Материали

Памети

RAM памет ( Random Access Memory – памет с произволен достъп). Тази памет е енергозависима. Когато компютърът е изключен, RAM паметта е празна. Бързодействието на RAM паметта се задава в наносекунди, но понякога се измерва в мегахерци. Времето за достъп се измерва от момента, в който модулът памет получи заявка за данни до момента, в който данните са готови  за предаване. Измерва се в ns.

Основните предназначения на RAM паметта са следните:

   1) Съхраняване на копие от системните софтуерни програми, които контролират базовите функции на компютъра. Това копие се зарежда в RAM паметта, когато компютърът се включи и остава там през цялото време докъто той е включен;

                    2)  Временно съхраняване на копие от приложни програми;

                    3)  Временно съхраняване на данни, които са резултат от обработката;

                    4)  Паметта се измерва с мегабайтове.

Видове RAM памет

Статична RAM  памет (SRAM – Static RAM) - това е енергозависима памет за четене и запис. След изключване на захранването цялата записана в нея информация се губи. За един бит информация са необходими група от 6 транзистора. Не се нуждае от опресняване.

Динамична RAM памет(DRAM)

Основна системна памет , пакетирана като SIMM-ове или DIMM-ове. За запомнящата клетка се използва кондензатор, който съхранява електрически заряд. За осигуряване на стабилност на съхранената информация се прави  презареждане  на паметта, т.нар. опресняване- Refresh.
Варианти на динамичната памет са:
   -FPM (Fast Page Mode) RAM;
   -EDO (Extended Data Out) RAM;
   -BEDO (Burst Extended  Data Out) RAM;
   -SDRAM (Synchronous) DRAM;
   -DDR (Double Data Rate) SDRAM;
   -DDR2 (Double Data Rate) SDRAM;
   -RDRAM (Rumbus) DRAM.
Fast Page Mode (FPM): Годината на въвеждане на FPM е 1987. Максималната скорост е 50-60 ns. В началото FPM е една от най-често използваната DRAM. Факт е, че хората са я наричали просто DRAM. FPM представлява преимущество пред по-ранните технологии за памети, защото позволява по бърз достъп до данните, които се намират в една и съща редица.

SRAM

DRAM

Компютърни мрежи

Безжичните LAN (Local Area Network-локална мрежа), WLAN (Wireless Local Area Network-безжична локална мрежа) обогатяват възможностите на домашните мрежи. Безжичната мрежа елиминира кабелите, които свързват всяко устройство към мрежата, давайки, Ви свобода да се движите и същевременно да имате достъп до мрежовите ресурси, докато сте в обхват на предавателя. Повечето безжични мрежи са базирани на радио вълни, с които се предава информация до устройствата. По принцип съвременните WLAN предават само цифрови данни, като в зависимост от максималната им скорост, съществуват 3 групи технологии за реализация.

Първа група са високо скоростните технологии (Hidh Throughput Technology) с максимална скорост не по малко от 12 Mbps. Технологията HIPERLAN/2 е предназначена за предаване на данни, разговори и изображения в индустриални, административни и битови сгради, учебни заведения и изложбени зали. 

Wi-Fi мрежи-технология и възможности. В безжичните локални мрежи връзките се осъществяват обикновено на разстояния от един до няколко стотици метра, но има WLAN с максимален обхват до няколко километра. За осигуряване на масово приложение, те работят в не лицензирани радиочестотни обхвати ISM (Industrial Scientific Medical), a използваните приемници, предаватели принадлежат към категорията устройства с малък обхват SRD (Short Range Devices). Технологията Wi-Fi е предназначена за мрежи работещи по стандартите IEEE802.11, за които терминът WiFi представлява същото, което Ethernet за стандартите IEEE802.3. Wi-Fi е революционна безжична технология за обединяване на компютри в мрежа или връзка в Интернет. 

Предимства на Wi-Fi 

• Липса на физически връзки между системите и обслужващия хардуер;
• Възможност за свързване на отдалечени подмрежи; 
• Роуминг; 
• Бърз начин на свързване. 

Недостатъци 

• По-висока цена;
• По-ниска скорост;
• Трудно покриване на големи разстояния и възникване на проблеми, породени от топологията на сградата; 
• По-лесен не оторизиран достъп. 

TCP/IP протокол, помощни програми ping, arp, netstat, ipconfig, tracert.

Transmission Control Protocol (TCP) –протокол

ТСР осигурява на протоколите от по-горните слоеве двупосочнo (пълен дуплекс), система за предаване на данните, която използва потвърждения за получаване и поддържане управлението на потока. ТСР установява логическа връзка “от край до край” (end-to-end) между двата хоста, които провеждат комуникация. Преди предаване на данни между двете крайни точки се разменя управляваща информация чрез процедура, наречена “ръкостискане” (handshake) , за да се установи връзка. След нейното установяване се стартира предаването на информационния поток. ТСР предава двупосочен непрекъснат поток от байтове (октети), като го пакетира в сегменти. Програмните модули, които реализират протокола ТСР, вземат решенията кога да предават или блокират данните. ТСР е надежден протокол. Това означава, че ТСР поддържа средства, чрез които се извършва възстановяване на повредени или загубени данни, откриват се дублирани данни или такива, които не съответстват на текущата последователност. Всичко това е постигнато чрез присвояване на номер на последователността към всеки предаден октет, като от получаващия ТСР модул се изисква да потвърди, че успешно са приети данните. Ако не се получи потвърждение (АСК) в рамките на даден интервал от време, данните се предават отново.

Помощните програми са ping, arp, netstat, ipconfig, tracert.

Протоколи за трансфер на данни. Internet протоколи

Структура на протоколните слоеве в Интернет, тъй като съществува стандартизирано представяне на архитектурата TCP/IP, обикновено тя се разглежда чрез модел, съставен от четири слоя. Слоевете на модела на ТСР/IP са следните: 

• Слой за мрежов достъп (Network Access Layer); 
• Интернет слой (Internet Layer); 
• Транспортен слой (Host-To-Host Transport Layer); 
• Приложен слой (Application Layer). 

Приложният слой на ТСР/IP обхваща приложния, представителния и сесийния слой на еталонния модел OSI. Транспортният слой на ТСР/IP директно съответства на транспортния слой от модела OSI. Интернет слоят на ТСР/IP съответства на мрежовия слой от модела OSI, а слоят за мрежов достъп на ТСР/IP обхваща каналния и физическия слой от модела OSI.

Интернет протоколът (IP) е основния протокол, използван в Интернет слоя. Той и ТСР са ядрото на групата протоколи ТСР/IP. Всички протоколи, в слоевете под и над IP, използват Интернет протокола за предаване на данни.

Интернет протоколът дефинира основната единица за предаване на данни в Интернет- дейтаграмата, и схемата за адресация на Интернет. Функциите на този протокол включват предаване на данни между слоя за мрежов достъп и транспортния слой, както и маршрутизация на дейтаграми към отдалечени хостове.

IP и IPX адреси. Функция на DHCP. Категоризация на мрежите, характеристики. BOOTP сървъри.

Адресите в Интернет представляват 32-битови двоични числа, които е прието да се записват като четири десетични числа, разделени от точки-наречени IP и IPX адреси.

32-битово двоично число, записвано за удобство като четири десетични числа, разделени с точки, напр. 255.255.255.0. Маската обикновено се състои от две последователни полета от единици и нули, напр.11111111 11111111 11111111 00000000, като единиците указват мрежовата част на даден IP адрес, а нулите - адреса на хоста. Чрез подмрежовата маска се извършва преместване на разделителната линия между двете части на адреса, дефинирана от съответния адресен клас А, В или С. Чрез прилагане на логическата операция, побитово И (AND) между даден IP адрес и подмрежовата му маска, ще получим новата мрежова част на IP адреса. 

DNS сървър - програмата на клиента за задаване на заявка за операция и за визуализиране на извлечената информация, наречена браузър (browser), изпраща към сървъра на домейна DNS адреса URL на търсения ресурс (документ). Сървърът обработва заявката, преобразува буквените имена в цифрови и търси компютъра, който съдържа иформация за ресурса. Ако компютърът се локализира, заявката се изпраща до него посредством спомагателни предаватели (routers, маршрутизатори). Сървърът, който получава заявката, изпраща в отговор търсения документ с помощта на същите или други предаватели. Заявката и отговорът пътуват по мрежата във формата на пакети информация, подготвени от TCP. Всеки от пакетите изминава определен от IP маршрут, който може да бъде различен от маршрутите на останалите пакети. TCP се грижи пакетите да бъдат отново събрани заедно в края на маршрута. Интернет изпълнява множество функции (услуги), свързани с предаване на информация между компютрите и потребителите.

Категории мрежи. Класификация според физическия обхват.

LAN (Local Area Network) – локална компютърна мрежа, която обслужва една организация и е разположена в една сграда.

MAN (Metropolitan Area Network) –обхваща територията на едно населено място или голяма сграда с много разположени в нея организации.

WAN (Wide Area Network) – глобална компютърна мрежа, която използува високоскоростни, далечни комуникации или спътници, за да свърже компютри, намиращи се в различни географски точки.

SAN (Storage Area Network) – мрежа за съхранение на данни, която се използва за свързване на големи масиви от данни към групирани сървари.

Равноправна мрежа (peer-to-peer)-всички компютри са равноправни. Всеки компютър работи като сървар и като клиент, като няма администратор, който да отговаря за цялата мрежа, какви данни да поделят в мрежата. Подходящи са за мрежи до 10 компютъра.

Мрежова оперативна система – системният софтуер на една мрежа, който интегрира компонентите на мрежовия хардуер. Създава и поддържа връзката между сървъра и работните станции. Състои се от две части: софтуер за сървъра и за работната станция (клиента).

Видове компютърни мрежи с архитектура клиент-сървър и peer–to–peer. 

а)client – server - един от компютрите се използва за сървър, а останалите включени в локалнита мрежа компютри работят като работни станции.

б)peer–to–peer - (равен с равен) са характерни с това, че всички свързани в мрежата компютри са “равностойни” или (в превод казано по друг начин могат да работят едновременно и като работни станции и като сървъри. Достъпът до общите мрежови ресурси не се администрира от отделен сървър, както е при мрежите тип клиент-сървър. Този тип мрежи се използва, когато броят компютри е сравнително малък и няма нужда от централизирано съхраняване на файлове и мрежови приложения.

Видове топология при мрежите

Компютърна мрежа с топология тип звезда, кабели, мрежови хардуер и принцип на предаване на данните. 

При топология звезда всяка станция е съединена за централния комуникационен възел чрез две еднопосочни линии- една за предаване и една за приемане. Комуникационният възел може да бъде пасивен (да разпределя влизащите в комуникационния възел сигнали към излизащите от него линии) или активен (цифрова логика приема входните сигнали и след това ги препредава към изходните линии).

Кабелните се разделят в зависимост от броя на използваните оптични влакна.

1. Кабел с усукана двойка проводници - екраниран и не екраниран;

2. Коаксиални кабели;

3. Оптични кабели;

4. Кабели за радиочестотно предаване;

5. Влакнесто оптичният кабел.

Компютърна мрежа с шинна топология, кабелна система, характеристики, принцип на действие. 

Шинната топология представлява магистрала за данни. Тя улеснява включването на нови работни станции в мрежата, но защитата на информацията в нея се осигурява трудно. В сравнение с другите топологии при тази конфигурация общата дължина на кабелите е най-малка. Тя представлява магистрала за данни, свързваща множество работни станции. В тази мрежа станциите проверяват предварително дали се предават данни от шината преди да изпратят своите съобщения. Тъй като възлите са свързани към обща шина, съобщенията минават през всеки от тях по пътя към своите местоназначения. Всяка работна станция проверява дали адресът на съобщението съвпада със собствения и адрес. Тя записва предназначените за нея съобщения в RAM паметта на мрежовата и интерфейсната платка и след това обработва информацията. При тази конфигурация общата дължина на кабелите е най-малка в сравнение с другите топологии на ЛМ. Друго предимство на шинната топология е, че при неизправност в една от работните станции действието на останалата част от мрежата не се нарушава. 

Шинната топология е най-простата. При нея всички станции са свързани чрез мрежови адаптери към общата шина (комуникационна среда). Само една станция може да предава пакети в даден момент от време. Поради това трябва да има управление и контрол на начина на достъп до средата. Предаването на всяка станция се разпространява по цялата шина в двете посоки и може да се приеме от всички станции. Данните се предават в пакети , които съдържат адреса на станцията получател, адреса на станцията, която предава пакета, както и други служебна (контролна) информация.

Компютърна мрежа с кръгова топология , кабели, мрежови хардуер и принцип на предаване на данните.

Кръговата топология обединява предимствата на конфигурациите звезда и шина. Една работна станция се определя като контролен възел за всички мрежови функции. Неизправността на дадена станция не води до разпадане на цялата мрежа. При нея възлите (работните станции) са свързани в кръг. Съобщенията се предават от една станция към друга само в едната посока.

Кабелните се разделят в зависимост от броя на използваните оптични влакна.

1. Кабел с усукана двойка проводници - екраниран и неекраниран;

2. Коаксиални кабели;

3. Оптични кабели;

4. Кабели за радиочестотно предаване

5. Влакнесто оптичен кабел.

Модел OSI.

Моделът OSI представлява седем-слойна архитектура, чийто спецификации определят как се обработва информацията в различните етапи на предаването и. Всеки слой осигурява услуги за по-горния слой.

1)Физически слой - спецификациите за физическия слой обхващат техническите стандарти, необходими за постигането на съвместимост на мрежите. Те засягат нивата на сигналите, синхронизацията на предаването на данните и правилата за установяване на връзката.

2)Канален слой - каналният слой определя как данните се пакетират в кадри за предаване.

3)Мрежовият слой - специфицира механизъм за превключване на пакетите.

4)Транспортен слой - Спецификациите на транспортния слой описват преди всичко процедурите за откриване, коригиране на грешки (например загубени пакети) и повторното предаване на данни

5) Сесийният слой - дефинира функциите, свързани с управлението на мрежата.

6) Представителният слой - на модела OSI специфицира функции, осигуряващи защита на информацията в мрежата от неправомерен достъп.

7) Приложният слой - специфицира функции, свързани с обработката на съобщенията, с отдалеченото включване в мрежата и с осигуряването на статистическа информация, необходима за управлението на мрежата.

Устройства

LAN Hub, Repeater , основни функции

Мрежовата адаптерна карта служи за физически интерфейс между компютъра и мрежовия кабел при реализация на локални компютърни мрежи (LAN).

Предназначение-Мрежовият адаптер функциите на каналното ниво на модела OSI:

• LLC – управление на логическите връзки;
• MAC - управление на достъпа до физическата среда;

Основни функции:

1. Преобразуване и подготовка на данните за изпращане от компютъра към 

мрежовия кабел;

2.Изпращане на данните към друг компютър;

3.Управляване на потока от данни между компютъра и кабелната система.

Концентратор /Hub/ - Концентраторът е централния компонент в мрежа с топология звезда.

Повторители /Repeater/ - Най-простата междумрежова връзка е повторителя. Той осъществява просто приемане и препредаване на електрически сигнали с цел тяхното възстановяване ( усилване).

Предимства на хъбовата архитектура - има някои сериозни предимства пред стандартната мостова организация на чипсетите:

1. Хъбовата организация осигурява по-бърз трансфер на данните. Той е учетворен 4х (с 4 трансфера за един такт) и въпреки по-малката ширина на шината (8 бита) е с двойно по-голям трансфер от PCI.

2. Намалява се натоварването на PCI шината. Хъбовият интерфейс е независим от PCI и не споделя ресурсите с него. Това осигурява по-голяма производителност на всички устройства свързани с PCI шината и облекчава работата на Super I/O чипа.

3. Намалява се опроводяването на дънната платка. С това се повишава сигурността на трансфера на данните.

Мрежови устройства: 

Мостове (Bridges) – служат за свързването на две мрежи в е една. Могат да разделят една мрежа на две по-малки самостоятелни. Мостовете са повторители, но докато класическите повторители чакат сигнали от едната и другата страна, същинските мостове могат: 

1. Да прослушват мрежата от едната и другата си страна и откриват адреса на всяко РС от двете страни на моста; 

2. Да проверяват всяко съобщение на едната страна на моста и да го изпращат на определен адрес от другата страна на моста. Тези възможности позволяват на мостовете да разделят големите мрежи на две по-малки. Например една група РС-та много често комуникира помежду си, друга група РС-та също много често комуникира помежду си , но двете групи групи рядко комуникират помежду си. Точно тук е мястото на моста, той знае кой РС от коя група е и пропуска съобщения, предназначени само за тази група РС-та. По този начин обмена на данни нараства многократно.

Превключватели (Switches) – подобни на мостовете, но те осигуряват 100 пъти по-висока скорост на обмен на информация. Разликата им се състои в това, че те имат вградена вътрешна връзка – сегмент между всеки два порта и по този начин се избира с каква честота да работи ( 2 стандарта: 10 MHz и 100MHz). Превключвателите постоянно следят трафика и си избират работната честота каква да бъде.

Модемът е необходим за осъществяване на връзката между компютъра и телефонната или телевизионната кабелна мрежа. (Модемите за връзка към тези две мрежи са различни). Преобразува генерираните от компютъра данни в подходящи за телефонната или кабелна мрежа сигнали. Чрез модема може да се свържем с друг компютър или Интернет. Модемите могат да бъдат външни или вътрешни , телефонни или кабелни . Външните модеми са в самостоятелна кутия и се включват към един от серийните портове на задния панел на системното устройство. Телефонните модеми изискват свързване към телефонната мрежа. Може да вземете отделен телефонен номер за Интернет връзката или да ползвате наличния телефон - докато сте в Интернет, той става неизползваем за разговор. Импулсите обаче се отчитат като при телефонен разговор. Вътрешните модеми се монтират в системното устройство. Те са по-евтини от външните, поради някои неудобства - външните имат индикатори, по които може да се следи активността им (получаване или изпращане на данни, блокиране и т.н. ) в дадения момент. Освен това могат лесно да се пренасят на друг компютър. Кабелните модеми са по-скъпи, но осигуряват по-надеждна и с пъти по-бърза връзка. Използват оптичните кабели на телевизионната кабелна мрежа. Връзката се доставя от кабелния оператор. Сега навлизат на нашия пазар и вече има достъпни оферти, които могат да се окажат по-евтини, ако ползвате активно Интернет или обменяте информация с компютри на филиали или организации извън Вашата сграда. Елиминират се разходите за ползването на телефона по време на връзката с Интернет. Всички видове модеми се характеризират със скорост на предаване на данните. Измерва се в битове за секунда ( bps) или в килобита в секунда ( kbps). Най-разпространените днес модеми са със скорост 56 kbps. Предлагат се и модеми с допълнителни възможности – факс-модеми. Те могат да се използват с изпращане на компютърни файлове до факс и за получаване на документ, изпратен по факс на компютъра. За по-активна работа с Интернет в по-големи организации може да се използват и модеми, използващи радио или сателитна връзка.