Контрольная работа по "Информатике

Итак, накопитель содержит один или несколько дисков (Platters), т.е. это носитель, который смонтирован на оси - шпинделе, приводимом в движение специальным двигателем (часть привода). Скорость вращения двигателя для обычных моделей составляет около 3600 об/мин. Понятно, чем выше скорость вращения, тем быстрее считывается информация с диска (разумеется, при постоянной плотности записи), однако пластины носителя при больших оборотах могут просто физически разрушиться. Тем не менее в современных моделях винчестеров скорость вращения достигает 4500, 5400 или даже 7200 об/мин.

Сами диске представляют собой обработанные с высокой точностью керамические или алюминиевые пластины, на которые нанесен специальный магнитный слой (покрытие). В некоторых случаях используются даже стеклянные пластины. Надо отметить, что за последние годы технология изготовления этих деталей ушла далеко вперед. В старых накопителях магнитное покрытие обычно выполнялось из оксида железа. В настоящее время для покрытий используются гамма-феррит-оксид, изотропный оксид и феррит бария, однако наиболее широкое распространение получили диски с напыленным магнитным слоем, а точнее, с металлической пленкой (например, кобальта).

Количество дисков может быть различным - от 1 до 5 и  выше, число рабочих поверхностей при этом соответственно в 2 раза больше, правда, не всегда. Иногда наружные поверхности крайних дисков или одного из них не используются для хранения данных, при этом число рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.

Наиболее важной частью любого накопителя являются головки  чтения/записи (read/write head). Как правило, они находятся на специальном позиционере, который напоминает рычаг звукоснимателя на проигрывателе грампластинок (тонарм). Это и есть вращающийся позиционер головок (head actuator). К слову сказать, существуют также и линейные позиционеры, по своему принципу движения напоминающие тангенциальные тонармы.

Заметим, что в  современных винчестерах головки  как бы “летят” на расстоянии доли микрона (обычно около 0,13 мкм) от поверхности  дисков, не касаясь их. Кстати, в жестких  дисках выпуска 80 года это расстояние составляло еще 1,4 мкм, в перспективных же моделях ожидается его уменьшение до 0,05 мкм.

Кроме всего перечисленного, внутри любого винчестера обязательно  находится печатная плата с электронными компонентами, которые необходимы для  нормального функционирования устройства привода. Например, электроника расшифровывает команды контроллера жесткого диска, стабилизирует скорость вращения двигателя, генерирует сигналы для головок записи и усиливает их от головок чтения и т.п. В настоящее время в ряде винчестеров применяются даже цифровые сигнальные процессоры DSP (Digital Signal Processor).

Непременными компонентами большинства винчестеров являются специальные внутренние фильтры. По понятным причинам большое значение для работы жестких дисков имеет  частота окружающего воздуха, поскольку грязь или пыль могут вызвать соударение головки с диском, что однозначно приведет к выходу его из строя.

В накопителях на оптических дисках в качестве носителя используется диск, покрытый отражающим веществом со специальными оптическими свойствами. Наиболее распространенным видом оптических накопителей является компакт-диск (CD).

Стандартный компакт-диск состоит из основы, отражающего и защитного слоев. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой. Отражающий слой покрывается сверху защитным слоем лака — так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта с внешней средой.

Информация  записана на диске в виде спиральной дорожки, идущей от центра к краю диска, на которой расположены углубления (так называемые питы). Информация кодируется чередованием питов (условно — логической единицей) и промежутков между ними (условно логических нулей). Лазерный луч головки привода проходит по дорожке и по характеру отраженного луча считывает информацию.

Наиболее  распространены диски CD-ROM, па которые информация наносится фабрично и не может быть изменена. Существуют также диски и приводы CD-R, которые позволяют однократно записывать CD на специальные заготовки, и CD-RW, которые могут записывать и читать компакт-диски.

Компакт-диски  имеют низкую цену, высокое быстродействие и срок хранения данных, измеряемый десятками лет.

В последние  годы большое распространение получили диски DVD (Digital Versatile Disk — цифровой универсальный диск). Изначально изобретенный для записи цифрового видео, сейчас он используется для хранения больших объемов (до нескольких гигабайт) информации. По своему строению DVD-диски очень схожи с компакт-дисками.

Существуют  также накопители, в которых применяется  комбинация магнитных и оптических свойств вещества. Такие накопители называют магнитооптическими.

 Если  говорить о твердотельных или  полупроводниковых накопителях,  то от жестких классических  дисков они разнятся тем, что  основным средством для архивирования  и хранения информации выступают  не магнитные носители, а полупроводники.  
В принципе, SSD накопители можно сравнить с флэш, подключаемой через USB, поскольку аналогичный тип хранения и архивирования информации уже используется в них – в чипах, которые сохраняют данные даже в случае отсутствия питания. Разница между SSD и флэш накопителями заключается в емкости и форм-факторе. Если флэшка предназначена для внешней передачи имеющейся информации, то задача твердотельного накопителя – передавать данные внутри корпуса компьютера вместо жесткого диска.  

Если сравнивать твердотельный накопитель с жестким  магнитным диском, то большая часть  преимуществ оного лежит в  основе отсутствия движущихся частей (их заменяют чипы флэш-памяти), в результате чего снижается потребляемая мощность, повышается надежность и обеспечивается более быстрый доступ к информации.  
Снижение потребляемой энергии можно назвать ключевой причиной, почему в портативных компьютерах разработчики все чаще стали использовать твердотельные накопители. Несмотря на то, что промышленность принимает отчаянные меры для решения данного вопроса, в результате чего и появляются гибридные модели жестких дисков, результаты пока что отсутствуют. 
Что касается надежности, то этот параметр твердотельных накопителей оценят владельцы портативных компьютеров. Ведь жесткий диск, вернее, его пластины отличаются достаточно большой чувствительностью и хрупкостью. Одно неверное движение, и диск запросто может стать непригодным. Твердотельные же накопители держат всю информацию в памяти, а за счет минимального количества подвижных частей устройства меньше подвержены грубому воздействию. 
Поскольку SSD накопитель не вращается, данные считываются практически мгновенно. Жесткие магнитные диски не имеют такой возможности. Жесткие гибридные диски обладают лучшими показателями. Особенно это касается новых технологий Smart Response Technology и Intel, выстроенных на способах кеширования сходных с методами, которые применяются в твердотельных накопителях.

Несмотря  на обилие преимуществ SSD накопители на сегодня имеют один, не столь существенный, но, все же, недостаток – ограничение в сроках службы. Ячейки ставятся непригодными после определенного количества циклов записи. Однако для большего числа пользователей данный недостаток не является таковым, поскольку ограничения в циклах записи позволяют SSD накопителям служить куда больше, чем компьютерной системе со средними показателями. А это ни много, ни мало, а 5 лет и больше.

3. Компьютерные сети, основные  понятия. Среда передачи данных. Технологии локальных компьютерных  сетей.

 Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры в сети можно  соединять:

непосредственно друг с другом (так называемое двухточечное соединение);

через промежуточные узлы связи.

Компьютеры, подключенные к  сети, могут выполнять две функции: они могут быть рабочими станциями  или серверами. 

Рабочая станция - это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером, как правило, за ними работают пользователи. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции. Обычно главными требованиями являются требования к быстродействию и к объему оперативной памяти. 

Серверы - это компьютеры, которые управляют всей сетью и накапливают у себя все данные рабочих станций. Серверы могут работать в автоматическом режиме - они стоят без клавиатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осуществляют функции управления сетью и концентрации данных. Администратор сети - лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

Обычно в качестве сервера  выбирается самый большой и мощный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов - компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому за короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к которым не предъявляются такие высокие требования. 

Принято различать локальные  и глобальные сети. В сущности, главная  разница между ними понятна уже  по названиям, но есть и некоторые  существенные технологические отличия.  

Локальные сети (от английского local - местный) - это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными (от английского corporate - корпоративный, общий). Примеры: банковская сеть, сеть учебного заведения. 

Важнейшей характеристикой  локальных сетей является скорость передачи данных, поэтому компьютеры соединяются с помощью высокоскоростных адаптеров со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит/с. В локальных сетях применяются высокоскоростные цифровые линии связи. Кроме того, локальные сети должны легко адаптироваться, обладать гибкостью: пользователи должны иметь возможность располагать компьютеры, подключенные к сети там, где понадобится, добавлять или перемещать компьютеры или другие устройства, а также по необходимости отключать их без прерываний в работе сети. 

Объединение компьютеров  в единую сеть предоставляет пользователям  сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Сеть - это не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое. С помощью компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических ресурсов, что благотворно воздействует на психологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реальной жизни. 
Компьютерные сети - система связи компьютеров или компьютерного оборудования. Основные понятия в дальнейшем будут так или иначе связаны с данным определением. Компьютерная сеть позволяет пользователям совместно использовать ресурсы всех компьютеров, входящих в её состав. Локальная вычислительная сеть – это коммуникационная система небольшого количества компьютеров, связанных совместно используемой средой передачи данных, расположенных на некотором пространстве в пределах одного или нескольких соседних зданий с целью совместного использования компьютерных ресурсов.  Глобальные вычислительные сети -  сети, соединяющие компьютеры, географически удалённые на большие расстояния друг от друга. От локальных сетей они отличаются более протяженными коммуникациями. Глобальная сеть объединяет локальные сети, именно по ней распространяются различные виды вредоносных программ. Городская сеть предоставляет возможность пользования информационными ресурсами в рамках целого города. В составе сети компьютеры выполняют такие функции как организация доступа к сети, управление распространением информации, предоставлением различных ресурсов пользователям, включённым в сеть. Понятие удалённого доступа подразумевает возможность пользователя взаимодействовать с удаленной машиной и выполнять на ней интерактивный (т. е. в режиме реального времени) сеанс работы.

Понятие пакета, применяемое в компьютерной сфере, подразумевает, что каждый компьютер, подключённый к сети, имеет встроенный сетевой адаптер, подключаемый к  кабельной системе, и, перед подачей  по сети, вся информация формируется в пакеты. Сетевые адаптеры общаются между собой, передавая и принимая пакеты с информацией. Каждый пакет состоит из двух основных частей: Заголовок и Данные. Заголовок содержит адрес компьютера-отправителя и адрес компьютера-получателя. Данные содержат передаваемую информацию. Переданный в сеть пакет отправляется на все компьютеры. Получив пакет, они читают заголовок, и только тот компьютер, которому этот пакет адресован, прочтет данные из этого пакета.

Под средой передачи данных понимают физическую субстанцию, по которой происходит передача электрических сигналов, использующихся для переноса той или иной информации, представленной в цифровой форме.

Среда передачи данных может  быть естественной и искусственной. Естественная среда - это существующая в природе среда; чаще всего естественной средой для передачи сигналов является атмосфера Земли, но возможно также использование других сред - безвоздушного пространства, воды, грунта, корабельного корпуса и т.д. Соответственно под искусственными понимают среды, которые были специально изготовлены для использования в качестве среды передачи данных. Представителями искусственной среды являются, например, электрические и оптоволоконные (оптические) кабели.

4. Устройства  для работы в компьютерных  сетях. Подключение к сети Интернет. Преимущества и недостатки различных вариантов.

Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.

Активное  сетевое оборудование.

Под этим названием  подразумевается оборудование, за которым  следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. являются активным сетевым оборудованием. Напротив — повторитель (репитер)] и концентратор (хаб) не являются АСО, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и ничего «интеллектуального» собой не представляют. Но управляемые хабы относятся к активному сетевому оборудованию, так как могут быть наделены некой «интеллектуальной особенностью»

Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например - кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель, концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д. Также, к пассивному оборудованию можно отнести монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы. Монтажные шкафы разделяют на: типовые, специализированные и антивандальные. По типу монтажа: настенные и напольные и другие. 
Современный интернет развивается настолько стремительно, что подключиться к нему может почти каждый. Правда возможности у всех разные, а от них как раз и зависит выбор способа подключения к интернету.  
1. Подключение через Dial-Up модем. 
2. Подключение через ADSL модем. 
3. Подключение через мобильный телефон. 
4. Подключение через кабельное телевидение. 
5. Подключение через выделенный канал. 
6. Радиоинтернет - подключение с помощью специальной антенны. 
7. Подключение через CDMA или GSM модем. 
8. Спутниковый интернет - подключение через спутник.