Курс лекций по информатике, физике. Примеры решения задач контрольной, курсовой работы

Математика примеры решений
Производная функции
Определенный интеграл
Несобственные интегралы
Неопределенный интеграл
Замена переменных в двойных интегралах
Двойные интегралы в полярных
координатах
Двойные интегралы в прямоугольной
области
Геометрические приложения двойных
интегралов
Вычисление объемов с помощью
тройных интегралов
Замена переменных в тройных интегралах
Геометрические приложения
криволинейных интегралов
Геометрические приложения
поверхностных интегралов
Информационная безопасность
Организация защиты информации
в вычислительном центре
Цели защиты ЭВМ и ответственность
Программная защита информации
Взаимная проверка подлинности
Обеспечение безопасности информации
в открытых сетях
Компьютерные вирусы
Общая классификация средств защиты
от вирусов
Современное применение криптографии
Компьютерные преступления и средства
защиты информации
Понятие бухгалтерских экономических систем
Банковские информационные системы
Телекоммуникационные взаимодействия банка
Страховой бизнес в России
Основные направления информатизации
судебной системы
Структура информационной системы управления
Ядерная физика
История создания и развития ядерной индустрии
Элементарные частицы
Теория относительности
Измерение заряда электрона
Ионизирующие излучения и их взаимодействие
с веществом
Теория рассеяния альфа-частиц в веществе
Ядерные реакции
Периодическая система элементов
Сборник задач по физике
Расчет электротехнических цепей

Электротехника

  • Основные представления об электричестве
  • Плотность тока и закон Ома
  • Примеры решения задач к контрольной работе
  • Электромагнетизм
  • Трехфазный асинхронный электродвигатель
  • Закон Ома для однородного участка цепи
  • Электромагнитная индукция
  • Кинематика
  • Кинематика материальной точки
  • Проекция ускорения на естественные оси.
  • Методика решения задач по кинематике
  • Тело, падающее без начальной скорости
  • Электродинамика
  • Магнитное поле в веществе
  • Основы электродинамики
  • Пример вычисления индуктивности
  • Электромагнитные колебания
  • Электромагнитные волны
  • Механические волны
  • Оптика
  • Оптика Ньютона
  • Волновая оптика
  • Квантовые свойства света
  • Поляризация света
  • Дифракция Принцип Гюйгенса-Френеля
  • Дифракция на оси от круглого отверстия
  • Строение ядра. Радиоактивность
    Экзаменационные вопросы

      Расчет электротехнических цепей постоянного тока

    • Законы Ома и Кирхгофа для цепей постоянного тока. Разветвленными называются цепи, содержащие узлы, т. е. точки, к кото­рым подходит не менее трех проводников. Поскольку энергия в узлах на­капливаться не может, сумма токов, притекающих в любой момент к узлу, равна сумме токов, утекающих от узла. Данное правило называется первым законом Кирхгофа.
    • Решение задачи по теме «Двигатели постоянного тока» Условие задачи. В двигателе постоянного тока параллельного возбуждения заданы номинальные параметры: номинальное напряжение на зажимах двигателя Uн, мощность Рн, частота вращения nн, коэффициент полезного действия hн, ток возбуждения Iвн, сопротивление обмотки якоря rа, численные значения которых приводятся в табл
    • Решение задачи по теме «Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения» Условие задачи. В двигателе постоянного тока параллельного возбуждения заданы номинальные параметры: напряжение на зажимах двигателя Uн, мощность Рн, частота вращения nн, коэффициент полезного действия hн, сопротивление обмотки возбуждения rв, сопротивление обмотки якоря rа, численные значения которых приводятся в табл.
    • Работа электрической машины постоянного тока в режиме генератора  Любая электрическая машина обладает свойством обратимости, т.е. может работать в режиме генератора или двигателя. Если к зажимам приведенного во вращение якоря генератора присоединить сопротивление нагрузки, то под действием ЭДС якорной обмотки в цепи возникает ток
    • Расчет электротехнических цепей переменного тока

    • Понятие трехфазной системы ЭДС (напряжений). Соединение трехфазного источника «зведой». Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами.
    • Расчет трехфазной цепи переменного тока Условие задачи. К трехфазному источнику с симметричной системой фазных напряжений подключены сопротивления, распределение которых по фазам приводится в табл. 2.6. Значения линейного напряжения Uл, активных r, индуктивных xL и емкостных xс сопротивлений приемников даны в табл. 2.7. При расчете цепи пренебрегаем сопротивлением линейных и нейтрального проводов.
    • Трехфазные трансформаторы: виды, схемы соединения обмоток. Трехфазный переменный ток преобразуется трехфазными трансформаторами.
    • Решение задачи по теме «Трехфазные асинхронные двигатели c короткозамкнутым ротором» Условие задачи. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением Uл. Заданы параметры двигателя: номинальная мощность Pн, частота вращения nн, коэффициент полезного действия hн, коэффициент мощности cos j1н при номинальной нагрузке, кратность максимального момента Ммах / Мн и кратность пускового тока Iп / Iн
    • Решение задачи по теме «Трехфазные трансформаторы» Условие задачи. В трехфазном двухобмоточном трансформаторе заданы номинальные параметры: мощность Sн; линейное напряжение первичной обмотки U1н; линейное напряжение вторичной обмотки U2н; мощность потерь холостого хода Р0; параметры упрощенной схемы замещения rк и хк, численные значения которых приводятся в табл.
    • Решение задачи по теме «Трехфазный асинхронный двигатель c короткозамкнутым ротором» Условие задачи. Трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением Uл. Заданы параметры двигателя: номинальный момент Мн, частота вращения nн, ток Iн и коэффициент мощности cos j1н при номинальной нагрузке, кратность максимального момента Ммах / Мн.
    • Решение задачи по теме «Расчет трехфазных сетей» Условие задачи. Cиловой распределительный щит стройплощадки питается от трехфазной четырехпроводной линии напряжением 380/220 В. Вид, протяженность и материал проводов линии, способ прокладки кабельной линии, а также характер и мощность приемников электрической энергии приводятся в табл
    • Однофазные выпрямители Выпрямителем называется электронное устройство, преобразующее энергию переменного тока (обычно синусоидального) в энергию постоянного тока.
    • Трехфазные системы. Электроэнергию при переменном синусоидальном напряжении можно передавать как в однофазной системе, требующей двух проводов, так и в многофазных системах. По сравнению с однофазными они имеют ряд преимуществ, но более громоздкие.
    • Рассчитать электрическую линию для питания электродвигателя. Напряжение питающей сети U=220 В. Проводку выполнить в трубах изолированными алюминиевыми проводами. Протяженность линии L = 40 м. Выбрать предохранители и токи плавких вставок для защиты двигателя от токов короткого замыкания.
    • Переходные процессы в RLC цепях Линейные цепи 2-го порядка содержат два разнотипных реактивных элемента L и C. Примерами таких цепей являются последовательный и параллельный резонансные контуры (рис.1). Переходные процессы в колебательных контурах описываются дифференциальными уравнениями 2-го порядка. Рассмотрим случай разряда емкости на RL цепь. Составим уравнение цепи по первому закону Кирхгофа:
    • Мощности в комплексной форме
    • Электрические цепи с взаимной индуктивностью При рассмотрении цепей синусоидального тока до сих пор учитывалось только явление самоиндукции катушек, обусловленное током в цепи. Цепи, в которых наводятся ЭДС между двумя (и более) взаимно связанными катушками, называются индуктивно связанными цепями. Рассмотрим явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении тока в другом.
    • Нелинейные цепи переменного тока с ферромагнитными элементами
    • Асинхронная машина – это бесколлекторная машина переменного тока, у которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т.е. с угловой скоростью, отличной от угловой скорости поля.
    • Электронные приборы и устройства Возникновение электроники было подготовлено всем ходом развития промышленного производства и в частности электротехники. В цепи замечательных открытий и изобретений в этой области следует особо выделить такие достижения, как открытие явления термоэлектронной эмиссии
    • Выполнение лабораторных работ по электротехнике

    • Лабораторная работа № 1 Сборка электрической схемы и определение показаний приборов
    • Лабораторная работа № 2 Исследование линии электропередачи постоянного тока Цель работы: экспериментально исследовать влияние тока нагрузки на параметры ЛЭП в различных режимах работы.
    • Лабораторная работа № 3 Исследование цепи переменного тока с параллельным соединением индуктивного, емкостного и активного сопротивлений Цель работы: познакомиться с распределением токов при параллельном включении катушки индуктивности, конденсатора и ламп накаливания. Получить резонанс токов и приобрести навыки в построении векторных диаграмм.
    • Лабораторная работа № 4 Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой Цель работы: экспериментально проверить соотношения между фазным и линейным напряжениями и токами при равномерной и неравномерной нагрузке фаз с нулевым и без нулевого провода, приобрести навыки в построении векторных топографических диаграмм.
    • Лабораторная работа № 5 Измерение энергии переменного тока и поверка счетчика Цель работы: ознакомиться с устройством счетчика, получить практические навыки его включения и учета электрической энергии. Определить номинальную и действительную постоянные счетчика, а также класс точности.
    • Лабораторная работа № 6 Исследование выпрямителя при работе на различные виды нагрузки Цель работы: провести исследования работы выпрямителя с активной, индуктивной и емкостной нагрузкой; получить соотношения между постоянными, переменными напряжениями и токами в разных схемах выпрямления при различных величинах и характерах нагрузки; снять внешние характеристики выпрямителя.
    • Лабораторная работа № 7 Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения Цель работы: познакомиться с конструкцией генератора, схемой его привода, аппаратурой управления и измерения; экспериментально подтвердить возможность регулирования напряжения путем изменения сопротивления регулировочного реостата; получить опытным путем характеристики генератора и оценить его свойства.
    • Лабораторная работа № 8 Исследование генератора постоянного тока смешанного возбуждения Цель работы: познакомиться с устройством генератора смешанного возбуждения, аппаратурой управления и измерения; получить опытным путем характеристики генератора при согласном и встречном включении обмоток возбуждения.
    • Лабораторная работа № 9 Исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения Цель работы: изучить устройство двигателя, получить навыки в сборке схемы включения, реверсировании и регулировании частоты вращения двигателя; снять рабочие и механические характеристики.
    • Лабораторная работа № 10 Исследование однофазного трансформатора Цель работы: практически усвоить приемы лабораторного исследования однофазного трансформатора и научиться определять его параметры.
    • Лабораторная работа № 11 Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Цель работы: исследовать электрические и механические свойства трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
    • Лабораторная работа № 12 Исследование однофазного синхронного генератора Цель работы: изучить устройство синхронного генератора и приобрести практические навыки по сборке схем и снятию характеристик; получить экспериментальное подтверждение теоретических сведений о свойствах синхронного генератора.
    • Лабораторная работа по дисциплине "Электротехника и электроника" Цель работы: экспериментальная проверка действия законов Ома и Кирхгофа, изучение взаимосвязи параметров измерительных приборов точности измерений.
    • Локальные компьютерные сети

    Приложения локальных сетей и их лицензирование. Сетевая операционная система — всего лишь средство поддержки важнейших инструментов локальной сети. В этой лекции рассматриваются приложения, которые могут понадобиться вашим сетевым клиентам, и их взаимодействие с сетью.

    Средства координирования Программное обеспечение для организации связи (communications software) зачастую зависит от сети. Оно используется для таких приложений, как электронная почта, отправление факсов, управление звонками (call management) и во многих других ситуациях, когда пользователям сети необ ходима связь друг с другом и внешним миром.

    Лицензирование программного обеспечения Одно из замечательных достижений (и несомненных преимуществ) сетевых технологий — огромное упрощение проблемы установки приложений на сетевых клиентных машинах. Для установки и обновления программного обеспечения нет необходимости переходить от одной рабочей станции к другой с пачкой дискет — многие приложения можно установить на цен тральном сервере

    Испытательные (условнобесплатные) версии программ (shareware). Как и коммерческие, испытательные версии программ содержат все функцио нальные средства коммерческой программы. Так же как и бесплатное или ограниченное опытное программное обеспечение, испытательные версии программ могут распространяться бесплатно. Если использовать их дольше оговоренного для испытаний срока (в зависимости от продукта 10, 30 или 60 дней ), то в соответствии с правилами лицензирования их требуется оплатить.

    Разработка и реализация политики лицензирования

    Тонкой клиенткой сетью называют любую сеть, в которой львиная доля общих ресурсов всех выполняемых приложений расположена на сервере, а не на клиентном компьютере. Этот термин по определению относится к сетям, поэтому он не касается небольших автономных компьютерных устройств типа PDA (Personal Data Assistant — персональный цифровой ассистент) и других специализированных компьютеров, исполь зующих операционные системы с лучшей, по сравнению с Windows, организацией. То, что делает тонкую клиентную сеть и вычислительную систему "тонкой", не связано с размерами операционной системы и/или с исполняемыми клиентом приложениями, а определяется тем, где именно в сети происходит обработка данных.

    Управление сеансом Во время сеанса пользователь может работать с терминальным сервером так, словно он физически находится рядом с ним и использует его мышь и клавиатуру. Когда на клиентной машине выполняют приложение, загружают данные в память, обращаются к совместно используемым ресурсам в сети и, как обычно, работают под управлением операционной системы, то приложение использует процессорное время и память сервера.

    Программное обеспечение и протоколы После рассмотрения вопросов, относящихся к оборудованию, самое вре мя поговорить о его поддержке со стороны программного обеспечения.

    Планирование приложений и многопользовательские операционные системы Между работой системы Windows Server в однопользовательском и многопользовательском режимах имеется одно различие, связанное с планированием потоков. Он заключается в том, что серверная операционная система оптимизирована таким образом, что она предоставляет больший приоритет сетевым функциям, чем отдельным приложениям. По этой причине вы не только добьетесь большей локальной производительности от клиентной операционной системы, но и большей сетевой производительности — от серверной клиентной системы.

    Требования к клиентной машине Требования к оборудованию клиентов терминального сервера варьируется в зависимости от оборудования клиентной машины и от того, что от нее потребуется при работе. Тип процессора и объем памяти зависят от следующих обстоятельств.

    Идентификация пользователей по имени Если предположить наличие соответствия "один компьютер, один пользователь", то возникает специфическая ситуация, связанная с передачей сообщений между пользователями. Приложения типа Windows' Chat ориентированы на работу компьютера с компьютером — сеанс переговоров устанавливается между двумя компьютерами, а не двумя пользователями. Другими словами, приложение Chat нельзя использовать для переговоров между двумя пользователями, вошедшими в один и тот же терминальный сервер, поскольку приложение фактически выполняется на одном компь ютере. Команда NET SEND, наоборот, ориентирована на пользователей, поскольку инициирует поиск имен вошедших пользователей, а не имен компьютеров. Если вам требуется использовать для передачи сообщений приложение, ориентированное на компьютеры, вам следует запускать его на клиентных компьютерах, а не на терминальном сервере.

    Устранение циклических модернизаций Еще один довод в пользу применения тонкой клиентной сети состоит в возможности продления срока службы старых ПК. Порой кажется, что большая часть программного обеспечения (коммерческих приложений) вообще ничего не делает, но, тем не менее, требует для себя больших ресурсов, и значит, они необходимы и вашему компьютеру. Это не обяза тельно относится к самим приложениям: ныне сами данные стали более обширными, поскольку в них широко используются мультимедиаданные. Эта проблема имеет циклический характер. Закон Паркинсона, определяю щий, что основным свойством работы является захват всего отведенного на ее выполнение времени, может быть применен и к данным — они также склонны захватывать все доступные ресурсы. Поэтому, чем больше вы получите в свое распоряжение ресурсов (памяти, дискового пространства) для хранения данных, которые вы используете сегодня, тем обширнее, станут эти данные завтра.

    Предоставление доступа к компьютеру студентам Одной из наибольших помех в путешествии является необходимость повсюду таскать за собой портативный компьютер. Даже самый легкий — он достаточно тяжел, неудобен в работе (особенно в самолете во время перелета) и в большинстве случаев менее удобен, чем его "настольный" собрат. Однако если вы не возьмете с собой в путешествие персональный компьютер, вы не сможете работать с файлами, читать сообщения элек тронной почты, просматривать сообщения Web и тому подобное.

    Создание корпоративной Webсети. Практически всемирное распространение World Wide Web и других частей Internet превратило броузеры в существенную часть офисных при ложений. Зачем же создавать Webструктуру на базе интрасети, если с ней будут работать только служащие офиса? В этой лекции рассматривается, что можно сделать с помощью корпора тивной Webсети, а также описываются основные методы создания и пуб ликации (представления) Webсодержимого (доступные типы форматов и инструменты, необходимые для публикации данных). Конечно, прочитав эту лекцию, вы не станете экспертом по программированию на языке Java, однако получите представление о том, что необходимо для создания стра ницы или узла, ознакомитесь с некоторыми идеями, которые могут пона добиться в дальнейшем.

    Упрощение доступа к базам данных Постоянно возрастает интерес продавцов и менеджеров к использо ванию корпоративной интрасети Web для поддержки внешних баз данных.

    Безопасное распространение информации Распространение информации с помощью Webсредств обеспечивает не только ее согласованность, но и некоторые дополнительные уровни за щиты. Вспомните: некоторые оперативно распространяемые документы (online documents) намного сложнее исказить, чем распространяемые в форме, доступной для редактирования пользователем. Учтите: FTPузлы по зволяют предоставлять доступ к документам, без отображения исходного ка талога.

    Отличия содержимого интрасетей от содержимого Internet. Потенциально создание содержимого Webузла в интрасети намного проще, чем в World Wide Web. Вопервых, вам намного проще контролировать пользователей, поскольку вам известно, какие броузеры они собираются применять и какие средства они поддерживают. Разные броузеры по разному интерпретируют одну и ту же информацию и поддерживают разные средства. Например, в Netscape Navigator не встроена поддержка элементов ActiveX — для этого следует загрузить специальную надстройку. С другой стороны, Microsoft поддерживает нестандартный тип языка Java, поэтому поддержка со стороны Microsoft Internet Explorer страниц, использующих Java, крайне неопределенна — иногда они работают, иногда — нет.

    Динамический HTML (Dynamic HTML — DHML) более гибок по сравнению с HTML Вместо того чтобы выставлять на всеобщее обозрение статичную Webстраницу, вы можете использовать DHTML и создать Webстраницу, которую пользователь сможет настраивать без нарушения вида исходного документа Например, страница, подготовленная с помощью DHTML, может содержать различные элементы, которые пользователь смо жет перемещать по странице, чтобы перегруппировать ее содержимое (по собственному вкусу) Однако при обновлении (refreshing) изображения на странице изменения пропадают, и она принимает исходный вид

    Расширяемый язык разметки (XML) Язык XML (Extensible Markup Language — расширяемый язык разметки) не заменяет HTML (во всяком случае, он редко встречается на Webстраницах), однако поддерживает его, позволяя несколько повысить универсальность Webстраниц. Идея такова: когда вы форматируете страницу с помощью HTML, то можете изменить внешний вид текста дескрипторами, форматирующими его полужирным шрифтом, курсивом, подчеркиванием, абзацами и т.д. Однако сами дескрипторы практически никак не связаны с содержимым текста, а только с его форматированием. Язык XML имеет дескрипторы, определяющие внешний вид текста. Вы можете с их помощью указать, что обозначает данный текст (имена, адреса, названия продуктов и т.д.)

    Серверные Web приложения (serverside Web applications) выполняются сервером: средствами серверного операционного окружения (server operating environment), а также за счет аппаратных ресурсов сервера

    Подготовка к установке IIS 4 Прежде чем начать установку Option Pack на ваш компьютер, рабо тающий под управлением Windows NT Server, следует установить Internet Explorer 4.x (IE4) и Service Pack 3 (SP3) (либо самую последнюю его версию), если вы еще не сделали этого. Можете и не использовать IE4 в качестве броузера вашего Webсервера, если это вам не нужно, однако IIS 4 обра щается к некоторым файлам IE4.

    Восстановление ЛВС после аварий. В жизни каждого из нас рано или поздно наступает ситуация, когда все разваливается. Сервер не загружается. Офис сгорает. Резервные копии не читаются. Совсем не смешно представить себе файловый сервер, пожи раемый огнем, однако чертовски полезнее подумать об этом загодя, чем впоследствии объяснять вашему боссу, почему вы не можете восстановить первоначальное состояние сети. В этой лекции рассматривается планирование восстановительных мероприятий после аварий, и то, кто должен этим заниматься, что именно нужно предусмотреть в этом плане и некоторые вероятные решения, которые вы можете реализовать для предотвращения или восстановления после аварии.

    Подготовка к аварии архивирование Еще до того как вы начнете обдумывать план восстановления после аварии, следует обдумать процедуру архивирования. Архивирование — настолько важная составляющая плана администрирования сети, что оно должно стать "естественной" частью вашей сети, а не частью плана восстановления после аварии.

    Как часто необходимо выполнять архивирование? На это вопрос нет определенного ответа, поскольку он зависит от того, в какой мере для вас опасна утрата данных. Например, если вы выполняете архивирование только раз в месяц, приготовьтесь к возможности утраты данных за весь месяц. Большинство из нас в той или иной мере используют ежедневное архивирование (возможно, дополненное еженедельным полным архивиро ванием), но и в таком случае возможна утрата какихто данных, а некоторым, к примеру, жалко терять даже то, что они сделали за день. Однако еще более жалко терять время на постоянное архивирование. Если вы считаете, что оборудование достаточно устойчиво работает в течение 24 часов, то частое архивирование, очевидно, ни к чему. В архивировании так же, как и в защите, должен соблюдаться баланс между затратами на его выполнение, ценностью защищаемых данных и вероятностью какогонибудь происшествия за это время.

    Выбор аппаратных средств архивирования Какие устройства архивирования пригодны для работы с сервером? Для практических целей рекомендуем выбрать ленточный накопитель какогонибудь типа.

    Выбор программного обеспечения для архивирования При выборе утилиты архивирования особое внимание обращайте на гибкость программы, а также возможности ее взаимодействия с уже установленными сетевыми компонентами. Обдумывая применение ка когонибудь приложения для архивирования, найдите для себя ответы на такие вопросы.

    Защита данных в режиме реального времени Возможно, вы полагаете, что архивирование в режиме реального времени практически невозможно, поскольку оно слишком дорого, требует больших ресурсов и т.п. Однако есть некоторые методы, которые можно использовать для сравнительно непрерывного сохранения обновленных данных, позво ляющие сохранять обновленные данные даже при авариях дисков. Такие методы имеет несколько преимуществ. Они не только обеспечивают избыточность и обновление данных по ходу работы, но также повышают производительность сети путем выравнивания нагрузки, т.е. распределения доступа к данным по множеству дисков или серверов. При обычном же архивировании обеспечивается только избыточность данных.

    Репликация данных Если же простой системы абсолютно недопустим, можно применить один из двух методов. Первый заключается в кластеризации серверов (clustering) (см. следующий раздел), а второй — в репликации данных. Репликацией называют копирование данных и их структуры с одного сервера на другой. Это весьма популярный метод, используемый для обеспечения целостности и распределения данных (data load) между несколькими сер верами. Сначала данные записывают на один из серверов (называемый в сетях Windows NT сервером экспорта (export server)), а затем копируют на другой сервер {сервер импорта (import server)). Для выравнивание нагрузки между серверами обслуживания клиентов (client load) вы можете установить связи между ними с режимом ручного разделения или же использовать ре жим автоматического разделения.

    Разработка  плана восстановления после аварии. Архивирование важный, но не единственный аспект подготовки к восстановлению после аварии. Оно составляет только часть общего плана План восстановления после аварии представляет собой подробный документ, описывающий процесс восстановления работоспособности предприятия после какойлибо катастрофы. Очень важно создать план в письменной форме. В таком случае можно проинструктировать конкретных исполнителей даже в отсутствие разработчика плана. План должен быть настолько подробен, насколько это возможно, тогда для выполнения восстановительных работ не обязательно приглашать эксперта:

    Содержание плана восстановления Детальное содержание плана зависит от конструкции конкретной сети. Однако, как правило, план восстановления после аварии содержит следующее.

    Пример плана восстановления сети. Вы еще не знаете, насколько детальным должен быть план восстанов ления после аварии?

    Концепция организации сетей и сетевые компоненты Совместное использование файла с помощью сети отнюдь не означает автоматический доступ к нему любого пользователя. В современных опе рационных системах вы можете ограничить доступ к общим файлам или каталогам. С этой целью используют либо систему паролей, либо учетные записи пользователя. Эти средства предусматривают весьма точную на стройку, обеспечивая различные уровни доступа к файлам — от мини мального, допускающего только чтение, до полного доступа. Таким образом, вы можете, например, запретить другим пользователям просматривать вашу работу либо просто не позволять вносить в нее изменения, если это нежелательно.

    Совместное использование периферийных устройств Первые персональные компьютеры представляли собой, по сути, пус тые ящики, в которых находились всего лишь системная плата, память и дисковод. Даже жесткий диск считался дополнительным оборудованием. Так было десять лет назад. Однако по мере совершенствования компьютеров все большее число устройств, до того считавшихся дорогостоящим допол нительным оборудованием, становились частью стандартного профиля аппаратных средств. По мере того, как все большее число устройств начинало входить в стандартную комплектацию компьютера, возникала своеобразная проблема: какие же устройства следует считать периферийными, а какие — нет. Например, принтер — безусловно, периферийное устройство, но к чему отнести привод компактдисков? А жесткий диск?

    Сетевые платы (NICs) можно разделить на различные категории по нескольким признакам. Первый признак: платы различают по типу поддерживаемых сетей. На практике обычно используют два типа локальных сетей: Ethernet и Token Ring. Различия сетей обоих типов подробнее обсуждаются в следующей лекции "Планирование сетевой архитектуры". Пока что достаточно сказать, что сети этих двух типов различаются методами установления связи. Вы не можете заставить "разговаривать" платы Ethernet и Token Ring без помощи некоторых сетевых устройств, рассматриваемых далее в лекции "Дополнительное сетевое оборудование".

    Помехи и затухание Хотя помехи и затухание одинаково влияют на передачу данных, это совершенно разные явления.

    Коаксиальные кабели часто называют кабелями BNC, сеть на их основе называют "тонкой" сетью (Thinnet). Они состоят из центрального медного проводника, заключенного в изоляционную оболочку, покрытого слоем алюминиевой или медной оплетки, которая защищает проводник от RF помех. Коаксиальный кабель состоит из четырех частей

    Беспроводные сети не столь таинственны, как может показаться. По существу, в них обеспечивается соединение двух устройств без прокладки кабеля между ними. Такие сети в наибольшей степени полезны в следующих случаях.

    • Проводная связь невозможна либо непомерно дорога по соображениям материальнотехнического (logistical) обеспечения.

    • Клиенты (например, пользователи портативных компьютеров) часто соединяются и отключаются от сети, либо не имеют доступа к персональному компьютеру, подключенному к сети.

    • Клиенты сети часто перемещаются с места на место.

    Разъемы для оптоволоконных кабелей В отличие от медных кабелей, в которых основной причиной ослабления сигнала является сама передающая среда (медный проводник и диэлектрик вокруг него), в оптоволоконных кабелях сигнал рассеивается главным об разом, в разъемах. В оптоволоконных кабелях используют разъемы двух типов: SMA (соединитель с резьбовой оправкой) и ST (подпружиненная втулка). Для крепления на кабеле разъемов ST используют подпружиненную втулку, а разъем SMA накручивают на конец кабеля.

    Модель OSI До сих пор мы говорили о физических элементах сети. Другой важный аспект заключается в методах передачи данных по этим элементам. Методы подробно рассматриваются в последующих главах, где обсуждаются типы сетей и протоколы передачи данных. Все станет намного проще при условии существования некоторой модели, включающей в себя эти методы, и позволяющей понять, как взаимодействуют элементы сети на различных уровнях ее организации.

    Канальный уровень Протоколы, работающие на канальном уровне, должны обеспечивать (по возможности) безошибочную передачу по месту назначения наборов данных (протоколов), передаваемых по физическому носителю. Поскольку носителей, совершенно исключающих ошибки, не существует, в протоколах канального уровня предусмотрен механизм контроля ошибок и повторной передачи искаженных пакетов. Например, в сетях Ethernet, предусмотрен выход из ситуации одновременной отправки двух пакетов (предполагается, что ни один из них не попадет к адресату) и механизм разрешения этого конфликта.

      Большое разнообразие типов компьютеров, используемых в вычислительных сетях, влечет за собой разнообразие программных платформ, суть сетевых операционных систем (ОС), а именно: для персональных компьютеров и рабочих станций, для серверов сетей различного уровня: локальных, территориальных (региональных, глобальных). К этим операционным системам могут предъявляться различные требования по функциональным возможностям и производительности. Желательно также, чтобы они обладали свойством совместимости, которое позволило бы обеспечить их совместную работу.

    Обзор сетевых операционных систем Ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном объеме перечисленным требованиям, поэтому выбор сетевой ОС как правило осуществляется с учетом производственной ситуации и опыта.

    Общие требования к компьютерам. Для каждого конкретного применения можно сформулировать специфические требования к компьютеру, однако можно указать и общие требования к современным компьютерам, не зависящие от их места в иерархии корпоративной сети.

    Типы компьютеров В корпоративных сетях находится место для использования всевозможных типов компьютеров: персональных компьютеров, рабочих станций, серверов для рабочих групп, суперсерверов, миникомпьютеров и мейнфреймов.

    Архитектура ESA Основная причина кризиса, в котором оказались мейнфреймы в конце 80х годов, очевидна: заказчики, нуждающиеся в мощных средствах централизованной обработки данных, "проглотили" положенное им число компьютеров этого класса и производили закупки совместимых систем только для обновления существующего парка.

    Серверы масштаба предприятия и суперсерверы Новые методы бизнеса требуют большей стабильности функционирования систем. Имеются данные, что число приложений, работающих круглосуточно, непрерывно растет. Если в 1992 году их количество составляло 12% от общего числа важнейших приложений, то в 1996 году их число увеличится более чем в два раза и достигнет 28%. Причем это увеличение произойдет в основном за счет приложений, работающих с базами данных в среде клиентсервер. Для таких приложений наиболее подходящей аппаратной платформой оказываются серверы масштаба предприятия и суперсерверы. Цена компьютеров этого класса находится в диапазоне от 50 до 100 тысяч долларов, но может быть и значительно выше. Она оправдана той экономией, которую можно получить за счет стабильности, масштабируемости и мощности этих систем.

    RISC суперсерверы Причинами превосходства RISCсуперсерверов над суперсерверами на базе процессоров Intel являются их отличная расширяемость, а также возможности использования мультипроцессорной, многозадачной и многонитевой среды многих фирменных реализаций UNIX или Windows NT.

    Средства обеспечения отказоустойчивости  В суперсерверах как правило устанавливаются избыточные источники питания, дисковые массивы RAID, модули ОЗУ с возможностью коррекции ошибок, а также программыагенты управляющего протокола SNMP.

    Дополнительное сетевое оборудование: повторители, концентраторы, коммутирующие концентраторы. Создать отдельную сеть — это еще не все. Скорее всего, ее нужно будет сразу же подсоединить к другой сети, или к какомулибо другому узлу. Вот здесь как раз тот самый момент, когда начинается переход от простых се тевых топологий к более сложным. Об этом мы говорили в лекции 8, где было начато рассмотрение интра и интерсетей, а также применяемых для них устройств.

    Устранение конфликтов Подобно другим широкополосным сетям, в сети Ethernet есть только один "путь", по которому данные могут путешествовать в текущий момент времени. Как было указано ранее, в сетях Ethernet конфликты возникают тогда, когда две или более сетевых плат в персональных компьютерах одновременно начинают передачу данных в сеть. Поэтому перед тем, как компьютеры начинают передачу данных, они "прослушивают" сеть, чтобы удостовериться, что она свободна. Однако ПК могут только "слушать", поэтому если узел, находящийся слишком далеко от другого узла, чтобы его можно было там услышать (но в том же самом сегменте сети), также начнет передачу, то произойдет конфликт. По общепринятому соглашению, конфликты — "врожденное" свойство сети Ethernet, и их появление не является неожиданностью для корректно работающей сети, но они могут замедлить ее работу, поскольку требуют повторных попыток передачи. Итак, число конфликтов должно быть сведено к минимуму. Повторители могут помочь устранить лишние конфликты усилением сигнала, после чего сетевые ПК "услышат" друг друга.

    Типы концентраторов. Большинство концентраторов относятся к одной из трех разновидностей.

    • Автономные (standalone).

    • Наращиваемые (stacked).

    • Модульные (modular).

    Протоколы сетевого управления. Суть идеи такова: протоколы управления, как и SNMP (Simple Network Management — простой протокол сетевого управления), состоят из двух частей. На управляющем сервере запускается программамонитор, а на тех устройствах, которые допускают управление, — программыпосредники. Монитор и посредники могут связываться друг с другом. В протоколе SNMP (типичном протоколе управления) монитор запрашивает посредников и собирает поступающую от них информацию, в которой содержится следующее.

    Коммутирующие концентраторы Как вы могли заметить, некоторые интеллектуальные концентраторы не просто слепо переносят данные во все подключенные к ним сегменты сети. Вместо этого они фиксируют МАСадреса сетевых плат, связанных с каждым портом, и могут определенным образом отличать порты, используя эти адреса.

    Дополнительное сетевое оборудование: мосты, маршрутизаторы, шлюзы. Мосты для расширения сети В предыдущем разделе было сказано о том, что, подобно коммутаторам, мосты также выполняют маршрутизацию с промежуточным хранением кадров. Реальность такова, что граница между мостами и коммутаторами временами может быть весьма зыбкой. Можно различать эти устройства, исходя из выполняемых ими функций. Если идея коммутации заключается в разделении единой сети на отдельные (но все еще связанные) сегменты, то идея организации моста (bridging) — в комбинировании отдельных сетей в единую сеть. Точнее, организация мостов позволяет передавать данные между двумя (или более) различными сетями, обеспечивая в то же время для них раздельный графи

    Стандартные методы организации работы мостов. Если ваша сеть все больше и больше разрастается, то в какойто момент времени вам нужно будет снова добавлять в нее мосты, и простой метод "прозрачных мостов" более не будет эффективен. Использование множества мостов может привести к зацикливанию мостов, т.е. такому состоянию, при котором на мост поступит две копии одного и того же пакета, что приведет к беспорядку в его работе. Проблема в том, что в этом случае мост не знает, какой сегмент инициировал пришедший к нему пакет, и поэтому не сможет корректно обновить свою таблицу МАСадресов. Проблема еще более усугубляется в случае, если между сегментами существует более одного пути. Например, пусть компьютер Aries расположен в сегменте Andromeda, имеющем два моста: Gamma и Beta. Мост Gamma подключен к сегменту Cassiopeia, a Beta к Bonham

    Организация работы мостов с маршрутизацией по источнику Алгоритм связывающего дерева является статическим: он предусматривает обновление пути только тогда, когда найденные маршруты становятся недоступными. Имеется и другой метод, называемый маршрутизацией по источнику (SR — Source Routing), первоначально разработанный фирмой IBM для использования в сетях Token Ring с мостами. Этот метод более напоминает средства, применяемые при использовании маршрутизаторов, а не мостов, поскольку предусматривает выполнение динамического поиска пути на основе широковещательной передачи пакетов по сети. Используя информацию, собранную во время анализа маршрутов, узлы идентифицируют наилучший путь к указанному месту назначения и сохраняют запись об этом пути для своего собственного (внутреннего) пользования.

    Организация прозрачного моста В локальных сетях Ethernet используется метод STA, в Token Ring — метод SR. При использовании STA с помощью мостов определяется, какой порт посылает пакет с данным адресом места назначения. Мосты с маршрутизацией по источнику знать не знают никаких инструкций по маршрутизации — они просто направляют пакет, используя информацию об установленном соответствии, которую посылающий узел включает в пакет. Так могут ли локальные сети Ethernet и Token Ring взаимодействовать друг с другом или же они обречены на взаимное непонимание?

    Как работает маршрутизатор Сеть может иметь более одного маршрутизатора, подключенного к другим сетям, но один из них должен быть определен как шлюз по умолчанию, и он будет управлять передачей данных. Единственное исключение из этого правила случай, когда шлюз по умолчанию работает некорректно. При этом в работу включается альтернативный шлюз, если, конечно, он определен.

    Кто позаботится о хранимой информации. Какая информация используется при определении пути пакета к месту назначения и кто отвечает за выбор этого пути? Все зависит от сетевых установок, от средств, поддерживаемых сетью данного типа и ее оборудованием.

    Использование таблиц маршрутизации Таблица маршрутизации может содержать путевую информацию, ис пользуемую для достижения как определенной сети, входящей в интерсеть, так и определенного узла интерсети. Таблица маршрутизации потенциально может также содержать информацию о маршрутизаторе по умолчанию, используемую тогда, когда недоступны другие пути. Это избавляет маршру тизаторы и хосткомпьютеры от необходимости хранить точные инструкции для достижения каждого возможного места назначения в сети. Если путь не указан, используется путь, заданный по умолчанию.

    Шлюзы для мэйнфреймов Большинству читателей этой книги, скорее всего, никогда не приходи лось обеспечивать связь с мэйнфреймами, однако если вы собираетесь это делать, то знайте, что вам потребуется устройство, называемое шлюзом (gateway). Шлюзы выполняют более сложную работу, чем мосты или мар шрутизаторы. Мосты просто извлекают информацию из вашего пакета, просматривают адреса источника и места назначения, и передают пакет в требуемое место. Маршрутизаторы просматривают информацию в пакете и передают пакет от одного маршрутизатора другому, изменяя адреса канала связи источника и места назначения вдоль пути, но не изменяя никакой другой информации внутри пакета. Шлюзы могут эффективно трансфор мировать информацию, записанную в формате одного стандартного про токола, в формат другого. Шлюзы обрабатывают данные, переносимые между сетями, использующими в корне отличные протоколы, с помощью одного из двух способов: туннелирования и эмуляции терминала.

    Серверы и дополнительное оборудование Ранее приводился список основных компонентов, из которых состоит сервер: процессор, хостадаптеры, память и т. д. Все это всего лишь "скелет" сервера, поскольку организация сети подразумевает нечто большее, нежели просто централизованное хранение файлов. Далее будут рассмотрены серверы нескольких типов, с которыми вы, вероятно, встретитесь, и рассмотрены специализированные аппаратные средства, которые мо гут потребоваться для их создания. Конечно, должна быть обеспечена поддержка таких, подчас весьма специфических средств системными компонентами. (Никакой пользы от самого быстрого в мире принтера при работе на компьютере с малым объемом памяти не будет). Я расскажу, как эти основные компоненты сервера обеспечивают поддержку дополнительного оборудова ния. Кроме того, некоторые серверы должны сочетать в себе возможности серверов двух или более типов (нередко можно встретить отдельный сервер, для хранения файлов и печати).

    Как работает файловый сервер Хотя файловые и дисковые серверы могут показаться клиенту совер шенно одинаковыми, это вовсе не так

    Накопители на магнитной ленте Когда говорят "носители архивной информации", то первое, что под разумевают под этими словами — накопители на магнитной ленте Имеется множество доводов в их пользу: магнитные ленты сохраняют большой объ ем данных, они дешевы и, что самое главное, их применение предусмотрено в большинстве утилит архивирования Однако не во всех программах архивиро вания предусмотрена поддержка всех типов накопителей на магнитной ленте (далее в этой главе будут описаны некоторые типы) Следует также учесть, что невозможно удовлетворительно решить задачи архивирования, если накопитель медленно записывает и считывает данные К тому же ленты очень чувствительны к воздействию окружающей среды, например, к высокой температуре Но их достоинства в большинстве случаев перевеши вают недостатки, и сегодня применение магнитных лент является самым популярным способом решения проблемы архивирования.

    Оптические диски Тем, кто располагает значительными средствами, и (или) тем, кому необходимо распространять архивируемую информацию, использование перезаписываемых компактдисков может предоставить еще одну удобную возможность решить проблему архивирования. Записывающее устройство выглядит примерно так же, как и обычное устройство считывания CDROM, отличаясь от последних только способностью производить запись на специальный компактдиск.

    Печать с сервера печати Отнюдь не все серверы печати — вышедшие из употребления ПК. Среди них имеются устройства, представляющие собой настоящие сетевые сер веры печати, которые можно подключить к сети и использовать как одно устройство для предоставления сетевого доступа к нескольким принтерам. Управление таким устройством осуществляется с сетевого компьютера.

    Память принтера Объем памяти, установленной в принтере, не влияет напрямую на скорость или надежность работы. Однако наличие памяти достаточного размера экономит много времени, которое может быть потрачено на пере печатку документов и ограничений, налагаемых на объем файлов подкачки. Память достаточного объема — крайне необходимое условие, приобретаю щее большее значение по мере усложнения документов. Безусловно, при печати некоторых документов на принтере, подключенном к ПК, можно задействовать некоторую часть его оперативной памяти для хранения информации, необходимой при подготовке заданий на печать. Но рано или поздно при выполнении какого либо задания возникает необходимость со хранить одну или две страницы в памяти принтера. Если вы используете принтер, напрямую подсоединенный к сети или серверу печати, то потре буется установить память, достаточную для управления любым заданием.

    Прокси-серверы Прокси - сервером называется компьютер, содержащий программное обеспечение, позволяющее ему работать в качестве портала (portal) между сетевыми клиентами и сетью типа Internet. Имеющееся программное обес печение для проксисерверов различных типов предоставляет множество воз можностей, например таких, как установка системы защиты и настройка кэшпамяти серверов.

    Кабельные модемы Начиная с 1997 г., в отдельных регионах США стала развиваться новая разновидность оперативной связи: кабельные модемы. Возможности высокоскоростных сетей такого типа могут далеко превзойти параметры модемов 56 Кбит/с и даже ISDN. Кабельные модемы — это не совсем то же самое, что классические, они (в зависимости от типа) являются модемами только наполовину. Соединения, реализуемые с помощью кабельных модемов, бывают двух разновидностей: односторонние и двусторонние. Двусторонние модемы фактически вообще не являются модемами, а пред ставляют собой устройства для подсоединения к очень крупной сети Ethernet.

    Серверы приложений. В прошлом было много дискуссий о наилучших способах уменьшения стоимости использования и администрирования ПК. По мере падения цен на ПК стало ясно, что наибольших затрат требуют не сами ПК, а их сопровождение. Одной из дорогостоящих составляющих стоимости использования ПК является поддержка приложений в надлежащем состоянии. Как гаранти ровать, что все сетевые клиенты используют одни и те же приложения, установленные со всеми требуемыми исправлениями и другими обновлениями? Чтобы упростить решение этой задачи, можно загрузить все офисные приложения на сервер приложений, централизованно хранящий соответ ствующие файлы для того, чтобы все клиенты использовали одинаковые версии приложения.

    Использование терминального сервера Другой подход к проблеме централизованного хранения приложений в сети состоит в их установке на сервере, работающем под управлением многопользовательской операционной системы типа Unix, WinFrame фир мы Citrix или Windows Terminal Server фирмы Microsoft. При этом клиенты запускают приложения на сервере, а результаты отображаются на их рабо чих станциях. Такой сервер называют терминальным сервером, а машины пользователей — терминалами. Вне зависимости от того, какой мощности средства установлены на клиентном компьютере, никакой реальной обра ботки он не выполняет, за исключением той, которая требуется для отобра жения интерфейса приложения. Сеть с такой структурой называют также тонкой клиентной сетью, поскольку концентрация всех ресурсов на сервере "утолщает" его, а клиенты становятся "тоньше".

    Средства и способы взаимодействия сетей и ЭВМ с сетями. Средства межсетевого взаимодействия. Средства взаимодействия компьютеров в сети организованы в виде многоуровневой структуры стека протоколов. В однородной сети все компьютеры используют один и тот же стек, В некотором смысле сеть можно определить как совокупность компьютеров, общающихся с помощью единого набора протоколов. Проблема возникает тогда, когда требуется организовать взаимодействие компьютеров, принадлежащих разным сетям (в указанном выше смысле), то есть сделать доступными ресурсы одного компьютера для пользователя, работающего с компьютером, на котором установлен другой стек коммуникационных протоколов.

    Уровни согласования сетей Средства межсетевого взаимодействия нужны для того, чтобы обеспечить согласованную работу двух приложений, выполняющихся в разнородных сетях. Работа по обеспечению взаимодействия может выполняться как самими приложениями, так и системными средствами. Поэтому требования к системным средствам зависят от того, какой объем согласующих функций берут на себя приложения.

    Способы взаимодействие сетей ЭВМ В настоящее время существуют десятки вычислительных сетей, работающих в соответствии с различными иерархиями протоколов

    Физическая структура транспортной станции для вычислительной сети В общем случае транспортная станция (ТС) включает в себя аппаратные и программные средства, реализующие транспортную и коммуникационную машины (службы), и выступает в качестве основного коммутационного узла вычислительной сети, выполняющего функции коммутации пакетов (сообщений) и имеющая ряд специализированных процессоров и адаптеров для передачи данных по различным типам линий (каналов) связи.

    Методы оценки эффективности ЛВС и их компонентов На различных стадиях жизненного цикла ЛВС могут исполь зоваться различные методы оценки ее эффективности и оптимизации. В процессе проектирования ЛВС с использованием современ ной методологии проектирования и технологических комплексов (САПР) могут применяться экспериментальные методы исследо вания, аналитическое и имитационное моделирование.

    Практическое использование моделей ЛВС во многих случаях предполагает наличие информации о реальных характеристиках вычислительного процесса. Такая информация может быть получена эмпирическими методами, на основе которых в настоящее время создаются средства для исследования аппаратнопрограммных компонентов ЛВС. Необходимая информация собирается с помощью специальных средств, которые обеспечивают измерение параметров, характеризующих динамику функционирования ЛВС в режимах опытной и нормальной эксплуатации. К таким средствам относятся сетевые анализаторы, анализаторы протоколов и т. п.

    Оценка эффективности локальной сети. Средства мониторинга, анализа и критерии оценки показателей сети. Постоянный контроль за работой локальной сети, составляющей основу любой компьютерной сети, необходим для поддержания ее в работоспособном состоя­нии. Контроль — это необходимый первый этап, который должен выполняться при управлении сетью. Ввиду важности этой функции ее часто отделяют от дру­гих функций систем управления и реализуют специальными средствами. Так разделение функций контроля и собственно управления полезно для небольших и средних сетей, для которых установка интегрированной системы управление экономически нецелесообразна. Использование автономных средств контроля по­могает выявить проблемные участки и устройства сети, a отключение или реконфигурацию он может выполнять в этом случае вручную

    Оценка показателей и тестирование. Комплексная оценка работоспособности сети и ее возможностей включает ряд способов оценки, по результатам которых можно будет делать выводы, насколько правильно выбрана топология, оборудование и какие перспективы дальнейшего развития.

    Тестирование каналов связи. Для того что бы проверить работоспособность канала связи ,используем  команду PING. Ping (Packet Internet Gropper) это диагностическое средство, используемое для тестирования конфигурации сети TCP/IP и диагностики ошибок соединения.

    Оценка производительности ПК, серверов ЛВС, серверов баз данных, ЛВС в целом. В 1981 г. была образована фирма AIM Technology—независимая организация, специализирующаяся на оценке систем Unix и подготовке объективной информации о продукции различных фирм—производителей компьютеров. Фирма AIM использует соб ственные методики и тестовые смеси, которые в отличие от других оценок специально ориентированы на получение интегральных ха рактеристик системы. Тестированию подвергаются все компонен ты компьютера при работе в многопользовательском и многоза дачном режиме. Результаты тестирования публикуются ежеквар тально в виде обзорных отчетов.

    Практическое использование методик оценки производительности Любая модель является лишь приближением реальной действи тельности. Поэтому любые тесты не могут дать полной картины поведения компьютерной системы при решении реальной задачи. Большое влияние на результаты тестирования оказывает конфи гурация. Можно привести много примеров, когда при тестирова нии фирмапроизводитель сознательно выбирает для сравнения модели, не адекватные по составу, конфигурации технических средств и системному программному обеспечению.

    Производительность рабочих станций и серверов ЛВС. Традиционно мощность высокопроизводительных вычислитель ных систем оценивали числом MIPS (миллион инструкций в секун ду при работе с целыми числами) и числом MFLOPS (миллион инструкций в секунду при работе с вещественными числами). В значительной степени это было связано с тем, что компью тер отождествляется с центральным процессором, основной и по нятной характеристикой которого было быстродействие, т. е. чис ло операций, выполняемых в единицу времени. С появлением но вых архитектур, отбирающих у процессора его монопольное пра во по своему усмотрению распоряжаться всей вычислительной си стемой, старые методики оценки перестали отражать реальные возможности архитектуры в целом. Расширение круга решаемых задач также поколебало однозначность оценок, получаемых толь ко на основе количества выполняемых операций. В каждом кон кретном случае, будь то управление сетью, ведение баз данных или визуализация результатов научного эксперимента, к вычисли тельной системе могут предъявляться разные требования.

    Типовые тесты для оценки производительности Новым шагом по пути создания более информативных оценок возможностей процессора явилась тестовая смесь SPEC, которую предложила фирма Standart Performance Evaluation Corp. (пер вая некоммерческая организация, специализирующаяся именно на проведении тестирования, создана в 1988 г. Учредители SPEC— 19 фирм, среди которых Compaq, Control Data, HP, Intergraph, MIPS). Первым результатом деятельности корпорации стали тес ты SPECmark и SPECmark89, а впоследствии два комплекта SPECint92 и SPECfp92, оценивающих работу процессора с целыми и вещественными числами соответственно. Корпорация регулярно выпускает бюллетень «SPECnewsletter», в котором публикуются результаты тестирования.

    Оценка производительности многопроцессорных систем SPECHomogeneous Caracity Method или оценка SPECrate, ис пользуется для определения загрузки (емкости или пропускной способности) многопроцессорной системы. В отличие от предыду щих оценок, характеризующих скорость выполнения одного зада ния, SPECrate позволяет определить, сколько заданий способен выполнить компьютер за определенный интервал времени.

    Производительность ЛВС в целом Основным критерием при определении производительности ло кальной сети является ее пропускная способность, т. е. средний поток данных, передаваемый через сеть, и задержка, вносимая в передачу данных пользователя.

    Оценка экономической эффективности сетевых систем International Data Corporation (IDC) предложила метод оценки экономической эффективности автоматизированных систем управ ления предприятием, построенных на базе сетевых систем. Пока затель цена/производительность, основанный на результатах тес тирования аппаратуры, не всегда демонстрирует действительную эффективность реальных систем. Это особенно отчетливо проявля ется в тех случаях, когда по сети распределены очень сложные задачи. Такие аппаратные тесты по оценке показателя цена/произво дительность, как ТРСА, дают хорошую базу для сравнения, но не отражают сложности вычислений и объемов поставленных задач. Как следствие, они не имеют большого значения при принятии ре шения о выборе систем.

    Кабельные системы для локальных сетей. Концепция и преимущества структурированной кабельной системы. Как уже отмечалось, структурированность это неотъемлемая черта сети и на физическом уровне это свойство выражается в структурированности кабельной системы.

    Применение волоконнооптического кабеля в вертикальной подсистеме имеет ряд преимуществ. Он передает данные на значительно большие расстояния без необходимости регенерации сигнала. Он имеет сердечник меньшего диаметра, поэтому может быть проложен в более узких местах. Так как передаваемые по нему сигналы являются световыми, а не электрическими, то оптоволоконный кабель не чувствителен к электромагнитным и радиочастотным помехам, в отличие от медного коаксиального кабеля. Это делает оптоволоконный кабель идеальной средой передачи данных для сетей, работающих в промышленности. Оптоволоконному кабелю не страшна молния, поэтому он хорош для внешней прокладки. Он обеспечивает более высокую степень защиты от несанкционированного доступа, так как ответвление гораздо более легко обнаружить, чем в случае медного кабеля. (При ответвлении резко уменьшается интенсивность света.)

    Протоколы транспортной сети. Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях.

    Стек TCP/IP, называемый также стеком DoD и стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов

    Стек  ipx/spx Этот стек является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, который она разработала для своей сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80х годов. Протоколы Internetwork Packet Exchange (IPX) и Sequenced Packet Exchange (SPX), которые дали имя стеку, являются прямой адаптацией протоколов XNS фирмы Xerox, распространенных в гораздо меньше степени, чем IPX/SPX. По количеству установок протоколы IPX/SPX лидируют, и это обусловлено тем, что сама ОС NetWare занимает лидирующее положение с долей установок в мировом масштабе примерно в 65%.

    Cтек NetBIOS/SMB Фирмы Microsoft и IBM совместно работали над сетевыми средствами для персональных компьютеров, поэтому стек протоколов NetBIOS/SMB является их совместным детищем. Средства NetBIOS появились в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы IBM, которая на прикладном уровне (рисунок 18.5.) использовала для реализации сетевых сервисов протокол SMB (Server Message Block).