. To je obično nepoželjno, i to ne samo iz sigurnosnih razloga.

Odgovarajuće radnje korisnika mreže su regulisane određenim pravima pristupa, koja određuju kom korisniku je dozvoljeno čitanje ili pisanje određenih podataka. Da biste ograničili pristup, distribuirali mrežne resurse i osigurali sigurnost podataka, potrebna je mrežna administracija.

Način na koji su računari povezani na mrežu naziva se topologija. Stoga, prije nego što govorimo o pojedinačnim komponentama, želimo predstaviti najvažnije mrežne topologije.

Prije svega, treba imati na umu da je server datoteka (ili samo server) centralno računalo cijele lokalne mreže, s kojim su radne stanice (klijenti) na ovaj ili onaj način povezane.

PC - PC (pseudo-mreža). Najjeftinije, iako neefikasno rešenje za prenos podataka je povezivanje dva računara preko serijskog interfejsa (koji se ponekad naziva pseudo-mreža). U ovom slučaju, pored interfejsa, potreban je samo kabl za povezivanje računara. Ovaj kabel se često naziva null modem kabel jer se komunikacija između dva PC-a odvija bez upotrebe uređaja za pojačavanje i konverzije prenesenih i primljenih podataka.

Kao što je već spomenuto, značajna prednost serijski interfejs je da podatkovni kabel može biti mnogo duži nego za paralelni interfejs, jer je opasnost od gubitka podataka mnogo manja. Takav null modem kabl može biti duži od 100 m i omogućava vam jednostavno povezivanje dva računara.

Postoji veliki broj programa dizajniranih za organizaciju razmjene podataka. Najpoznatiji je LapLink. Ovaj program uspostavlja vezu između dva računara i preko paralelnog interfejsa preko posebnog kabla i preko serijskog interfejsa.

Peer-to-peer mreža. Peer-to-peer mreža (slika 7.1) nema centralni računar i radi bez rezervne kopije datoteka. Neki hardver (tvrdi diskovi, CD-ROM pogoni) i prije svega skupi periferni uređaji (skeneri, štampači, itd.), povezani na pojedinačne računare, koriste se zajedno na svim radnim stanicama. Svaki korisnik peer-to-peer mreže može odrediti prava pristupa drugim korisnicima informacijama na svom računaru. Mehanizam za ograničavanje prava korisnika je mogućnost blokiranja pristupa diskovima drugih perifernih uređaja povezanih na njegov računar.

Za postavljanje takve mreže potrebno je nešto više hardvera nego u slučaju pseudo mreže. Svaki računar na mreži mora biti opremljen mrežnom karticom, a sve radne stanice moraju biti međusobno povezane kablovima.

Ako broj korisnika na peer-to-peer mreži premaši 10, usporit će se. U tom slučaju morate koristiti moćnije računare.

Mreža klijent-server. Mreža klijent-server odnosi se na mrežu u čijem središtu je moćni PC (koji se naziva server ili server datoteka) povezan sa pojedinačnim radnim stanicama (klijentima). Ova veza računara naziva se mreža klijent-server.

Pojedinačne radne stanice koriste resurse servera, pa se mogu skromnije opremiti. Upravljanje mrežom, u smislu upravljanja pojedinačnim radnim stanicama, kao i praćenje mrežnih perifernih uređaja kao što su modemi, faksovi i sl., vrši se posebnom moćnom mrežom. softver. Topologija takvih mreža može biti različita.

Topologija zvijezda. U mreži sa topologijom zvezda, server datoteka se nalazi u centru (slika 7.2). Ova vrsta mreže ima svoje prednosti:

    Oštećenje kabla je problem za jedan određeni računar i generalno ne utiče na rad mreže.

    Povezivanje je jednostavno napravljeno, jer se radna stanica samo treba povezati sa serverom.

    Pouzdan zaštitni mehanizam od neovlašćenog pristupa.

    Velika brzina prijenosa podataka sa radne stanice na server.

Pored prednosti, postoje i nedostaci. Nabrojimo ih:

    Ako server nije geografski lociran u centru mreže, povezivanje pojedinačnih udaljenih radnih stanica na njega može biti teško i skupo.

    Dok je prijenos podataka sa radne stanice na server (i obrnuto) brz, brzine prijenosa podataka između pojedinačnih radnih stanica su male.

    Snaga cijele mreže ovisi o mogućnostima servera. Ako je nedovoljno opremljen ili loše konfigurisan, bit će kočnica cijelog sistema.

    Komunikacija između pojedinačnih radnih stanica je nemoguća bez servera.

Topologija prstena. U ovom slučaju sve radne stanice i server su međusobno povezani preko prstena preko kojeg se šalju podaci i adresa primaoca. Radne stanice primaju relevantne podatke analizom adrese poslane poruke. Topologija takve mreže prikazana je na Sl. 7.3.

Prednosti:

    Budući da informacije stalno kruže u krugu između serijski povezanih računara, vrijeme za pristup ovim podacima je značajno smanjeno.

    Nema ograničenja u dužini cijele mreže, tj. Bitna je samo udaljenost između pojedinačnih računara.

Nedostaci:

    Vrijeme prijenosa podataka povećava se proporcionalno broju računara povezanih u prsten.

    Svaka radna stanica je uključena u prijenos podataka. Kvar jedne stanice može paralizirati cijelu mrežu ako se ne koriste posebne prijelazne veze.

    Prilikom povezivanja novih radnih stanica, mrežu treba nakratko isključiti.

Topologija sabirnice. Takva mreža je slična centralnoj liniji na koju su povezani server i pojedinačne radne stanice. Topologija magistrale je postala široko rasprostranjena, što se prvenstveno može objasniti niskim zahtjevima za kablovima i visokim brzinama prijenosa podataka.

Da bi se spriječilo slabljenje električnog informacijskog signala zbog refleksije u komunikacijskoj liniji takve mreže, na krajevima linije se postavljaju posebni utikači koji se nazivaju terminatori (slika 7.4). Prednosti:

    Niski troškovi kablova.

    Radne stanice se mogu instalirati ili isključiti u bilo koje vrijeme bez prekida rada cijele mreže.

    Radne stanice mogu međusobno komunicirati bez pomoći servera.

Nedostaci:

    Kada se kabl pokvari, ceo deo mreže od tačke loma otkazuje.

    Mogućnost neovlaštenog povezivanja na mrežu, jer za povećanje broja radnih stanica nema potrebe za prekidom mreže.

Osnova za organizaciju lokalne mreže su obični računari povezani na mrežu pomoću kartice za proširenje.

Računari su obično povezani na mrežu pomoću mrežne kartice. Izuzetak je pseudo-mreža, gdje su računari povezani pomoću null modemskog kabla. Mrežna kartica je instalirana u jedan od slobodnih slotova na matičnoj ploči.

Mrežne kartice su posrednici između PC-a i mreže i prenose podatke preko sistema magistrale do CPU-a i RAM-a servera ili radne stanice.

Mrežna kartica je opremljena vlastitim procesorom i memorijom, obično kapaciteta 8-16 KB.

Kablovi. U mreži podaci kruže kablovima koji povezuju pojedinačne računare Različiti putevi ovisno o odabranoj topologiji mreže.

Upredena parica su dvije izolirane upredene bakrene žice. Pravi kabl se u pravilu ne sastoji od jednog, već od nekoliko upredenih para. Za Ethernet se koristi 8-žilni kabl, tj. fizički se sastoji od 4 upredena para.

    1. par - plava i bijela sa plavim prugama;

    2. par - narandžasta i bijela sa narandžastim prugama;

    3. par - zelena i bijela sa zelenim prugama;

    4. par - braon i bijeli sa smeđim prugama.

Koaksijalni kabl sastoji se od centralnog provodnika (jednožilnog ili višežilnog) i vanjske zaštitne pletenice. Između njih nalazi se unutrašnji izolacijski materijal. Vanjska izolacija štiti od utjecaja okoline. Zbog dobre otpornosti kabla na smetnje, može se koristiti za povezivanje uređaja na udaljenosti od nekoliko kilometara, sa brzinom prenosa podataka od 5-10 Mbit/s.

Glavna karakteristika koaksijalnog kabla je veličina karakteristične impedanse. Za Ethernet se koristi kabel s karakterističnom impedancijom od 50 Ohma.

Optički kabl. Provodni kabl svetlosni talasi, poznat je kao optičko vlakno. Sastoji se od dvije žice, od kojih svaka može prenositi podatke samo u jednom smjeru. Na informacijski signal koji se prenosi kroz takvu žicu ne utječu električna polja. Svaka školjka sadrži ojačavajuća vlakna u obliku slojeva plastike.

Brzina prijenosa podataka preko optičkog kabela je nekoliko gigabita u sekundi, a dužina kabela ne igra gotovo nikakvu ulogu. Prvi problemi počinju kada je dužina kabla oko 50 km, što je više nego dovoljno za lokalne mreže. Ali u isto vrijeme, to je i najskuplji način komunikacije;

Povezivanje mrežnih komponenti. Kreiranje mreže na hardverskom nivou završava se povezivanjem svih komponenti mreže kablom u skladu sa njenom topologijom.

Tanka Ethernet mreža. Nakon povezivanja svih sekcija kablova sa BNC konektorima na T konektore, dobićete jedan segment kabla. Terminatori (utikači) su postavljeni na oba kraja (slika 7.5).

Ethernet preko upredene parice omogućava povezivanje računara brzinom do 100 Mbit. Glavni nedostatak ovakvog načina izgradnje mreže je potreba za kupovinom posebnog hub uređaja ako želite da povežete tri ili više računara u mrežu.

Svaki računar mora biti povezan na njega pomoću segmenta kabla (slika 7.6). Dužina svakog segmenta ne smije biti veća od 100 m.

Čvorište je centralni uređaj u mreži s upredenim paricama, performanse mreže zavise od toga. Priključuje se na napajanje.

Kontrolna pitanja

1. Koju vrstu računarsku mrežu koristi za kombinovanje uređaja unutar iste zgrade?

2. Koji uređaj treba koristiti u Ethernet mreži s upredenim paricama?

3. Koji uređaj vam omogućava razmjenu informacija između PC-a putem analognih komunikacijskih kanala?

4. Koje vrste kablova se koriste u računarskim mrežama?

5. Koje vrste mrežnih topologija poznajete?

Arhitektura PC je određen skupom svojstava koja su bitna za korisnika, a uključuju strukturu računara i njegovu funkcionalnost, koji se može podijeliti na osnovne i dodatne. Glavne funkcije određuju namjenu računara, tj. obrada, pohranjivanje informacija i razmjena informacija sa vanjskim objektima. Dodatne funkcije povećavaju efikasnost obavljanja osnovnih funkcija: osiguranje efikasnih načina rada, dijalog s korisnikom, visoka pouzdanost itd. Ove funkcije se rješavaju korištenjem komponenti arhitekture osobnog računala - hardvera i softver.

Struktura računara- određeni model koji uspostavlja sastav, red i principe interakcije njegovih komponenti.

Struktura računara je centralna sistemska jedinica, na koji su eksterni uređaji povezani preko konektora, tastatura koja omogućava unos znakova u računar i monitor za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija.

Sistemska jedinica se sastoji od:

n sistemsku (matičnu) ploču na kojoj se nalazi mikroprocesor(CISC - sa punim setom instrukcija, RISC - sa smanjenim skupom instrukcija, MISC - sa minimalnim skupom instrukcija, Intel, AMD, Cyrix), dizajniran za kontrolu rada svih PC blokova i za obavljanje aritmetičkih i logičkih operacije. Mikroprocesori se međusobno razlikuju po dvije karakteristike: tipu (modelu) i frekvenciji takta. Mikroprocesor uključuje:

kontrolni uređaji(isporučuje kontrolne impulse primljene od generatora taktnih impulsa svim blokovima, generiše adrese memorijskih ćelija);

aritmetičko-logički uređaj, dizajniran za izvođenje svih aritmetičkih i logičkih operacija nad numeričkim i simboličkim informacijama;

mikroprocesorska memorija, koji je izgrađen na registrima i osigurava visoke performanse računara, MP interfejs sistem za komunikaciju sa drugim uređajima

matematički koprocesor, dizajniran za ubrzano izvršavanje operacija nad brojevima s pomičnim zarezom;

n napajanje;

n generator takta, koji generiše niz električnih impulsa, čija frekvencija određuje taktnu frekvenciju računara. Frekvencija takta je jedna od glavnih karakteristika računara, jer određuje njegovu radnu brzinu svaka operacija se izvodi u određenom broju ciklusa. Frekvencija takta, mjerena u megahercima (MHz), pokazuje koliko elementarnih operacija (ciklusa) mikroprocesor izvodi u jednoj sekundi.

n sistemska magistrala, koja osigurava međusobno povezivanje svih PC uređaja i razmjenjuje podatke između MP-a i OP-a, između MP-a i ulazno-izlaznog sistema, između OP-a i ulazno-izlaznog sistema.

n memorijski čipovi sa slučajnim pristupom (RAM - memorija i ROM - ROM - memorija, registarska keš memorija - ultra-random access memorija, koja je bafer između OP-a i MP-a.

Strukturno, OP se sastoji od miliona memorijskih ćelija sa kapacitetom od 1 bajta svaka. Kapacitet RAM-a je 2 reda veličine veći od kapaciteta ROM-a.

n adapteri za tastaturu, HDD i HDD

n napajanje - blok koji sadrži autonomne i mrežne sisteme napajanja

n kontroler prekida, koji privremeno zaustavlja rad jednog programa kako bi odmah izvršio drugi (prioritetni).

n tajmer (u mašini Digitalni sat, omogućavanje automatskog bilježenja strojnog vremena);

n flopi drajv

n tvrdi disk

n CD-ROM drajv

n konektori za dodatnim uređajima

n kartice za proširenje sa kontrolerima - adapteri za eksterne uređaje

Vanjski (periferni) uređaji:

n Uređaji za skladištenje

Tvrdi diskovi HDD

Fleksibilni magnetni diskovi NGMD

CD-ROM-ovi

Streamers

ZIP diskovi

Magneto-optički uređaji

n Ulazni uređaji

tastatura ( specijalna tastatura)

Manipulatori (miš, kuglica, olovka, infracrveni miš)

grafički tableti (digitajzeri)

skeneri (ručni, ravni, bubanj, skeneri obrazaca, bar skeneri)

digitalni fotoaparati

n Izlazni uređaji

štampači (matrični, laserski, LED, inkjet)

video monitor (zračenje: meko rendgensko, ultraljubičasto, radio zračenje, elektrostatika; zaštitni filteri: mreža, film, staklo)

kater (ploteri)

streamers

n Komunikacioni i telekomunikacioni uređaji

Mnogi od navedenih uređaja klasifikovani su kao sredstva multimedija, predstavlja kompleks hardvera i softvera koji vam omogućava da komunicirate sa računarom koristeći različita okruženja koja su prirodna za korisnika: zvuk, video, grafika, tekst, animacija itd.

mob_info