1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для сред.проф.образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 448 с.
2. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1987. – 648 с.: ил.
3. Электрооборудование станций и подстанций (примеры расчетов, задачи, справочные данные): Практикум для студентов образовательных учреждений сред.проф.образования / Л.К. Карнеева, Л.Д. Рожкова. – Иваново: МЗЭТ ГОУ СПО ИЭК, 2006. – 224 с.
4. Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М: Энергоатом-издат, 1989. – 608 с.
5. Справочник по проектированию. Электронергетических систем / В.В.Ершевич А.Н.Зейлигер Г.А. / Илларионов и др.под ред. С.С. Рокотян и И.М. Шапиро. – М.: Энергоатом-издат, 1985. – 352 с. НТП. – М. – 1979
6. Типовые альбомы
Компьютерные сети
I.Основные понятия.
Компьютерная сеть – соединенные между собой компьютеры. Позволяет обмениваться данными и совместно использовать общие ресурсы – документы, данные, программы технические устройства (принтеры, вычислительные мощности процессоров и т.п.).
Локальная сеть соединяет компьютеры в одном помещении, здании или нескольких соседних зданиях. Охватывает не более нескольких десятков компьютеров, расположенных на расстоянии от нескольких метров до 2 километров.
Корпоративная сеть соединяет компьютеры и локальные сети организации (компании, министерства и т.п.), которые могут находиться в разных регионах и странах. Региональная сеть соединяет компьютеры и локальные сети на территории города, региона. Глобальная сеть соединяет компьютеры и локальные сети на большой территории (разные страны и материки). Региональные и глобальные сети называют территориальными.
В мире несколько сотен глобальных сетей. Наиболее мощная – всемирная сеть Интернет (Internet), основанная на оказавшейся очень эффективной технологии (протоколах). Локальную или корпоративную сеть, работающую по той же технологии (что, в частности, обеспечивает удобное включение в Интернет) называют Интранет (Intranet, Интрасеть).
Лицо или орган управляющие работой сети (если они есть в данной сети) называют системным администратором.
Локальные сети могут быть одноранговыми – все узлы (компьютеры) равноправны или (в большинстве случаев) с выделенным сервером. Функции сервера* (центрального компьютера) может выполнять специальный мощный или обычный персональный компьютер (ПК). При этом остальные компьютеры (чаще всего обычные ПК) называют рабочими станциями или клиентами.
Топология (конфигурация) локальной сети – схема соединения компьютеров. Все варианты топологии основаны на трех базовых:
кольцо – компьютеры соединяются «по кругу»;
звезда (радиальная) – каждый компьютер соединен с центральным узлом;
ш
инная – все компьютеры подключены к линейной шине (магистрали, линии передачи).
Для соединения компьютеров в локальной сети могут использоваться:
витая пара (скрученная пара медных проводов)** – скорость передачи до 100 Мбит/с, расстояние до 1 км, обычно в пределах 100 м;
коаксиальный кабель (внутренняя медная жила, слой изоляции, внешний экран, оболочка, пример – телевизионная антенна) – скорость передачи до 500 Мбит/с, расстояние до 10 км;
волоконно-оптический (стекло-волоконный, оптоволоконный) кабель (передача света по центральному стекловоду – волокну из кварцевого стекла толщиной в человеческий волос, окруженному стеклянной оболочкой) – скорость передачи до 100 Гбит/с, расстояние (без ретрансляции) более 50 км.
Используется также беспроводная связь электромагнитными волнами различного диапазона, включая спутниковую связь и инфракрасное излучение. В частности, беспроводная локальная сеть стандарта Wi-Fi (Wireless Fidelity – беспроводная точность) обеспечивает скорость передачи до 11 Мбит/сек.
Для подключения компьютера к сети может использоваться:
сетевая плата (сетевая карта, сетевой адаптер), подключающая его к специальной кабельной линии для передачи сигналов в цифровом двоичном коде (каждая карта имеет уникальнй 48-битовый адрес);
модем (модулятор–демодулятор), подключающая его к телефонной линии. Здесь цифровые данные компьютеры преобразуются в непрерывные электрические импульсы (модулируются), передаются по телефонным каналам, а после приема снова преобразуются в цифровой двоичный код (демодулируются).
Для связи на дальнее расстояние (расширение сети) и соединения локальных сетей используется коммуникационное оборудование (отдельный компьютер с дополнительной аппаратурой или рабочая станция (сервер) с несколькими сетевыми платами):
повторитель (репитер*) усиливает сигнал для передачи его далее по сети;
концентратор (хаб**) объединяет несколько рабочих станций, подключая их как единый сегмент к сети;
мост соединяет сегменты одной сети или сети с одинаковой технологией передачи данных;
маршрутизатор (роутер***) соединяет сети разного типа, но с одинаковым программным обеспечением, определяя куда нужно направить данные и лучший маршрут их передачи;
шлюз соединяет сети с разными технологиями передачи данных;
Такое оборудование подразделяют на мультиплексоры (один выход, несколько входов), демультиплексоры (несколько выходов, один вход) и коммутаторы (несколько входов и выходов).
Для защиты информации используются сетевые экраы (межсетевой экран, щит, брандмауэр, файрвол, FireWall****) – программы, специальные технические устройства или специально выделенный компьютер, которые «отгораживают» защищаемый компьютер или локальную сеть от внешней сети, пропуская в обе стороны только разрешенные данные и команды, а при затруднениях обращающиеся за разрешением к администратору сети.
29. Сетевые протоколы
Взаимодействие компьютеров в сети обеспечивается за счет соблюдения сетевых протоколов – правил представления и передачи данных, которые реализуются аппаратно или программно. Передача данных состоит из ряда этапов (уровней), на каждом из которых используется свой протокол.
Эталонной является модель обмена информацией в открытой системе OSI (O pen S ystem I nterchange) или модель взаимодействия открытых систем, предложенная в 1984 г. и включающая 7 уровней протоколов:
физический – непосредственная передача сигналов по линиям связи;
канальный (уровень соединения) – формирование сигналов для передачи, обнаружение и исправление ошибок, возникающих при физической передаче (этот уровень может реализоваться модемом или сетевой картой);
сетевой – определение маршрутов (маршрутизация) передачи пакетов, на которые разбиваются передаваемые данные (разные пакеты из одного сообщения могут направляься по разным путям);
транспортный – формирование адреса отправителя и получателя, разборка данных на пакеты и сборка на компьютере–получателе с контролем доставки пакетов и устранением возникших при этом ошибок;
сеансовый – открытие и закрыти сеанса связи с определением ее характера (одностороняяя или двухстороняя, последовательная или параллельная передача в обе стороны);
представительный – определение кодов и форматов передачи данных с соответствующим их преобразованием;
прикладной – определение данных для передачи, формируемых прикладной программой (например, отправления по электронной почте).
На компьютере отправителя выполняются этапы с 7-го по 1–ый уровень, а на компьютере получателя те же этапы в обратном порядке для восстановления сообщения. На промежуточных компьютерах могут выполняться с 1-го по 3-ий этап для дальнейшей отправки поступившего пакета (который является частью всего сообщения).

II.Глобальная сеть Интернет.
Интернет – единая глобальная сеть, соединяющая между собой огромное количество сетей по всему миру (Inter Net можно перевести как «межсеть» или «сеть сетей»). Возникла в 60-е годы в США в результате экспериментов по созданию жизнеспособной сети, которую нельзя было бы вывести из строя, уничтожив один или несколько командных пунктов с центральными компьютерами.
Интернет – децентрализованная сеть, не имеющая собственника или органа управления (хотя в каждой входящей в нее сети есть собственник и системный администратор), функционирующая и развивающаяся путем добровольного (в том числе коммерческого) сотрудничества различных организаций и пользователей на основе общих соглашений и стандартов (протоколов). Зарегистрированные и пронумерованные стандарты, протоколы, спецификации Интернета образуют систему электронных документов RFC (R equest F or C omments – запрос для пояснений).
Организации обеспечивающие подключение к и предоставление услуг Интернета – провайдеры (Internet Service Providers*) связаны высокоскоростными магистральными каналами (кабельными, волоконно-оптическими, спутниковыми, радиорелейными). Отдельный компьютер или локальная сеть могут подключаться к провайдеру по выделенной линии (постоянное соединение) или по коммутируемой линии (временное подключение через модем и обычную телефонную сеть). Первый способ более дорог, но обеспечивает более высокую скорость передачи.
Сигнал модема может передаваться
(а)по обычному телефонному каналу – коммутируемой линии,
(б)по выделенной телефонной линии,
(в)на базе технологии ADSL (A symmetric D igital S ubscriber L ine (L oop) – асимметричная цифровая абонентская линия («петля»)) по обычному телефонному каналу, не занимая его и позволяя независимо и одновременно вести телефонные переговоры.
Скорость передачи данных через коммутируемую телефонную линию – около 30 Кбит/сек для аналоговых телефонных линий и 60–120 Кбит/сек для цифровых. Для выделенных телефонных линий скорость передачи до 2 Мбит/сек, для волоконно-оптических и спутниковых линий связи – сотни Мбит/сек.
Работа Интернета основана на базовом протоколе TCP/IP**, внедренном в 1983 г. и состоящем из:
транспортного протокола TCP (T ransmission C ontrol P rotocol – протокол управления передачей), обеспечивающего «нарезку» данных на «маленькие» пакеты (сегменты) перед отправкой и сборку после доставки;
сетевого протокола (протокол маршрутизации) IP (I nternet P rotocol – межсетевой протокол), обеспечивающего выбор маршрутов по различным узлам и сетям между отправителем и получателем (возможно, различных для разных пакетов из одного сообщения). Пакеты данных, подготовленные по этому протоколу, называют дейтаграммами IP (или IP-пакетами). Они включают сегменты, подготовленные по протоколу TCP, к которым добавлены адреса отправителя и получателя.
На самом деле эти протоколы выполняют и другие задачи (например, протокол TCP функции не только транспортного, но и сеансового уровня), не укладываясь полностью в разделение по уровням модели взаимодействия открытых систем, так как были разработаны до ее появления.
Каждая из информационных служб (информационных сервисов) Интернета решает свои задачи, используя свои прикладные протоколы, опирающиеся на базовые протоколы TCP/IP. Наиболее известные из них:
«Всемирная паутина» WWW дает возможность перемещения в огромном информационном пространстве документов, книг, новостей, фотографий, рисунков, учебных курсов, справочных материалов и т.д.; претендует на роль основного носителя «коллективной памяти» человечества. Она использует протокол http и подробнее рассмотрена далее.
Электронная почта E-Mail (E lectronic mail***) позволяет обмениваться по сети «письмами», к которым могут прилагаться дополнительные файлы. С ее помощью можно передавать сообщения на сотовый телефон, факс, пейджер. Для отправки корреспонденции используется протокол SMTP (S imple M ail T ransfer P rotocol – простой протокол передачи почты), для получения ее из своего «почтового ящика» на почтовом сервере – протокол POP (P ost O ffice P rotocol – протокол почтового отделения). Протокол IMAP (Internet Message Access Protocol – протокол доступа к сообщениям Интернета) позволяет хранить почту в своем почтовом ящике на почтовом сервере. Для вложения в письмо произвольных файлов применяется стандарт MIME (M ultipurpose I nternet M ail E xtension – многоцелевое расширение почты Интернета). Правила формирования адресов электронной почты рассматриваются далее.
Для работы с электронной почтой используются почтовые программы Outlook Express (входит в Microsoft Internet Explorer), Microsoft Outlook (входит в Microsoft Office), Netscape Messenger (входит в Netscape Communicator), The Bat! и др.
Служба передачи файлов между удаленными компьютерами используется для передачи крупных файлов (архивов, книг и т.п.) по протоколу FTP (F ile T ransfer P rotocol – протокол передачи файлов).
Служба телеконференций (новостей, новостных групп) UseNet News (Newsgroups) обеспечивает просмотр материалов по выбранной тематике, присылаемых на сервер телеконференции самими пользователями. Используются также списки рассылки, формируемые с участием администратора (модератора) конференции и рассылаемые подписавшимся абонентам.
До повсеместного распространения Интернета функции телеконференций во многом выполняли электронные доски объявлений BBS (B ulletin B oard S ystem – система электронных бюллетеней), наиболее известной системой которых является сеть FidoNet, подключение к ним осуществляется по малым компьютерным сетям с одним сервером с помощью модемов через телефонные линии.
Служба интерактивного общения IRC (I nternet R elay C hat – дословно, Интернет–трансляция болтовни), которую часто называют чат-конференциями или просто чатом, поддерживает коллективный разговор, участники которого набирают свои реплики на клавиатуре и видят сказанное другими на мониторе.
Система интернет-пейджинга ICQ (эти буквы звучат как английская фраза «I seek you» – я ищу тебя, а на жаргоне русского Интернета эту систему называют «аськой») дает возможность обмениваться сообщениями и файлами в режиме реального времени. Эта система обеспечивает поиск сетевого адреса абонента (постоянного или временного), если он в данный момент подключен к сети, по его персональному идентификационному номеру UIN (U niversal I nternet N umber), получаемому при регистрации на центральном сервере данной службы.
Режим Telnet служит для удаленного управления (по протоколу Telnet) через Интернет другими компьютерами и установленными на них программами, например, подключеннымми к аппаратуре для проведения экспериментов или выполняющими сложные математические расчеты.
Важными направлениями использования Интернета являются Интернет-телефония (IP-телефония) – передача телефонных разговоров и факсов по Интернету в кодировке, соответствующей протоколу IP, трансляция по Интернету радио- и телевизионных передач, беспроводное подключение к Интернету с мобильных телефонов: непосредственно по протоколу WAP (W ireless A pplication P rotocol – протокол беспроводных приложений), или через компьютер по протоколу GPRS (G eneral P acket R adio S ervice).
Шифрование передаваемой по Интернету информации обеспечивается протоколом SSL (S ecured S ocket L ayer).
III.Адресация в Интернете.
Каждый компьютер, подключенный к Интернет, получает уникальный (неповторяющийся) IP-адрес (то есть адрес, соответствующий протоколу IP). При постоянном подключении этот адрес закреплен за ним, при временном – выделяется временный (динамический) адрес на сеанс*.
Физический IP-адрес представляет собой 32-битное (4-х байтное) двоичное число, которое принято записывать, переводя каждый байт в десятичное число, и разделяя их точками. Это число кодирует сеть, через которую компьютер входит в Интернет, и номер компьютера в сети. В зависимости от допустимого числа компьютеров сети разделяются на три класса:
Класс
| ^ Адрес сети
| Адрес компьютера в сети
| Макс. число компьютеров в сети
| Первое число IP-адреса
|
A
| 0
| 7 бит
| 24 бита
| 224 – 2 = 16 777 214
| 0 – 126
|
B
| 1
| 0
| 14 бит
| 16 бит
| 216 – 2 = 65 534
| 128 – 191
|
C
| 1
| 1
| 0
| 21 бит
| 8 бит
| 28 – 1 = 254
| 192 – 223
|
| | | | | | | |
Например, адрес 197.98.140.101 соответствует номеру узла 0.0.0.101 в сети 197.98.140.0 класса C.
Несколько IP-адресов зарезервировано для специальных целей, например, адрес 127.0.0.0–127.0.0.255 обеспечивает обращение пользователя к себе самому (используется для тестирования программ). Номер сети с номером компьютера, равным 0, обозначает всю эту сеть, а с максимально возможным номером (255 для сети C) – используется для широковещательного сообщения, отправляемого всем компьютерам сети.
Пользователям удобнее работать не с физическими адресами, а с доменными именами сетей и компьютеров в Интернет. Такое имя состоит из разделенных точками символьных обозначений доменов ** – фрагментов сети. Справа налево указываются самый обширный, старший домен (первый или верхний уровень), затем более младшие, вложенные один в другой домены, и так далее до самого левого домена, соответствующего конечному узлу сети. В начале доменного имени перед именем компьютера может указываться служба Интернета, в которой работает данный узел сети (например, www. – «всемирная паутина» или ftp. – служба пересылки файлов).
Домены верхнего уровня обозначают чаще всего двумя (страна) или тремя (тип организации) буквами.
^ Домен верхнего уровня
| Страна
| Домен верхнего уровня
| Тип организации
|
ca
| Канада
| com
| Коммерческая
|
de
| Германия
| edu
| Образовательная
|
jp
| Япония
| gov
| Правительственная (США)
|
ru
| Россия
| int
| Международная
|
uk
| Великобритания
| net
| Компьютерная сеть
|
us
| США
| org
| Некоммерческая
|
Например, microsoft.com – доменный адрес компании Microsoft в домене коммерческих серверов.
Однозначное соответствие между физическими и доменными именами обеспечивается специальной службой (системой) доменных имен Интернета – DNS (D omain N ame S yervice (System)), состоящей из компьютеров, которые называют DNS-серверами (у каждого домена есть обслуживающий его DNS-сервер). Пользователь имеет дело с доменными именами, а передача данных между компьютерами осуществляется по физическим адресам, автоматически определяемым путем обращения к соответствующим DNS-серверам.
Доменные имена и физические IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP-адресов (ICANN), в который входят по 5 представителей от каждого континента (адрес в Интернет www.icann.org).
Для доступа к файлу (программе, документу) в Интернете нужно указать URL-адрес (U niform* R esource L ocator – унифицированный указатель ресурсов), состоящий из:
названия протокола, используемого для доступа к файлу и отделенного от последующей части двоеточием и двумя косыми чертами;
доменного имени компьютера, отделяемого от последующего косой чертой;
полного имени файла на компьютере (без указания логического диска), включающего, как известно, путь доступа (перечень вложенных каталогов), собственно имя и расширение файла.
В URL-адресе могут использоваться только латинские буквы (строчные и прописные буквы считаются различными) без пробелов. Путь и имя файла могут отсутствовать, что соответствует обращению к самому компьютеру (серверу).
Адрес ftp://ftp.netscape.com/books/history.doc используется при получении файла history.doc, расположенного на сервере netscape коммерческого домена Интернета с использованием протокола передачи файлов ftp (службы ftp).
Для работы с электронной почтой необходимо зарегистрировать на одном из серверов Интернета свой почтовый ящик, которому присваивается адрес электронной почты. Такой адрес состоит из доменного имени сервера и записанного перед ним имени почтового ящика (его выбирает пользователь при регистрации). Две эти части адреса разделяются символом @ (читается «эт», часто используют жаргонные выражения «собака» или «ухо»).
IV.Всемирная паутина и гипертексты в Интернете.
«Всемирная паутина» WWW (W orld W ide W eb – мировая обширная паутина) или Web охватила огромный объем информационных ресурсов и является наиболее широко используемой службой Интернета. В этой системе легко найти новости, справочные и нормативные материалы, книги, статьи, рефераты, мнения и советы экспертов и т.д. практически по любой теме.
Эта служба основана на представлении документов в виде гипертекста – текста, элементы которого (фразы, слова, рисунки) могут отсылать к другим фрагментам этого же текста или другим документам, расположенным, возможно, в другом компьютере на «другом конце света». Ссылки (гиперссылки, гиперсвязи) обычно помечаются особым цветом и шрифтом, а переход по ним выполняется автоматически после щелчка манипулятором мыши по метке. Таким образом, разнообразная информация оказывается связанной между собой переплетающейся паутиной ссылок, а введенные в систему коллективные знания человечества в определенной мере уподобляются индивидуальной памяти, сплетаемой в одно целое ассоциациями и смысловыми связями.*
«Всемирная паутина» WWW на основе гипертекстов была разработана в 1989 г. английским ученым Тимоти Бернерс-Ли для Европейской Лаборатории Физики элементарных частиц, базирующейся в Швейцарии и объединяющей физиков из различных стран мира. Сама концепция гипертекста предложена американским ученым Теодором Хольмом Нельсоном.
Документ, представленный в WWW называют Web-страницей, а компьютер, на котором расположены такие документы – Web-сервером. Web-страницы создаются с помощью языка разметки текстов HTML (H yper T ext M arkup L anguage)**, который позволяет определить гиперсылки и организацию текста, включая в него управляющие символы – тэги (теги) (tag – ярлычок). Форматирование Web-страницы на мониторе определяется управляющими конструкциями разметки (тэгами) и конкретными настройками компьютера. На Web-странице можно помещать рисунки (рекомендуется использовать один из 3–х графических форматов – gif, jpg(jpeg), png), мультимедийные объекты (анимацию, вызов звуковых и видео–файлов), формы для диалога с пользователем, элементы управления (ActiveX), запускающие программы.
Такие программы чаще всего составляются на языке программирования Java (Ява), специально предназначенным для подержки Web-страниц. Трансляторы с этого языка являются интерпретаторами, что позволяет писать универсальные программы, работающие на разных компьютерах и в разных операционных системах.
Набор связанных в одно целое гиперссылками и переходами Web-страниц образует Web-сайт (site – участок).
Для доступа к Web-страницам используется протокол передачи гипертекста HTTP (H yper T ext T ransfer P rotocol).
Просмотр Web-страниц и перемещение между ними в информационном пространстве сети по гиперссылкам (навигацию в сети) обеспечивают специальные программы «просмотрщики» или «навигаторы» – браузеры (brows – просмотр). Наиболее часто используются браузеры Internet Explorer (фирмы Microsoft) и Netscape Navigator (фирмы Netscape).
Широкие возможности предоставляет использование поисковых систем (поисковых серверов) Web, которые выдают подборку всех документов WWW, содержащих ключевые слова из запроса пользователя. Самые известные и эффективные поисковые серверы – Google, Yahoo, AltaVista, а для русскоязычного Интернета – Rambler, Яндекс.
Быстрота поиска информации в таких системах обеспечивается невидимой для пользователя работой специальных программ («поисковых роботов»), непрерывно сканирующих различные Web–сайты и обновляющих списки встречающихся на них терминов (индексы поисковой системы). При этом формируются также рубрикаторы (каталоги) – иерархические структуры тем и понятий, передвигаясь по которым пользователь может найти нужные документы.
Контрольная работа №2