Компьютерные сети. Табличные процессоры

ЗАДАНИЕ 1

Виды  компьютерных сетей, физические каналы связи.

      Компьютерной  вычислительной сетью называют совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователя средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).

      Все устройства, подключаемые к сети, можно  разделить на три функциональные группы: рабочие станции, серверы  сети и коммутационные узлы.

      Рабочая станция (workstation) — это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему, но при этом ему доступны ресурсы сети.

      Сервер  сети (server) — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например хранение данных общего пользования, печать документов. По выполняемым функциям серверы подразделяются на файловый сервер, сервер баз данных и сервер прикладных программ.

      К коммутационным узлам сети относятся следующие устройства: повторители, коммутаторы (мосты), маршрутизаторы и шлюзы.

      Классификация сетей производится по ряду параметров.

      КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО МАСШТАБАМ

      Существующие  сети по широте охвата пользователей  можно классифицировать следующим образом: глобальные, региональные (городские) и локальные.

      Глобальные  вычислительные сети (WAN) объединяют пользователей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. В общем случае компьютер может находиться к любой точке земного шара. Это обстоятельство делает экономически невозможным прокладку линий связи к каждому компьютеру, поэтому используются уже существующие линии связи, например телефонные линии и спутниковые линии связи. Абоненты таких сетей могут находиться на расстоянии 10... 15 тыс. км. Обычно скорости WAN лежат в диапазоне от 9,6 Кбит/с до 45 Мбит/с.

      Региональные  вычислительные сети (MAN) объединяют различные города, области и небольшие страны. Абоненты могут находиться в 10 ... 100 км. И настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальным сетям не отличается. Типичные MAN работают со скоростями от 56 Кбит/с до 100 Мбит/с.

      Локальные вычислительные сети (ЛВС, или LAN) объединяют компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер локальных сетей не превышает нескольких километров (до 10 км). В качестве физической линии связи в таких сетях применяются витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконный кабель. Например, типичная LAN занимает пространство такое же, как одно здание или небольшой научный городок, и работает со скоростями от 4 Мбит/с до 2 Гбит/с.

      Локальная вычислительная сеть — это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (сетевого оборудования, принтеров, сканеров и т.п.), объединенных с помощью кабелей и сетевых контроллеров, работающая под управлением сетевой операционной системы.

      Для ускорения передачи информации между  компьютерами в локальной сети используются специальные сетевые контроллеры, а все компьютеры в сети работают под управлением сетевого программного обеспечения.

      Основное  отличие локальных сетей от глобальных заключается в использовании  качественных линий связи. Все остальные отличия являются производными.

      КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО ТОПОЛОГИИ, ИЛИ АРХИТЕКТУРЕ

      Топология сети — это логическая схема соединения компьютеров каналами связи. Чаще всего в локальных сетях используется одна из трех основных топологий:

• моноканальная (шинная)

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного  пути, доступного для всех рабочих  станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. На концах коммуникационного пути размещаются терминаторы, служащие для гашения сигнала. 

Структура шинной топологии вычислительной сети 

• кольцевая

При кольцевой  топологии сети рабочие станции  связаны одна с другой по кругу: последняя рабочая станция связана с первой, при этом коммуникационная связь замыкается в кольцо. 

Структура кольцевой топологии вычислительной сети 

• звездообразная

Этот тип  топологии предполагает, что головная машина получает и обрабатывает все  данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети. 

    Структура звездообразной топологии вычислительной сети

      КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО СТАНДАРТАМ ОРГАНИЗАЦИИ

     Существует  множество стандартов, обеспечивающих функционирование сети. К ним относятся Token Ring, ATM, Apple-Talk, Ethernet и др. Большинство современных ЛВС строятся по стандарту Ethernet.

     В настоящий момент есть три разновидности сетей Ethernet, различающихся по скорости передачи данных. Точнее говоря, базовым стандартом является Ethernet, остальные всего лишь его развитие. Обычный Ethernet - это скорость до 10 Мбит/с, East Ethernet — скорость до 100 Мбит/с, (Gigabit Ethernet — скорость до 1 Гбит/с.

     Технологии  Ethernet и East Ethernet наиболее часто применяются на практике и обеспечивают работу большинства сетевых приложений. Gigabit Ethernet является относительно новой технологией и используется пока достаточно редко: для обеспечения работы «тяжелых» приложений.

      СРЕДА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

     В современных сетях в качестве такой среды чаще всего используются различные виды кабелей и радиосвязь в различных диапазонах.

     В локальных сетях широкое распространение  получила именно кабельная связь. Кабель представляет собой проводник, помещенный в изолирующие материалы. Наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптико-волоконные линии.

     Рассмотрим  типы наиболее распространенных кабельных  соединений.

     Витая пара — это наиболее распространенное и дешевое кабельное соединение, представляющее собой пару скрученных проводов. Она обеспечивает достаточную скорость передачи данных (до 100 Мбит/с), проста в монтаже и нетребовательна в эксплуатации. Монтаж сети на витой паре ведется только по звездообразной топологии. Единственным недостатком применения этого вида кабеля является небольшая длина луча «звезды» (до 100 м), что необходимо учитывать при построении сетей в многоэтажных зданиях, а также в больших офисах.

     Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи данных по коаксиальному кабелю от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с.

     Коаксиальный кабель используется для передачи информации в широкополосном диапазоне частот.  Примером  коаксиального кабеля является Ethernet-кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют также толстый Ethernet. Вследствие помехозащищенности он   является дорогой   альтернативой обычным коаксиальным кабелям.

     Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние сети Ethernet – около 3000 м.

     Более дешевым чем Ethernet-кабель,  является соединение Cheapernet-кабель, или, как его называют, тонкий Ethernet. Скорость передачи данных в сетях с этим кабелем составляет 10 Мбит/с. Вычислительные сети на этом кабеле имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Дополнительное экранирование не требуется. Расстояние между рабочими станциями может составлять максимум 300 м. Общее расстояние для сети па Cheapernet-кабеле составляет около 1000 м.

     Коаксиальный  кабель в настоящее время применяется  довольно редко из-за крайне малых для современных сетей скоростей передачи данных, а также трудоемкого монтажа самого кабеля.

     Оптико-волоконные линии (стекловолоконный кабель) являются наиболее дорогими. Скорость распространения информации по ним достигает 100 Мбит/с (на экспериментальных образцах оборудования — до 200 Мбит/с). Допустимое расстояние между компьютерами — более 50 км. Внешнее воздействие помех на передачу информации практически отсутствует.

     Такие сети применяются при передаче информации на большие расстояния без повторителей. Оптико-волоконные линии обладают противоподслушивающими свойствами. Поскольку оптическое волокно является исключительно дорогим решением по стоимости как оборудования, так и монтажа, оно применяется довольно редко, только при большой удаленности абонентов сети друг от друга либо в местах большой загрузки сети.

     В радиосетях в качестве среды передачи данных используется радиосигнал. Такое решение применимо в местах, где прокладка , кабельных каналов невозможна или нецелесообразна. Для построения такой сети используются несколько радиостанций, обменивающихся данными. Достоинства таких сетей очевидны — это гибкость применения и простота построения. Однако стоимость подобных устройств исключительно высока. К тому же для применения любого радиопередающего оборудования необходимо оформлять ряд документов, разрешающих его использование в данной местности. В связи с этим эти устройства применяются достаточно редко. 
 

 

ЗАДАНИЕ 2

Табличные процессоры: варианты обмена документами с дисковой памятью, ассоциативный запуск программы, резервное копирование

и автосохранение табличного документа, рабочей области.

     Один  из самых популярных табличных процессор  – Microsoft Excel. Excel имеет мощные средства для обработки данных.

     Но  иногда эти данные находятся не в  рабочих книгах Excel, а в каких-либо внешних файлах. Программа предоставляет большие возможности по импортированию данных из различных источников.

     Существует  много способов внесения данных в  рабочий лист Excel. Чаще всего данные вводятся вручную с клавиатуры прямо в ячейки рабочего листа. Но, если данные уже представлены в электронном виде в формате какой-либо программы (не только в формате Excel), можно сохранить свое время, не затрачивая его на повторный ввод данных, путем импортирования их в рабочую книгу Excel.

     Существует  два основных способа импортирования данных в рабочий лист Excel.

• Копирование данных из другого приложения с использованием буфера обмена Windows.
• Импортирование данных из чужого (созданного не в Excel) файла.

     Копирование данных – это наиболее "прямолинейный* способ обмена информацией между программами разных типов.

     Импортирование  данных из файлов, созданных в других программах, часто является наилучшим  способом переноса больших объемов информации в Excel. Хотя идея импортирования данных как передачи их из одного файла в другой кажется простой, при импортировании необходимо учитывать такой фактор, как формат файла – уникальный способ организации и хранения данных, используемый той или иной программой. Различные форматы файлов определяют разные способы сохранения данных разных типов. Например, в рабочих книгах Excel одни данные являются формулами, другие – обычными числовыми значениями, третьи – датами и т.д., причем все они представляются по-разному во внутренних форматах Excel. Другие программы также используют свои специальные представления данных разного типа.

     Excel может импортировать данные из файлов, созданных в программах очень многих типов, поскольку имеет встроенный транслятор, который "понимает" информацию, хранящеюся в файлах разных форматов. Поэтому, например, можно открыть файл, созданный, помощью какой-либо программы электронных таблиц, такой, как Lotus 1-2-3 или Quattro Pro.