Pamięć Procesor Układy I/O Pamięć Procesor Układy I/O

Bezpieczne posługiwanie się komputerem i oprogramowaniem. Korzystanie
z sieci komputerowej.
1. Budowa i działanie komputera.
a) Definicja komputera.
Określany jako maszyna licząca, przetwarzająca informacje
Uniwersalny system cyfrowy zdolny do wykonywania pewnego zbioru
rozkazów
b) Schemat budowy komputera.
Magistrala
Procesor
Pamięć
Układy I/O
Magistrala odpowiedzialna jest za komunikację pomiędzy procesorem,
pamięcią i urządzeniami wejścia/wyjścia.
Na magistralę składają się następujące szyny:
 adresowa – wysyła informacje z procesora do pamięci pozwalając
odszukać adres poszukiwanej komórki pamięci
 danych – przesyła dane, znajdujące się w pamięci pod wskazanym
adresem do procesora, oraz z procesora
 sterująca – przesyła sygnały sterujące do układów współpracujących
z procesorem. Sygnały te informują o akcji jaka ma być zrealizowana.
Procesor – Urządzenie cyfrowe sekwencyjne potrafiące pobierać dane
z pamięci, interpretować je i wykonywać jako rozkazy. Wykonuje on bardzo
szybko ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji
podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista
rozkazów procesora.
Pamięć RAM (ang. Random Access Memory), Pamięć komputera o dostępie
bezpośrednim (swobodnym), w której czas dostępu do dowolnego jej
elementu jest taki sam. Jest to pamięć ulotna, czyli jej zawartość znika po
wyłączeniu zasilania komputera.
Pamięć ROM (ang. Read-Only Memory), Pamięć komputera, z której
zawartość może być jedynie odczytywana, a nie można w niej niczego zapisać
w komputerze. Kości tej pamięci są zapisywane programami i danymi podczas
ich produkowania. Jest to trwała nieulotna pamięć, jej zawartość nie znika po
wyłączeniu komputera, jak zawartość pamięci RAM.
1
Urządzenia zewnętrzne (peryferyjne) komputera (ang. peripheral device) urządzenie przyłączone do podstawowej jednostki komputera. Urządzenia
współpracujące z komputerem, które nie jest procesorem i pamięcią.
Wśród tych urządzeń można wyróżnić urządzenia wejściowe i urządzenia
wyjściowe, służące odpowiednio do wprowadzania danych oraz otrzymywania
wyników.
c) Podstawowe podzespoły komputera klasy IBM PC, ich parametry,
umiejętność doboru.
- płyta główna. Płyta drukowana na której znajdują się elementy
elektroniki komputera, karty rozszerzeń, banki pamięci, gniazdo procesora
(socket), interfejsy urządzeń peryferyjnych. Na płycie głównej znajduje się
wbudowana pamięć ROM, w której części znajduje się BIOS.
BIOS - podstawowy system wejścia/wyjścia komputera IBM PC. Jego
częścią jest program przechowywany w pamięci stałej ROM komputera,
który jest automatycznie wykonywany po włączeniu komputera. Sprawdza
on konfigurację komputera i poprawność działania jego elementów
składowych. Uruchamia również system operacyjny.
- procesor (CPU) + chłodzenie.
- pamięć RAM
- dysk twardy (HDD) - dysk stały, - pamięć masowa, na stałe
współpracująca z procesorem. Dysk może być złożony z kilku talerzy.
Dane są pamiętane w sektorach, a sektory leżące w jednakowej odległości
od środka dysku tworzą ścieżki. Z kolei ścieżki położone na różnych
talerzach, ale w tej samej odległości od środka dysku, tworzą cylindry.
Pamięć masowa (ang. mass memory, mass storage) – pamięć trwała,
przeznaczona do długotrwałego przechowywania dużej ilości danych,
w przeciwieństwie do pamięci operacyjnej. Pamięć masowa zapisywana
jest na zewnętrznych nośnikach informacji. Nośniki informacji zapisywane
i odczytywane są w urządzeniach zwanych napędami.
- napęd optyczny
- obudowa + zasilacz
- karta graficzna
- inne karty rozszerzeń: karta dźwiękowa, karta sieciowa (z reguły
zintegrowane na płycie głównej)
2. Podział komputerów ze względu na ich przeznaczenie i funkcjonalność.
a) Komputery osobiste
Komputery stacjonarne
Komputery przenośne (laptop, netbook)
Minikomputery (palm top, smartfon itd.)
2
b) Komputery mainframe
Komputer o bardzo dużych rozmiarach, wykorzystywany do
czasochłonnych obliczeń
Komputery typu mainframe używane są jako serwery (sprzętowo)
c) Superkomputery
Komputery o znacznych rozmiarach i ogromnej mocy obliczeniowej
Wykorzystywane do czasochłonnych obliczeń naukowych oraz
symulacji skomplikowanych systemów
Polski największy superkomputer – GALERA znajduje się w Gdańsku.
3. Definicja sieci komputerowych.
„Sieć” jest to połączenie przynajmniej dwóch komputerów ze sobą przy
pomocy medium transmisyjnego.
4. Rodzaje sieci komputerowych.
LAN –Local Area Network. Lokalna sieć komputerowa łącząca grupę
użytkowników, pracujących na stosunkowo niewielkim obszarze.
MAN – Metropolitan Area Network – sieć miejska (korporacyjna) – połączone
ze sobą sieci lokalne.
WAN –Wide Area Network. Rozległy system komunikacyjny, łączący odległe
miejskie sieci komputerowe. Łączność między tymi ośrodkami jest
realizowana za pomocą publicznej sieci telekomunikacyjnej, publicznej sieci
pakietowej lub wydzielonych sieci pakietowych. W połączeniach rozległych
stosowane są łącza kablowe, światłowodowe, mikrofalowe i satelitarne.
5. Podstawowe zastosowania sieci
a) Wymiana plików (danych) między systemami.
b) Wspólne korzystanie z urządzeń zewnętrznych.
c) Wykonywanie programów na innym komputerze.
3
d) Przesyłanie poczty
komputerów.
elektronicznej
między
użytkownikami
różnych
6. Media transmisyjne.
Media przewodowe
a) Skrętka ośmiożyłowa:
- nieekranowana – 8 przewodów w 4 skręconych parach
- ekranowana – dodatkowo ekran w postaci oplotu, większa odporność na
zakłócenia
- foliowana - dodatkowo ofoliowana z przewodem uziemiającym,
przeciwdziała zakłóceniom elektromagnetycznym, stosowana
w technologii Gigabit Ethernet (1 Gb/s)
b) Kabel współosiowy (koncentryczny)
- Cienki Ethernet o średnicy ¼” i dopuszczalnej długości segmentu sieci
wynoszącej 185 m.
- Gruby Ethernet o średnicy ½” i dopuszczalnej długości segmentu
wynoszącej 500 m.
- jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy;
c) Kabel światłowodowy
Transmisja światłowodowa polega na prowadzeniu przez włókno szklane
promieni optycznych generowanych przez laserowe źródło światła.
Wyróżniamy światłowody jednomodowe i wielomodowe
Media bezprzewodowe
Wi-Fi
Bluetooth - technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu
pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak klawiatura,
komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi
4
7. Protokoły sieciowe.
Protokół to język, którego komputer używa do komunikowania się poprzez
sieć. Aby komputery mogły komunikować się ze sobą, muszą używać tego
samego protokołu. Protokółów sieciowych jest wiele, przykładowe z nich to:
-
IPX/SPX (ang. Internet Packet
EXchange)
Zestaw protokołów firmy Novell
EXchange/Sequential
Packet
-
NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
Jest to wyłącznie protokół transportu sieci LAN przeznaczony do
systemów operacyjnych Microsoftu. Opracowany przez firmę IBM
-
TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
Zalety:
- otwartość i niezależność od specyfikacji sprzętowo - programowej
systemów komputerowych,
- możliwość integracji wielu różnych rodzajów sieci
komputerowych,
- wspólny schemat adresacji pozwalający na jednoznaczne
zaadresowanie każdego użytkownika
-
FTP (File Transfer Protocol) Protokół Transmisji Plików
-
HTTP (HyperText Transfer Protocol) Protokół przesyłania dokumentów
hipertekstowych.
-
UDP (User Datagram Protocol).Jest używany przez niektóre programy
zamiast protokołu TCP do szybkiego, uproszczonego, mniej
niezawodnego przesyłania danych między hostami TCP/IP.
-
POP3 (Post Office Protocol version 3). Protokół pozwalający na odbiór
poczty elektronicznej z serwera(poczta przychodząca).
-
IMAP (Internet Message Access Protocol) to internetowy protokół
pocztowy zaprojektowany jako następca POP3.
-
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – protokół komunikacyjny
opisujący sposób przekazywania poczty elektronicznej (poczta
wchodząca).
8. Urządzenia aktywne w sieci.
regenerator (repeater) – jest urządzeniem stosowanym do łączenia
segmentów kabla sieciowego. Regenerator odbierając sygnały z jednego
segmentu sieci wzmacnia je, poprawia ich parametry czasowe i przesyła do
innego segmentu. Może łączyć segmenty sieci o różnych mediach
transmisyjnych.
koncentrator (hub) - jest określany jako wieloportowy regenerator. Pakiety
wchodzące przez jeden port są transmitowane na wszystkie inne porty,
koncentratory pracują w trybie half-duplex (transmisja tylko w jedną stronę
w tym samym czasie).
przełącznik (switch) - Przełączniki działają podobnie do koncentratorów z tą
różnicą, że transmisja pakietów nie odbywa się z jednego wejścia na
5
wszystkie wyjścia przełącznika, ale na podstawie adresów MAC kart
sieciowych przełącznik „uczy się”, a następnie kieruje pakiety tylko do
konkretnego odbiorcy co powoduje wydatne zmniejszenie ruchu w sieci.
W przeciwieństwie do koncentratorów, przełączniki działają w trybie full-duplex
(jednoczesna transmisja w obu kierunkach).
router - urządzenie wyposażone najczęściej w kilka interfejsów sieciowych
LAN, porty obsługujące sieć WAN, pracujący wydajnie procesor
i oprogramowanie zarządzające ruchem pakietów przepływających przez
router.
9. Topologie sieci1.
Topologia gwiazdy (star)
Kable sieciowe połączone są w jednym
wspólnym punkcie, którym jest hub lub switch.
Topologia ta stosowana jest najczęściej
stosowaną topologią we współczesnych sieciach
lokalnych
Wady topologii gwiazdy:
- wysoki koszt spowodowany jest dużą ilością kabla,
- awaria switcha lub huba powoduje unieruchomienie sieci.
Zalety topologii gwiazdy:
- awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci,
- duża elastyczność i skalowalność,
- łatwość monitoringu i konserwacji,
- łatwość wykrywania usterek.
Topologia pierścienia (ring)
Komputery połączone są za pomocą jednego
nośnika informacji w układzie zamkniętym
(pierścieniu). Sygnał wędruje w pętli, od
komputera do komputera, który pełni rolę
wzmacniacza
regenerującego
sygnał
i wysyłającego go do następnego komputera.
1
http://www.sieci.net84.net/index.php?id=3
6
Wady topologii pierścienia:
- awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje
unieruchomienie całej sieci,
- złożona diagnostyka sieci,
- trudne do zlokalizowania usterki,
- pracochłonna rekonfiguracja sieci,
- utrudniona rozbudowa, jeśli w pierścieniu jest wiele stacji.
Zalety topologii pierścienia:
- mała ilości kabli,
- możliwość zastosowania światłowodów,
- możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy przewód łączy dwa
konkretne komputery.
Topologia magistrali (bus)
Wszystkie
elementy
sieci
podłączone
są
do
jednej
magistraliszyny
(zazwyczaj
kablem
koncentrycznym).
Elementy sieci (hosty, serwery)
podłącza się do kabla za pomocą
"trójników" za pomocą złącz BNC.
Na końcach kabla znajduje się
terminator (opornik) aby zapobiec
odbiciu się impulsu i tym samym zajęciu całego dostępnego łącza.
Wady topologii magistrali:
- trudne do zlokalizowania usterki,
- tylko jedna możliwa transmisja w jednym czasie,
- kolizyjność,
- awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny
kolizji,
- słaba skalowalność,
- niewystarczające bezpieczeństwo.
Zalety topologii magistrali:
- małe ilości kabli,
- brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń (koncentratory,
switche),
- niski koszt budowy sieci,
- łatwa instalacja,
- awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci.
10.Podstawowe polecenia serwisowe.
ping, ipconfig, ipconfig –all, netstat, netstat –a, netstat –e, netstat –e –s
7