
- •И.В. Мельникова Вычислительные машины, системы и сети
- •Часть 1
- •Содержание
- •Лекция 1 Вычислительные сети – частный случай распределенных систем
- •Классификация по совместимости
- •Большие эвм (Main Frame)
- •МиниЭвм
- •МикроЭвм
- •СуперЭвм
- •Выбор подходящей топологии
- •Сложные топологии
- •Магистраль
- •Распределенная магистраль
- •Различные критерии
- •Контрольные вопросы
- •Оптоволокно: неразъемные соединения
- •Соединения оптических волокон с помощью сварки
- •Цикл сварки оптического волокна автоматического сварочного аппарата
- •Аппарат для сварки оптических волокон fsm.05svhii производства Fujikura
- •Соединение оптических волокон методом склеивания
- •Механические соединители оптических волокон
- •Механический соединитель Corelink производства amp
- •Механический соединитель Fibrlok II производства 3m
- •Механический соединитель Fibrlok производства 3m
- •Механический соединитель rms производства at&t
- •Механический соединитель ленточных элементов оптических волокон производства Sumitomo
- •Механические соединители производства Fujikura
- •Передача в основной полосе частот и широкополосная передача
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3 Работа сети
- •Семь уровней модели osi
- •На Транспортном уровне, кроме того, к пакету добавляется информация, которая поможет компьютеру-получателю восстановить исходные данные из последовательности пакетов.
- •Irq Назначение
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4 Передача данных по кабелю
- •Низкоуровневые протоколы
- •Контрольные в опросы
- •Лекция 5 Технология Token Ring
- •Кадр данных
- •Прерывающая последовательность
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 6 Технология fddi (Fiber Distributed Data Interface)
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7 Понятие сетевого протокола
- •Блоки сообщений сервера
- •Кадр NetBeui
- •Протокол nmp (Name Management Protocol).
- •Протокол smp(Session Management Protocol) dmp ( Diagnostic and Monitoring Protocol).
- •Протокол udp
- •Протокол dmp
- •Краткое резюме
- •Стек протоколов ipx/spx и система Novell NetWare
- •Средства построения составных сетей стека Novell Общая характеристика протокола ipx
- •Адресация
- •Маршрутизация протокола ipx
- •Адресация
- •Протоколы sap
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 8 Стек tcp/ip
- •Комплект протоколов тcp/ip
- •Архитектура tcp/ip
- •Адресация
- •Маски подсетей
- •Не хватает адресов?
- •Маска подсети переменной длины vlsm (Variable Length Subnet Mask)
- •Проблемы классической схемы
- •Бесклассовая междоменная маршрутизация cidr (Classless Inter-Domain Routing)
- •IPing - новое поколение протоколов ip
- •Выводы:
- •Дополнительный материал. (Примеры расчета масок подсетей)
- •Стеки протоколов
- •Стек протоколов при использовании модуля tcp
- •Стек протоколов при работе через транспортный протокол udp
- •Отображение физических адресов на ip-адреса: протоколы arp и rarp
- •Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов узлам сети – протокол dhcp
- •Протоколы тcp и udp
- •Структура стека протоколов tcp/ip
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 Большие сети. Технические и программные компоненты расширения сетей. Интеграция локальных и глобальных сетей
- •Примечание
- •Контрольные вопросы
- •Использование маршрутизаторов
- •1. Рассмотрим первый способ.
- •2. Второй способ. Маршрутизация потоков.
- •Компоненты маршрутизации
- •Коммутация
- •Алгоритмы маршрутизации
- •Классификация алгоритмов маршрутизации и общие сведения
- •Цели разработки алгоритмов маршрутизации:
- •Показатели алгоритмов (метрики)
- •Типы алгоритмов
- •Одномаршрутные или многомаршрутные алгоритмы
- •Типы записей в таблице маршрутизации
- •Структура таблицы маршрутизации
- •Среда со статической маршрутизацией
- •Протоколы динамической маршрутизации
- •1) Истечение времени жизни маршрута;
- •2) Указание специального расстояния (бесконечности) до сети, ставшей недоступной.
- •Организации, поддерживающие технологии беспроводных сетей
- •Технологии радиосетей
- •Радиосети стандарта ieee 802.11
- •Компоненты беспроводной сети
- •Направленная антенна
- •Всенаправленная антенна
- •Многоячеечные беспроводные локальные сети (сотовые)
- •Альтернативные технологии радиосетей
- •Микроволновые сетевые технологии
- •Беспроводные сети на базе низкоорбитальных спутников Земли
- •40 Gigabit Ethernet и беспроводные сети Fast Ethernet
- •Атмосферная лазерная связь
- •2,5 Гбит/с по лазерному лучу
- •Передача данных в гвс
- •8. Беспроводные промышленные сети
- •Беспорядочный (т. Е. "не делающий различий") режим - Promiscuous mode.
- •Маска подсети (subnet mask) — специальная битовая комбинация, маскирующая сетевую часть ip-адресов единицами.
- •Региональная телефонная компания - Regional bell operating company (rboc).
Классификация по совместимости
Существует великое множество типов компьютеров, которые собираются из деталей, изготовленных разными производителями. Важным является совместимость обеспечения компьютера:
аппаратная совместимость (платформа IBM PC и Apple Macintosh)
совместимость на уровне операционной системы;
программная совместимость;
совместимость на уровне данных.
Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям
До недавнего времени по размерам и функциональным возможностям ЭВМ разделяли (рис. 1.4) на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).
Рис. 1.4 Классификация ЭВМ по размерам и вычислительной мощности
Функциональные возможности ЭВМ обуславливают важнейшие технико-эксплуатационные характеристики:
-быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;
-разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;
-номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;
-номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;
-типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов ЭВМ между собой (внутримашинного интерфейса);
-способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность);
-типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных систем, используемых в машине;
-наличие и функциональные возможности программного обеспечения;
-способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ);
-система и структура машинных команд;
-возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;
-эксплуатационная надежность ЭВМ;
-коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.
Рис. 1.5 Классификация микроЭВМ
Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции.
Как уже отмечалось ранее, выпуск в 1971 году первого микропроцессора (МП) привел к появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ – микроЭВМ (рис. 1.5). Именно наличие МП служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ. Сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ.
Многопользовательские микроЭВМ – это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.
Персональные компьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.
Рабочие станции (work station) – представляют собой мощные однопользовательские микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).
Серверы (server) – мощные многопользовательские микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.
Конечно, приведенная выше классификация весьма условна, так как мощный современный ПК, оснащенный проблемно-ориентированным программным и аппаратным обеспечением, может использоваться и как полноправная рабочая станция, и как многопользовательская микроЭВМ, и как хороший сервер, по своим характеристикам почти не уступающий малым ЭВМ.
Рассмотрим кратко современное состояние некоторых классов ЭВМ.