- •Розділ 1. Загальні питання вивчення дисципліни
- •1.1. Вступ. Місце та значення вивчення обчислювальних мереж
- •Розділ 2. Комп’ютерні системи та обчислювальні мережі.
- •2.1. Комутаційне забезпечення персональних комп’ютерів.
- •2.1.1. Принципи побудови сучасних комп’ютерних мереж
- •2.1.2 Системи керування потоком
- •2.1.3 Системи керування інтерфейсом користувача
- •2.2. Глобальні комп'ютерні мережі і пакетні мережі.
- •2.2.1 Модель взаємодії відкритих систем
- •2.2.2 Багаторівневе представлення протоколів
- •2.2.3 Можливості X.25
- •2.2.4 Процедура laвv та процедури пакетного рівня.[1]
- •2.2.5 Стандарти 802.Х
- •2.2.6 Мережі Frame Relay
- •2.3. Локальні обчислювальні мережі.
- •2.3.1. Основні поняття та характеристики комп’ютерних систем та обчислювальних мереж
- •2.3.2 Апаратні і програмні засоби обчислювальних мереж
- •2.3.3. Сучасні засоби інтеграції комп’ютерних систем
- •2.3.4 Структура локальних та глобальних комп'ютерних мереж
- •2.3.5 Основні особливості локальних обчислювальних мереж
- •2.3.6. Топологія обчислювальних мереж
- •2.4 Інтернет та інтранет
- •2.4.1 Поняття Internet
- •2.4.2 Інформаційні та комунікаційні послуги Internet
- •2.4.3 Основні етапи розвитку Internet
- •2.5. Прикладні служби Internet
- •2.5.1 Служба ftp. Протокол ftp
- •2.5.2 Служба Telnet і протокол telnet
- •2.5.3 Служба www та протокол http
- •2.5.4 Способи підключення до Internet
- •2.5.6 Протокол icmp
- •2.5.8 Віртуальна частина мережі (vpn) і використання X.25 і Frame Relay. [11]
- •3. Локальні обчислювальні мережі
- •3.1. Асинхронні модеми і інтерфейси та їх програмування.
- •3 .1.1 Неможливість безпосередньої передачі даних
- •3.1.2 Рішення проблеми передачі за допомогою модему
- •3.1.3 Інтерфейси модему
- •Аналогова модуляція
- •Методи частотної модуляції в низько швидкісних модемах
- •3.1.4 Стандарт V.21
- •Модеми типу Bell System 212а і модеми V.22
- •Характеристики і можливості модемів
- •Стиснення даних і стандарт V.42bis
- •Алгоритм lzw
- •Параметри стиснення
- •Виявлення і виправлення помилок
- •3.1.6 Протокол mnp
- •3.1.7 Стандарти комунікаційних інтерфейсів
- •3.1.8 Інтерфейси rs-232 і v24
- •Конструкція інтерфейсу
- •Приклади використання інтерфейсу rs-232
- •3.1.9 Керування асинхронним модемом
- •3.1.10 Керування потоком
- •3.1.11 Інші інтерфейси
- •3.1.12 Команди модему
- •Факс-модеми
- •Тема 3.2. Передача даних в локальних мережах.
- •3.2.1 Способи і методи передачі даних. [14]
- •3.2.2 Ущільнення. [14]
- •3.2.3 Передача немодульованих та модульованих сигналів. [14]
- •3.2.4 Характеристика мережевого програмного забезпечення NetWare [15]
- •3.2.5 Керування км (Network Managment) [16]
- •3.2.6 Технологія відкритих протоколів (Open protocol technology) [16]
- •3.2.7 Стійкість до системних помилок (System fault tolerance) [17]
- •3.2.8 Технологія файл-серверу (Fileserver technology) [18]
- •3.3. Локальні комп'ютерні мережі Ethernet, Token-Ring та fddi.
- •3.3.1. Стандарти локальних комп'ютерних мереж [2]
- •3.3.2. Модель osi [2]
- •3.3.3. Fast Ethernet: разподіл фізичного рівня, повторювачі [2]
- •3.3.5. Локальні обчислювальні мережі з передачею маркера [2]
- •3.3.6. Мережі fddi [2]
- •Розділ 4. Програмування в локальних комп'ютерних мережах.
- •4.1. Мережеві операційні системи та програмне забезпечення підтримки комп'ютерних мереж.
- •4.1.1 Еволюція ос
- •4.1.2 Структура програмних засобів комп'ютерних систем
- •4.1.3 Класифікація операційних систем
- •4.1.4 Керування комп’ютерної системи
- •Керування інтерфейсом
- •Керування потоком
- •Керування ресурсами
- •Керування процесами
- •Стани процесів
- •4.1.5 Розподілення ресурсів між процесами Виклик віддалених процедур
- •Динамічне зв'язування
- •Семантика rpc при відмовах
- •Примітиви керування процесами
- •Концепція процесу
- •Загальна характеристика
- •Керування процесами.
- •Зародження процесів
- •Керування пам'яттю.
- •4.1.7. Мережеві продукти фірми Novell.
- •Версії ос NetWare.
- •Структура NetWare і її особливості
- •Способи забезпечення відкритості і розширюваності
- •Способи забезпечення надійності
- •Засоби захисту інформації
- •4.1.8 Операційні системи Windows'х
- •Основні відмінності w' 98
- •Операційні системи w' nt
- •4.2. Програмування обміну інформацією по протоколу ipx.
- •4.2.1 Основи програмування в комп'ютерних мережах. Визначення в комп’ютерній системі присутності мережевих пристроїв та присутності драйверів.[19]
- •4.2.2 Визначення в комп’ютерній мережі присутності мережевих пристроїв та присутності драйверів. [19]
- •4.2.3 Прийом і передача пакетів даних [19]
- •4.2.4 Мережеві функції ipx.
- •Тема 4.3. Програмування обміну інформацією по протоколу spx
- •4.3.1. Пакети даних в протоколі spx [20]
- •4.3.2. Робота з файлами. Програма роботи з файлами [20]
- •4.4. Програмування роботи з об’єктами, діагностика обчислювальних мереж.
- •4.4.1 Робота з об’єктами. [20]
- •4.4.2. Семафори
- •4.4.3 Обслуговування Транзакцій
- •4.4.4. Робоча станція Novell NetWare [20]
- •Розділ 5. Цифрові обчислювальні мережі.
- •5.1. Мережа isdn. [23]
- •5.1.1 Загальні відомості про isdn
- •5.1.2 Області застосування, основні та додаткові послуги [24]
- •5.1.3 Переваги isdn
- •5.1.4 Концепція isdn
- •5.1.5. З’єднання з мережею Internet через isdn
- •5.2.1 Основи доступу до морежі Internet через isdn
- •5.1.6 Пристрої isdn
- •5.1.7 Телефонні послуги isdn і мережа Інтернет
- •5.1.8 Апаратні і програмні засоби для отримання доступу до мережі Інтернет через isdn
- •5.2. Мережа atm
- •5.2.1 Концепція технології atm [26]
- •5.2.2 Архітектура та маршрутизація в atm. Служб (QoS).[25],[26]
- •5.2.3 Емуляція локальної мережі: клієнт lane, сервер lane, bus [25]
- •5.2.4 Превага технології atm відносно Ethernet, Token-Ring, fddi [25]
- •5.2.5 Підключення до мережі
- •5.3 Бездротові мережі
- •5.3.1 Мобільний зв'язок [27]
- •5.3.2 Взаємодія компонентів мобільного зв’язку [2]
- •5.3.3 Доступ в Інтернет, протокол wap [2]
- •5.3.4 Методи передачі сигналу [2]
- •5.3.5 Стандарт локальних мереж ieee 802.11 [2]
- •5.3.6 Служби та застосування бездротових обчислювальних мереж [2]
- •Розділ 6 Проектування і адміністрування комп’ютерних мережах.
- •Тема 6.1 Вимоги до комп’ютерних мереж та методи проектування.
- •6.1.1 Вимоги до комп’ютерних мереж: [2]
- •6.1.2 Мережеві пристрої
- •6.1.3 Питання адміністрування комп’ютерної мережі
- •6.1.4 Програмні аналізатори комп’ютерної мережі
- •6.2 Стандарти адміністрування обчислювальних мереж
- •6.2.1 Віддалений моніторинг
- •Додатки а. Перлік практичних занять
- •Б. Перлік лабораторних робіт
- •В. Завдання для самостійного вивчення (самостійна робота)
- •Г. Модульні контрольні роботи
4.1.2 Структура програмних засобів комп'ютерних систем
ОС і середовища. У англомовній технічній літературі термін System Software (системне ПЗ) означає програми і комплекси програм, що є загальними для всіх, хто спільно використовує технічні засоби комп'ютера, і вживані як для автоматизації розробки / створення нових програм, так і для організації виконання існуючих програм. З цих позицій системне ПЗ може бути розділено на наступні п'ять груп: ОС; Системи керування файлами; Інтерфейсні оболонки для взаємодії користувача з ОС і програмні середовища; Системи програмування; Утиліти.
Розглянемо ці групи ПЗ.
Під ОС розуміють комплекс керуючих і обробляючих програм, який, з одного боку, виступає як інтерфейс між апаратурою комп'ютера і користувачем з його задачами, а з іншого - призначений для найефективнішого виконання ресурсів комп'ютера і організації надійних обчислень. Будь-який з компонентів прикладного ПЗ обов'язково працює під керуванням ОС. Жоден з компонентів ПЗ, за винятком самої ОС, не має безпосереднього доступу до апаратури комп'ютера. Навіть користувачі взаємодіють з своїми програмами через інтерфейс ОС. Будь-які їх команди, перш ніж потрапити в ППЗ, спочатку проходять через ОС.
Основними функціями ОС є:
Рис.1 Узагальнена структура програмного
забезпечення обчислюваної системи
- прийом і виконання програмних запитів на запуск, припинення, зупинку інших програм;
- завантаження в ОП належних виконанню програм;
- ініціація програми (передача їй керування, внаслідок чого МП виконує програму);
- ідентифікація всіх програм і даних;
- забезпечення роботи систем керування файлами (СКФ) і/або систем керування БД;
- забезпечення режиму мультипрограмування, тобто виконання двох / більш програм на одному МП;
- забезпечення функцій по організації і керуванню всіма операціями вводу/виводу;
- задоволення жорстким обмеженням на час відповіді в режимі реального часу;
- розподіл пам'яті, а в більшості сучасних систем і організація ВП;
- планування і диспетчеризація задач відповідно до заданих стратегією і дисциплінами обслуговування;
- організація механізмів обміну повідомленнями і даними між програмами, що виконуються;
- захист однієї програми від впливу іншої; забезпечення збереження даних;
- надання послуг на випадок часткового збою системи;
- забезпечення роботи систем програмування, за допомогою яких користувачі готують свої програми.
Призначення СКФ - організація більш зручного доступу до даних, організованих як файли. Саме завдяки СКФ замість низькорівневого доступу до даних з вказівкою конкретних фізичних адрес потрібного запису використовується логічний доступ з вказівкою імені файлу і запису в ньому. Всі сучасні ОС мають відповідні СКФ. Проте виділення цього виду системного ПЗ в окрему категорію представляється доцільним, оскільки ряд ОС дозволяє працювати з декількома файловими системами. В цьому випадку говорять про додаткову СКФ, і в цьому значенні вони самостійні. Більш того, можна назвати приклади найпростіших ОС, які можуть працювати і без файлової системи (ФС), а значить, їм необов'язково мати СКФ, або вони можуть працювати з однією з вибраних ФС. Проте, будь-яка СКФ не існує сама по собі - вона розроблена для роботи в конкретній ОС і з конкретною ФС. Наприклад, що відома ФС FAT (file allocation table) 1 має безліч реалізацій як система керування файлами, наприклад FAT-16 для самої MS-DOS, super-FAT для OS/2, FAT для Windows NT і т.п. Іншими словами, для роботи з файлами, організованими відповідно до деякої ФС, для кожної ОС повинна бути розроблена відповідна СКФ; і ця СКФ працюватиме тільки в тій ОС, для якої вона і створена.
Для зручності взаємодії з ОС можуть використовуватися додаткові інтерфейсні оболонки, які призначені для розширення можливості по керуванню ОС, або для зміни вбудованих в систему можливостей. Як класичні приклади інтерфейсних оболонок і відповідних ОС виконання програм можна назвати різні варіанти графічного інтерфейсу X Window в системах сімейства UNIX (наприклад, До Desktop Environment в Linux), PM Shell або Object Desktop в OS/2 з графічним інтерфейсом Presentation Manager; а також, можна вказати різноманітні варіанти інтерфейсів для сімейства ОС Windows, які замінюють Explorer і можуть нагадувати або UNIX з його графічним інтерфейсом, або OS/2, або MAC OS. Зазначимо, що про сімейство ОС Windows із загальним інтерфейсом, реалізовуваним програмними модулями з назвою Explorer (у файлі system.ini, який знаходиться в каталозі Windows, є рядок SHELL=EXPLORER. EXE), все ж таки можна сказати, що замінюваною в цих системах є тільки інтерфейсна оболонка, тоді як саме операційне середовище залишається незмінним; вона інтегрована в ОС. Іншими словами, операційне середовище визначається програмними інтерфейсами, тобто API (арplication program interface). Інтерфейс прикладного програмування (API) включає керування процесами, пам'яттю і вводом/виводом.
Ряд ОС можуть виконувати програми, які створені для інших ОС. Наприклад, в OS/2 можна виконувати як програми, створені для самої OS/2, так і програми, призначені для виконання в середовищі MS-DOS і Windows 3.x. Відповідна операційна середовище організовується в ОС в рамках окремої віртуальної машини (ВМ). Аналогічно, в системі Linux можна створити умови для виконання деяких програм, написаних для Windows 95/98. Певними можливостями виконання програм, створених для іншого ОС, володіє і Windows NT. Ця система дозволяє виконувати деякі програми, створені для MS-DOS, OS/2 1.x, Windows 3.x. Правда, в сімействі ОС Windows XP розробники відмовилися від підтримки можливості виконання DOS-програм.
Нарешті, до цього класу системного ПЗ слід віднести і емулятори, що дозволяють змоделювати в одній ОС яку-небудь іншу машину або ОС. Так, система емуляції WMWARE дозволяє запустити в середовищі Linux будь-яку іншу ОС, наприклад Windows. Можна, навпаки, створити емулятор, що працює в середовищі Windows, який дозволить змоделювати комп'ютер, що працює під керуваннямм будь-якої ОС, у тому числі і Linux.
Отже, термін операційне середовище означає відповідний інтерфейс, необхідний програмам для звернення до ОС з метою одержати певний сервіс - виконати операцію вводу / виводу, одержати / звільнити розділ ОП і т.п.
Система програмування представлена перш за все такими компонентами, як транслятор з відповідної мови, бібліотеки підпрограм, редактори, компонувальники і відладчики. Не буває самостійних (відірваних від ОС) систем програмування. Будь-яка система програмування може працювати тільки у відповідній ОС, під яку вона і створена, проте при цьому вона може дозволяти розробляти ПЗ і під інші ОС. Наприклад, система програмування на мові C/C++ фірми Watcom для OS/2 дозволяє одержувати програми для самої OS/2, і для DOS та Windows.
У випадку, коли створювані програми повинні працювати зовсім на іншій апаратній базі, говорять про крос-системи. Так, для ПК на базі МП i80x86 є велика кількість крос-систем, що дозволяють створювати ПЗ для різних МП і мікроконтролерів.
Під утилітами розуміють спеціальні системні програми, з потужністю яких можна як обслуговувати саму ОС, так і готувати для роботи носії даних, виконувати перекодування даних, здійснювати оптимізацію розміщення даних на носії і проводити деякі інші роботи, пов'язані з обслуговуванням комп'ютерної системи. До утиліт слід віднести і програму розбиття НЖД на розділи, і програму форматування, і програму перенесення основних системних файлів самої ОС. Також до утиліт відносять ця і відомі комплекси програм від фірми Symantec, що носять ім'я Пітера Нортона. Природно, що утиліти можуть працювати тільки у відповідній ОС.