Информатика. Учебное пособие

22

В о к н е п р о г р а м м ы П р о в о д н и к две панели.

Левая панель – панель папок.

Правая панель – панель содержимого. В ней отображается содержимое папки, открытой в данный момент на левой панели, а какая-то папка там открыта всегда.

Для просмотра папок на левой панели имеются п о л о с ы п р о к р у т к и.

Свернутые папки имеют узел, отмеченный знаком "+".

Чтобы раскрыть папку, надо щелкнуть на узле "+". Узел при этом меняет свое обозначение на "-". Закрывается же папка щелчком на узле "-".

Если погрузиться вглубь файловой структуры на левой панели и щелкнуть на значке любой закрытой папки, то папка откроется, ее значок сменится на значок открытой папки и на правой панели будет отображено ее содержимое – значки файлов и папок.

Свернув все развернутые папки, можно увидеть, что «корнем» иерархической структуры Windows является Рабочий стол. При этом правая панель (панель содержимого) отображает именно те значки, которые присутствуют на Рабочем столе – специальной папке Windows.

Методы работы с файлами и папками. Во время изучения методов работы с файлами и программами в Windows имеет смысл для создания текстовых файлов с рисунками использовать стандартные программные средства WordPad и Paintbrush. Рассмотрим работы программ WordPad и PaintBrush.

Программа WordPad – это текстовый процессор, позволяющий задать не только содержание, но и оформление текста. Программа запускается командой Пуск, далее выбираются Программы, Стандартные, WordPad.

При создании файла рабочая область окна редактора пуста. В левом верхнем углу этой области располагается мигающая вертикальная черта – курсор. Он определяет место, куда будет вводиться текст. Управление вводом и редактированием текста всегда осуществляется с использованием курсора.

Программа WordPad имеет панель форматирования с элементами управления

23

для выполнения команд форматирования. Команды форматирования влияют на текст, вводимый после выдачи команды, а также позволяет изменять оформление выделенного текста. Раскрывающийся список Шрифт позволяет выбрать вид используемого шрифта. Содержание этого списка зависит от того,

какие именно шрифты установлены на компьютере. Раскрывающийся список Размер шрифта позволяет задать размер символов. Значение размера можно выбрать из списка или ввести вручную. Кнопки Полужирный, Курсив,

Подчеркнутый задают начертание символов. Эти кнопки можно включить одновременно, чтобы обеспечить сочетание данных эффектов. При щелчке на кнопке Цвет открывается меню, позволяющее выбрать цвет, которым текст изображается на экране. При наличии цветного принтера эффект распространяется и на печатный документ. Следующая группа кнопок позволяет задать выравнивание текста. Если текст выровнен По левому краю,

левые края отдельных строчек образуют вертикальную линию. При выравнивании По правому краю вертикальную линию образуют правые края сторон. Выравнивание по центру применяют преимущественно для оформления заголовков. Последняя кнопка панели форматирования, Маркеры,

используется для создания маркированного списка. В таком списке каждый абзац начинается со специального маркера – черного кружка.

Программа PaintBrush – графический редактор в системе Windows. Она предназначена для создания изображений. Созданные рисунки можно использовать непосредственно, если распечатать их на принтере. Их можно также вставлять в другие документы в качестве графических объектов.

Глава 4. Компьютерные сети

4.1. Назначение и классификация компьютерных сетей

Компьютерные сети - это большое количество отдельных, но связанных между собой компьютеров. Два или более компьютера называются связанными

24

между собой, если они могут обмениваться информацией. Компьютерные сети используются для следующих целей.

Ц е л ь 1 - предоставление доступа к программам, оборудованию и особенно данным для любого пользователя сети. Это называется

совместным использованием ресурсов.

Ц е л ь 2 - обеспечение высокой надежности с помощью альтернативных источников информации. Например, все файлы могут быть расположены на двух или трех машинах одновременно, так что, если одна из них недоступна по какой-либо причине, то используются другие копии. Возможность продолжать работу, несмотря на аппаратные проблемы, имеет большое значение для военных и банковских задач, транспорта, безопасности ядерного реактора и др.

Ц е л ь 3 - экономия средств. Небольшие компьютеры обладают значительно лучшим соотношением цена - производитель, нежели большие.

Это обстоятельство заставляет разработчиков создавать системы на основе модели клиент-сервер. Обмен информацией в модели клиент-сервер обычно принимает форму запроса серверу на выполнение каких-либо действий.

Сервер выполняет работу и отсылает ответ клиенту. Обычно в сети количество клиентов значительно больше числа используемых ими серверов.

Ц е л ь 4 - масштабируемость, т.е. способность увеличивать производительность системы по мере роста нагрузки. В случае модели клиент-сервер новые клиенты и новые серверы могут добавляться по мере необходимости.

Ц е л ь 5 - ускорение передачи информации. Компьютерная сеть является

мощным средством связи между удаленными друг от друга

пользователями. Если один из них изменяет документ, находящийся на сервере, в режиме on-line, остальные могут мгновенно увидеть эти изменения.

25

Имеется два важнейших параметра классификации сетей: технология передачи и размеры.

Существуют два типа технологии передачи:

широковещательные сети:

сети с передачей от узла к узлу.

Широковещательные сети обладают единым каналом связи, совместно

используемым всеми машинами сети. Короткие сообщения, называемые

пакетами, посылаемые одной машиной, принимаются всеми машинами. Поле адреса в пакете указывает, кому направляется сообщение. При получении пакета машина проверяет его адресное поле. Если пакет адресован этой машине, она обрабатывает пакет. Пакеты адресованные другим машинам,

игнорируются.

Сети с передачей от узла к узлу состоят из большого количества соединенных пар машин. В такой сети пакету необходимо пройти через ряд промежуточных машин, чтобы добраться до пункта назначения. Часто при этом существует несколько возможных путей от источника к получателю.

Обычно небольшие сети используют широковещательную передачу,

тогда как в крупных сетях применяется передача от узла к узлу.

Другим критерием классификации сетей является их размер. Сети можно разделить на локальные, муниципальные и глобальные. И, наконец, существуют объединения двух и более сетей. Хорошо известным примером такого объединения является Internet. Размеры сетей служат важным классификационным фактором, поскольку в сетях различного размера применяется различная техника.

Локальными сетями (ЛВС - локальные вычислительные сети или LAN - Local Area Network) называют сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории какой-либо организации размерами до нескольких километров. Их часто используют для предоставления совместного доступа компьютеров к ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией.

26

Локальные сети отличаются от других сетей тремя характеристиками:

размерами, технологией передачи данных и топологией. Обычно ЛВС имеют пропускную способность канала связи 10 … 100 Мбит/с, небольшую задержку -

десятые доли мкс и очень мало ошибок.

Муниципальные или региональные сети (MAN - Metropolitan AN)

являются увеличенными версиями локальных сетей и обычно используют схожие технологии. Такая сеть может объединять несколько предприятий корпорации или город. Муниципальная сеть может поддерживать передачу цифровых данных, звука и включать в кабельное телевидение. Обычно муниципальная сеть не содержит переключающих элементов для переадресации пакетов во внешние линии, что упрощает структуру сети.

Глобальные сети (Wide AN или ГВС) охватывают значительную территорию, часто целую страну или даже континент. Они объединяют множество машин, предназначенных для выполнения приложений. Эти машины называются хостами. Хосты соединяются коммуникационными подсетями или просто подсетями. Задача подсети заключается в передаче сообщений от хоста хосту, подобно тому, как телефонная система переносит слова говорящего слушающему, т.е. коммуникативный аспект сети - подсеть отделен от прикладного аспекта - хостов, что значительно упрощает структуру сети.

4.2. Типы сетей и их топология

Сети подразделяются на два типа: одноранговые и на основе выделенного сервера.

Между этими двумя типами сетей существуют принципиальные различия, которые определяют их разные возможности. Выбор типа сети зависит от многих факторов: размера предприятия и вида его деятельности,

необходимого уровня безопасности, доступности административной поддержки, объема сетевого трафика, потребностей сетевых пользователей,

финансовых возможностей.

27

В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Нет отдельного компьютера,

ответственного за администрирование всей сети. Пользователи сами решают,

какие ресурсы на своем компьютере сделать доступными в сети.

Одноранговые сети, как правило, объединяют не более 10 компьютеров.

Отсюда и другое название - рабочие группы. Одноранговые сети относительно просты, дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных компьютеров. Требования к производительности и уровню защиты сетевого программного обеспечения (ПО) ниже, чем в сетях с выделенным сервером.

Поддержка одноранговых сетей встроена во многие операционные системы

(ОС), поэтому для организации одноранговой сети дополнительного ПО не требуется.

Если в сети более 10 компьютеров, то одноранговая сеть становится недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию - они работают на основе выделенного сервера. Выделенным сервером называется такой компьютер, который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и обеспечивает защиту файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

Основным аргументом при выборе сети на основе выделенного сервера служит защита данных. Проблемами безопасности занимается один администратор: он формирует единую политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

Сети на основе выделенного сервера, в отличие от одноранговых сетей,

способны поддерживать тысячи пользователей. При этом к характеристикам компьютеров и квалификации пользователей предъявляются более мягкие требования, чем в одноранговых сетях.

Термин топология сети характеризует способ организации физических связей компьютеров и других сетевых компонентов. Выбор тои или иной

28

топологии влияет на состав необходимого сетевого оборудования, возможности расширения сети и способ управления сетью. Топология - это стандартный термин. Все сети строятся на основе базовых топологий: шина, звезда, кольцо,

ячеистая. Сами по себе базовые топологии не сложны, однако на практике часто встречаются довольно сложные их комбинации.

Топологию «Шина» (рис. 4.1) часто называют линейной шиной. Она наиболее простая из всех топологий и весьма распространенная. В ней используется один кабель, называемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры.

С

Рис. 4.1. Топология шина: С - сервер; К - компьютер; Т - терминатор В сети с топологией шина данные в виде электрических сигналов

передаются передаются всем компьютерам сети, но принимает их тот, адрес которого совпадает с адресом получателя, зашифрованном в этих сигналах.

Причем в каждый момент времени передачу может вести только один компьютер. Поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. На быстродействие сети также влияют:

тип аппаратного обеспечения сетевых компьютеров;

частота, с которой компьютеры передают данные;

тип работающих сетевых приложений;

тип сетевого кабеля;

30

В настоящее время концентратор стал одним из стандартных компонентов сети. В сетях с топологией звезда он, например, служит центральным узлом. Концентраторы делятся на активные и пассивные.

Активные регенерируют и передают сигналы так же, как репитеры. Их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12

портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы следует подключать к электрической сети. К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели. Они просто пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не подключаются к электрической сети.

Недостатки этой топологии: дополнительный расход кабеля, установка концентратора. Главное преимущество этой топологии перед шиной - более высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров на работу сети не влияет. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора приводит к падению сети. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

При топологии «Кольцо» компьютеры подключаются к кабелю,

замкнутому в кольцо (рис. 4.3). Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии шина, здесь каждый компьютер выступает в роли репитера

(повторителя), усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.

Поэтому выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к падению сети.

Способ передачи данных по кольцу называется передачей маркера.

Маркер (от англ token) - это специальная последовательность бит,

передающаяся по сети. В каждой сети существует только один маркер. Маркер передается по кольцу последовательно от одного компьютера к другому до тех пор, пока его не захватит тот компьютер, который хочет передать данные.

31

Передающий компьютер добавляет к маркеру данные и адрес получателя, и

отправляет его дальше по кольцу. Данные проходят через компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. Затем принимающий компьютер посылает передающее сообщение, в котором подтверждает факт приема. Получив подтверждение, передающий компьютер восстанавливает маркер и возвращает его в сеть. Скорость движения маркера сопоставима со скоростью света. Так, в кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 477 376 об/с.

К К К

С

К К К

Рис. 4.3. Топология кольцо Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и

надежностью, так как каждый компьютер в такой сети соединен с каждым другим отдельным кабелем (рис. 4.4). Сигнал от компьютера-отправителя до компьютера-получателя может проходить по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не сказывается на работоспособности сети. Основной недостаток

- большие затраты на прокладку кабеля, что компенсируется высокой надежностью и простотой обслуживания. Ячеистая топология применяется в комбинации с другими топологиями при построении больших сетей.