Контрольная работа по "Информатике"

1.Вычислительные системы в виде  кластеров

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки  зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

Удобство  построения кластерных ВС заключается  в том, что можно гибко регу-

лировать необходимую производительность системы, подключая к кластеру с по-

мощью специальных  аппаратных и программных интерфейсов  обычные серийные

серверы до тех пор, пока не будет получен  суперкомпьютер требуемой мощности.

Кластеризация позволяет манипулировать группой  серверов как одной системой,

упрощая управление и повышая надежность.

Основные  достоинства кластерных суперкомпьютерных  систем:

Q высокая  суммарная производительность;

Q высокая  надежность работы системы;

Q наилучшее  соотношение производительность—стоимость;

Q возможность  динамического перераспределения  нагрузок между серверами;

Q легкая  масштабируемость, то есть наращивание  вычислительной мощности

путем подключения  дополнительных серверов;

Q удобство управления и контроля  работы системы.

2.Архитектура однопроцессорных  ЭВМ

Классическим примером однопроцессорной архитектуры является архитектура  фон Неймана со строго последовательным выполнением команд: процессор по очереди выбирает команды программы  и также по очереди обрабатывает данные

 

1. SISD-компьютеры

ПК

Результаты

ПД

Процессор

Память

Рис. 1. SISD- архитектура

SISD (Single Instruction Single Data) или ОКОД - один поток команд, один поток данных. SISD компьютеры это обычные, "традиционные" последовательные компьютеры, в которых в каждый момент времени выполняется лишь одна операция над одним элементом данных (числовым или каким-либо другим значением).

3.Архитектура многопроцессорных  ЭВМ

Многопроцессорность — использование  пары или большего количества физических процессоров в одной компьютерной системе. Типичным примером многопроцессорных ВС — суперкомпьютеры.

Точно также, как однопроцессорные компьютеры, представлены архитектурами с одним потоком данных SISD и множеством потоков данных SIMD, так и многопроцессорные системы могут быть представлены двумя базовыми типами архитектур в зависимости от параллелизма данных:

Результаты

ПК1

ПД

Память программ

ЦУУ

П1

П2

ПN

Память данных и результатов

ПКN

ПК2

. . .

. . .

3. MISD компьютеры

 

в

Рис.3. MISD-архитектура

 

MISD (Multiple Instruction Stream - Single Data Stream) или МКОД - множество потоков команд и один поток данных. MISD компьютеры представляет собой, как правило, регулярную структуру в виде цепочки последовательно соединенных процессоров П1, П2, ..., ПN, образующих процессорный конвейер (рис. 3). В такой системе реализуется принцип конвейерной (магистральной) обработки, который основан на разбиении всего процесса на последовательно выполняемые этапы, причем каждый этап выполняется на отдельном процессоре. Одинарный поток исходных данных для решения задачи поступает на вход процессорного конвейера. Каждый процессор решает свою часть задачи, и результаты решения в качестве исходных данных передает на вход последующего процессора. К каждому процессору подводится свой поток команд, т. е. наблюдается множественный поток команд ПК1, ПК2, ..., ПКN.

 

 

 

 

4.Архитектура компьютерных сетей  (шина, кольцо, звезда, гибридные сети)

Шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Достоинства

Небольшое время установки  сети;

Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);

Простота настройки;

Выход из строя рабочей  станции не отражается на работе сети.

Недостатки

Неполадки в сети, такие  как обрыв кабеля и выход из строя терминатора, полностью блокируют  работу всей сети;

Сложная локализация неисправностей;

С добавлением новых рабочих  станций падает производительность сети.

Кольцо́ — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.

Достоинства

Простота установки;

Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;

Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной  загрузке сети

Недостатки

Выход из строя одной рабочей  станции, и другие неполадки (обрыв  кабеля), отражаются на работоспособности  всей сети;

Сложность конфигурирования и настройки;

Сложность поиска неисправностей.

Необходимость иметь две  сетевые платы, на каждой рабочей  станции.

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети.

Достоинства

выход из строя одной рабочей  станции не отражается на работе всей сети в целом;

хорошая масштабируемость сети;

лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

высокая производительность сети (при условии правильного  проектирования);

Недостатки

выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для  большинства других топологий;

конечное число рабочих  станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в  центральном концентраторе.

5.Информация. Методы её сортировки, накопления, хранения

Информация — сведения о чем-либо, независимо от формы их представления.

по способу восприятия

Визуальная — воспринимаемая органами зрения.

Аудиальная — воспринимаемая органами слуха.

Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами.

Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами.

Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

по форме представления 

Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных  обозначать лексемы языка.

Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.

Графическая — в виде изображений, предметов, графиков.

Звуковая — устная или  в виде записи передача лексем языка  аудиальным путём.

по назначению

Массовая, Специальная, Секретная, Личная

Хранение

В настоящее время особое значение получило хранение информации в виде последовательностей двоичных символов. Сформированные по назначению информации такие информационные системы  образуют базы данных, банки данных и базы знаний (база знаний).

 

 

6.Програмное обеспечение (ОС) ЭВМ  и самих сетей

 

7.Сети телекоммуникаций (типы и  классы сетей)

Типы сетей

Одноранговые сети

Сети на основе сервера:

Файл-серверы и принт-серверы

Серверы приложений

Почтовые серверы

Факс-серверы

Коммуникационные серверы

Классы сетей

Сети класса А — это огромные сети. Маска сети класса А: 255.0.0.0. В каждой сети такого класса может находиться 16777216 адресов. Адреса таких сетей лежат в промежутке 1.0.0.0... 126.0.0.0, а адреса хостов (компьютеров) имеют вид: 125.*.*.*

Сети класса В — это средние сети. Маска такой сети — 255.255.0.0. Эта сеть содержит 65536 адресов. Диапазон адресов таких сетей 128.0.0.0...191.255.0.0. Адреса хостов имеют вид: 136.12.*.*

Сеть класса С — маленькие сети. Содержат 256 адресов (на самом деле всего 254 хоста, так как номера 0 и 255 зарезервированы). Маска сети класса С — 255.255.255.0. Интервал адресов: 192.0.1.0...223.255.255.0. Адреса хостов имеют вид: 195.136.12.*

8.Типы ЭВМ, используемые в  телекоммуникациях, в больших  компаниях и банках, рабочие станции  “тонкий” и ”толстый” клиент

Толстый — это приложение, обеспечивающее расширенную функциональность независимо от центрального сервера. Часто сервер в этом случае является лишь хранилищем данных, а вся работа по обработке и представлению этих данных переносится на машину клиента.

Тонкий клиент в компьютерных технологиях — компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями.

 

 

9.Технология Wi-Fi

Wi-Fi — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью  специальных сигнальных пакетов  на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. 54 мБ\сек

10.Информационно-логические основы  построения вычислительных машин

 

11. Информационно-логические основы  построения вычислительных сетей

 

12.Ip протокол (Ip-адрес, MAC-адреса)

Internet Protocol (IP) — межсетевой протокол. Относится к маршрутизируемым протоколам сетевого уровня семейства TCP/IP. Именно IP стал тем протоколом, который объединил отдельные подсети во всемирную сеть Интернет. IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернет.

MAC-адрес — это уникальный  идентификатор, присваиваемый каждой  единице оборудования компьютерных  сетей. Большинство сетевых протоколов  канального уровня используют  одно из трёх пространств MAC-адресов,  управляемых IEEE: MAC-48, EUI-48 и EUI-64.

В широковещательных сетях (таких, как сети на основе Ethernet) MAC-адрес позволяет уникально идентифицировать каждый узел сети и доставлять данные только этому узлу. Таким образом, MAC-адреса формируют основу сетей на канальном уровне, которую используют протоколы более высокого (сетевого) уровня. Для преобразования MAC-адресов в адреса сетевого уровня и обратно применяются специальные протоколы (например, ARP и RARP в сетях TCP/IP).

Адреса типа MAC-48 наиболее распространены; они используются в  таких технологиях, как Ethernet, Token ring, FDDI, WiMAX и др. Они состоят из 48 бит, таким образом, адресное пространство MAC-48 насчитывает 248 (или 281 474 976 710 656) адресов. Согласно подсчётам IEEE, этого запаса адресов хватит по меньшей мере до 2100 года.