Назовите основные разновидности компьютерных сетей. Каковы основные виды серверов в клиент-серверных системах? Назовите виды кластерных вычислительных систем. (ОПК-1)

Назовите наиболее распространенные операционные системы, в том числе – с открытым исходным кодом. (ОПК-1)

Наиболее распространенные: Windows, Linux, MacOS.

С открытым кодом:Linux, ReactOS, KalibriOS.

С закрытым кодом:Windows. MacOS.

Дайте определение операционной системы. Каковы цели работы операционной системы? (ОПК-1)

Операционная система (ОС)– это комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений.      

Операционные системы выполняют две основные функции:

1)Расширяют реальные физические возможности компьютера. Например, путем виртуального увеличения объема его оперативной памяти или обеспечения многозадачного режима работы на одном процессоре.

2)Управляют ресурсами компьютера, в частности, памятью и устройствами ввода-вывода.

Доп. Функции:

1)Прием от пользователя заданий, или команд, сформулированных на соответствующем языке, и их обработка.

2) Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ.

3) Распределение памяти.

4) Запуск программы (передача ей управления, в результате чего процессор исполняет программу).

5) Идентификация всех программ и данных.

6) Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений.

7) Обслуживание всех операций ввода-вывода.

8) Обеспечение работы систем управления файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения.

9)Обеспечение режима мультипрограммирования, то есть организации параллельного выполнения двух или более программ на одном процессоре, которая создает видимость их одновременного исполнения.

10)Планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания.

11)Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами.

12)Для сетевых операционных систем характерной является функция обеспечения взаимодействия связанных между собой компьютеров.

Цели ОС:

1: обеспечение эффективности, надежности и безопасности выполнения пользовательских программ.

2: обеспечение эффективности, надежности и безопасности использования аппаратного обеспечения.

3: обеспечение эффективности, надежности и безопасности доступа к телекоммуникационным ресурсам.

4: возможность обеспечения диалога с пользователем.

 

 

Назовите компоненты компьютерной системы (включая программное обеспечение и пользователей). (ОПК-1)

Компоненты компьютерной системы:

1.Система аппаратного обеспечения ( Клавиатура, Монитор, Системный блок).

Система программного обеспечения — программное обеспечение операционных систем и приложений ( Операционная система, Веб-браузер, Офис-приложения).

Сетевая система ( Интернет сервисы (email) Подключение к сети (модемы, сетевые карты)).

Что такое секция данных процесса? В каких состояниях может находится процесс? Дайте определение каждому состоянию. (ПК-12)

Секция данных процесса – статическая (постоянно выделенная, неизменного размера) область основной памяти, выделяемая операционной системой процессу, в которой хранятся его глобальные переменные, массивы, структуры, объекты.

 3 состояния процесса:

1)Процесс находится в состоянии выполнения, если в данный момент ему выделен центральный процессор (ЦП).

2)Процесс находится в состоянии готовности, если он мог бы сразу использовать центральный процессор, предоставленный в его распоряжение.

3)Процесс находится в состоянии блокировки, если он ожидает некоторого события, чтобы получить возможность продолжать выполнение.

Что такое блок управления процессом и какая информация хранится в нем?

Блок управления процессом- это объект, который определяет процесс для операционной системы и является структурой данных, сосредотачивающей всю ключевую информацию о процессе:

· текущее состояние процесса;

· уникальный идентификатор процесса;

· приоритет процесса;

· указатели памяти процесса;

· указатели выделенных процессу ресурсов;

· область сохранения регистров (когда ОС переключает ЦП с процесса на процесс, она использует области сохранения регистров, предусмотренные в РСВ, чтобы запомнить информацию, необходимую для повторного запуска каждого процесса, когда он получит в очередной раз в свое распоряжение ЦП).

Назовите основные разновидности компьютерных сетей. Каковы основные виды серверов в клиент-серверных системах? Назовите виды кластерных вычислительных систем. (ОПК-1)

основные разновидности компьютерных сетей

Локальные сети (Local Area Network – LAN) обладают замкнутой инфраструктурой до выхода на поставщиков услуг интернета. Термин “локальная сеть” может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть большого завода, занимающего несколько гектаров. Применительно к организациям, предприятиям, фирмам используется термин корпоративная сеть – локальная сеть отдельной организации (юридического лица) независимо от занимаемой ею территории.
Корпоративные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей (например, сотрудникам компании). Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN) охватывает большие географические регионы и состоит из множества локальных сетей. С глобальной сетью, которая состоит из нескольких тысяч сетей и компьютеров, знакомы все – это Интернет.

Системному администратору приходится иметь дело с локальными (корпоративными) сетями. Обычный пользовательский компьютер, подключенный к локальной сети, называется рабочей станцией. Компьютер, предоставляющий свои ресурсы для общего использования другим компьютерам сети, называется сервером; а компьютер, обращающийся к совместно используемым ресурсам на сервере – клиентом.

Существуют различные виды серверов: файловые (для хранения общих файлов), серверы баз данных, серверы приложений (обеспечивающие удаленную работу программ на клиентах), web-серверы (для хранения web-контента) и другие.

Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком. Трафик – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение числа проходящих по сети блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду. Например, скорость передачи данных в современных локальных сетях может быть 100Мбит/с или 1Гбит/с

По территории:

· локальные – охватывают небольшие территории и располагаются внутри отдельных офисов, банков, корпораций, домов;

· региональные – образуются путем объединения локальных сетей на отдельных территориях;

· глобальные (интернет).

По способу связи компьютеров:

· проводные (компьютеры соединяются посредством кабеля);

· беспроводные (компьютеры обмениваются информацией посредством радиоволн. например, по технологии WI-FI или Bluetooth).

По способу управления:

· с централизованным управлением – для управления процессом обмена данных в сети выделяется одна или несколько машин (серверов);

· децентрализованные сети – не содержат в своем составе выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одного компьютера другому.

По составу вычислительных средств:

· однородные – объединяют однородные вычислительные средства (компьютеры);

· неоднородные – объединяют различные вычислительные средства (например: ПК, торговые терминалы, веб-камеры и сетевое хранилище данных).

По типам среды передачи сети разделяются на оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне, через спутниковый канал.

основные виды серверов в клиент-серверных системах

Файл-сервер (file server) – компьютер и программное обеспечение, предоставляющие доступ к подмножеству файловых систем, расположенных на дисках компьютера-сервера, другим компьютерам локальной сети (LAN). Пример – серверное программное обеспечение SAMBA (SMB – сокращение от Server Message Block) для ОС типа UNIX (Linux, FreeBSD, Solaris и т.д.), обеспечивающее доступ с Windows-компьютеров локальной сети к файловым системам UNIX-машин. Samba также реализована для платформы Macintosh / MacOS.

Сервер приложений (application server) – компьютер и программное обеспечение, предоставляющее вычислительные ресурсы (память и процессор) и необходимое окружение для удаленного запуска определенных классов (как правило, больших) приложений с других компьютеров локальной сети. Примеры серверов приложений - WebSphere (IBM), WebLogic (BEA) – наилучшие из известных серверов приложений, работающих в Java Enterprise Edition (JEE).

Сервер баз данных (database server) – компьютер и программное обеспечение, предоставляющее доступ другим компьютерам сети к базам данных, расположенным на компьютере-сервере. Пример: серверное программное обеспечение для доступа к базам данных Microsoft SQL Server.

Веб-сервер (Web server) – компьютер и программное обеспечение, предоставляющее доступ клиентам через WWW к Web-страницам, расположенным на компьютере-сервере. Пример: свободно распространяемый Web-сервер Apache.

Прокси-сервер – компьютер и программное обеспечение, являющиеся частью локальной сети и поддерживающие эффективное обращение компьютеров локальной сети к Интернету, фильтрацию трафика, защиту от внешних атак. Proxy-сервер обычно встроен в операционную систему.

Сервер электронной почты – компьютер и программное обеспечение, выполняющие отправку, получение и "раскладку" электронной почты для компьютеров некоторой локальной сети. Могут обеспечивать также криптование почты (email encryption) – шифрование электронных писем перед отправкой адресатам из определенного сетевого домена (как правило, заказчику) и их дешифровку после получения от заказчика.

Серверный бэк-энд (Server back-end) – группа (пул) связанных в локальную сеть серверных компьютеров, используемых вместо одного сервера, в целях большей надежности и предоставления большего объема ресурсов. Другой термин, близкий к этому, - центр обработки данных (data center).Эти понятия особенно актуальны в связи со все более широким распространением облачных вычислений, являющихся, с этой точки зрения, наиболее современной реализацией клиент-серверной схемы взаимодействия.

виды кластерных вычислительных систем

асимметричная кластеризация (asymmetric clustering) – организация компьютерного кластера, при которой один компьютер выполняет приложение, а остальные простаивают;

cимметричная кластеризация (symmetric clustering) - организация компьютерного кластера, при которой все машины кластера исполняют одновременно различные части одного большого приложения.

кластеры с высокоскоростным доступом (high-availability clusters) – компьютерные кластеры, обеспечивающие оптимальный доступ к ресурсам, предоставляемым компьютерами кластера, например, к базам данных;

кластеры с балансировкой загрузки (load-balancing clusters) – компьютерные кластеры, которые имеют несколько входных компьютеров, балансирующих запросы (front-ends), распределяющих задания между компьютерами серверного back-end’а (серверной фермы).