Электронная оргтехника

Оргтехника – это комплекс технических средств (для подготовки документов, их копирования, обработки, хранения и автоматического поиска, для чертежных работ и счетных операций, связи), позволяющих автоматизировать процесс обработки и передачи информации

К оргтехнике относятся:

· копировальная техника (ксерокс)

· средства связи (пейджер, сотовый телефон, факс)

· микрокалькуляторы

· периферийное оборудование информационных систем

Копировальная техника. В основе работы копировальных аппаратов лежит технология ксерографии.

Основные технические характеристики копировальных аппаратов:

· скорость копирования (число копий за одну минуту)

· рекомендованный объем копирования (число копий в день, месяц)

· масштабирование (увеличение или уменьшение изображения)

· максимальный размер оригинала и получаемой копии

· срок службы тонер-картриджа (тонер – порошок) – количество копий, сделанных при заправке картриджа одним тонером

· срок службы копировального барабана (в процессе эксплуатации селен, которым покрыт барабан, стирается)

· наличие устройства автоподачи бумаги

· емкость лотка для бумаги

Сегодня ассортимент копировальных аппаратов очень широк. Поэтому при выборе аппарата нужно четко представлять объем работы, который он будет выполнять.

Средства связи.

Пейджер – устройство для вывода передаваемой информации. Каждому пейджеру соответствует отдельный телефонный номер, и для связи с ним нужно набрать этот номер и передать сообщение.

Факс – устройство для дистанционного копирования документов. Факс включает: сканер для считывания документа, модем, передающий и принимающий сообщения через телефонную линию, принтер для печати документов.

Микрокалькуляторы. Среди них выделяют:

· арифметические (выполняют простейшие арифметические действия)

· бухгалтерские

· научные (арифметические действия + выполнение по встроенным программам до 150 функций)

Периферийное оборудование информационных систем. Обеспечивает взаимодействие информационных систем с внешней средой.

На сегодняшний день выделяют следующие устройства:

· устройства распознавания и ввода идентификаторов (штрих-код)

· устройства для измерения и счета (электронные весы, счетчики, расходомеры)

· устройства автоматизации денежных расчетов (электронные кассовые аппараты, машинки для подсчета банкнот)

· средства организации безналичного денежного обращения (пластиковые деньги, электронные деньги).

Литература

1. Основы информатики: Учеб. пособие / Под ред. А.Н. Морозевича. – Мн.: Новое знание, 2001. – 544 с.

2. Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов/ Симонович С.В. и др.- СПб,:Издательство "Питер",1999.- 640с.: ил.

3. Экономическая информатика / под ред. П.В. Конюховского и Д.Н. Колесова. – СПб: Питер, 2000. – 560 с.: ил.

4. Морозевич А.Н. Классификация компьютерных сетей // Информатизация образования. – 2000. – № 2. – С. 40-47.

5. Соловьева Л.Ф. Информатика в видеосюжетах. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 208 с.: ил.

6. Практикум по информатике / Под ред. А.А. Землянского. – М.: КолосС, 2003. – 384 с.: ил.

7. Основы информатики и вычислительной техники Учебное пособие по контролируемой самостоятельной работе /В.В. Гедранович, А.О.Абрамович, Ю.В. Змеева – Мн.: Изд-во МИУ, 2004. – 150 с.: ил.

2. Введение в компьютерные сети

2.1. Понятие компьютерной сети

Компьютерной сетью (КС),или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением в целях эффективного использования запоминающей среды и вычислительных мощностей при выполнении информационно-вычислительных работ. Отталкиваясь от определения, КС можно рассматривать как систему с распределенными по территории аппаратными, программными и информационными ресурсами, технические средства которой определяют потенциальные, а программное обеспечение – реальные возможности КС.

В общем случае КС представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем (рис. 1.1):

· сеть рабочих станций;

· сеть серверов;

· базовая сеть передачи данных.

Рис. 1.1. Обобщенная схема компьютерной сети

В этой иерархии компьютер приобретает новое название: рабочая станция, сервер, коммутационный компьютер.

В частном случае КС может вырождаться в одноуровневую сеть рабочих станций (в этом случае КС называется одноранговой) либо двухуровневую – сеть рабочих станций с одним или с несколько серверами. Заметим, что успехи развития КС и микроэлектроники привели к тому, что любой компьютер, в том числе и персональный, так же можно рассматривать как КС, но в микроминиатюрном исполнении.

Сеть рабочих станций – внешняя оболочка КС. Она представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и, возможно, между собой. Рабочая станция (клиентская машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) – это компьютер, за которым непосредственно работает абонент КС.

Сеть серверов – совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных. Компьютер, выполняющий общие задачи КС и предоставляющий услуги рабочим станциям (предоставляет свои ресурсы рабочим станциям, выполняет запросы рабочих станций), называют сервером.

Базовая сеть передачи данных – совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи. Узел связи – совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам. Характерным примером узла связи является автоматическая телефонная станция. Заметим, что первая в мире электрическая сеть – телефонная. Именно она легла в основу базовой сети передачи данных и во многом определила принципы построения КС. Узел связи реализуется на основе коммутационного компьютера и аппаратуры передачи данных. Коммутационный компьютер управляет приемом и передачей данных. Базовая сеть передачи данных является ядром КС, обеспечивающим физическое объединение компьютеров и других устройств.

Особенности организации компьютерных сетей определяют базовые целевые установки, положенные в основу создания КС. Их три:

1. Мобилизация ресурсов на решение «более сложной» задачи.

2. Минимизация ресурсов путем коллективного использования наиболее значимых (дорогих) из них.

3. Интеллектуализация коммуникаций.

Реализация указанных целевых установок с учетом имеющегося задела приводит к существенному разнообразию КС. Типизация проектных решений при этом ушла на второй план – каждый «плетет» свою сеть.

2.2. Классификация компьютерных сетей

Наиболее значительные особенности реализации КС можно проследить по предложенным базовым классификационным признакам (см. таблицу).

Таблица 1.1

По территориальному признаку сети делятся на локальные (Local Area Network, LAN) и глобальные (Wide Area Network, WAN). К локальным относят сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Глобальные сети простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров, переплетаются между собой и могут объединять сотни локальных сетей. Понятия «локальная сеть» и «глобальная сеть» очерчивают собой область различных решений КС.

В частности, можно выделять региональную сеть, т.е. КС, расположенную на обширном участке местности (город, район и т.д.). Из раскрытых понятий видно, что четкую грань между сетями различного типа провести достаточно трудно, и это деление представляется достаточно условным.

Чтобы обеспечить быструю передачу больших объемов информации в рамках региональных и глобальных компьютерных сетей используются так называемые опорные сети. Они создаются на базе высокоскоростных каналов связи (оптоволоконные линии, спутниковая связь и т. д.).

Традиционно в локальных сетях использовалась жесткая логика соединений: специальный канал связи стандартной топологии (шина, кольцо, звезда), тогда как в глобальных сетях – программируемая (коммутируемая) логика соединений. Именно поэтому до недавнего времени утверждалось (а отдельные авторы до сих пор утверждают) в качестве существенного отличия локальных сетей от глобальных наличие только одного пути доставки информации (наличие альтернативных путей в глобальных сетях не отрицалось с момента их зарождения). Бурное развитие глобальных сетей в связи с «открытием» Интернет изменило представление о возможностях и принципах построения локальных сетей. Сейчас локальная сеть может быть миниатюрной копией глобальной сети (технология Интранет). Интранет - распределенная корпоративная вычислительная сеть, предназначенная для обеспечения теледоступа сотрудников к корпоративным информационным ресурсам и использующая программные продукты и технологии Интернет.

Глобальные сети реализуют многоуровневый принцип организации сети. В таких сетях каждый следующий (от пользователя) уровень реализует заявки предыдущего. В этом смысле каждый компьютер предыдущего уровня, посылающий заявки на услуги, рассматривается как клиент, а каждый компьютер последующего уровня, предоставляющий услуги клиентам – сервер. В одноуровневых сетях один и тот же компьютер (по отношению к другим) может быть и клиентом, и сервером.

С момента создания первой КС сменилось два поколения компьютеров, резко возросло число их производителей и конструктивных решений. Это явилось объективной причиной появления неоднородных КС.

«Перерождение» однородных сетей в неоднородные следует рассматривать как естественный результат эволюционного развития любой КС.

В зависимости от назначения КС делят на КС общего и специального назначения. Специализация современных КС обычно производится на прикладном уровне (за счет прикладных программ пользователей). Тем не менее, в военной области и банковской сфере имеется множество примеров специализации сетей за счет конструктивных решений. Обычно специализированные КС являются «персональными» сетями организации, или корпоративными сетями. Однако это понятие (корпоративная сеть) в литературе не корректно связывают только с одним классом «персональных» сетей – сетей Интранет, программное обеспечение которых основано на стандартах Интернет.

2.3. Локальная сеть и ее основные компоненты

Физическая передающая среда в локальных вычислительных сетях (ЛВС) представлена тремя типами кабелей:

· витая пара – состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешевый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25–1 Мбит/сек;

Рис. 1.2. Витая пара

· коаксиальный кабель – отличается более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит/сек;

Рис. 1.3. Коаксиальный кабель

· оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/cек.

Рис. 1.4. Оптоволоконный кабель

Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

· хранение данных,

· обработка данных,

· организация доступа пользователей к данным,

· передача данных и результатов обработки данных пользователям.

Обработка данных в компьютерных сетях распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

Серверы обычно делятся по функциональному назначению (но могут совмещать функции):

1. файловый сервер – служит для хранения файлов общего использования;

2. сервер печати – печатает на подключенных к нему принтерах файлы, отправляемые на печать с рабочих станций;

3. сервер приложений – позволяет с рабочих станций запускать приложения (сетевые), записанные на сервере;

4. сервер удаленного доступа – оснащается средствами передачи/приема информации по телефонной линии (модемом) и обеспечивает возможность удаленной работы с сетью (из дома, другого города, страны);

5. факс-сервер – хранит, получает и рассылает факсимильные сообщения;

6. архивационный сервер – служит для резервного копирования программного обеспечения и данных;

7. и др.

Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтения из файла, поиска информации в базе данных и т.д.

Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.

Одноранговая сеть – сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети могут быть доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей:

· низкая стоимость;

· высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

· зависимость эффективности работы от количества станций;

· сложность обеспечения защиты информации;

· трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Сеть с выделенным сервером – сеть, в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер – сервер. Взаимодействие осуществляется через сервер.

Достоинства сетей c выделенным сервером:

· надежная система защиты информации;

· высокое быстродействие;

· отсутствие ограничений на число рабочих станций;

· простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сетей c выделенным сервером:

· более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под сервер;

· меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

Топология сетей – геометрическая схема соединений узлов сети.

ЛКС имеет геометрическую схему соединения узлов и каналов связи (конфигурацию физического подключения), называемую топологией сети. Выделяют три базовых варианта топологии сети: шина, кольцо, звезда. Другие топологии являются производными от перечисленных.

Шина (рис. 1.5). Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию – шину. Любой узел может (если у него есть на то разрешение) принимать информацию в любое время, а передавать – только тогда, когда шина свободна. Примером использования шинной топологии является сеть Ethernet.

Рис. 1.5. Шинная топология

Кольцо (рис. 1.6). Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел, помимо всего прочего, реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает все сообщения, воспринимает только адресованные ему. Такую топологию используют в сети Token Ring.

Рис. 1.6. Кольцевая топология

Звезда (рис. 1.7). Узлы сети объединены с "центром" лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца. Пример данной топологии – Arcnet.

Рис. 1.7. Звездообразная топология

Комбинация базовых топологий – гибридная топология – обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых.

Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛКС, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

Маршрутизатор (роутер) – устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему.

Маршрутизатор выбирает наилучший путь для передачи сообщения абоненту сети, фильтрует информацию, проходящую через него, направляя в одну из сетей только ту информацию, которая ей адресована.

Маршрутизаторы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.

2.4. Сеть Интернет. Адресация компьютера в Интернет. Понятие протокола передачи информации

Интернет – это сеть, соединяющая отдельные сети. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют. Основные ячейки Интернет – это локальные вычислительные сети. Важная особенность сети Интернет в том, что она, объединяя различные сети, не создает никакой иерархии, все компьютеры равноправны.

Для иллюстрации возможной структуры некоторого участка сети Интернет приведена схема соединения различных сетей (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Иерархия компьютерных сетей

Рис. 1.9. Схема подключения локальной сети к Интернет

К адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически и должен нести некоторую информацию о своем владельце.

Самый распространенный способ подключения к Интернет – это IP-подключение: постоянное (по выделенной линии) или сеансовое (по коммутируемой линии). IP означает I nternet P rotocol – Межсетевой протокол. Этот протокол относится к типу протоколов без установления соединения, т.е. никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP-пакете, по сети не передается. Кроме того, протокол IP не гарантирует надежной доставки сообщений.

Каждый компьютер, включенный в сеть Интернет, имеет уникальный IP-адрес, на основании которого протокол IP передает пакеты в сети. -адрес имеет длину 32 бита. Для удобства разделен на 4 блока по 8 битов, которые можно записать в десятичном виде. 2 блока – адрес сети, 1 блок – адрес подсети, 1 блок – адрес компьютера. Например, 210.101.2.230. Такие адреса, однако, неудобны для людей, поэтому и существует параллельно система доменных имен DNS (D omain N ame S ervice). DNS имеет иерархическую структуру. Доменный адрес, в отличие от цифрового, читается в обратном порядке. Сначала имя компьютера, потом имя сети, где он находится. Составные части отделяются друг от друга точкой. Например, kit.mikby.com или tut.by.

В системе адресов Internet приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из 2-х букв: Беларусь – by, Россия – ru, США – us, Франция – fr, Канада – ca. Кроме того,несколько имен доменов первого уровня закреплено для различных типов организаций, они имеют 3‑буквенное сокращение:

· edu – образовательные организации;

· com – коммерческие организации;

· gov – правительственные учреждения;

· org – некоммерческие организации;

· net – организации, поддерживающие сети.

Протокол TCP/IP

Протокол - это: набор формальных правил передачи данных в сети. Так как IP не гарантирует надежную доставку сообщений, эту задачу решает протокол TCP (T ransmission C ontrol P rotocol). В отличие от протокола IP, протокол TCP устанавливает логическое соединение между взаимодействующими процессами. Перед передачей данных посылается запрос на начало сеанса передачи, получателем посылается подтверждение.

Надежность протокола TCP заключается в том, что источник данных повторяет их посылку в том случае, если не получит в определенный промежуток времени от адресата подтверждения их успешного получения. Части, на которые протокол TCP разбивает поток данных, принято называть сегментами.

Для транспортировки сегментов протокол TCP использует протокол IP. Перед отправкой протокол TCP помещает сегменты в оболочку IP-пакета.

Протокол FTP

Для обеспечения перемещения файлов между различными компьютерами используется протокол FTP (F ile T ransfer P rotocol). Программное обеспечение FTP разделено на две части. Одна часть выполняется на компьютере, который содержит файлы (FTP-cервере), а другая – на компьютере, которому эти файлы требуются (клиенте). FTP-cервер – компьютер, на котором содержаться файлы, предназначенные для открытого доступа.

2.5. Web-страница, ее адресация. Web-сайт

W orld W ide W eb (WWW) – одна из динамично развивающихся технологий Интернета. Суть WWW заключается в представлении информации в виде расположенных на различных компьютерах (Web-серверах) отдельных текстовых, графических и других файлов (табл. 2.2). Эти файлы объединены между собой гиперсвязями. Такую совокупность файлов (или объектов) будем интерпретировать как Web-сайт. Web-сайт состоит из отдельных Web-страниц. Несколько Web-сайтов располагаются на Web-сервере.

Таблица 1.2.