Новые направления сетевых технологий.
Нейронные сети. Архитектура искусственной нейронной сети моделирует нейронную сеть человеческого мозга (большое количество относительно простых процессоров объединены в систему аналогично нейронам мозга). Модель нейронной сети основана на концепции параллельных вычислений (миллионы нейронов человеческого мозга совместно обрабатывают поступающую информацию). В ней используется огромное количество небольших процессоров, в то время как в традиционной компьютерной архитектуре вычисления выполняются одним или несколькими мощными процессорами. [Нейрон (от греческого слова neuron – нерв) – нервная клетка, состоящая из тела и отходящих от нее отростков. Это основная структурная и функциональная единица нервной системы]. Предполагается, что нейронная сеть составит фундамент искусственного интеллекта, который рассматривают как вершину развития компьютерных технологий. Квантовые сети. Основой квантовой теории является концепция неприменимости физических законов макромира к явлениям микромира, в котором элементарные частицы вещества составляют атомы и молекулы. Традиционные компьютеры работают с двоичным кодом. Их принцип действия основан на том, что каждый бит информации в конкретный момент времени может находиться только в одном из 2-х состояний – "выключено" (нуль) и "включено" (единица). В то же время в физике микромира квантовый бит (q-бит) может в один и тот же момент времени находиться как во включенном, так и выключенном состоянии. На основе теории квантовой физики в современной промышленности работают многочисленные устройства, например, лазеры, приборы ядерного магнитного резонанса и др. Квантовая теория охватывает представления о ветвящихся вселенных (мультивселенных). Парадоксальные идеи квантовой теории не укладываются в рамки обычного здравого смысла. Например, принцип шредингерова кота, сформулированного знаменитым физиком Эрвином Шредингером. Данный принцип утверждает, что кот, находящийся в ящике может быть живым и мертвым одновременно. [ Эрвин Шредингер (1887-1961гг.) – австрийский физик теоретик, один из создателей квантовой механики, разработал волновую механику. Создателями квантовой теории являются также Вернер Гейзенберг и Нильс Бор. Вернер Гейзенберг (1901-1976гг.) - немецкий физик теоретик. Нильс Бор (1884-1962гг.)-датский физик, создал теорию атома и др.] В настоящее время прослеживается влияние сетевых технологий на все сферы деятельности человека: дистанционное обучение, дистанционные операции, электронные книги, в правоохранительных органах и т.д.
Контрольные работы Контрольная работа 1. Вариант 1 1. Что понимают под термином топология сети?
3. В какой форме передаются данные? 4. Что понимают под термином «толстая сеть»? 5. В топологии «звезда» сигнал посылается от концентратора ко всем компьютерам сети или только к одному? 6. Суть технологии коммутация пакетов. 7. Назвать уровни модели OSI. 8. Дать определение метода доступа к сети CSMA/CD. 9. Определить маску сети С, в которой должно быть 30 подсетей по 6 хост-узлов в каждой.
Вариант 2 1. С какой целью применяют коннекторы при организации сети? 2. В сети какого типа параметры защиты и доступа устанавливаются отдельно на каждом компьютере? 3. Определите, будет ли работать сеть, если 25 компьютеров подключены к 300-метровому сегменту кабеля «тонкий» Ethernet с использованием топологии «шина»? Ответ пояснить. 4. Какую пропускную способность имеет сеть Ethernet? 5. Топология «кольцо» является активной или пассивной? 6. На чем основана модель нейроннойсети? 7. На каком уровне модели OSI работает протокол IP? 8. Суть метода доступа к сети с помощью маркера. 9. Определить маску в сети В, в которой должно быть 14 подсетей по 40946 хост-узлов в каждой.
Вариант 3 1. Что понимают под терминами «протокол» и «интерфейс»? 2. Какие способы соединения сетевых устройств вам известны? Дать полный ответ 3. Что является примером полнодуплексной связи? 4. Шинная топология является активной или пассивной? 5. Какая концепция лежит в основе квантовой теории, на основе которой создается образ квантовой сети? 6. Описать алгоритм передачи сообщения в соответствии с уровнями модели OSI. 7. Дать определение метода доступа к сети CSMA/CA. 8. На каком уровне (физическом или логическом) реализовано кольцо в сети Token Ring? 9. Определить маску в сети С, в которой должно быть 2 подсетей по 62 хост-узла в каждой.
Вариант 4
Контрольная работа 2
-полнодуплексная сеть; -широкополосная сеть; -коммутация каналов; - клиент-серверная сеть.
Контрольная работа 3 1. Привести определение симплексного режима передачи сигналов. 2. В сетях, с какой технологией нужно использовать терминаторы? 3. Сигнал в шине (шинная топология) передается всем или каким-то определенным компьютерам? 4. Что такое активная топология сети? Примером данной сети является шинная топология или кольцо? 5. Что такое маркер сети? 6. Что собой представляет IP-адрес? 7. Какие методы доступа к сети вам известны? 8. Дать определение метода доступа к сети CSMA/CD. 9. Какой основной признак лежит в основе организации распределённых вычислительных сетей? 10. Какому классу сети относится сеть (адрес сети 192.168.0.1)? 11. Какая сетевая технология используется в телефонной сети? 12. По способу администрирования различают сети: ….? 13.Для каждого из перечисленных ниже протоколов, функций или понятий определить уровень модели OSI, к которому он относится:
19. Определить, будет ли функционировать сеть в описанных ситуациях? Если нет, объяснить почему. a) 25 компьютеров подключены к 300-метровому сегменту кабеля «тонкий» Ethernet с использованием топологии «звезда». b)15 компьютеров объединены в сеть Token Ring с физической топологией «кольцо». 20. В сетях, с какой топологией нужно использовать терминаторы (шина, звезда, кольцо)? 21. Что делает мост с полученным пакетом, если отправитель и получатель находятся в одном и том же сегменте (игнорирует, передает как широковещательное сообщение, ретранслирует)?
22. На какой скорости работают современные сети Token Ring (4 Мбит/cек, 16Мбит/сек, 100Мбит/сек, 1000Мбит/сек)? 23. Какой класс IP-адресов позволяет включать в сеть максимальное количество хостов (класс А, класс В, класс С)? 24. Характеристики сети Ethernet. 25. Какие кабели используют при построении сети?
Рекомендуемая литература 1. Архитектура компьютера. 4-е изд. / Э.Таненбаум. ─ СПб.: Питер, 2003. - 704 с. 2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп.//А.П.Пятибратов, Л.П.Гудыно, А.А.Кириченко; Под ред.А.П.Пятибратова.-М.: Финансы и статистика, 2002. - 512 с. 3. Жаров А. Железо IBM - М.: МикроАрт, 2001. - 368 c. 4. Интернет-технологии − образованию / Под редакцией В.Н.Васильева, Л.С.Лисицыной. − СПб.: Питер, 2003. − 464 с. 5. Информатика. Базовый курс/ Симонович С.В. и др.—СПб: Питер, 1999. - 640 с. 6. Информатика: Учеб.пособие для студ.пед.вузов/ А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хённер-М., 1999. - 816 с. 7. Ирвин Дж., Харль Д. Передача данных в сетях: инженерный подход: Пер.с англ. ─СПб.: БХВ-Петербург, 2003. -448 с. 8. Использование Интернет: Пер.с англ./Дж. Хоникатт, М.Р. Браун, Т. Фронцковяк и др. − 4-е изд. К.; М.; СПб: Издат.дом «Вильямс», 1998. − 592 с. 9. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб.пособие для вузов. – М.: Энергоавтомиздат, 1991. - 592 с. 10. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/В.Г.Олифер, Н.А.Олифер – СПб.: Питер, 2001. - 672 с. 11. Компьютерные сети. Сертификация Network+.Учебный курс/Пер. с англ. – М.: Издательско-торговый дом "Русская Редакция", 2002. – 704с. 12. Кульгин М. практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов. - СПб.: Питер, 2001.- 320 с. 13. Кэрриэ. Б. Криминалистический анализ файловых систем. − СПб.: Питер, 2007. −480 с. 14. Мулярчик С.Г. Интегральная схемотехника (функционально-логический уровень). - Мн.: Изд-во БГУ, 1983. - 189 с. 15. Мураховский В.И, Евсеев Г.А. Железо ПК 2002. Практическое руководство – М.: «ДессКом», 2002.- 672c. 16. Партин А.С. Популярно о цифровых микросхемах. – Свердловск: Сред-Урал.кн.изд-во. 1989. –192 с. 17. Русак И.М., Луговский В.П. Технические средства ПЭВМ: Справочник/ Под ред. И.М.Русака. – Мн.: Выш.шк., 1996. - 18. Таненбаум Э. Компьютерные сети ─ СПб.: Питер, 2002. - 848 с. 19. Токхейм Р. Основы цифровой электроники: Пер. с англ.. – М.: Мир, 1988. – 392 с. 20. Системный администратор школьной Интернет-площадки/ Учебный курс – М.: Федерация Интернет Образования/©Microsoft Corporation, 2002. 21. Шиндер, Дебра, Литтлджон. Основы компьютерных сетей. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. - 656 с. 22. Ямпольский В.С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники: Учеб. пособие для студентов физ.-мат.фак.пед.ин-тов. – М.: Просвещение, 1991. − 223 с. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 МОДУЛЬ 1. Вычислительные системы 4 Основы построения и функционирования ЭВМ 8 Краткая история вычислительной техники 8 Эволюция вычислительных систем 11 Тест для самопроверки 14 Архитектурные особенности и организация функционирования ЭВМ 18 Архитектура ЭВМ и ее основы 18 Основные характеристики ЭВМ 20 Классификация ЭВМ 22 Информационно-логические основы ЭВМ 25 Контрольные работы 54 Общие принципы построения современных ЭВМ 56 Структура и функции программного обеспечения ЭВМ 95 Тест для самопроверки 103 МОДУЛЬ 2. Телекоммуникации 107 Общие принципы построения вычислительных сетей 108 Вычислительные сети – распределенные системы 108 Физическая и логическая структуризация сетей 114 Адресация компьютеров в сети 117 Передача данных 122
Классификация и архитектура вычислительных сетей 125 Классификация сетей по области действия и администрированию 125 Классификация по операционным системам и протоколам 127 Классификация сетей по топологии и архитектуре 128
Базовые технологии локальных сетей 130 Ethernet 131 Методы доступа к сети 132 Token Ring и FDDI 133
Структура и организация функционирования сетей 135 Модель OSI 135 Сетевые стандарты и спецификации 144 Межсетевое взаимодействие на основе протокола TCP/IP 146 Глобальные сети. Интернет 152 Контрольные работы 164
Рекомендуемая литература 167
|
