БІЛЕТ № 24№1 Жидкокристаллические индикаторы (LCD) появились на рынке с 70-х годов. Они широко применяются во многих устройствах, например, электронных часах, микрокалькуляторах, радиоприемниках и других устройствах, в которых требуются индикаторы и три или четыре буквенно-цифровых знака. Последние достижения в технологии жидкокристаллических материалов позволяют изготавливать большие индикаторы. Хотя жидкокристаллические индикаторы представляют собой лишь небольшую часть изделий, выпускаемых полупроводниковой промышленностью, их значение возросло благодаря применению в плоских дисплеях портативных компьютеров, сверхлегких ноутбуках и специализированных текстовых процессорах. Прогнозируется дальнейший рост использования жидкокристаллических индикаторов, так как, в конце концов, они заменят новейшую электронную лампу - электронно-лучевую трубку (CRT) (О'Mara 1993).
Изготовление жидкокристаллических индикаторов - высокоспециализированный процесс. Результаты мониторинга промышленных гигиенистов указывают на очень низкий уровень содержания посторонних веществ в воздухе при зафиксированном воздействии растворителей (Wade et al. 1981). В целом тип и количество токсичных, коррозийных и воспламеняемых твердых, жидких и газообразных химических веществ и опасных физических реагентов, применяемых при изготовлении жидкокристаллических индикаторов, ограничено по сравнению с другими типами полупроводниковых приборов.
Молекулы жидкокристаллических веществ имеют вытянутую " палочкообразную" форму. На рис. 83.5 показана молекула цианбифенила. Молекулы обладают свойством вращения плоскости поляризации света, проходящего через них. Хотя сами молекулы прозрачны для видимого света, контейнер с жидким материалом оказывается молочным или полупрозрачным вместо прозрачного. Это происходит из-за удлиненных осей молекул, располагающихся под произвольными углами, ведущих к хаотичному рассеиванию света. Ячейка жидкокристаллического индикатора организована так, что молекулы имеют определенную ориентацию. Ориентация может быть изменена под влиянием внешнего электрического поля, позволяющего изменение поляризации входящего света. При изготовлении плоских индикаторов две стеклянные пластины обрабатываются отдельно, а затем их соединяют. На передней пластине формируют рисунок для создания матрицы цветного фильтра. На задней пластине формируют рисунок тонкопленочных транзисторов и металлических межсоединений. Две пластины соединяют в процессе сборки и, если необходимо, разрезают и разделяют на отельные индикаторы. Зазор между двумя стеклянными пластинами заполняется жидкокристаллическим веществом. Индикаторы осматривают и проверяют; на каждую стеклянную пластину наносят пленку поляризатора.
Для изготовления плоского индикатора нужно выполнить ряд отдельных технологических операций со специализированным оборудованием, материалами и технологиями. Некоторые из основных технологических процессов будут описаны ниже.
Подготовка стеклянной подложки Стеклянная подложка - важный и дорогостоящий компонент индикатора. Жесткий контроль оптических и механических свойств материала требуется на каждом этапе технологического процесса, особенно при нагревании.
Изготовление стекла Применяются два способа изготовления очень тонкого стекла с точными размерами и воспроизводимыми механическими свойствами. В процессе плавления по технологии Корнинга применяется стеклянный стержень, который расплавляется в клинообразном желобе и течет поверх и по бокам желоба. Стекая по обеим сторонам желоба, расплавленное стекло соединяется в лист на дне желоба, и может вытягиваться в виде однородного листа. Толщина листа зависит от скорости протяжки стекла. Так можно изготовить лист шириной до 1 м.
Другие изготовители стекла с соответствующими размерами подложек жидкокристаллических индикаторов применяют плавающий метод изготовления. Расплавленное стекло течет на слой расплавленного олова. Стекло не растворяется и не взаимодействует с металлическим оловом, а плавает на поверхности. Это позволяет силе тяжести сгладить поверхность, а обеим сторонам стать параллельными (см. главу " Стекло, керамика и родственные материалы").
Имеются подложки разных размеров вплоть до 450х550 мм и больше. Типичная толщина стекла для плоских индикаторов равна 1.1 мм. Более тонкое стекло применяется для индикаторов меньшего размера (в пейджерах, телефонах, электронных играх и т.д.).
Резка, косая заточка, шлифовка и полировка После изготовления стекла методом плавления или плавающим способом стеклянные подложки разрезают, обычно до 1 м по боковой стороне. Затем в зависимости от конечной цели применения материала выполняют различные механические операции.
Поскольку стекло - хрупкий материал, легко бьется или образует трещины по краям, стеклянные подложки обычно обтачивают, скашивают, закругляют или обрабатывают иным способом, уменьшающим колкость стекла во время технологических операций. Термическое напряжение на трещинах по краям накапливается во время обработки подложек и ведет к тому, что они бьются. Хрупкость стеклянных подложек - серьезная проблема в процессе изготовления. Помимо того, что работники могут получить резаные и рваные раны, теряется много годных пластин. Куски стекла могут застревать в оборудовании и вызвать загрязнение или повреждение других подложек.
Увеличение размера подложек усложняет шлифовку. Большие стеклянные подложки устанавливают на опоры, с использованием воска (парафина) или другого адгезива и шлифуются с помощью суспензии абразивного материала. После шлифовки обязательно проводится тщательная химическая очистка с целью удаления остатков воска или других органических остатков, а также металлических частиц, содержащихся в абразивной или шлифующей среде.
Очистка Очистке подлежат чистые стеклянные подложки и подложки с нанесенными на них органическими пленками, такими как цветные фильтры, пленки с полиимидной ориентацией и т.д. Кроме того, очищаются подложки с нанесенными полупроводниковыми, изолирующими и металлическими пленками на определенных этапах технологического процесса. Очистка необходима, как минимум, перед каждым этапом маскирования при изготовлении цветного фильтра или тонкопленочного транзистора.
Для очистки большинства плоских индикаторов применяется комбинация физических и химических методов, с выборочным использованием сухих методов. После химического травления или очистки подложки обычно сушат с помощью изопропилового спирта №2 Об'єкти характеризуються атрибутами. Так атрибутами автомобіля є максимальна швидкість, потужність двигуна, колір кузова й т.д. Атрибутами підсилювача є частотний діапазон, вихідна потужність, коефіцієнт нелінійних спотворень, рівень шуму і т. д.
Крім атрибутів об'єкти володіють деякими функціональними можливостями, які в об'єктно-орієнтованому програмуванні (ООП) називають операціями або методами. Так автомобіль може їздити, корабель - плавати, комп'ютер - робити обчислення.
Таким чином, об'єкт інкапсулює атрибути і методи, приховуючи від інших об'єктів взаємодіючих з ним і використовують його функціональність, свою реалізацію. Так для того щоб переключити телевізійну програму нам достатньо на пульті дистанційного керування набрати її номер, що запустить складний механізм, який у результаті і призведе до бажаного результату. Нам абсолютно не обов'язково знати, що відбувається в пульті дистанційного керування і телевізорі, нам лише достатньо знати, що телевізор має такою можливістю (методом) і як її можна активувати. Інкапсуляція або приховування реалізації є базовим властивістю ООП. Вона дозволяє створювати призначені для користувача об'єкти, що володіють необхідними методами і далі оперувати ними, не вдаючись у пристрій цих об'єктів.
Об'єкт - це екземпляр деякого класу об'єктів або просто класу. Так автомобіль Audi 6 є екземпляром класу автомобілів даної моделі, приймач Sony SW-7600G так само буде представником класу однойменних приймачів. Таким чином, клас - це абстрактне поняття. Ставлення класу і об'єкту приблизно таке ж, як платонівські ідеї та об'єкти реального світу. На UML - уніфікованій мові моделювання - клас відображається у вигляді прямокутника, розділеного на три частини. У першій міститься ім'я класу, в другій - атрибути, в третій - методи (рис. 1, а).
Рис. 1. Зображення класу і відносин генералізації в UML: а - зображення класу; б - одиночне успадкування; с - множинне спадкування
Класи можуть бути пов'язані один з одним різними відносинами. Одним з основних таких відносин є ставлення клас - підклас, відомий в об'єктно-орієнтованому програмуванні як наслідування. Наприклад, клас автомобілів Audi 6 є підкласом легкових автомобілів, який в свою чергу входить у більший клас автомобілів, а останній є підкласом класу транспортних засобів, який крім автомобілів включає в себе літаки, кораблі поїзда і т. д. Прикладом подібних відносин, є системи класифікації в ботаніці та зоології. Ставленням, зворотним спадкоємству, є узагальнення або генералізація. Вона вказує, що якийсь клас, є більш загальним (узагальненим) класом іншого класу. Клас транспортних засобів, наприклад, є генералізацією класів автомобілів, літаків і кораблів. У UML прийнято користуватися саме поняттям генералізація, що відбилося і в символі, що представляє це ставлення: більш не зафарбована стрілка, спрямована на клас, що є узагальненням деяких класів (рис. 1, б).
При спадкуванні всі атрибути і методи батьківського класу успадковуються класом-нащадком. Спадкування може бути багаторівневим, і тоді класи, що знаходяться на нижніх рівнях ієрархії, успадкують всі властивості (атрибути і методи) всіх класів, прямими або непрямими нащадками яких вони є. Клас B успадкує атрибути і методи класу A і, отже, буде мати атрибутами A, B, C і D і методами A, B, C і D, а клас C - атрибутами A, B, C, E, F і методами A, B і E.
Крім одиничного, існує і множинне спадкування, коли клас успадковує відразу кілька класів (рис. 1, с). При цьому він успадкує властивості всіх класів, нащадком яких вона є. Проте в мові PHP таке спадкування не реалізовано.
При спадкуванні одні методи класу можуть заміщатися іншими. Так, клас транспортних засобів буде мати узагальнений метод руху. У класах-нащадках цей метод буде конкретизований: автомобіль буде їздити, літак - літати, корабель - плавати. Така зміна семантики методу називається поліморфізмом. Поліморфізм - це виконання методом з одним і тим же ім'ям різних дій залежно від контексту, зокрема, від приналежності того чи іншого класу. У різних мовах програмування поліморфізм реалізується різними способами.
Іншим основним видом відносин між класами та об'єктами є агрегація. Вона означає, що один клас містить в собі агрегати (складових частин, підсистем) інших класів. Так автомобіль складається з кузова, двигуна, трансмісії і т.п., а до складу приймально-передавального пристрою входять передавач, приймач і антенно-фідерний пристрій. У UML агрегації позначаються у вигляді лінії з зафарбовані ромбом на кінці. Агрегація має кратність. Так автомобіль зазвичай містить один двигун, який у свою чергу може належати тільки одному автомобілю. Автомобіль може звичайно містити від двох до п'яти дверей. У свою чергу кожні двері можуть належати лише одному автомобілю.
Щоб звернутися до атрибутів і методів агрегату, необхідно спочатку отримати вказівник на його власника, а потім вже вибрати необхідні атрибути і методи.
Хай об'єкт E має методи f1 () і f2 () (рис. 2). Щоб скористатися ними, треба спочатку отримати покажчик на кореневий об'єкт А, потім на об'єкт С, що в об'єктно-орієнтованому програмуванні зазвичай записується таким чином: A.C
Далі отримуємо покажчик на D, так як він є агрегатом C, і, нарешті, викликаємо необхідні методи f1 () і f2 (): A.C.D.f1 () A.C.D.f2 ()
Рис. 2. Ієрархічне представлення вкладених об'єктів
Композиція є ще одним ставленням, родинною агрегації. Але якщо в агрегації агрегати належать класу чи об'єкту, то в композиції існує більш слабкий зв'язок. Так, студенти з вузом перебувають у відношенні композиції, тоді як факультети, які входять до складу вузу (тобто є його невід'ємною частиною або агрегатами), пов'язані з нею відношенням агрегації. На UML композиція позначається за допомогою незакрашених ромбів. Як і у випадку агрегації, ставлення композиції має кратність. Агрегація та композиція є підкласами класу відносин асоціації. Асоціація позначається у вигляді лінії без стрілок і ромбів і може приймати вигляд як агрегації, так і композиції. На ранніх етапах об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування часто задаються відносини асоціацій, а свою конкретизацію у вигляді агрегацій і композицій вони отримують на більш пізніх етапах.
Існує хибна думка, що об'єктно-орієнтоване програмування є чимось складним і незрозумілим. Але об'єктна декомпозиція є нітрохи не менш природною і інтуїтивно зрозумілою, ніж алгоритмічна, яка неподільно панувала до появи ООП. У програмування основні поняття ООП перейшли з інших галузей знань, таких як філософія, логіка, математика і семіотика, причому, не зазнавши особливих змін, принаймні того, що стосується суті цих понять. Об'єктний спосіб декомпозиції (подання) є природним, і застосовується протягом багатьох століть. Тому не дивно, що в процесі еволюції технології програмування він зайняв належне місце і підтримується так чи інакше практично всіма сучасними алгоритмічними мовами.
№3 Множення двійкових чисел виконують у прямому коді. Знак добутку визначають за знаковими розрядами множеного і множника у відповідності з таким правилом: якщо знак операндів однаковий, то знак добутку - позитивний; у противному випадку знак добутку негативний.
Знак добутку двох чисел не впливає на алгоритм виконання операції множення модулів цих чисел. Найпростішим способом множення є багаторазове додавання, що полягає в додаванні множеного самого із собою, причому число таких операцій дорівнює множнику. Такий алгоритм множення є простим, але повільним.
Часто використовують спосіб множення, процедура якого аналогічна процедурам множення вручну. У цьому випадку результат одержують додаванням часткових добутків, що є результатом множення множеного на значення чергових розрядів множника. Кожен частковий добуток удвічі перевищує попереднє значення, що відповідає зрушенню його ліворуч на один розряд. Наприклад:
x
+
+
Характерно, що розрядність добутку двійкових чисел удвічі перевищує розрядність співмножників. Якщо в добутку беруть участь мантиси, тобто правильні дроби, то молодші розряди, що виходять за межі розрядної сітки, можуть бути відкинуті з врахуванням округлення або без.
Найбільшу швидкість множення одержують у статичних множних пристроях, практична реалізація яких можлива завдяки наявності спеціальних пристроїв, які запам'ятовують таблиці множення багаторозрядних чисел. Однак зі збільшенням розрядності співмножників складність таких пристроїв швидко зростає. Тому даний спосіб множення можливий лише для чисел з порівняно невеликою кількістю двійкових розрядів.
В універсальних обчислювальних машинах, як правило, реалізується " шкільний" алгоритм ділення чисел. " Шкільний" алгоритм ділення полягає в тому, що дільник на кожному кроці віднімається від діленого стільки разів (починаючи зі старших розрядів), скільки це можливо для отримання найменшого позитивного залишку. Тоді в черговий розряд частки записується цифра, що дорівнює числу дільників, що містяться в діленому на даному кроці. При діленні операцію віднімання повторюють до тих пір, поки ділене не стане менше дільника. Існують і інші алгоритми, наприклад, алгоритм ділення з відновленням залишку та алгоритм ділення без відновлення залишку. №1 Комунікаці́ йна мере́ жа — система фізичних каналів зв'язку і комутаційного устаткування, що реалізовує той або інший низькорівневий протокол передачі даних. Існують провідні, безпровідні (використовуючі радіохвилі) і волоконно-оптичні канали зв'язку. За типом сигналу виділяють цифрові і аналогові мережі. Призначенням комунікаційних мереж є передача даних з мінімальною кількістю помилок і спотворень. На основі комунікаційної мережі може будуватися інформаційна мережа, наприклад на основі мереж Ethernet як правило будуються мережі TCP/IP, які у свою чергу утворюють глобальну мережу Інтернет. Прикладами комунікаційних мереж є: · комп'ютерні мережі, · телефонні мережі, · мережі стільникового зв'язку, · мережі кабельного телебачення. Комунікаційна мережа описується сукупністю вузлів та каналів зв'язку, які їх сполучають. Вузли мереж забезпечують опрацювання та збереження даних, також їхні комутації. Комп'ю́ терна мере́ жа — система зв'язку між двома чи більше комп'ютерами. У ширшому розумінні комп'ютерна мережа (КМ) — це система зв'язку через кабельне чи повітрянесередовище, самі комп'ютери різного функціонального призначення і мережеве обладнання. Для передачі інформації можуть бути використані різні фізичні явища, як правило — різні види електричних сигналів чи електромагнітного випромінювання. Середовищами передавання у комп'ютерних мережах можуть бути телефонні кабелі, та спеціальні мережеві кабелі: коаксіальні кабелі, виті пари, волоконно-оптичні кабелі, радіохвилі, світлові сигнали.
Базові понятття[ред.] Мережева модель OSI (ЕМВОС) (базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model, 1978 р.) — абстрактна мережева модель для комунікацій і розробки мережевих протоколів. Будь-який протокол моделі OSI повинен взаємодіяти або з протоколами свого рівня, або з протоколами на одиницю вище або нижче за свій рівень. Взаємодії з протоколами свого рівня називаються горизонтальними, а з рівнями на одиницю вище або нижче — вертикальними. Будь-який протокол моделі OSI може виконувати лише функції свого рівня і не може виконувати функцій іншого рівня, що не виконується в протоколах альтернативних моделей. Призначення комунікаційних мереж[ред.] · Доступ до інформації — місць концентрування інформації (HTTP, FTP сервера, бази даних). · Сигналізація (електрона пошта, сервіси коротких повідомлень (ICQ)), · Сумісне використання технічних ресурсів (мережні принтери, сховища даних, сервери аплікацій). · Розподілення навантаження (кластеризація, розпаралелювання). · Віддалене керування (моніторинг, віддалене виконання процесів) · Забезпечення надійності (кластеризація, резервування (пристроїв та каналів)) Основні можливості комп'ютерних мереж: · Можливість швидкої передачі інформації на великі відстані; · Оперативний пошук інформації; · Обмін інформацією в режимі off-line; · Обмін текстової, звукової та відео у реальному режимі часу; · Можливість збереження інформації, розміщеної на серверах Internet, на локальному комп'ютері для подальшої переробки; · Можливість інтерактивності і оперативного зворотного зв'язку. Класифікація комунікаційних мереж[ред.] Класифікація за областю дії[ред.] Класифікація комунікаційних мереж за областю дії враховує географічний район, охоплений мережею та, в меншому ступені, розмір мережі. Виділяються типи: · персональна мережа (Personal Area Networks - PAN) · локальні мережі (Local Area Networks — LAN) · кампусні мережі (Campus Area Network) · глобальні мережі (Wide Area Networks — WAN) Локальні мережі звичайно займають обсяг одного чи декількох поряд розміщених будинків. Кількість пристроїв, що складають мережу, типово не перевищує декількох тисяч. Загальною практикою є розподілення великих локальних мереж на робочі групи. Малі локальні мережі (10-20 робочих місць) можуть утворювати єдину робочу групу. Кампусні мережі типово об'єднають декілька локальних мереж і територіально охоплюють декілька міських кварталів, або навіть територію невеликого міста. Прикладами кампусних мереж є корпоративні мережі великих підприємств, операторів зв'язку, навчальних закладів. Кількість задіяних пристроїв може складати десятки тисяч пристроїв, або навіть більше. Загальною рисою локальних та кампусних мереж є наявність єдиної служби підтримки мережі, єдиного адміністративного керування та загальної технічної політики. Глобальні мережі розміщуються на великих географічних просторах. Практично для глобальних мереж не існує обмежень на обсяг. Глобальні мережі об'єднують велику кількість локальних та кампусних мереж. Суттєвою рисою їх є відсутність єдиної адміністративної підпорядкованості. Найкращим прикладом глобальної мережі є Internet. В доповнення теми слід зазначити спеціальні випадки, коли вказані типи мереж можуть бути скомбіновані. Наприклад, глобальна мережа може надавати середовище для створення корпоративних мереж, що об'єднують дуже віддалені вузли. Існуючі технології віртуальних мереж (про них буде пізніше) забезпечують можливість використання принципів функціонування локальних та корпоративних для комунікацій віддалених об'єктів, з'єднаних через глобальну мережу. Класифікація за топологією[ред.] Комунікаційні мережі можуть класифікуватися також за топологією з'єднання пристроїв. Базовими є такі топології: · шинна · кільце · зірка · комбінована При використанні шинної топології пристрої мережі з'єднані таким чином, що дані, які передаються між будь-якою парою пристроїв є доступні для всіх інших пристроїв мережі. Визначення, якому саме пристрою та звідки виконується передача, забезпечується шляхом аналізу даних, що передаються всіма пристроями мережі. Надзвичайно проста, але й найменш ефективна топологія. Прикладом мережі з шинною топологією є загально відомий стандарт Ethernet. В мережі з топологією кільця дані передаються в одному напрямку. Деякі реалізації кільцевих мереж є дещо ефективнішими за шинні мережі (наприклад, ранні реалізації стандартуToken Ring були приблизно в 1, 5 рази ефективніші за Ethernet), але взагалі це топології близького рівня. В обох типах у кожен момент часу дані можуть передаватися лише між однією парою пристроїв. Зірко образні мережі мають у складі обов'язковий службовий елемент — комутатор. Комутатор не бере участі у комунікаціях безпосередньо, але забезпечує зв'язок між будь-якою парою пристроїв, які потребують комунікації. Складність та ефективність комутатора значною мірою визначає ефективність всієї мережі. Характерною рисою розглянутих типів є можливість їх типового застосування на обмеженій території, оскільки зростання довжини комунікаційних каналів призводить до зниження їхньої ефективності та зростання ціни. Наприклад, декілька локальних мереж робочих груп, створених згідно з шинною топологією, можуть бути з'єднані за топологією зорі, а підключення до всесвітньої мережі Internet в найпоширеніших випадках виконується за сотовою топологією. Класифікація згідно з використаними протоколами[ред.] Для взаємодії пристроїв в будь-якій комунікаційній мережі використовуються набори правил, обов'язкові для дотримання всіма пристроями в мережі. Такі набори правил називаютьсяпротоколами. Протоколи, які регламентують порядок передачі найменших одиниць інформації між пристроями в мережі, мають назву транспортних протоколів. Прикладами транспортних протоколів є такі: · TCP/IP · NetBEUI · IPX/SPX · AppleTalk Протокол TCP/IP на сьогодні є найпоширенішим транспортним протоколом. Це базовий протокол мережі Internet. NetBEUI — протокол, який використовується в однорангових мережах невеликих робочих груп. Це імплементація досить давно розробленого стандарту NetBIOS, впроваджена фірмою Microsoft та реалізована в сімействі операційних систем Windows. Як іншу варіацію стандарту NetBIOS можна розглядати протокол NetBIOS поверх TCP/IP, який є більш функціональним, ніж NetBEUI, але, строго кажучи, це є окремим випадком TCP/IP. IPX/SPX — транспортний протокол, який був дуже поширений у середині 90-х років минулого сторіччя, головним чином завдяки популярності операційної системи NetWare фірми Novell. По функціональності IPX/SPX наближається до TCP/IP, зокрема він містить засоби для комунікацій в глобальних мережах. На сьогодні IPX/SPX поступово витісняється протоколом TCP/IP. Навіть останні версії операційної системи NetWare вже використовують у якості основного протоколу TCP/IP. AppleTalk — у багатьох аспектах нагадує IPX/SPX. Розроблений для комунікацій комп'ютерів серії Macintosh фірми Apple, цей протокол використовується в мережах робочих груп, поступово звільняючи місце для використання протоколу TCP/IP. Принципи комунікації[ред.] · Адресація. Multicast (англ. групова передача) — спеціальна форма широкомовлення, при якій копії пакетів прямують певній підмножині адресатів. · Комутація. Комутація — процес з'єднання абонентів комунікаційної мережі через транзитні вузли. Комунікаційні мережі повинні забезпечувати зв'язок своїх абонентів між собою. Як правило, в мережах загального доступу неможливо надати кожній парі абонентів власну фізичну лінію зв'язку, яким вони могли б монопольно «володіти» і використовувати у будь-який час. Тому в мережі завжди застосовується який-небудь спосіб комутації абонентів, який забезпечує розділення наявних фізичних каналів між декількома сеансами зв'язку і між абонентами мережі. · Маршрутизація. Маршрутизація (англ. Routing) — процес визначення маршруту доставки інформації в мережах зв'язку. Маршрути можуть задаватися адміністративно (статичні маршрути), або обчислюватися за допомогою алгоритмів маршрутизації, базуючись на інформації про топологію і стан мережі, отриманої за допомогою протоколів маршрутизації (динамічні маршрути). Маршрутизація в комп'ютерних мережах виконується спеціальними програмно-апаратними засобами — маршрутизаторами; у простих конфігураціях може виконуватися і комп'ютерами загального призначення, відповідно налагодженими. · Моніторинг. Моніторинг мережі — робота системи, яка виконує постійне спостереження за комп'ютерною мережею у пошуках повільних або несправних систем і яка при виявленні збоїв повідомляє про них мережевого адміністратора за допомогою пошти, пейджера або інших засобів сповіщення. Наприклад, для того, щоб визначити стан веб-сервера, програма, що виконує моніторинг, може періодично відправляти запит HTTP на здобуття сторінки; для поштових серверів можна відправити тестове повідомлення по SMTP і отримати по IMAP або Pop3. Мережеві технології локальних мереж[ред.] В локальних мережах, як правило, використовується середовище передачі даних (моноканал), що розділяється, і основна роль відводиться протоколам фізичного і канального рівнів, оскільки ці рівні найбільшою мірою відображають специфіку локальних мереж. Мережева технологія — це погоджений набір стандартних протоколів та програмно-апаратних засобів що їх реалізовують, достатній для побудови локальної обчислювальної мережі. Мережеві технології називають базовими технологіями або мережевою архітектурою локальних мереж. Мережева технологія або архітектура визначає топологію і метод доступу до середовища передачі даних, кабельну систему або середовище передачі даних, формат мережевих кадрів тип кодування сигналів, швидкість передачі в локальній мережі. У сучасних локальних обчислювальних мережах широкого поширення набули такі технології або мережева архітектура, як: Ethernet, Token-ring, Arcnet, FDDI. Мережеві технології локальних мереж Ieee802.3/ethernet В даний час ця мережева технологія найпопулярніша у світі. Популярність забезпечується простими, надійними і недорогими технологіями. У класичній локальній мережі Ethernetзастосовується стандартний коаксіальний кабель двох видів (товстий і тонкий). Проте найбільшого поширення набула версія Ethernet, яка використовує як середовище передачі виті пари, оскільки монтаж і обслуговування їх набагато простіший. У локальних мережах Ethernet застосовуються топології типу «шина» і типу «пасивна зірка», а метод доступу CSMA/CD. Стандарт Ieee802.3 залежно від типу середовища передачі даних має модифікації: · 10BASE5 (товстий коаксіальний кабель) — забезпечує швидкість передачі даних 10 Мбіт/с і довжину сегменту до 500м; · 10BASE2 (тонкий коаксіальний кабель) — забезпечує швидкість передачі даних 10 Мбіт/с і довжину сегменту до 200м;; · 10base-t (неекранована вита пара) — дозволяє створювати мережу топології «зірка». Відстань від концентратора до кінцевого вузла до 100м. Загальна кількість вузлів не повинна перевищувати 1024; · 10base-f (оптоволоконний кабель) — дозволяє створювати мережу топології «зірка». Відстань від концентратора до кінцевого вузла до 2000м. У розвиток мережевої технології Ethernet створені високошвидкісні варіанти: Ieee802.3u/Fast Ethernet і Ieee802.3z/Gigabit Ethernet. Основна топологія, яка використовується в локальних мережах Fast Ethernet і Gigabit Ethernet — пасивна зірка. Мережева технологія Fast Ethernet забезпечує швидкість передачі 100 Мбіт/с і має три модифікації: · 100BASE-T4 — використовується неекранована вита пара. Відстань від концентратора до кінцевого вузла до 100м; · 100base-tx — використовуються дві виті пари (неекранована і екранована). Відстань від концентратора до кінцевого вузла до 100м; · 100base-fx — використовується оптоволоконний кабель (два волокна в кабелі). Відстань від концентратора до кінцевого вузла до 2000м;. Мережева технологія локальних мереж Gigabit Ethernet — забезпечує швидкість передачі 1000 Мбіт/с. Існують такі модифікації стандарту: · 1000base-sx — застосовується оптоволоконний кабель з довжиною хвилі світлового сигналу 850 нм. · 1000base-lx — використовується оптоволоконний кабель з довжиною хвилі світлового сигналу 1300 нм. · 1000base-cx — використовується екранована вита пара. · 1000base-t — застосовується неекранована вита пара. Локальні мережі Fast Ethernet і Gigabit Ethernet сумісні з локальними мережами, виконаними за технологією (стандарту) Ethernet, тому легко і просто сполучати сегменти Ethernet, Fast Ethernet і Gigabit Ethernet в єдину обчислювальну мережу. Мережеві технології локальних мереж Ieee802.5/Token-ring передбачає використання середовища передачі даних, яке утворюється об'єднанням всіх вузлів в кільце, що розділяється. Мережа Token-ring має зоряно-кільцеву топологію (основна кільцева і зоряна додаткова топологія). Для доступу до середовища передачі даних використовується маркерний метод (детермінований маркерний метод). Стандарт підтримує виту пару (екрановану і неекрановану) і оптоволоконний кабель. Максимальне число вузлів на кільці — 260, максимальна довжина кільця — 4000 м. Швидкість передачі даних до 16 Мбіт/с. Мережеві технології локальних мереж Ieee802.4/Arcnet як топологію локальна мережа Arcnet використовує «шину» і «пасивну зірку». Підтримує екрановану і неекрановану виту пару іоптоволоконний кабель. У мережі Arcnet для доступу до середовища передачі даних використовується метод передачі повноважень. Локальна мережа Arcnet — це одна із старих мереж і користувалася великою популярністю. Серед основних переваг локальної мережі Arcnet можна назвати високу надійність, низьку вартість адаптерів та гнучкість. Основним недолікам мережі є низька швидкість передачі інформації (2, 5 Мбіт/с). Максимальна кількість абонентів — 255. Максимальна довжина мережі — 6000 метрів. Мережеві технології локальних мережі FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — стандартизована специфікація для мережевої архітектури високошвидкісної передачі даних пооптоволоконних лініях. Швидкість передачі — 100 Мбіт/с. Ця технологія багато в чому базується на архітектурі Token-ring і використовується детермінований маркерний доступ до середовища передачі даних. Максимальна протяжність кільця мережі — 100 км. Максимальна кількість абонентів мережі — 500. Мережа FDDI — це дуже високонадійна мережа, яка створюється на основі двох оптоволоконних кілець, створюючих основну і резервну дороги передачі даних між вузлами. Технології[ред.] Технологія ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — Асиметрична цифрова абонентська лінія) входить до числа технологій високошвидкісної передачі даних, відомих як технологіїDSL (Digital Subscriber Line — Цифрова абонентська лінія) що мають загальне позначення xDSL. Детальніше див. в Бібліотеці. Технологія VDSL (Very high bitrate Digital Subscriber Line — надвисокошвидкісна цифрова абонентська лінія) є найбільш високошвидкісною технологією xDSL.Вона забезпечує швидкість передачі даних «низхідного» потоку в межах від 13 до 54 Мбіт/с, а швидкість передачі даних «висхідного» потоку в межах від 1, 5 до 33 Мбіт/с, причому по одній витій парі телефонних дротів. Технологія VDSL може розглядатися як економічно ефективна альтернатива прокладенню волоконно-оптичного кабелю до кінцевого користувача. Проте, максимальна відстань передачі даних для цієї технології становить від 300 до 1700 метрів. Існує також симетричний варіант VDSL (до 33 Мбіт/с в кожному напрямі). Технологія VDSL може використовуватися з тими ж цілями, що і ADSL (використовувати паралельно телефонну лінію для високошвидкісної передачі даних і традиційного телефонного зв'язку). Технологія IDSL (ISDN Digital Subscriber Line — цифрова абонентська лінія IDSN) забезпечує повністю дуплексну передачу даних на швидкості до 144 Кбіт/с. На відміну від ADSLможливості IDSL обмежуються лише передачею даних. Технологія HomePNA 1.0 (1 Мбіт/с) використовує метод IEEE 802.3 CSMA/CD (Ethernet) доступу до середовища передачі. Смуга пропускання сигналу розташована в межах від 5, 5 Мгц до 9.5 Мгц, що дозволяє не впливати на роботу ADSL і VDSL — пристроїв і телефонів. У HomePNA застосовується багатократне кодування одиничного бітового імпульсу. Усередині кожного мережевого інтерфейсу коло приймача адаптується до різних рівнів перешкод, які можуть виникнути в лінії. На додаток до цього передавальний вузол може варіювати рівень сигналу. Приймаючий і передавальний термінали постійно контролюють умови проходження сигналу і підстроюють свої параметри під ці умови. Саме ця адаптивність дозволила істотно понизити вимоги до середовища передачі. По суті, технологія HPNA — це мегабітний Ethernet, що працює по телефонних дротах. Це дозволяє використовувати велику кількість Ethernet — сумісних програм, драйверів, застосунків і устаткування. Технологія PON (Passive Optical Networks) пасивні оптичні мережі або оптичні мережі з пасивним розподілом — це оптична кабельна система з топологією дерева, що використовує пасивні оптичні розгалужувачі 1: n. Між центральним вузлом і віддалені абонентськими вузлами створюється повністю пасивна оптична мережа, що має топологію дерева. У проміжних вузлах дерева розміщуються пасивні оптичні розгалужувачі, що роздають загальний сигнал джерела на багато абонентських приймачів. Висхідні потоки від абонентів йдуть по зворотному каналу з використанням протоколу множинного доступу з тимчасовим розділенням (TDMA). Технологія MPLS (Multiprotocol Label Switching)— мультипротокольна комутація на основі міток, розроблена комітетом IETF, з'
|
