ИТ Gagarina

Накопитель - это устройство для записи и (или) считывания ин- формации с носителя определенного типа.

Внутренние накопители размещаются внутри системного блока ПК и подключаются через интерфейсы IDE, SCSII и SAS, а внешние нако-

пители находятся вне системного блока и подключаются через шины USB и FireWire. В большинстве IBM-совместимых ПК используются IDE-накопители. SCSI-накопители применяются в ПК фирмы Apple и часто в IBM-совместимых ПК, выступающих в роли сетевых серверов.

Основные типы накопителей:

∙на жестких магнитных дисках (НЖМД, HDD, «винчестеры»);

∙на гибких магнитных дисках (НГМД, FDD);

∙на компакт-дисках (CD-ROM, CD-R, CD-RW);

∙на DVD-дисках (DVD-ROM, DVD-RW, DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, DVD+RW и др.);

∙на сменных флэш-носителях повышенной емкости;

∙на сменных магнитооптических дисках;

∙на магнитной ленте (стримеры);

∙RAID-массивы;

∙карты энергонезависимой памяти.

Накопитель на жестких магнитных дисках - основное энергонеза-

висимое устройство хранения больших объемов информации, записы- ваемой на одну или несколько пластин, защищенных жестким корпу- сом. В настольных ПК используются НЖМД форм-фактора 3,5", а в ноутбуках - 2,5". В настоящее время наиболее распространенными НЖМД являются диски емкостью 80 - 160 Гбайт и больше. Скорость НЖМД характеризуется скоростью чтения/записи и средним временем доступа. Быстродействие диска определяется скоростью вращения плас- тин. В недорогих дисках она составляет 5400 об./мин, в более качест- венных - 7200 об./мин и больше.

Современные НЖМД с интерфейсом IDE обладают большой на- дежностью, а их скорость достаточна для решения любых стандартных задач, кроме задач, требующих записи/считывания с диска большого потока данных, например записи на диск видеоданных с высоким раз- решением. Высокопроизводительные НЖМД необходимы для исполь- зования в серверах: в них часто применяются НЖМД с интерфейсом SCSI, значительно более дорогие, чем IDE-накопители.

В марте 2005 г. компания Maxtor объявила о выпуске 3,5-дюймовых НЖМД Atlas 10KV с возможностью хранения до 300 Гбайт

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

информации, с интерфейсом SAS - новым поколением интерфейса SCSI, созданным для повышения производительности системы хранения дан- ных, масштабируемости и расширения возможностей современных па- раллельных SCSI-дисков. Конкретная модель накопителя Atlas 10KV достигает скорости вращения диска до 10 тыс. об./мин, а время нара- ботки на отказ составляет 1,4 млн. ч.

Накопитель на гибких магнитных дисках позволяет записать на одну дискету до 1,44 Мбайта данных. Накопители на гибких магнитных дисках до сих пор используются почти во всех ПК, но являются уста-

ревшим типом накопителей и активно вытесняются накопителями на перезаписываемых компакт-дисках и устройствами флэш-памяти.

Накопители на компакт-дисках - тип накопителей, использующих сменные носители. Обычный компакт-диск вмещает 650 Мбайт. Нако- пители CD-ROM обеспечивают только считывание информации, запи- санной на диск. Накопители CD-R, кроме считывания, допускают одно- кратную запись на носитель CD-R. Накопители CD-RW допускают однократную запись на носитель CD-R и многократную перезапись на носители CD-RW.

Скорость считывания/записи компакт-дисков измеряется в едини- цах, кратных так называемой единичной скорости, равной скорости бы- тового CD-плеера и составляющей 150 кбит/с; в частности, параметр 40х означает, что накопитель может вращать диск в 40 раз быстрее, чем это делает бытовой CD-плеер. Однако это не значит, что скорость счи- тывания/записи увеличивается пропорционально скорости вращения диска. При высокой скорости считывания/записи возникают частые сбои, и накопитель автоматически уменьшает скорость вращения диска. Для характеристики скорости накопителей CD-RW используются три числа: первое число выражает максимальную скорость записи переза- писываемых носителей CD-RW, второе число - скорость записи одно- кратно перезаписываемых носителей CD-R, а третье число - макси- мальную скорость считывания.

Накопители на DVD-дисках позволяют считывать данные с DVD- и CD-ROM-дисков. В зависимости от способа записи DVD-диск может содержать от 4,38 до 15,9 Гбайта.

Если несколько лет назад устройства для записи DVD-дисков были большой редкостью, то сейчас, при разнице в стоимости читающих и пишущих дисководов примерно в 3 - 5 раз, они все чаще включаются в состав внешних запоминающих устройств. По оценке специалистов, в ближайшие 2 - 3 года все ПК будут производиться с пишущими накопи-

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

телями. А пока при наличии большого числа форматов записи на CD- и DVD-диски желательно, чтобы дисковод поддерживал работу с не- сколькими стандартами, в частности, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW.

В перспективе оптические диски будут записываться в несколько слоев, что позволит размещать на них информации во много раз боль- ше, чем на DVD-дисках. Уже сейчас существуют опытные разработки, позволяющие записать на диск формата CD до 100 Гбайт и больше.

Накопители на сменных флэш-носителях повышенной емкости

(LS-120, Iomega ZIP и др.) обеспечивают запись на специальные диске- ты до 100 - 200 Мбайт. Однако дискеты для них стоят достаточно доро- го, и потому для создания архивов выгоднее использовать носители CD-RW и стримеры.

Еще большие объемы данных (5 Гбайт и выше) используют запись на магнитооптических дисках. Такие диски характеризуются исключи- тельно высокой стойкостью к внешним воздействиям, практически не- ограниченным числом циклов перезаписи и высоким быстродействием, но мало распространены из-за высокой стоимости.

Стримеры используются для создания архивов данных и позволя-

ют сохранять на одной кассете с магнитной лентой до нескольких сотен гигабайтов. Это самый дешевый (в пересчете на мегабайты) способ хра- нения архивов.

RAID-массив - это несколько расположенных в одной стойке смен- ных магнитных дисков. Запись разных блоков одного файла может идти параллельно на несколько дисков. Кроме того, одни и те же данные мо- гут одновременно записываться на несколько дисков (зеркалирование) для повышения надежности сохранения данных. Существуют различ- ные варианты параллельной записи и зеркалирования.

RAID-массивы применяются в серверах в случаях, когда необхо- димо выполнять параллельные запись/считывание больших потоков данных для множества пользователей и обеспечивать высокую надеж- ность их хранения.

Флэш-накопители - портативные носители информации с интер- фейсом USB. При относительно невысокой стоимости (около 100 долл. США) они обладают рядом достоинств: малое время доступа к храни- мой информации, высокая надежность хранения данных, компактность (по форме и размерам напоминают брелок длиной 5 - 7 см), легкость использования (ОС Windows 2000/XP автоматически распознают и под- держивают их работу при подключении к USB-порту).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Современные флэш-накопители, способные вмещать от 256 Мбайт до 1 Гбайт информации, становятся все более популярными для осуще- ствления обмена информацией между компьютерами, особенно между портативными ноутбуками и стационарными рабочими станциями.

Карты энергонезависимой памяти применяются в КПК и других мобильных цифровых устройствах (цифровых фотоаппаратах, МР3-плеерах, некоторых цифровых видеокамерах и т.п.). Наиболее рас- пространенными их типами являются: CompactFlash (CF), Secure Digatal (SD), MultiMediaCard (ММС). Емкость карт составляет от

16 Мбайт до 1 Гбайта.

Обмен данными между мобильными цифровыми устройствами и настольными ПК или ноутбуками обычно осуществляется через после- довательный порт или шину USB. Однако имеются и cпециальные уст- ройства считывания карт энергонезависимой памяти.

Еще одной разновидностью долговременной памяти мобильных устройств являются устройства IBM Microdrive - суперкомпактные НЖМД, позволяющие хранить до 1 Гбайта.

Средства передачи информации. Под передачей информации по-

нимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных, называется сетью. В зави- симости от того, передается информация внутри организации (между подразделениями) или из одной организации в другую, применяют раз- личные средства.

При передаче информации внутри организации используются ло- кальные вычислительные сети (раньше использовалась пневмопочта и транспортеры), основными физическими компонентами которых яв- ляются кабели (передающая среда), рабочая станция, автоматизиро- ванное рабочее место на основе рабочей станции, платы интерфейса сети, серверы.

При передаче информации из одной организации в другую исполь- зуются аппараты и устройства передачи данных и каналы связи.

Аппараты и устройства передачи данных включают:

∙телеграф, телетайп; телефакс, телекс;

∙сетевые адаптеры - технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи;

∙мультиплексоры, или многоканальные адаптеры - устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

∙модемы для подключения ПК к АТС. Модем - специальное уст- ройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал в аналоговый, и наоборот, т.е. демодулировать аналоговый в цифровой;

∙терминалы (ПК);

∙концентраторы - устройства сжатия информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи;

∙локальные или дистанционные повторители; предназначены для увеличения протяженности кабеля локальной сети. Локальный по- вторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 м, дистанционный - до 2000 м;

∙специальные шифровальные аппараты.

Каналы связи - узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроен- ные на передачу и управление информацией (а не на ее обработку) в со- вокупности с программным обеспечением.

Различают три вида каналов связи: наземные; высокочастотные; спутниковые.

Наземные каналы связи обеспечиваются тремя типами кабелей: ви- той парой (телефон), коаксиальным кабелем (телевизор), оптико- волоконным кабелем (Интернет).

Высокочастотные каналы связи обеспечиваются наземными ретрансляционными станциями.

Спутниковые каналы связи используются для передачи информа- ции на далекие расстояния.

Средства ввода/вывода (средства сбора, регистрации информации и устройства ввода/вывода).

На предприятиях и в некоторых организациях к средствам сбора и регистрации информации относятся датчики, счетчики и т.д.

Устройства ввода информации различаются в зависимости от способа ввода информации: ввод клавиатурный (клавиатура); речевой (микрофоны); сканирующий (сканер ручной, роликовый, планшетный, читающий автомат); тактильный (сенсорный экран; ввод, минуя клавиа- туру); графический (мышь механическая, или джойстик, шариковая, оп- тическая; графический планшет для ручного ввода графической инфор- мации).

К устройствам вывода относятся: монитор, видеосистема (дис- плей, видеоадаптер), принтер (рис.4.4), плоттер (графопостроитель).

Плоттеры (графопостроители) - устройства для вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Программное обеспечение АИС подразделяется на системное и прикладное.

К системному программному обеспечению (System Software)

относится ПО, необходимое для управления компьютером, создания и поддержки других программ пользователя, а также для предоставления пользователю набора всевозможных услуг.

Системное программное обеспечение можно классифицировать следующим образом: операционные системы, сервисные системы, про- граммно-инструментальные средства и системы технического обслужи- вания (рис.4.5).

В наборе системных программных продуктов главное место зани- мают операционные системы.

Операционная система (ОС) - совокупность программ, управляю-

щих работой всех устройств ПК и процессом выполнения прикладных программ. ОС выполняет следующие функции:

∙управление данными;

∙управление задачами (заданиями, процессами);

∙связь с человеком-оператором.

Вразличных ОС эти функции реализуются в разных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов.

Примечание. Первая функционально полноценная ОС - OS/360 - была предложена фирмой IBM в качестве оболочки ЭВМ IBM/360. Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную обработку информации - входной по- ток заданий (на магнитных лентах, магнитных дисках или перфокартах) подго- тавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме.

Внастоящее время наибольшей популярностью пользуется ОС Unix (если судить не по количеству, а по качеству ЭВМ, а также учитывать, что MS DOS

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

функционально является подмножеством Unix). Unix-подобные системы из- вестны для:

∙больших машин (Digital/PDP, IBM/370, Amdahl 470);

∙персональных ЭВМ и рабочих станций (SUN SparcStation, IBM PowerStation, систем на процессорах Zilog/Z8000, систем на процессорах

Motorola/68000/68040, в том числе Apple Macintosh, систем на процессорах Intel/80286/386/486/Pentium).

Наиболее распространенные версии Unix:

∙Bell Labs AT&T - версии System 6, 7, III, V;

∙FreeBSD (версии 4.2, 4.3) - реализация Unix для персональных компь- ютеров разработки Калифорнийского университета в Беркли (Berkeley Software Distribution);

∙фирменные версии - SCO (Santa Cruz Operation), ISC (Interactive System Corporation), A/UX, SunOs, AIX, Xenix, Ultrics, HP-UX и пр.

Современные ОС должны обеспечивать поддержку сетевых

функций; совместное использование файлов и принтеров при высо- кой производительности; эффективное выполнение прикладных про- грамм, ориентированных на архитектуру «клиент - сервер», в том числе прикладных программ производителей; дистанционный доступ к сети; работать на различных платформах и с различным сетевым оборудованием; обеспечивать интеграцию с Интернетом, т.е. под-

держку соответствующих протоколов и программного обеспечения Web-сервера; организацию внутренней электронной почты, телекон- ференций; доступ к ресурсам территориально распределенных мно- госерверных сетей. К числу таких ОС прежде всего относятся: Windows NT, Windows 2000 и Windows XP, OS/2 Warp фирмы IBM,

ОС семейства Unix.

Особое место среди разнообразных операционных систем занима- ют сетевые ОС. Среди сетевых ОС лидирует NetWare фирмы Novell.

Сервисные системы расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю, а также выполняемым программам набор дополнитель- ных услyг. К сервисным системам относятся оболочки, утилиты и опе- рационные среды (интерфейсные системы).

Оболочка ОС - это программный продукт, который делает общение пользователя с компьютером более комфортным. В связи с несовершен- ством пользовательского интерфейса операционныx систем семейств DOS было разработано несколько операционных оболочек. Наиболь-

шую популярность среди пользователей ПК получили операционные оболочки Norton Commander и Volkov Commander.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Утилиты - это служебные программы, которые предоставляют пользователю ряд дополнительных услуг. Во многих случаях они ис-

пользуются для расширения или улучшения функций операционных систем. В разработке и эксплуатации утилит существуют два альтерна-

тивных направления: интеграция с операционной системой и автоном-

ное функционирование. В первом случае утилиты могут изменять потре- бительские свойства системных программ, делая их учебными для практической работы. Во втором случае утилиты слабо связаны с сис- темным программным обеспечением, но предоставляют пользователю

больше возможностей для персонального взаимодействия с аппаратным

ипрограммным обеспечением.

Кутилитам относят следующие программные средства: дисковые компрессоры; дисковые дефрагментаторы; программы резервного копи- рования данных; архиваторы; программы, оптимизирующие использо- вание оперативной памяти; программы защиты и восстановления дан- ных; антивирусные программы и др.

Различия между операционными оболочками и операционными средами достаточно условны. Операционная среда обладает всеми при- знаками оболочки, за исключением того, что последняя не формирует новую среду для выполнения программ. Эту функцию выполняет толь- ко операционная система. В свою очередь операционную среду нельзя назвать операционной системой, поскольку она не может функциониро-

вать самостоятельно. Исходя из этого, операционную среду можно на- звать полнофункциональной надстройкой ОС.

Программно-инструментальные средства - это программные про-

дукты, предназначенные для разработки программного обеспечения. К

ним относят системы программирования и трансляторы с различных языков программирования. В настоящее время наиболее часто исполь- зуются процедурно-ориентированные системы программирования, та- кие как MS Visual Basic, Borland Delphi, и инструментарий искусствен- ного интеллекта.

Системы технического обслуживания - совокупность программно-

аппаратных средств ПК для обнаружения сбоев в работе компьютера. Они предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей машины в целом, являясь инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера. Эти средства можно подразделить на средства диагностики ПК, программно- логического контроля, тестового контроля, аппаратного и программно- аппаратного контроля.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Средства диагностики обеспечивают автоматический поиск оши-

бок и выявление неисправностей с определенной локализацией их в ПК и отдельных его модулях.

Программно-логический контроль основан на использовании избы-

точного кода исходных и промежуточных данных ПК, что позволяет находить ошибки при изменении значения отдельных битов данных.

Тестовый контроль осуществляется с помощью специальных тес- тов для проверки работы ПК или отдельных его устройств.

Аппаратный контроль ведется автоматически с помощью встро- енного в ПК оборудования.

Программно-аппаратный контроль включает программный и ап-

паратный контроль.

Прикладное программное обеспечение (Application Software)

предназначено для решения определенных классов задач пользователя.

Прикладное программное обеспечение состоит из пакетов прикладных программ (ППП) и прикладных программ пользователя.

В настоящее время значительное место в прикладном ПО занимают пакеты прикладных программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, общего назначения и интегрированные.

Отличительными чертами проблемно-ориентированных ППП яв-

ляются сравнительно узкая направленность на определенный круг ре- шаемых задач и большое разнообразие.

Интегрированные ППП - это совокупность функционально различ- ных программных модулей, способных взаимодействовать путем обмена данными через единый пользовательский интерфейс. Областью примене- ния такиx пакетов является в основном экономическая сфера (к интегри- рованным ППП относят «Консультант+», «1С:Предприятие» и т.д.).

Прикладные программмы создаются разработчиками с использовани- ем средств программирования, имеющихся в их распоряжении, в составе конкретной вычислительной среды. В этом случае создание и отладка про- грамм осуществляются индивидуально в соответствии с правилами и со- глашением ППП или ОС, в рамках которых они применяются.

Информационное и лингвистическое обеспечение.

Информационное обеспечение составляют:

∙ файлы операционной системы - именованные совокупности данных, находящиеся под управлением ОС в процессе реализации ей функции управления данными;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com