2.19. Елементи формату сектору, що забезпечують бітову та байтову синхронізацію під час зчитування інформації з гнучких дисків.

Для кожного з режимів є відповідний формат інформації на дискетці. Він має такі характеристики, як кількість циліндрів (доріжок, треків) та параметри формату доріжки. Формат доріжки пояснює Рис.4-3.

-----T------T------T------T- - - - T------T------T------T----¬

¦Iн- ¦Промі-¦Сектор¦Промі-¦ ¦Сектор¦Промі-¦Промі-¦Iн- ¦

¦декс¦жок ¦перший¦жок ¦ ¦остан-¦жок ¦жок ¦декс¦

¦ ¦індек-¦ ¦секто-¦ ¦ній ¦секто-¦доріж-¦ ¦

¦ ¦cу ¦ ¦ру ¦ ¦ ¦ру ¦ки ¦ ¦

¦ ¦ ¦574 ¦ ¦ ¦574 ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦байта ¦ ¦ ¦байта ¦ ¦ ¦ ¦

L----+------+------+------+- - - - +------+------+------+-----

Рис. 4-3. Формат доріжки

Кожен сектор має формат, поданий на Рис. 4-4.

--------------------------T--------T--------------------------¬

¦ Iдентифікатор сектору ¦Проміжок¦ Блок даних ¦

+------------T------------+іденти- +-------T-------T----------+

¦Маркер іден-¦Iдентифіка- ¦фікатору¦Маркер ¦ Поле ¦Код цик- ¦

¦тифікатора ¦тор адреси; ¦ ¦даних: ¦ даних:¦лічного ¦

¦або адресний¦має 6 бай- ¦ ¦має 16 ¦ ¦контролю; ¦

¦маркер; має ¦тів,що міс- ¦ ¦байтів,¦ 512 ¦має ¦

¦16 байтів,що¦тять: ¦ ¦що міс-¦байтів ¦2 байти, ¦

¦містять: ¦1 - номер ¦ ¦тять: ¦даних ¦що ¦

¦12 - 0h, ¦циліндру, ¦ ¦12 - 0h¦ ¦містять: ¦

¦ 3 - A1h, ¦1 - номер ¦ ¦3 - A1h¦ ¦2 - CRC-16¦

¦ 1 - FEh, ¦сторони дис-¦ ¦1 - FBh¦ ¦ ¦

¦ ¦кетки, ¦ ¦або F8h¦ ¦ ¦

¦ ¦1 - номер ¦ ¦як ¦ ¦ ¦

¦ ¦сектору, ¦ ¦ознака ¦ ¦ ¦

¦ ¦1 - код дов-¦ ¦стертих¦ ¦ ¦

¦ ¦жини сектору¦ ¦даних у¦ ¦ ¦

¦ ¦2 - CRC-16 ¦ ¦секторі¦ ¦ ¦

L------------+------------+--------+-------+-------+-----------

Рис. 4-4. Формат сектору

Розміри проміжків залежать від використаного при форматуванні дискетки відповідного стандартного формату. Багаторежимний дисковод 5" 1,2Мб забезпечує можливість працювати з форматами D-9 (40 дор.,9 сект./дор.,360Кб), QD-9 (80 дор.,9 сект./дор., 720Кб), QD-15 (80 дор.,15 сект./дор.,1,2Мб) та з іншими форматами з проміжними значеннями ємності при наявності відповідних програм-драйверів та програм форматування.

У операційній системі MS-DOS передбачені чотири логічні області дискетки:

1) завантажувальний сектор,

2) таблиця розміщення файлів - FAT (Files Allocation Table),

3) каталог,

4) область даних.

Завантажувальний сектор (сектор 1 циліндру 0 сторони 0) вміщує коротку програму початкового завантаження ОС у пам'ять комп'ютера та інформацію про формат дискетки (22-й та 25 байти від початку даних сектору). У наступних секторах розташована таблиця розміщення файлів (FAT). Вона містить інформацію, яка визначає розташування записаних на дискетці файлів. Однак, перший байт першого сектору FAT (сектор 2 циліндру 0 сторони 0) також містить інформацію про формат дискетки. Апаратні засоби, таким чином, мають змогу при вдалій спробі читання завантажувального сектору отримати відповідну інформацію для настроювання на сприйняття всієї дискетки відповідного формату.

Розглянемо побудову апаратних засобів НГМД. Структура типової (IBM PC AT) дисковоі підсистеми зображена на мал. 4-5.

¦ С ¦ --------------------¬

¦ и ¦ ¦ ¦

¦ с ¦ ¦ ¦ Iнтерфейс

¦ т ¦ ¦ ------+----¬FDDI.IBM ------------¬

¦ е ¦ ¦ ¦Iнтерфейс-¦ --+ НГМД0(A) ¦

¦ м ¦ ¦ ¦ний вузол +-------+ L------------

¦ н ¦ AT-bus ¦ Адаптери ¦зв'язку з ¦ ¦ ------------¬

¦ а ¦ ¦ ¦ НГМД ¦ L-+ НГМД1(B) ¦

¦ +---------+ НГМД L-----T----- L------------

¦ м ¦ ¦ ------+----¬ ------------¬

¦ а ¦ ¦ НЖМД ¦Iнтерфейс ¦ ¦ НЖМД (С) ¦

¦ г ¦ ¦ ¦ +---------+ (D) ¦

¦ і ¦ ¦ ¦ НЖМД ¦Iнтерфейс¦ ¦

¦ с ¦ ¦ L-----T-----ST506/412L------------

¦ т ¦ ¦ ¦ або IDE

¦ р ¦ ¦ ¦

¦ а ¦ L--------------------

¦ л ¦

¦ ь ¦ Рис. 4-5. Структура дискової підсистеми

Адаптер дисководу забезпечує можливість програмного керування процесами у дисководі. Для цього є можливість передавати у адаптер через порти вводу-виводу команди та держувати у зворотному напрямку інформацію про стан дисководу, адаптеру та умови завершення операцій.

Адаптер НГМД виконує такі команди:

1)"Читання даних" (Відбувається читання сектору з дискетки у ОЗП ПЕОМ);

2)"Читання ідентифікатору сектору" (Відбувається читання ідентифікатору сектору з дискетки на регістри процесору, як засіб довідатись про наявність сектору);

3)"Читання стертих даних" (Відбувається читання сектору з дискетки у ОЗП, незважаючи на наявність у маркері даних позначки про те, що дані були стерті);

4)"Читання доріжки" (Відбувається читання з дискетки усіх секторів однієї доріжки у ОЗП ПЕОМ);

5)"Сканування на "дорівнює";

6)"Сканування на "менше" або "дорівнює";

7)"Сканування на "більше" або "дорівнює"; (Відбувається порівняння даних з диску та даних з ОЗП, результат - стан розрядів у регістрі стану ST2, мета використання - пошук даних за їх змістом);

8)"Записування даних" (Відбувається записування сектору на дискетку з ОЗП ПЕОМ);

9)"Записування стертих даних" (Відбувається записування у маркер даних сектору позначки стертих даних, після чого дані сектору вважають стертими);

10)"Форматувати доріжку" (Відбувається форматування доріжки);

11)"Пошук" (Відбувається виведення головок на потрібну доріжку);

12)"Рекалібрування" (Відбувається повернення головок на нульову доріжку із скиданням лічильника номеру доріжки);

13)"Указати" (Відбувається передача адаптеру деяких параметрів конкретного дисководу та ознаки використання КПДП);

14)"Одержати інформацію про причини переривання" (Відбувається передача байту стану ST0 від адаптеру);

15)"Одержати інформацію про стан НГМД" (Відбувається передача байту стану ST3 від адаптеру).

Організація обміну адаптеру з процесором та ОЗП складається з організації передачи команд та інформації про стан, з організації передачі даних під час читання або записування. Організація передачі команд та інформації про стан полягає у наступному. У адаптері НГМД є три програмно-доступні регістри:

1) регістр керування (є доступ на записування, адреса порту - 3F2h);

2) регістр основного стану (РОС) (є доступ на читання, адреса порту - 3F4h);

3) регістр даних (РД) (є доступ на читання та на записування, адреса порту 3F5h).

2.20. КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ. КЛАСИФІКАЦІЯ МЕРЕЖ. ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЛОБАЛЬНИХ, ЛОКАЛЬНИХ, КОРПОРАТИВНИХ МЕРЕЖ (ВІДДІЛІВ, КАМПУСІВ, ПІДПРИЄМСТВ). ВІРТУАЛЬНІ ПРИВАТНІ МЕРЕЖІ (VPN – VIRTUAL PRIVATE NETWORK).

Компьютерные сети с одной стороны сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны компьютерные сети можно рассматривать как средство коммуникации или передачи информации на расстоянии, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получивших развитие в различных телекоммуникационных системах. Компьютерные сети представляют собой систему массового обслуживания.

Классификация КС:

1. По виду сигнала:

   • непрерывный; - дискретный;

   • цифровой (коды).

2. По непрерывности передачи:

   • асинхронные; - синхронные;

   • стартстопные.

3. По методу коммутации передачи:

   • коммутация каналов (напр. при использ. телеф. линий); - коммутация сообщений (использ. факсов и т. д.);

   • коммутация пакетов.

4. По способу уплотнения каналов:

   • временная модуляция; - статическая модуляция; - комбинированные способы.

5. По способу организации обратного ответа:

   • симплексный (широковещательное);

   • полудуплексный (DUPLEX);

   • дуплексный (FULL DUPLEX).

6. По наличию выделенной линии:

   • с наличием; - без наличия.

7. По способу доступа к среде:

   • случайный (возможны коллизии);

   • управляемый.

8. По виду передающей среды:

   • Несимметричный кабель (электрокабель); - симметричный кабель (витая пара); - оптоволокно.

9. По организации ответа:

   • без подтверждения;

   • с подтверждением получения.

10. По топологии:

    • шина; - кольцо; - звезда; - ветвь;

    • дерево (дихотомическое и др. деревья); - полносвязная (все узлы соединены непосредственно между собой); - неполносвязная (для передачи используются промежуточные узлы); - смешанная.

11. По степени удаления и по скорости:

    • маленькая скорость – большое удаление; - большая скорость – малое удаление.

Наиболее часто используемая классификация сетей – это классификация по территориальной распределенности узлов: Глобальные (WAN или территориально распределенные) сети покрывают большие территории (целые страны или даже континенты). WAN возникли на основе уже существующих телефонных линий. WAN представляет собой совокупность компьютеров (часто называемых хост-компьютерами) предназначенных для выполнения программ пользователей. Хост-компьютеры соединяются между собой через коммуникационные подсети, задача которых заключается в передачи сообщений от одного хост-компьютера к другому. Локальные (LAN) сети – это объединение компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории, обычно в радиусе не более 1-2 км. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одному предприятию. Локальные сети имеют по сравнению с глобальными значительно большую скорость передачи (даже адаптеры первого поколения обеспечивали скорость до 10Мбит/c). Корпоративные сети – это сети масштаба корпорации, объединяющие большое число компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связанны и покрывать город, регион или даже континент. Для соединения компьютеров в них применяют самые разнообразные каналы (телефонные, радиоканалы, спутниковые каналы). Непременным атрибутом таких сетей является высокая степень неоднородности. Корпоративные сети включают в себя сети масштаба предприятия, кампуса, отдела. Виртуальная частная сеть (VPN) – сети создаваемые крупными предприятиями, состоящие из рассредоточенных отделений и филиалов, а также имеющих сотрудников, которые работают дома. VPN создает иллюзию, что все отделения и филиалы предприятия соединены частной сетью, полностью принадлежащей и полностью управляемой предприятием, когда на самом деле в ряде участков сети используются общедоступные каналы.

2.21. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ: ПРОДУКТИВНІСТЬ (productivity), НАДІЙНІСТЬ (reliability), ПОШИРЮВАНІСТЬ (extensibility), БЕЗПЕЧНІСТЬ (security), СТІЙКІСТЬ ДО ВІДМОВ (fault tolerance), ПРОЗОРІСТЬ (transparency), КЕРОВАНІСТЬ (controllebility), СУМІЩУВАНІСТЬ (compatibility), ГОТОВНІСТЬ (availability), ЯКІСТЬ ОБСЛУГОВУВАННЯ(Qyality of Service - QoS).

Главным требованием, предъявляемым к сетям, является выполнение сетью того набора услуг, для оказания которых она предназначена. Все остальные требования - связанны с качеством выполнения основной задачи.

* Производительность. Есть несколько основных характеристик производительности сети:

- время реакции является интегральной характеристикой производительности сети с точки зрения пользователя. Время реакции–общее время между возникновением запроса и получением ответа. Время реакции в свою очередь состоит из времени подготовки запроса, время передачи запроса, время обработки запроса и время передачи ответа. Знание составляющих времени реакции позволяет определить узкие места в сети.

- скорость передачи данных отражает объем данных преданных через сеть в единицу времени. Выделяют среднюю, мгновенную скорость и максимальную скорость.

- задержка передачи определяется как задержка между моментом поступление входных данных на какое-либо сетевое устройство и моментом появления их на выходе этого устройства.

* Надежность. Характеризуется: - сохранность данных и защита их от искажений (обычно обеспечивается созданием копий), -вероятность доставки пакета (вероятность доставки пакета без искажений)

* Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети, наращивание длинны сегментов и замены существующей аппаратуры более мощной.

* Безопасность (способность системы защитит данные от несанкционированного доступа. Обеспечить безопасность в распределенной системе гораздо сложнее чем централизованной, что связанно с множеством точек доступа и слабой защищенностью линий передачи )

* Отказоустойчивость (способность скрывать от пользователя отказ отдельных ее компонентов. Например, если копии базы данных хранятся на нескольких серверах, то пользователь может не заметить отказа одного из них и продолжит работать со второй копией. В отказоустойчивой системе отказ одного элемента приходит к снижению качества ее работы, а не к полному останову).

* Прозрачность сети достигается в том случае, когда сеть представляется пользователю не как множество отдельных компьютеров, соединенных сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная машина с системой разделения времени. Прозрачность может быть на уровне пользователя на уровне программиста. Сеть должна скрывать все особенности операционной системы и коммуникационных протоколов и унифицировать интерфейс доступа.

* Управляемость подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявить и устранить проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

* Совместимость означает что сеть способна включать в себя самое разнообразное аппаратное и программное обеспечение. Сеть состоящая из разнотипных элементов называют однородной или гетерогенной.* Коэффициент готовности или готовность означает долю времени в течении которого система может быть использована (повышается путем введения избыточности в структуру системы);

* Качество обслуживания определяет количественные оценки вероятности того, что сеть будет передавать определенный поток данных между двумя определенными узлами в соответствии с потребностями приложений или пользователя. Например при передаче голосового трафика под качеством обслуживания понимают, то что пакеты доставляются с задержкой не более Nмс. Чаще всего параметры, фигурирующие в разнообразных критериях качества сводятся к: скорости передачи данных; задержки передачи пакетов; уровень потерь и искажений пакетов.