1 что понимается под конфигурацией вычислительной машины

Инструкционно-технологическая карта практического занятия "Анализ конфигурации вычислительной машины"

Задание 1. Заполните таблицу для вашего рабочего компьютера (в таблицу следует заносить только реальные данные по конфигурации Вашего компьютера, в случае отсутствия какого-либо устройства ставится прочерк)

Таблица №1. Конфигурация рабочего ПК

Тип и модель монитора

Форм-фактор корпуса системного блока

Клавиатура, интерфейс подключения

Вид манипулятора "мыши", интерфейс ее подключения

Интерфейсы подключения периферийных устройств на задней панели системного блока (наименование и количество)

Интерфейсы подключения периферийных устройств на лицевой панели системного блока (наименование и количество)

Процессор, модель и тактовая частота

Объем оперативной памяти

Тип модема и сетевого интерфейса

Наименование и скорость привода для чтения оптических дисков

Модель и объем памяти накопителя на жестких магнитных дисках

Видеоадаптер, модель и объем видеопамяти

Модель звукового адаптера

Версия операционной системы

Другие периферийные устройства (принтер, сканер и т.д.)

Задание 2. Изучите основные сведения о вашем компьютере. Создайте иллюстрацию. Для этого откройте соответствующее окно и скопируйте содержимое экрана в буфер нажатием на клавиатуре клавиши Print Screen. После этого вставьте содержимое буфера в документ Microsoft Word, сохраните документ.

Задание 3. Изучите периферийные устройства вашего компьютера. Создайте иллюстрацию. Для этого откройте соответствующее окно и скопируйте содержимое экрана в буфер нажатием на клавиатуре клавиши Print Screen. После этого вставьте содержимое буфера в документ Microsoft Word, сохраните документ.

Практическое упражнение №2: Составьте конфигурацию основных блоков ПК и периферийных устройств для вычислительных машин различной функциональной направленности:

Домашний мультимедиа ПК

Игровой ПК и мультимедиа центр

Задание 1. Заполните таблицу для каждой конфигурации (в таблицу следует заносить только реальные данные по конфигурации вашего компьютера, в случае отсутствия какого-либо устройства ставиться прочерк).

конфигурация (вычислительной системы)

3.10.21 конфигурация (вычислительной системы) : Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

[ title=»Государственные элементные сметные нормы на пусконаладочные работы. Сборник 2. Автоматизированные системы управления (издание 2008 г. с учетом изменений и дополнений)», приложение 2] [9]

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных.

Конфигурация (вычислительной системы)

Совокупность функции мшаных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характер*, змками этих функционал».них частей, а также харшперистмхами репаемых задач обработки данных

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Полезное

Смотреть что такое «конфигурация (вычислительной системы)» в других словарях:

Конфигурация вычислительной (системы) — Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная основными характеристиками этих функциональных частей, а также характеристиками решаемых задач обработки данных. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

конфигурация — 2.14 конфигурация (configuration): Совокупность процессов информационной системы и способ взаимосвязи этих процессов. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032 2007: Эталонная модель управления данными 3.10 конфигурация: Режим функционирования и другие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Конфигурация — I ж. 1. Очертание, форма чего либо. 2. Взаимное расположение каких либо предметов или соотношение отдельных частей сложных предметов. II ж. Совокупность функциональных частей вычислительной системы и связей между ними, обусловленная их… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

ФЕРп 2001-02: Автоматизированные системы управления (редакция 2008 г.). Автоматизированные системы управления. Федеральные единичные расценки на пусконаладочные работы — Терминология ФЕРп 2001 02: Автоматизированные системы управления (редакция 2008 г.). Автоматизированные системы управления. Федеральные единичные расценки на пусконаладочные работы: Автоматизированная система АС Система, состоящая из персонала и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГЭСНп 2001-02: Автоматизированные системы управления (редакция 2008 г.). Автоматизированные системы управления. Государственные элементные сметные нормы на пусконаладочные работы — Терминология ГЭСНп 2001 02: Автоматизированные системы управления (редакция 2008 г.). Автоматизированные системы управления. Государственные элементные сметные нормы на пусконаладочные работы: Автоматизированная система АС Система, состоящая из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГЭСНп 81-04-02-2001: Государственные элементные сметные нормы на пусконаладочные работы. Сборник 2. Автоматизированные системы управления (издание 2008 г. с учетом изменений и дополнений) — Терминология ГЭСНп 81 04 02 2001: Государственные элементные сметные нормы на пусконаладочные работы. Сборник 2. Автоматизированные системы управления (издание 2008 г. с учетом изменений и дополнений): Автоматизированная система АС Система,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ТЕРп 81-04-02-2001 Ростовская область: Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Ростовской области. Сборник 2. Автоматизированные системы управления — Терминология ТЕРп 81 04 02 2001 Ростовская область: Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Ростовской области. Сборник 2. Автоматизированные системы управления: Автоматизированная система АС Система, состоящая из персонала … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ТЕРп Калининградской области 2001-02: Автоматизированные системы управления. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Калининградской области — Терминология ТЕРп Калининградской области 2001 02: Автоматизированные системы управления. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Калининградской области: Автоматизированная система АС Система, состоящая из персонала и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ТЕРп Краснодарского края 2001-02: Автоматизированные системы управления. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Краснодарском крае — Терминология ТЕРп Краснодарского края 2001 02: Автоматизированные системы управления. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы в Краснодарском крае: Измерительный преобразовать: а, (датчик), измерительный прибор Измерительные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Р 50.1.048-2004: Информационно-телекоммуникационные игровые системы. Термины и определения — Терминология Р 50.1.048 2004: Информационно телекоммуникационные игровые системы. Термины и определения: 2.3.25 адаптивное сопровождение: Изменение программного продукта после поставки, обеспечивающее его работоспособное состояние в измененных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Уровни программной конфигурации компьютера блок схема

Уровни программной конфигурации компьютера блок схема

Состав вычислительной системы называют конфигурацией. Конфигурация вычислительной системы включает аппаратные и программные средства, которые представляют собой отдельно аппаратную конфигурацию и программную конфигурацию.

3.1. Аппаратная конфигурация вычислительной системы

Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную конструкцию – аппаратную конфигурацию, необходимую для исполнения конкретных видов работ, которую можно собирать из готовых блоков и узлов. По способу расположения устройств различают внутренние и внешние устройства. Внешними, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода данных и некоторые устройства, предназначенные для длительного хранения данных.

Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью аппаратных интерфейсов.

Аппаратными интерфейсами называют переходные аппаратно-логические устройства.

Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами.

Протокол – это совокупность технических условий, обеспечивающих взаимное согласование различных устройств при их совместной работе.

Многочисленные интерфейсы, присутствующие в любой вычислительной системе, можно условно разделить на последовательные и параллельные. Через последовательные интерфейсы данные предаются последовательно бит за битом, а через параллельные – одновременно группами битов. При этом количество битов, участвующих в одной посылке, определяется разрядностью интерфейса (8, 16, 24, 32, 64-разрядные).

Поскольку обмен данными через последовательные интерфейсы производится битами, их производительность измеряют битами в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с). Последовательные интерфейсы применяют для подключения “медленных” устройств, когда нет существенных ограничений на продолжительность обмена данными.

Так как обмен данными через параллельные интерфейсы производится группами битов (байтами), то их производительность измеряется байтами в секунду (байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с). Параллельные интерфейсы применяют для подключения быстродействующих устройств там, где важна скорость передачи данных.

3.2. Базовая аппаратная конфигурация компьютера

Компьютер – это электронный прибор (универсальная техническая система), предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Конфигурацию компьютера (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Однако существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. Понятие базовой конфигурации по мере развития техники может меняться. В настоящее время в состав базовой конфигурации включают: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.

Системный блок является основным узлом, внутри которого установлены наиболее важные компоненты:

1. Материнская плата – основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:
   • процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;
   • микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих функциональные основные возможности материнской платы;
   • шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
   • оперативная память (оперативное запоминающее устройство ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;
   • постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных и даже при выключенном компьютере;
   • разъёмы для подключения дополнительных устройств (слоты).
2. Жёсткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ. Управление работой жёсткого диска выполняет аппаратно-логическое устройство – контроллер жёсткого диска. К основным параметрам жёстких дисков относятся ёмкость и производительность. Ёмкость современных жёстких дисков может достигать нескольких десятков Гбайт. Производительность диска оценивается скоростью внутренней передачи данных, которая может достигать 30 – 80 Мбайт/с. С производительностью диска, кроме скорости внутренней передачи данных, напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени необходимый для поиска нужных данных. Этот показатель может составлять 5 – 10 микросекунд (мкс), в зависимости от скорости вращения диска.
3. Дисковод гибких дисков – специальный накопитель для оперативного переноса небольших объёмов информации на гибкие магнитные диски (дискеты) или с дискет на жёсткий диск или в ОЗУ.
4. Дисковод компакт-дисков CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска) – устройство для считывания больших объёмов числовых данных с помощью лазерного луча. Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения была принята скорость чтения 150 Кбайт/с. Двукратная скорость чтения 300 Кбайт/с, 4-х кратная – 600 Кбайт/с и т. д.
5. Видеокарта (видеоадаптер) – это устройство, образующее совместно с монитором, видеоподсистему компьютера. Видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти. Одним из важнейших параметров видеосистемы является разрешение экрана. Для каждого размера монитора существует своё оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер. Для монитора размером 15 дюймов оптимальное разрешение экрана составляет 880х600, для 17 дюймов – 1024х768, для 19 дюймов – 1280х1024 (1 дюйм равен 2,54 см). Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нём видеопамяти.
6. Звуковая карта – устройство, выполняющее вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот.

Монитор – устройство визуального представления данных. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты. Стандартные размеры мониторов 14,15, 17, 19, 20 и 21 дюймов. Маска – это панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями, которая расположена перед люминофором. Шаг маски – это расстояние между отверстиями или щелями. Чем меньше шаг маски, тем чётче и точнее изображение. В современных мониторах шаг маски составляет 0,25 – 0,27 мм. Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. В настоящее время минимальная величина частоты регенерации составляет 75 Гц, нормальная – 85 Гц и комфортная – 100 и более Гц. Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время самые жёсткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия) установлены в стандарте ТСО-99.

Клавиатура – клавишное устройство управления компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс (взаимодействие) пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от неё отклик.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Работу мыши обеспечивает специальная системная программа – драйвер мыши. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт, и обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам. Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя.

Кроме базовой конфигурации компьютера в его состав могут входить и периферийные устройства. Периферийные устройства компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря периферийным устройствам, компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.

Классификация периферийных устройств по назначению.

1. Устройства ввода данных:
   • специальные клавиатуры;
   • специальные манипуляторы;
   • планшетные сканеры;
   • ручные сканеры;
   • барабанные сканеры;
   • сканеры форм;
   • штрих-сканеры;
   • графические планшеты (дигитайзеры);
   • цифровые фотокамеры).
2. Устройства вывода данных:
   • матричные принтеры;
   • лазерные принтеры;
   • светодиодные принтеры;
   • струйные принтеры.
3. Устройства хранения данных:
   • стримеры;
   • ZIP-накопители;
   • накопители HiFD;
   • накопители JAZ;
   • магнитооптические устройства.
4. Устройства обмена данными (модемы).

3.3. Программная конфигурация вычислительной системы

Программа – это упорядоченная последовательность команд. Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. В программной конфигурации между её программами существует взаимосвязь, то есть имеет место межпрограммный интерфейс. Возможность существования такого интерфейса основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия. На практике межпрограммный интерфейс (взаимодействие) обеспечивается путём распределения программного обеспечения по нескольким взаимодействующим между собой уровням. Эти уровни представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Уровни программного обеспечения подразделяются на: базовый, системный, служебный и прикладной уровни.

Базовый уровень – самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами и, как правило, программные средства входят непосредственно в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах ПЗУ. Программы и данные записываются в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Системный уровень – переходной. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют “посреднические” функции. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств. Они входят в состав программного обеспечения системного уровня. Программы, отвечающие за взаимодействие с пользователем, называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Если компьютер оснащён программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и с пользователем. Наличие ядра операционной системы – непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.

Служебный уровень – это служебные программы, обеспечивающие взаимодействие с программами базового и системного уровней. Служебные программы (утилиты) предназначены для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

Классификация служебных программ

1. Диспетчеры файлов (файловые менеджеры), которые выполняют операции, связанные с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок), удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре.
2. Средства сжатия данных (архиваторы), которые предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение, повышает эффективность использования носителя (устройства памяти) за счёт того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации. Архиваторы часто используют для создания резервных копий ценных данных.
3. Средства просмотра и воспроизведения , предназначенные для просмотра и воспроизведения документов без загрузки их в “родительскую” прикладную систему.
4. Средства диагностики , предназначенные для автоматизации процессов диагностики аппаратного и программного обеспечения.
5. Средства контроля (мониторинга), предназначенные для того, чтобы следить за процессами, происходящими в компьютерной системе.
6. Мониторы установки , предназначенные следить за тем, чтобы не происходило нарушений работоспособности прочих программ при установке и удалении программного обеспечения.
7. Средства коммуникации (коммуникационные программы), предназначенные для установления соединений с удалёнными компьютерами. Для обслуживания передачи сообщений электронной почты, обеспечения пересылки факсимильных сообщений и множества других операций в компьютерных сетях.
8. Средства обеспечения компьютерной безопасности – это средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.

Прикладной уровень – комплекс прикладных программ, с помощью которых на рабочем месте обеспечивается выполнение конкретных задач.

Классификация прикладных программ:

1. Текстовые редакторы , предназначенные для ввода и редактирования текстовых данных.
2. Текстовые процессоры , обеспечивающие ввод, редактирование текста и форматирование (оформление) документов, предназначенных для печати, а также электронных документов, предназначенных для отображения на экране.
3. Графические редакторы , предназначенные для создания и (или) обработки графических изображений.
4. Системы управления базами данных (СУБД), предназначенные для создания структуры базы данных, предоставления средств для заполнения этой структуры или импорта данных из таблиц других баз данных, обеспечения возможности доступа к данным, а также предоставления средств поиска и фильтрации данных.
5. Электронные таблицы – это комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки.
6. Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы), предназначенные для проектно-конструкторских работ.
7. Настольные издательские системы , предназначенные для автоматизации процесса вёрстки полиграфических изданий.
8. Экспертные системы , предназначенные для анализа данных, содержащихся в базах значений, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя.
9. Редакторы HTML (Web-редакторы), предназначенные для создания и редактирования Web-документов (Web-страниц Интернета).
10. Браузеры – это программные средства, предназначенные для просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML.
11. Интегрированные системы делопроизводства , предназначенные для автоматизации рабочего места руководителя (создания, редактирования и форматирования простейших документов, централизации функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, диспетчеризации и мониторинга документооборота предприятия, координации деятельности подразделений, оптимизации административно-хозяйственной деятельности и поставки по запросу оперативной и справочной информации).
12. Бухгалтерские системы – это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами данных.
13. Финансовые аналитические системы , предназначенные для банковских и биржевых структур.
14. Геоинформационные системы (ГИС), предназначенные для автоматизации картографических и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами.
15. Системы видеомонтажа , предназначенные для цифровой обработки видеоматериалов (монтажа, создания видеоэффектов, устранения дефектов, наложения звука, титров и субтитров).
16. Обучающие, развивающие, справочные и развлекательные системы и программы , представляющие отдельные категории прикладных программных средств и обладающие своими развитыми внутренними системами классификации.

3.4. Локальные и глобальны компьютерные сети

При соединении двух и более компьютеров образуется компьютерная сеть. Для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и программное обеспечение (сетевые программные средства).

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на модели взаимодействия открытых систем – Model of Open System Interconnections ( OSI ). Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов – International Standards Organization ( ISO ). Согласно модели ISO / OSI архитектура компьютерных сетей включает семь уровней: прикладной , уровень представления , сеансовый уровень , транспортный , сетевой , уровень соединения и физический . Самый верхний уровень – прикладной . На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Самый нижний уровень – физический . Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путём их перемещения с верхнего уровня на нижний. Затем транспортировка и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний уровень.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней действуют специальные стандарты – протоколы . Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети ( аппаратные протоколы ) и взаимодействия программ данных ( программные протоколы ). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства ( интерфейсы ) и программные средства ( программы поддержки протоколов ).

В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети подразделяются на локальны и глобальные.

В локальных компьютерных сетях преимущественно используется единый комплект протоколов для всех участников. По территориальному признаку локальные сети отличаются компактностью. Они могут объединять компьютеры одного помещения, этажа, здания, группы компактно расположенных сооружений. Создание локальных сетей характерно для отдельных предприятий или отдельных подразделений предприятий.

Глобальные сети имеют, как правило, увеличенные географические размеры. Они могут объединять как отдельные компьютеры, так и отдельные локальные сети, в том числе и использующие различные протоколы. Создание глобальных сетей характерно для предприятия или отрасли занимающих обширную территорию. В этом случае в одну глобальную сеть могут объединяться отдельные локальные сети. Такие локальные сети связывают между собой с помощью традиционных каналов связи (кабельных, радиорелейных, спутниковых). Для связи между собой нескольких локальных сетей, работающих по разным протоколам, служат специальные средства, называемые шлюзами. При подключении локальной сети предприятия к глобальной сети важную роль играет сетевая безопасность. К числу мер безопасности относятся:

• ограничение доступа в локальную сеть извне для посторонних лиц;
• ограничение выхода за пределы локальной сети для сотрудников предприятия, не имеющих соответствующих прав;
• установление между локальной и глобальной сетями брандмаурэров . Брандмауэром может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному перемещению данных между сетями.

Предназначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

• обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов;
• обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати ( сетевой принтер ), ресурсы жёстких дисков одного выделенного компьютера ( файлового сервера ). Это же относится и к программному, и к информационному обеспечению. Совокупность приёмов разделения и ограничения прав участников локальной сети называется политикой сети . Управление сетевыми политиками называется администрированием сети . Лицо, управляющее организацией работы участников сети, называется системным администратором .

В модели ISO / OSI обмен данными между удалёнными клиентами сети происходит:

• на прикладном уровне пользователь с помощью специальных приложений создаёт документ (сообщение, рисунок и тому подобное);
• на уровне представления операционная система его компьютера фиксирует, где находятся созданные данные (в оперативной памяти, в файле на жёстком диске и тому подобное) и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем;
• на сеансовом уровне компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на выход в сеть и передают документ к протоколам транспортного уровня;
• на транспортном уровне документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети;
• сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети;
• уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня;
• реальная передача данных происходит на физическом уровне. здесь нет ни документов, ни пакетов, ни даже байтов – только биты. Средства физического уровня находятся за пределами компьютера. В локальных сетях это оборудование самой сети. В глобальных сетях это линии телефонной связи, коммутационное оборудование телефонных станций и тому подобное.

На компьютере получателя информации происходит обратный процесс преобразования данных от битовых сигналов до документа.

Архитектура, организация и конфигурация ЭВМ

Архитектура ЭВМ — абстрактное определение ЭВМ в терминах основных функциональных модулей, языков программирования и структур данных. Архитектура не определяет особенности реализации аппаратной части ЭВМ, времени выполнения команд, степени параллелизма, ширины шин и других аналогичных характеристик. Архитектура отображает аспекты структуры ЭВМ, которые являются видимыми для пользователя-программиста: систему команд, режимы адресации, форматы данных, набор программно-доступных регистров. Одним словом, термин «архитектура» используется для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.

Термин организация ЭВМ определяет описание того, как реализованы возможности ЭВМ.

Весьма часто употребляется термин конфигурация ЭВМ, под которым понимается компоновка вычислительного устройства с четким определением характера, количества, взаимосвязей и основных характеристик его функциональных элементов.

Таким образом, по цепочке архитектура → организация → конфигурация мы переходим от абстрактного определения к описанию конкретной ЭВМ.

Термин «архитектура системы» часто употребляется как в узком, так и в широком смысле этого слова. В узком смысле под архитектурой понимается архитектура набора команд. Архитектура набора команд служит границей между аппаратурой и программным обеспечением и представляет ту часть системы, которая видна программисту или разработчику компиляторов. Следует отметить, что это наиболее частое употребление этого термина. В широком смысле архитектура охватывает понятие организации системы, включающее такие высокоуровневые аспекты разработки компьютера как систему памяти, структуру системной шины, организацию ввода/вывода и т.п.

Применительно к вычислительным системам термин «архитектура» может быть определен как распределение функций, реализуемых системой, между ее уровнями, точнее как определение границ между этими уровнями. Таким образом, архитектура вычислительной системы предполагает многоуровневую организацию.

Архитектура первого уровня определяет, какие функции по обработке данных выполняются системой в целом, а какие возлагаются на внешний мир (пользователей, операторов, администраторов баз данных и т.д.). Система взаимодействует с внешним миром через набор интерфейсов: языки (язык оператора, языки программирования, языки описания и манипулирования базой данных, язык управления заданиями) и системные программы (программы-утилиты, программы редактирования, сортировки, сохранения и восстановления информации).

Интерфейсы следующих уровней могут разграничивать определенные уровни внутри программного обеспечения. Например, уровень управления логическими ресурсами может включать реализацию таких функций, как управление базой данных, файлами, виртуальной памятью, сетевой телеобработкой. К уровню управления физическими ресурсами относятся функции управления внешней и оперативной памятью, управления процессами, выполняющимися в системе.

Следующий уровень отражает основную линию разграничения системы, а именно границу между системным программным обеспечением и аппаратурой. Эту идею можно развить и дальше и говорить о распределении функций между отдельными частями физической системы. Например, некоторый интерфейс определяет, какие функции реализуют центральные процессоры, а какие — процессоры ввода/вывода.

Архитектура следующего уровня определяет разграничение функций между процессорами ввода/вывода и контроллерами внешних устройств. В свою очередь можно разграничить функции, реализуемые контроллерами и самими устройствами ввода/вывода (терминалами, модемами, накопителями на магнитных дисках и лентах). Архитектура таких уровней часто называется архитектурой физического ввода/вывода.