Сетевые технологии обработки данных Основы компьютерной коммуникации

Фразеологические словари и справочники

Функционально-стилистическая роль фразеологизмов

Фразеологические единицы являются одним из наиболее выразительных стилистических средств языка. Поэтому они так широко используются в разных стилях речи как готовые экспрессивные, образные определения, сравнения, как эмоционально-изобразительные характеристики тех или иных героев, их действий и т.д. Например:

- Так и я женился, и начался хвалёный медовый месяц. Ведь название-то одно какое подлое! – с злобой прошипел он (Л.Н. Толстой); Какого туману напустил! Разбери, кто хочет (Н.В. Гоголь); Он почти кричал на весь дом, что Вера Павловна в сорочке родилась … (А.Ф. Писемский).

Устойчивые сочетания издавна привлекали внимание исследователей и в той или иной мере находили отражение в толковых словарях. Наиболее последовательно собственно фразеологизмы, а также многочисленные пословицы и поговорки представлены в «Толковом словаре живого великорусского языка» В.И. Даля.

Существуют специальные словари и справочники по русской фразеологии, которые начали появляться ещё в конце XIX – начале XX в.

1861 – 1862 гг. В.И. Даль. Пословицы русского народа.

1890 г. - Крылатые слова. По толкованию С. Максимова.

1903-1904 гг. - Михельсон М.И. Русская мысль и речь: Своё и чужое: Опыт русской фразеологии: Сборник образных слов и иносказаний. - Т. 1-2.

1955 г. - Ашукин Н.С., Ашукина М.Г. Крылатые слова: Литературные цитаты. Образные выражения.

1967 г. - Фразеологический словарь русского языка / Под ред. А.И. Молоткова. Объяснено свыше 4000 фразеологизмов, расположенных в алфавитном порядке составляющих компонентов.

1980 г. - Жуков В.П. Школьный фразеологический словарь русского языка.Объяснено около 1800 наиболее употребительных фразеологизмов.

1987 г. – Жуков В.П., Сидоренко М.И., Шкляров В.Т. Словарь фразеологических синонимов русского языка. Раскрыто почти 730 синонимических рядов фразеологизмов.

1987 г. – Шанский Н.М., Зимин В.И., Филиппов А.В. Опыт этимологического словаря русской фразеологии. Объяснено значение и происхождение более 1000 фразеологических оборотов, которые являются неясными и кажутся немотивированными современным носителям языка.

+ другие словари и справочники.

6.1.1. Коммуникационный процесс

Коммуникационный процесс — это обмен информацией между двумя или более людьми. Основная цель процесса — обеспечение понимания информации, являющейся предметом обмена, то есть сообщений. Основными требованиями, предъявляемым к передаваемой информации является: полнота, достоверность и своевременность

· В процессе обмена информацией выделяют четыре базовых элемента:

· отправитель — лицо, генерирующее идеи или собирающее информацию и передающее ее;

· сообщение — собственно информация, закодированная с помощью символов;

· канал — средство передачи информации;

· получатель — лицо, которому предназначена информация и которое интерпретирует ее.

·

6.1.2. Коммуникационные технологии

В основе коммуникационных технологий лежит обмен информации, который производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Так, при непосредственном общении людей информация передается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону - с помощью электрических сигналов. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.

Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации.

РИС. (6.1)44 Общая схема передачи

Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени (бит в секунду (бит/с) и кратные единицы Кбит/с, Мбит/с).

Информационные коммуникационные технологии – это технологии, связанные с телекоммуникацией, т.е. «общением на расстоянии» посредством всемирной сети Интернет, направленные на интеграцию субъектов в единое информационное пространство с целью получения максимального объема информации.

Информационно-коммуникативные технологии условно можно разделить на две группы:

· компьютерные программы

· сетевые службы

РИС. (6.1)45 Группы ИКТ

К первой группе относятся электронные учебники и словари; текстовые, графические редакторы, программы-тесты, презентации и т.д. Данное программное обеспечение (ПО) не связывает пользователей, а предполагает исключительно индивидуальную работу.

Ко второй группе следует относить собственно коммуникативные технологии. Они основаны на принципе обмена информацией, их цель - совместная работа пользователей, организация компьютерно-опосредованной коммуникации. Подобный вид коммуникации осуществляется через всемирную сеть Интернет посредством электронной почты, телеконференций, форумов, блогов и чатов.

6.1.3. Назначение и классификация компьютерных сетей

Сеть – система, в которой множество независимых компьютеров осуществляющих информационное взаимодействие друг с другом с помощью коммуникационного оборудования и программного обеспечения, связано вместе с целью совместного использования данных и периферийных устройств (типа жестких дисков и принтеров). Компьютеры объединяются в сеть при помощи специальных устройств и используют протоколы и приложения для взаимодействия между собой.

Компьютерные сети включают в себя вычислительные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощностей), и информационные сети, предназначенные для совместного использования информационных ресурсов. Компьютерная сеть позволят коллективно решать различные прикладные задачи, увеличивает степень использования имеющихся в сети ресурсов (информационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечивает удаленный доступ к ним.

Компьютерная сеть - система взаимосвязанных аппаратных и программных компонентов, осуществляющая обработку информации и взаимодействующая с другими подобными системами. Аппаратные компоненты сети включают в себя компьютеры и коммуникационное оборудование, программные компоненты - сетевые операционные системы и сетевые приложения.

Возможности компьютерной сети определяются характеристиками компьютеров, включенных в сеть. Однако и коммуникационное оборудование (кабельные системы, повторители, мосты, маршрутизаторы и др.) играет не менее важную роль. Некоторые из этих устройств представляют собой компьютеры, которые решают сугубо специфические задачи по обслуживанию работы сети.

Для эффективной работы сетей используются специальные операционные системы, которые, в отличие от персональных операционных систем, предназначены для решения специальных задач по управлению работой сети компьютеров. Это сетевые ОС. Сетевые ОС устанавливаются на специально выделенные компьютеры.

Сетевые приложения - это прикладные программные комплексы, которые расширяют возможности сетевых ОС. Среди них можно выделить почтовые программы, системы коллективной работы, сетевые базы данных и др.

Для передачи данных компьютеры используют самые разнообразные физические каналы (способ передачи), которые обычно называются средой передачи.

В отличии от автономных компьютеров, в компьютерных сетях происходит обмен информацией между сетевыми узлами, связанными линиями передачи данных.

Объединение компьютеров в компьютерные сети позволяет значительно повысить эффективность использования компьютерной системы в целом.

Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на три функциональные группы с точки зрения их отношения к ресурсам:

· рабочие станции;

· серверы;

· коммуникационные узлы

Рабочая станция (workstation) - это ПК, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему. Но при этом пользователю доступны ресурсы сети. Можно выделить три типа рабочих станций: рабочая станция с локальным диском, бездисковая рабочая станция, удаленная рабочая станция.

На рабочей станции с диском (жестким или гибким) ОС загружается с этого локального диска. Для бездисковой станции ОС загружается с диска файлового сервера. Такая возможность обеспечивается специальной микросхемой, устанавливаемой на сетевом адаптере бездисковой станции. Удаленная рабочая станция - это станция, которая подключается к локальной сети через телекоммуникационные каналы связи (например, с помощью телефонной сети).

Сервер (server) -это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например, хранение данных общего пользования, печать заданий, обработку запроса к СУБД, удаленную обработку заданий и т.д.

Коммуникационные узлы -к ним относят устройства: повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршутизаторы, шлюзы.

Протяженность сети, расстояние между станциями определяются, в первую очередь, физическими характеристиками передающей среды (коаксиального кабеля, витой пары и т.д.). При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. Чтобы преодолеть это ограничение и расширить сеть, устанавливают специальные устройства - повторители, мосты и коммутаторы. Часть сети, в которую не входит устройство расширения, принято называть сегментом сети.

Повторитель (repeater) - устройство, усиливающее или регенерирующее пришедший на него сигнал. Повторитель, приняв пакет из одного сегмента, передает его во все остальные. При этом повторитель не выполняет развязку присоединенных к нему сегментов. В каждый момент времени во всех связанных повторителем сегментах поддерживается обмен данными только между двумя станциями.

Коммутатор (switch) -устройство, которое, как и повторитель, позволяет объединять несколько сегментов. В отличие от повторителя, мост выполняет развязку присоединенных к нему сегментов, то есть одновременно поддерживает несколько процессов обмена данными для каждой пары станций разных сегментов.

Концентратор (hub) -устройство, позволяющее объединить несколько рабочих станций в один сетевой сегмент. При применении концентратора все пользователи делят между собой полосу пропускания сети. Пакет, принимаемый по одному из портов концентратора, рассылается во все другие порты, которые анализируют этот пакет - предназначен он для них или нет.

Маршрутизатор (router) -устройство, соединяющее сети одного или разных типов по одному протоколу обмена данными. Маршрутизатор анализирует адрес назначения и направляет данные по оптимально выбранному маршруту.

Шлюз (gateway) -это устройство (как правило, выделенный компьютер, оснащенный специальным ПО), позволяющее организовать обмен данными между разными сетевыми объектами, использующими разные протоколы обмена данными

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

· Глобальные сети(WAN - Wide Area Network);

· Региональные сети(MAN - Metropolitan Area Network);

· Локальные сети(LAN - Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, различных стран на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организуют доступ к этим ресурсам.

Региональная вычислительная сеть может связывать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К локальным вычислительным сетям относят сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т. д.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

По типу среды передачи сети разделяются на:

· проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);

· беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

6.1.4. Цели использования сетей

Вычислительные сети используются в следующих целях:

1) предоставление доступа к программам, оборудованию и данным для любого пользователя сети; эта цель называется совместным использованием ресурсов;

2) обеспечение высокой надежности хранения источников информации; хранение данных в нескольких местах позволяет избежать их потерю, в случае их удаления в одном из мест;

3) обработка данных, хранящихся в сети;

4) передача данных между удаленными друг от друга пользователями.

6.1.5. Одноранговые сети и сети на основе сервера

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

Одноранговые сети объединяют равноправные узлы; такие сети объединяют не более 10 узлов;

Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Сети на основе выделенного сервера имеют специальный узел – вычислительную машину (сервер), предназначенную для хранения основных данных сети и предоставления этих данных узлам (клиентам) по запросу.

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 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.

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. (Иерархические сети лежат в основе большинства сервисов Internet)

Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.

6.1.6. Топология сетей

Топология - способ соединения компьютеров в сеть

Существует множество способов соединения сетевых устройств (топологий), но базовыми являются:

· шина

· кольцо

· звезда

Топология типа шина, представляет собой общий кабель (называемый шина), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

РИС. (6.1)46 Топология Шина

Преимущества

o Простая в реализации и настройка

o Недорогая (экономный расход кабеля)

Недостатки

o Низкая надежность (обрыв кабеля выведет из строя всю сеть)

o Низкая пропускная способность сети.

o Множество (столкновений) сигналов

o Трудно удлинять сеть (необходимы повторители или репитеры)

Кольцо — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.

РИС. (6.1)47 Топология Кольцо

Преимущества

o Не нужны терминаторы (поскольку нет свободных концов)

o Можно построить сеть большой протяженности (каждый компьютер выступает в роли повторителя)

o Устойчива к перегрузкам и эффективна в эксплуатации (отсутствуют коллизии)

Недостатки

o Значительное время передачи (сигнал проходит через все компьютеры, прежде, чем дойдет до адресата)

o Подключение новых компьютеров требует остановки сети

o Выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу всей сети

o Обрыв кабеля нарушает работу всей сети

Звезда — топология компьютерной сети, в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу

Звезда может быть активная и пассивная

Пассивная звезда. В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор (хаб), или коммутатор, он возобновляет сигналы, которые поступают, и пересылает их в другие линии связи.

РИС. (6.1)48 Топология Звезда (пассивная)

Преимущества

o Не нужны терминаторы

o Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер) Высокая защищенность сети

o Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры

Недостатки

o Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть

o Больший расход кабеля, чем, например в «шине» и «кольцо»

Активная звезда. В центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.

РИС. (6.1)48 Топология Звезда (пассивная)

Преимущества

o Не нужны терминаторы

o Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер)

o Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры

o Высокая защищенность сети

o Простота в обслуживании сети и устранении проблем (централизованный контроль и управление)

Недостатки

o Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть

o Затраты на обслуживание сервера

o На практике большинство современных сетей используют топологию «звезда» или гибридную топологию, объединяющую несколько звезд, например, типа «дерево».

6.1.7. Сетевые компоненты

Основными компонентами сети являются компьютеры (включая необходимые периферийные устройства), сетевое программное обеспечение и средства коммуникаций.

Все компьютеры, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные. Основные – это абонентские ПЭВМ (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host-ЭВМ). Host-ЭВМ - это компьютеры, установленные в узлах сети и решающие вопросы коммутации в сети. К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования, а в роли хост-машины могут выступать любые ПЭВМ.

Сервер - выделенный для обработки запросов клиентов вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.

Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host-ЭВМ, соединенных физическими каналами связи, которые называют магистральными. В качестве магистральных каналов используют кабели типа "витая пара", коаксиальные и оптоволоконные кабели. В качестве магистральных в компьютерных сетях могут также использоваться телефонные и спутниковые каналы связи. Кроме кабелей в состав средств коммуникаций входит специализированное сетевое оборудование.

Сетевое ПО включает несколько типов программных приложений. Клиент- приложение, посылающее запрос к серверу. Оно отвечает за обработку, вывод информации и передачу запросов серверу. Сервер - виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента и распределяющая ресурсы системы: совместно используемые несколькими пользователями принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и др. Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы. Сервер баз данных обеспечивает обработку запросов к базам данных в многопользовательских системах. Он является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных, а не просто для организации коллективного использования удаленных внешних устройств.

Средства коммуникаций – способ кодирования сообщений. Все сообщения кодируются с использованием более чем одного средства, ими являются письменная и устная речь и многочисленные невербальные (несловесные) средства; К основным средствам коммуникации относятся беседа лицом к лицу, письмо, факс, электронная почта, афиша, брошюра, видео и т. п.

Для передачи сообщения получателю используется канал - специальный маршрут или технология.

К сетям, как и к отдельным персональным компьютерам, приложимо понятие "архитектура", под которой понимается конструирование сложных объединений ПК, предоставляющих пользователям широкий набор различных информационных ресурсов.

6.1.8. Сетевые протоколы

Обработка информации в вычислительных сетях требует согласованного выполнения операций в разных узлах сети. Такой распределенный алгоритм называется протоколом.

Протокол – совокупность правил, регламентирующих формы и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами или процессами.

Сетевой протокол - набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть компьютерами.Фактически разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют так называемый стек протоколов. Названия <протокол> и <стек протоколов> также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол

6.1.9. Семиуровневая эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI.

Основной задачей при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на модели OSI (модель взаимодействия открытых систем - Model of Open System Interconnections). Модель OSI была создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (International Standards Organization).

Согласно модели OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней - до семи).

Физические связи между элементами (механические, электрические, преобразование сигналов) – физический уровень (управление каналом связи).

Установление, поддержание, разъединение соединений (каналов) – канальный уровень (управление каналом передачи данных).

Маршрутизация, коммутация, адресация информации – сетевой уровень (управление потоками данных).

Управление передачей данных от системы – источника к системе – потребителю (без обработки в промежуточных узлах) – транспортный уровень.

Первые 4 уровня образуют транспортную службу.

Организация и проведение сеансов связи между отдельными процессами – сеансовый уровень.

Первые 5 уровней в совокупности составляют сетевой метод доступа.

Интерпретация и преобразование передаваемых между процессами данных к виду, удобному для обработки процессами – уровень представления данны х.

Выполнение прикладных программ, управление терминалами, административное управление сетью – прикладной уровень.

Некоторые уровни или их элементы в конкретной системе могут отсутствовать, если в силу ее специфики соответствующие функции не востребованы. Напротив, в силу той же специфики, уровень может быть разделен на ряд подуровней. В некоторых случаях возможно даже повторное применение того же самого протокола.

Физический уровень и связанные с ним протоколы реализуются аппаратной частью компьютера и аппаратуры передачи данных.

Канальный уровень реализуется также аппаратной частью под управлением программ операционной системы (Удаленный доступ и прямое соединение, драйверы устройств и т.д.).

Эти уровни обычно считаются частью базовой сетевой технологии.

Вышестоящие уровни, начиная с сетевого, реализуются программным обеспечением и составляют стек телекоммуникационных протоколов.

Дата добавления: 2017-02-01