Компьютер выполняющий одну или несколько прикладных задач которые запускают

Обновлено: 04.07.2024

Компьютерные информационно-вычислительные сети (ИВС) и телекоммуникации — сравнительно новая, стремительно развивающаяся область науки и техники. Работы по проектированию и созданию ИВС и телекоммуникаций ведутся одновременно во многих передовых странах мира.

Для изучения принципов организации и функционирования информационно-вычислительных сетей и телекоммуникаций необходимо обладать знаниями в достаточно широкой области, включающей основы электротехники и электроники, информатики и вычислительной техники, и дополнить их знаниями сетевых технологий, техники электрической связи и других.

Учитывая специфику среднего профессионального обучения, материал предлагаемого учебного пособия излагается последовательно, начиная с рассмотрения общих вопросов построения ИВС, а затем с углубленным описанием основных компонентов сетей и телекоммуникаций.

Основой книги послужили тексты лекций и практических занятий, проводимых в Красногорском оптико-электронном колледже, а также на факультете информационных систем Российского государственного социального университета.

Классификация информационно-вычислительных сетей (ИВС). Локальные, городские и глобальные сети

Коммуникационная сеть — система, состоящая из объектов, называемых пунктами (узлами) сети и осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления некоторого продукта, а также линий передачи (связей, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами. В качестве продукта может фигурировать информация, энергия, масса. Соответственно различают группы сетей информационных, энергетических, вещественных. В группах сетей возможно разделение на подгруппы. Так, среди вещественных сетей могут быть выделены сети транспортные, водопроводные, производственные и др.

Информационно-вычислительная сеть — коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования является информация, а узлами сети — вычислительное оборудование. Компонентами И ВС могут быть электронные вычислительные машины (ЭВМ) и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети. В качестве периферийных устройств могут выступать ЭВМ, принтеры, плоттеры и другое вычислительное, измерительное и исполнительное оборудование автоматических и автоматизированных систем. Собственно пересылка информации происходит с помощью средств, объединяемых под названием среда передачи данных.

Существует множество причин для объединения отдельных компьютеров в сеть, например:

1) в сети можно организовать доступ всех пользователей к единому информационному ресурсу (например, базе данных), расположенному на одном компьютере. При этом возрастает мобильность и оперативность работы, упрощаются процессы обеспечения целостности информационного ресурса и его резервного копирования;
2) при объединении компьютеров в сеть снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчете на одного пользователя. Это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих внешних устройств (лазерных принтеров, сканеров, плоттеров). При этом правильная организация совместного доступа повышает надежность системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое;
3) совместное использование дискового пространства позволяет разместить сетевые версии прикладного программного обеспечения на диске одного компьютера, что, кроме значительной экономии места на дисках, позволяет снизить затраты на программное обеспечение (ПО).

ИВС классифицируются по ряду признаков. В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают вычислительные сети:

• территориальные, охватывающие значительное географическое пространство. Среди территориальных сетей можно выделить сети региональные и глобальные, имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы; региональные сети иногда называют сетями MAN (Metropolitan Area Network), а общее англоязычное название для территориальных сетей — WAN (Wide Area Network);
• локальные вычислительные сети (ЛВС), охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности узлов сети не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже — на несколько километров). Локальные сети также обозначают сокращением LAN (Local Area Network);
• корпоративные сети (масштаба предприятия) — совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение.

Среди глобальных сетей следует выделить единственную в своем роде глобальную сеть Internet и реализованную в ней информационную службу World Wide Web (WWW) (переводится на русский язык как всемирная паутина).

Различают интегрированные сети, неинтегрированные сети и подсети. Интегрированная вычислительная сеть (интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями. Обычно интерсети приспособлены для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т. п. В этом случае они называются сетями интегрального обслуживания.

В зависимости от топологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной, ячеистой, комбинированной, произвольной структуры.

В зависимости от способа управления различают сети:

«клиент/сервер» или сети с выделенным сервером. В них выделяется один или несколько узлов (их название — серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи. Сети клиент/сервер различаются по характеру распределения функций между серверами, другими словами, по типам серверов (например, файл- серверы, серверы баз данных). При специализации серверов по определенным приложениям получается сеть распределенных вычислений. В рамках одной локальной сети может использоваться несколько выделенных серверов. По своему функциональному назначению различают несколько типов серверов:

• файловый сервер;
• сервер печати;
• сервер приложений;
• сервер базы данных;
• коммуникационный сервер и т. д.

Файловый сервер — компьютер, который выполняет функции управления локальной сетью, отвечает за коммуникационные связи, хранит файлы, разделяемые в сети, и предоставляет доступ к совместно используемому дисковому пространству.

Сервер печати — компьютер, программа или специальное устройство, обеспечивающее доступ станциям сети к центральному разделяемому принтеру. Запросы на печать поступают от каждой рабочей станции к серверу печати, который разделяет их на индивидуальные задания принтеру, создает очередь печати. Задания обычно обрабатываются в порядке их поступления. В функции сервера печати входит также управление принтером.

Коммуникационный сервер (сервер удаленного доступа — Access Server) позволяет работать с различными протоколами (правилами передачи информации в сети) и позволяет станциям разделять модем или узел связи с большой ЭВМ. Это дает возможность получить информацию, хранящуюся в сети, практически с любого места, где есть телефон, модем и компьютер.

Довольно часто сервер совмещает функции коммуникационного сервера и сервера приложений.

Сервер приложений выполняет одну или несколько прикладных задач, которые запускают пользователи со своих терминалов, включенных в данную сеть. Принцип действия сервера приложений совпадает с принципом действия многотерминальной системы (системы совместной обработки). Задача пользователя выполняется непосредственно на сервере приложений, а по низкоскоростной телефонной линии на удаленный компьютер (терминал) передается только изображение экрана терминала пользователя, а обратно — только информация о нажимаемых пользователем клавишах. Поэтому нагрузка по передаче информации (например, при работе с базами данных (БД)) ложится на высокоскоростной кабель сети, к которой подключен сервер приложений.

Сервер БД — специализированная программа или компьютер, обеспечивающий станции записями из базы данных. При использовании обычного файл-сервера все данные из БД передаются через сеть в пользовательский компьютер так, чтобы он мог выбрать информацию, необходимую работающей прикладной программе. В отличие от этого, сервер БД сам выбирает необходимые данные и посылает через сеть только информацию, запрашиваемую программой пользователя (эта программа производит обработку информации и представление ее пользователю). Таким образом, в подобных системах (называемых системами «клиент/сервер») совмещаются преимущества систем совместной и распределенной обработки.

Технология клиент/сервер является реализацией распределенной обработки данных. С точки зрения баз данных под распределенной обработкой понимается выполнение операций с базами данных на одной машине и приложений на другой. В системе архитектуры клиент/сервер обработка данных разделена между компьютером-клиентом и компьютером-сервером, связь между которыми происходит по сети. Основная функция компьютера-клиента состоит в выполнении приложения (интерфейса с пользователем и логики представления) и осуществлении связи с сервером, когда этого требует приложение. Компьютер-клиент может быть как простой машиной типа персонального компьютера, так и мощной рабочей станцией с многозадачной и многопользовательской операционной системой типа UNIX. Таким образом, выбор компьютера, операционной системы, оперативной и дисковой памяти, другого оборудования определяется требованиями приложения. Главная функция компьютера-сервера заключается в обслуживании потребностей клиента. Связь с клиентом, анализ и выполнение запроса к базе данных, включая возврат клиенту результата запроса (набора строк из базы данных), управление одновременным доступом к базе данных многих пользователей, перенаправление запросов к другим серверам сети, обеспечение защиты — таковы некоторые основные функции компьютера-сервера.

К рассмотренным выше серверам можно добавить сервер электронной почты и факс-сервер. Главной их характеристикой является степень защиты конфиденциальной информации от несанкционированного доступа.

Один выделенный компьютер в сети может одновременно выполнять функции файл-сервера, сервера печати, приложений и т. д.

Одноранговые — в них все узлы равноправны. Поскольку в общем случае под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером — объект, предоставляющий эти услуги, поэтому каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера.

Сети также различают в зависимости от используемых в них протоколов и по способам коммутации.

Протоколы — это набор семантических и синтаксических правил, определяющий поведение функциональных блоков сети при передаче данных. Другими словами, протокол — это совокупность соглашений относительно способа представления данных, обеспечивающего их передачу в нужных направлениях и правильную интерпретацию данных всеми участниками процесса информационного обмена.

Поскольку информационный обмен — процесс многофункциональный, то протоколы делятся на уровни. К каждому уровню относится группа родственных функций. Для правильного взаимодействия узлов различных вычислительных сетей их архитектура должна быть открытой. Этим целям служат унификация и стандартизация в области телекоммуникаций и вычислительных сетей.

Унификация и стандартизация протоколов выполняются рядом международных организаций, что наряду с разнообразием типов сетей породило большое число различных протоколов. Наиболее широко распространенными являются протоколы, разработанные и применяемые в глобальной сети Internet, протоколы открытых систем Международной организации по стандартизации (ISO — Intrenational Standard Organization), протоколы Международного телекоммуникационного союза (International Telecommunication Union — ITU) и протоколы Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE — Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Протоколы ISO являются семиуровневыми и известны как протоколы базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем.

___ состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой.

___ – процесс преобразования аналоговых сигналов в цифровую информацию

___ – процесс преобразования цифровой информации в аналоговые сигналы

___ – физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети

___ вычислительная сеть – сеть, объединяющая абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории

___ вычислительная сеть – сеть, объединяющая абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты

___ обеспечение сети представляет собой единый фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных общего применения и массивы индивидуального пользования

___ система – любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями

___ уровень модели OSI гарантирует доставку пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь и дублирования

___ уровень модели OSI обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей

___ уровень модели OSI обеспечивает управление потоком данных в виде кадров, обнаруживает ошибки передачи и реализует алгоритм восстановления информации в случае обнаружения сбоев или потерь данных

___ уровень модели OSI определяет формат, используемый для обмена данными между сетевыми компьютерами

___ уровень модели OSI реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть

___ уровень модели OSI устанавливает способ перевода бита в соответствующие электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю

___ – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации

___ – компьютер, выполняющий одну или несколько прикладных задач, которые запускают пользователи со своих терминалов, включенных в данную сеть

___ – объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети

___ – сети, в которых выделяется один или несколько узлов, выполняющих управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы являются терминальными, в них работают пользователи

___ – устройство, коммутирующее несколько каналов связи на один

___ режим передачи данных – одновременные передача и прием данных

___ режим передачи данных – попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами

___ – технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналами связи

___ – формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик

___ вычислительная сеть – сеть, объединяющая абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии: в пределах отдельной страны, большого города

___ режим передачи данных – передача данных только в одном направлении

Базовыми протоколами Интернет является стек протоколов

В Интернет используется так называемая ___ система имен

Выход из строя одного компьютера затрудняет работу всей сети, трудно локализовать проблемы, изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети – недостатки топологии

Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть – основной недостаток топологии

Если канал передачи данных монопольно используется одной организацией, то такой канал называют

Коммутация ___ – коммутация данных, при которой осуществляется соединение двух или более станций и обеспечивается монопольное использование канала передачи данных до тех пор, пока соединение не будет разомкнуто

Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры, централизованный контроль и управление, выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети – преимущества топологии

Существуют три основные проблемы при работе с сетями: трудности внедрения новых технологий и стандартов в разделимую сетевую инфраструктуры; понижение производительности вследствие избыточных операций на несколько протокольных уровнях и трудности интегрирования новых серверов с существующей архитектурной моделью. Для решения этих проблем предложено несколько стратегий, объединенных общим названием "активные сети". Основная идея активных сетей заключается в том, чтобы такие элементы сетевой инфраструктуры, как коммутаторы и маршрутизаторы смогли обрабатывать данные в процессе их передачи между конечными системами. Активные сети должны позволять пользователю загружать необходимые программы в узлы сетевой инфраструктуры, а сами узлы были в состоянии их выполнять.

В качестве физической среды для обмена информацией в сетях используются коаксиальные кабели ("общая шина") и неэкранированная витая пара проводов. Для того чтобы компьютеры могли работать в сети в них должны быть установлены сетевые адаптеры (карты), представляющие собой платы расширения, подключаемые к системной или локальной шине компьютера. В простых и низкоскоростных сетях компьютера можно объединить и посредством соединения их стандартных последовательных или параллельных портов.

Существует ряд основных черт, отличающих серверы от обычных персональных компьютеров:

более высокая производительность (быстрые процессоры, больший объем оперативной памяти, специальные архитектурные решения);

более эффективная система ввода-вывода (скоростные интерфейсы);

повышенная надежность (эффективная система охлаждения. полное или частичное дублирование подсистем, сдвоенные или резервные блоки питания, встроенные средства диагностики, средства резервного копирования);

наличие большого количества гнезд расширения.

Спектр предложения процессоров на украинском рынке: 34%-Пентиум 4, 3% - Пентиум 3, 20% АМД Дюрон (Атлон), 25% - Се1егоп. 5%.

Процессора Пентиум 4предлагаются с частотой от 1000 МГц, до 2400 МГц.

Процессора Пентиум 3 в основном от 450до1000 МГц

Процессора АМД от 800 до 1800 МГц.

Процессора Целерон от8000 до 1600 МГц.

Спектр предложений мониторов по размеру диагонали: 41% -- 15" (= 143 -- 223$); 23% - 17" (= 252 -- 595$); спектр предложений мониторов по фирмам производителям: 21 % Самсунг 13% Виевсоник,12% -- Сони, 6% - LG. Наибольшей популярностью пользуются 15" мониторы стоимостью от 150$ до 200$

Спектр предложений принтеров матричные -23% лазерные 34% струйные -- 43%.

Корпоративные информационные системы сейчас находятся на стадии развития, которую условно Называют "четвертая волна эволюции", и имеют следующие особенности:

1. полное использование потенциала настольных компьютеров и среды распределенной обработки,
2. модульное построение системы, предполагающее существование множества различных типов архитектурных решений в рамках единого комплекса;
3. экономия ресурсов системы за счет централизации хранения и обработки данных на верхних уровнях информационной системы;
4. наличие эффективных централизованных средств сетевого и системногo администрирования, которые позволяют выполнять сквозной контроль за функционированием сети и управлением на всех уровнях иерархии, а также обеспечивающих необходимую гибкость и динамические изменения конфигурации системы.

При создании информационных систем четвертого поколения используют три основных модели:

Пример корпоративной информационной системы четвертой волны изображен на схеме 2.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.

Конспект урока "Компьютер как исполнитель"

На прошлых уроках мы с вами узнали очень много нового и интересного. Надеюсь, вы не забыли, что алгоритм – это описание подробного плана последовательности действий, который необходимо выполнить, чтобы решить задачу.

Также вы помните свойства, которыми должен обладать алгоритм?

А какие формы записи алгоритмов существуют?

На прошлом занятии мы с вами говорили об исполнителе алгоритма. Так?

Давайте вспомним, кто же это такой? Или что это такое?

Исполнитель алгоритма – это объект, который выполняет команды (шаги, инструкции) по определённым правилам и в нужном порядке.

Давайте разберёмся, какими свойствами должен обладать объект, чтобы его можно было назвать исполнителем.

Первое свойство. Исполнитель работает только в определённой обстановке, или среде, то есть это такое «место обитания», в котором исполнитель может выполнить алгоритм. В какой-то другой, не его, среде исполнитель может сломаться, например, от перегрузки, или от высокой температуры, при большой влажности и так далее.

Второе свойство. Каждый исполнитель выполняет команды (действия, инструкции) только из заданного списка, то есть из системы команд исполнителя. Каждая команда имеет свои условия применимости – это состояние среды, в которой может быть выполнена команда.

Третье свойство. Исполнитель может отказаться выполнить действие, если даётся инструкция, которая не входит в системы команд исполнителя. Также возникает отказ исполнителя, если для выполнения команды используется неправильная среда.

Исполнителем может быть человек, машина, животное, управляемая игрушка. А ещё компьютер. Вот о нём мы сегодня и поговорим.

Исполнитель-компьютер ничего не знает о цели алгоритма. Он не задаёт вопросов: Зачем? Почему? Кому это надо?

Вы помните, что компьютер выполняет алгоритм, написанный человеком на одном из языков программирования.

И такой алгоритм называется программой.

Когда человек написал программу, её обязательно необходимо ввести в память компьютера, а затем запустить на исполнение. После таких действий программа автоматически выполняется компьютером.

Поэтому и говорят, что компьютер – это исполнитель алгоритмов. Он все работы выполняет по программе. И только ту последовательность команд, что задана в его системе команд и написана на специальном языке программирования.

Так как компьютер не отказывается выполнять команды, которые ему заданы, то его называют формальным исполнителем алгоритмов.

Так-так-так, давайте разберёмся, что такое формальный исполнитель.

Существуют два типа исполнителей: формальные и, как вы, наверное, догадались, неформальные.

Формальный исполнитель – это исполнитель, который выполняет одну и ту же команду всегда одинаково.

Неформальный исполнитель – это исполнитель, который может выполнять команду по-разному.

Рассмотрим такой пример: вы слушаете песню, которая проигрывается в вашем телефоне определённым певцом. Телефон воспроизводит его исполнение всегда одинаково. Получается, что телефон – это формальный исполнитель.

Но вряд ли тот же самый певец, которого мы слушаем с помощью телефона, в реальности исполняет эту же песню на концертах всегда одинаково. Вполне возможно, что он забудет слова, или его голос будет немного хриплым, после болезни, или же во время песни, он скажет какие-то слова – всё это вносит в исполнение что-то новое. Певец в данном случае является неформальным исполнителем.

Можно сказать, что неформальным исполнителем обычно бывает человек, а формальным – технические устройства, например, компьютер, телефон.

Но не забываем, что человек вполне может быть и формальным исполнителем. В отличие от технических средств, человек понимает, что он делает, зачем и почему. Он всегда может отказаться выполнить какое-то действие. Отказ от выполнения команды может быть по моральным соображениям, например, обидеть слабого, или если выполнение действия опасно для жизни человека, например, прыгнуть с большой высоты.

Вы помните, что компьютер – это универсальный исполнитель. Он может обрабатывать такие данные, как текстовые, числовые, графические, звуковые.

В компьютере может быть мно-о-о-го разнообразных программ. Поэтому воспользоваться компьютером могут люди любого возраста: школьники, студенты, бабушки и дедушки. И конечно, компьютер применяется в разных сферах деятельности. Сейчас компьютеры помогают в работе врачам, учителям, писателям.

Есть в компьютере программы, которые управляют самим компьютером. Такие программы называются системными. Эти программы не только управляют компьютером, они выполняют и другие функции, например, создают копии информации, проверяют, может ли работать устройство, входящее в компьютер, выдают справочную информацию о компьютере и многие другие. Системные программы используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также для результативного выполнения прикладных программ.

Прикладные программы – это программы, предназначенные для решения задач пользователя. Они помогают создавать и изменять информационные объекты, например, тексты в программе Microsoft Word, рисунки в простой программе Paint, или, например, в программе Adobe Photoshop, которую используют профессиональные художники, и другое. Есть разные виды программ, но изучать их мы будет в другое время.

Ребята, а вы знаете, что слово «компьютер» возникло давным-давно ещё в латинском языке, только, конечно, произносилось оно немного иначе. И переводилось как «вычислять». Позже в английском языке появилось слово «to compute», а уже от него – такое знакомое нам «computer».

Раньше компьютерами называли людей. Да-да, это были люди, которые производили арифметические, то есть математические вычисления. Со временем людей заменили вычислительные машины, и уже машины стали называться компьютерами. Однако, как мы знаем, современные компьютеры выполняют не только арифметические вычисления, но и многие другие команды.

Ну что же, сегодня было очень много интересной и познавательной информации. Давайте проверим, как вы усвоили полученную информацию.

Вот список терминов:

Исполнитель алгоритмов, формальный исполнитель, неформальный исполнитель, системные программы, прикладные программы.

Давайте найдём для каждого определения его значение.

Давайте проверим, правильно ли вы выполнили задание, а заодно и повторим, что мы сегодня изучили на уроке.

Исполнитель алгоритмов – это объект, который выполняет команды (шаги, инструкции) по определённым правилам и в нужном порядке.

Формальный исполнитель – это исполнитель, который выполняет одну и ту же команду всегда одинаково.

Неформальный исполнитель – это исполнитель, который может выполнять команду по-разному.

Системные программы – это программы, которые управляют самим компьютером.

Прикладные программы – это программы, предназначенные для решения задач пользователя.

А теперь поиграем.

В этих предложениях некоторые слова сбежали и собрались в одном месте. Помогите словам найти свои места в предложениях.

Давайте, проверим насколько правильно вы расставили слова, и ещё раз повторим информацию, с которой вы сегодня познакомились.

Исполнитель работает только в определённой обстановке, или среде, то есть это такое «место обитания», в котором исполнитель может выполнить алгоритм.

Когда человек написал программу, её обязательно необходимо ввести в память компьютера, а затем запустить на исполнение.

Телефон – это формальный исполнитель.

Человек обычно бывает неформальным исполнителем.

Отказ от выполнения команды может быть по моральным соображениям.

Компьютер выполняет алгоритм, написанный человеком на одном из языков программирования.

Каждый исполнитель выполняет команды только из заданного списка, то есть из системы команд исполнителя.

Вот и подошла к концу наша встреча. Но расстаёмся мы, я надеюсь, ненадолго. До свидания, ребята. До новых встреч.

Читайте также: