- •Вычислительная техника и информационные технологии Рекомендуемая литература
- •Логические основы вычислительной техники .1. Понятие функции алгебры логики
- •1.2. Основные законы и тождества алгебры логики
- •Формы задания бф:
- •Пример №1
- •2. Комбинационные цифровые устройства
- •2.1. Понятие и последовательность синтеза
- •2.2. Способы задания кцу
- •2.3. Вывод минимальной фал
- •2.4. Базисы и минимальные базисы
- •2.6. Типовые кцу
- •4. Последовательностные цифровые устройства
- •4.1. Понятие и способ задания пцу
- •4.2. Понятие и классификация триггеров
- •4.3. Типовые триггеры
- •Встроенная память/кэш
- •5. Преобразователи сигналов
- •7. Принципы управления микропроцессора.
- •7.1. Классификация микропроцессоров.
- •7.2. Декомпозиция мп.
- •7.3. Принцип аппаратного управления ("жёсткой" логики).
- •7.4. Принцип микропрограммного управления (гибкой логики).
- •7.5. Способы формирования сигналов управления
- •Код номера
- •7.6. Операционное устройство мп.
- •7.7. Обобщённая структурная схема мп.
- •8. Элементы архитектуры мп.
- •8.1. Структура команд.
- •8.2. Способы адресации, основанные на прямом использовании
- •Номера реги- стров
- •Число 4527
- •Адрес 1765
- •8.3. Способы адресации, основанные на преобразовании кода команды.
- •8.4. Понятие вектора состояния мп.
- •8.5. Понятие системы прерывания программ.
- •8.6. Характеристики системы прерывания.
- •8.7. Способы организации приоритетного обслуживания
- •Счётчик
- •Счётчик
- •Компаратор
- •Код маски
- •8.8. Процесс выполнения команд. Рабочий цикл мп.
- •8.9. Конвейерная обработка команд и данных.
- •8.10. Особенности risc-архитектуры.
- •Регистры глобальных переменных
- •9.1. Способы обмена данными между устройствами
- •9.2. Методы передачи информации между устройствами
- •Общая шина
- •Регистр адреса
- •Цепи данных
- •Интерфейс пу
- •Канал ввода-вывода
- •Канал ввода-вывода
- •Данные от процессора
- •Данные в процессор
- •Регистр передатчика очищен
- •Регистр приёмника заполнен
- •10. Программное обеспечение мпс.
- •10.2. Алгоритмизация задач и язык sdl.
- •10.3. Уровни языков программирования.
- •10.4. Средства разработки прикладных программ.
- •10.5. Средства отладки прикладных программ.
- •10.6. Понятие надёжности мпс.
- •10.7. Контроль передачи информации.
- •10.10. Взаимодействие систем технического обслуживания.
- •Ш. Цифровые сигнальные процессоры
- •3.1. Структура цсп tms320c6x
- •3.2. Структура командной строки ассемблера tms320c6x
- •3.3. Особенности команд для чисел с фиксированной запятой
- •3.4. Ограничения целостности ресурса
- •Сетевые информационные технологии
- •11.1. Локальные вычислительные сети
- •11.2. Аппаратная база компьютерной телефонии
- •11.3. Глобальные сети
- •11.4. Основы защиты информации
- •Приложение. Система команд tms320с6х для чисел с фиксированной запятой
- •Команды пересылки данных
11.1. Локальные вычислительные сети
В локальных вычислительных сетях (ЛВС) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 10 до 100 и более Мбит/с.
Аппаратные средства ЛВС. Основными аппаратными компонентами ЛВС являются рабочие станции, серверы, интерфейсные платы и кабели.
Рабочие станции (РС) – это, как правило, персональные ЭВМ, являющиеся рабочими местами пользователей сети. Для комфортной работы под управлением Windows XP целесообразно иметь компьютер с частотой работы процессора порядка 3 ГГц и с оперативной памятью не менее 128 Мбайт.
Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно это достаточно мощный персональный компьютер, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или специальная ЭВМ-сервер. Совокупность сервера и относящихся к нему РС часто называют доменом.
РС и сервер могут соединяться друг с другом посредством линий передачи данных: витая пара, коаксиальный кабель или оптоволокно. Витая пара используется при расстояниях порядка сотен метров и позволяет передавать данные со скоростью до 155 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется при расстояниях до 2 км и позволяет передавать данные со скоростью до 50 Мбит/с. Волоконно-оптический кабель используется при расстояниях в несколько десятков километров и позволяет передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с.
Подключение компьютеров к кабелю осуществляется с помощью интерфейсных плат – сетевых адаптеров (сетевых карт). Сетевой адаптер занимается передачей и приемом сигналов, циркулирующих по передающей среде, и характеризуется типом шины компьютера, к которому он подключается, разрядностью и топологией образуемой сети.
К дополнительному оборудованию ЛВС относятся:
концентратор (хаб). Предназначен для объединения компьютеров в пределах сегмента сети. Бывают 10 или 100 мегабитными и в настоящее время широко применяются в сравнительно небольших сетях на витой паре. Концентратор с двумя и более портами называю «повторитель» (репитер). Его основная функция – усиление сигнала, полученного на одном порту, и передача последнего на все другие порты устройства;
коммутатор (свич). Служит для объединения сегментов сети, которые могут содержать концентраторы и сетевые адаптеры. Коммутатор с двумя портами называют мостом. В соответствии с таблицей маршрутов могут направлять сетевые пакеты с одного порта на другой. Коммутатор, по сравнению с концентратором, вносит большую задержку в распространение сигнала;
трансивер. Это устройство подключения РС к толстому коаксиальному кабелю;
коннекторы(соединители) необходимы для соединения сетевых адаптеров компьютеров с тонким кабелем, а также для соединения кабелей друг с другом.
Топология ЛВС. Конфигурация соединения элементов в сеть (топология) во многом определяет важнейшие характеристики сети – надежность, производительность, стоимость и защищенность. Известны три базовые топологии ЛВС: «звезда», «общая шина» и «кольцо».
В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (рис. 61). Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель.
Доступ к сетевым каналам данным осуществляется методом Arcnet, разработанным фирмой Datapoint Corp. Сообщение от одной РС к другой передаются с помощью маркера, создаваемого одной из РС. Если РС хочет передать сообщение, она дожидается прихода маркера и присоединяет к нему свое сообщение, снабженное адресами отправителя и получателя. В режиме ожидания РС ждет прихода маркера, а по его приходу – анализирует заголовок прикрепленного к нему сообщения. Если сообщение предназначено данной РС, то она открепляет его от маркера и прикрепляет новое, при наличии такового.
Недостатком такой структуры является низкая надежность (выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети), а также обычно большая протяженность кабелей. Однако данная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры.
В топологии «общая шина» (рис. 62) данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Доступ к сетевым каналам данным осуществляется методом Ethernet, разработанным фирмой Xerox. Принадлежность передаваемого по общей шине сообщения определяется включенными в заголовок адресами источника и назначения. Суть метода состоит в том, что РС начинает передачу в том случае, если канал свободен. В противном случае передача сообщений задерживается на некоторое время (для каждой РС свое). Ситуации одновременной передачи данных распознаются автоматически аппаратным способом.
Такая структура обладает высоким быстродействием, простотой наращивания и конфигурирования, легко адаптируется к различным системам. Однако имеет малую протяженность и не позволяет использовать различные типы кабеля в пределах одной сети. Кроме того, быстродействие заметно снижается при одновременной работе 80 – 100 РС.
В топологии «кольцо» (рис. 63) РС сети соединяются кабелем по замкнутой кривой. Доступ к сетевым каналам данным осуществляется методом Token Ring, разработанным фирмой IBM. Этот метод отличается от метода Arcnet тем, что имеется механизм приоритета, благодаря которому отдельные РС могут получать маркер быстрее других и удерживать его дольше.
Кольцевая топология используется в сетях, занимающих сравнительно небольшое пространство при любых типах кабелей. Отличается низкой стоимостью, невысоким быстродействием и низкой надежностью.