Москва, 2008

Учебно-практическое пособие

Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей

А.А. Кириченко

под редакцией профессора Пятибратова А.П.

УДК 004

ББК 32.973.202

П 994

Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: Учебно-практическое пособие/ Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. – М., 2006. – 292 с.

Излагаются принципы построения, архитектура, функциональная и структурная организация, основные устройства и звенья вычислительных машин, сетей и телекоммуникационных систем. Рассматриваются их программное обеспечение, функционирование и перспективы развития.

Пособие предназначено для студентов и слушателей всех форм обучения с использованием дистанционных образовательных технологий, а также для преподавателей высших и средних специальных учебных заведений.

Основная цель настоящего учебно-практического пособия – познакомить студентов и специалистов, профессиональная деятельность которых связана с применением ЭВМ и компьютерных сетей, с широким кругом вопросов, касающихся принципов построения и организации функционирования компьютеров, вычислительных сетей и телекоммуникационных систем, технологии передачи и обработки информации.

Авторы: Пятибратов Александр Петрович,

доктор технических наук, профессор

Гудыно Лев Петрович,

кандидат технических наук, доцент

Кириченко Александр Аполлонович,

кандидат технических наук, профессор.

ISBN 5-7764-0338-3

ã Пятибратов Александр Петрович, 2006

ã Гудыно Лев Петрович, 2006

ã Кириченко Александр Аполлонович, 2006

ã Московский государственный университет
экономики, статистики и информатики, 2006

Содержание

Раздел 1. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И СИСТЕМЫ.

Тема 1. Введение..........................................................................................................................4

Краткая история и тенденции развития вычислительной техники.................................6

Тема 2. Принципы построения компьютеров......................................................................12

2.1. Основные характеристики и классификация компьютеров...........................................12

2.2. Принципы построения современных ЭВМ......................................................................18

2.3. Структурные схемы и взаимодействие устройств компьютера....................................20

2.4. Кодирование информации.................................................................................................27

2.5. Перспективы развития компьютеров. Элементная база современной вычислительной техники.....................................................................................................34

2.5.1. Альтернативные пути развития элементной базы...................................................36

Тема 3. Функциональная и структурная организация ЭВМ............................................38

3.1. Организационное функционирование ЭВМ с магистральной архитектурой..............38

3.2. Организационные работы ЭВМ при выполнении задания пользователя....................40

Тема 4. Основные устройства компьютера..........................................................................40

4.1.1. Центральное устройство ЭВМ..........................................................................................40

4.1.1. Состав, устройство и принцип действия основной памяти..................................40

4.1.2. Центральный процессор ЭВМ.................................................................................45

4.1.3. Система визуального отображения информации (видеосистемы)…..................52

4.2. Внешние запоминающие устройства...............................................................................59

4.2.1. Внешние запоминающие устройства (ЗУ) на гибких магнитных дисках...........59

4.2.2. Накопитель на жестком магнитном диске..............................................................63

4.2.3. Системы визуального отображения информации (видеосистемы).....................79

4.2.4. Оптические запоминающие устройства.................................................................66

7.3. Инструментальные средства контроля и диагностики ЭВМ.........................................69

Тема 5.Периферийные устройства компьютерных систем…………………………….. 69

5.1. Клавиатура..........................................................................................................................69

5.2. Принтеры.............................................................................................................................71

5.3. Мультимедийные устройства ввода- вывода..................................................................74

5.4. Система прерываний ЭВМ................................................................................................79

Тема 6. Программное обеспечение компьютера.................................................................82

6.1. Структура программного обеспечения компьютера.......................................................82

6.2. Операционные системы.....................................................................................................86

6.3. Системы автоматизации программирования...................................................................91

6.4. Пакеты программ................................................................................................................95

6.5. Режимы работы ЭВМ.........................................................................................................98

Тема 7. Компьютерные системы..........................................................................................103

7.1. Классификация компьютерных систем..........................................................................103

7.2. Архитектура компьютерных систем..............................................................................107

7.3. Типовые структуры компьютерных систем..................................................................109

7.4. Кластеры............................................................................................................................114

РАЗДЕЛ 2. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ.......................................................117

Тема 8. Принципы построения и развития компьютерных сетей.................................117

8.1. Основные сведения о компьютерных сетях (КС).........................................................117

8.2. Характеристики и особенности ЛКС.............................................................................125

8.3. Протоколы и технологии локальных сетей...................................................................129

8.4. Сетевое коммуникационное оборудование локальных сетей.....................................136

8.5. Программное обеспечение и функционирование ЛКС...............................................141

8.6. Принципы построения, функции и типы ГКС...............................................................148

8.7. Сеть Internet. Семейство протоколов ТСР/IP................................................................154

8.8. Адресация в IР - сетях....................................................................................................159

8.9. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.................................................164

8.10. Управление доступом к передающей среде..................................................................168

8.11. Информационная безопасность в компьютерных сетях..............................................177

8.12. Типы сетевой связи и тенденции их развития..............................................................182

8.13. Линии связи и их характеристики..................................................................................184

8.14. Передача дискретных данных на физическом уровне..................................................189

8.15. Передача дискретных данных на канальном уровне....................................................196

8.16. Обеспечение достоверности передачи информации....................................................198

8.17. Маршрутизация пакетов в сетях.....................................................................................201

8.18. Способы коммутации в ТКС...........................................................................................205

8.19. Сети и технологии Х.25 и Frame Relay..........................................................................209

8.20. Сети и технологии ISDN и SDH.....................................................................................214

8.21. Сети и технологии АТМ..................................................................................................218

8.22. Спутниковые сети связи..................................................................................................221

Тема 9. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями ….222

9.1. Прикладные сервисы сети Internet..................................................................................222

9.2. Клиентское программное обеспечение сети Internet....................................................231

9.3. Функции, характеристики и типовая структура корпоративных компьютерных сетей (ККС)....................................................................................................................................234

9.4. Программное обеспечение ККС.....................................................................................240

9.5. Сетевое оборудование ККС..........................................................................................244

Тема10.Перспективы развития вычислительной техники.............................................247

10.1. Развитие компьютерных сетей и телекоммуникаций...................................................247

10.1.1. Пути развития компьютерных сетей...............................................................247

10.1.2. Перспективы развития телекоммуникаций в России.....................................250

Заключение..............................................................................................................................254

Толковый словарь...................................................................................................................256

Список рекомендуемой литературы....................................................................................259

Дата добавления: 2014-12-29