Лекции по вычислительным системам

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.Краткая историческая справка. Компьютер фон Неймана.
Периоды создания и развития вычислительной техники: домеханический, механический, электрический, электронный. Концепция ЭВМ, предложенная Дж. Фон Нейманом. Поколения ЭВМ: первое, второе, третье, четвертое поколения. Персональные ЭВМ. Пятое поколение ЭВМ.
Данные, типы элементарных данных. Структуры данных.
Непрерывная и дискретная информация. Абстрактные алфавиты. Кодирование. Двоичный алфавит. Байтовый алфавит. Слова и абстрактные языки. Данные, элементарные данные. Переменные и постоянные величины. Структуры данных: массивы, записи, файлы, иерархические структуры.
Виды памяти и ее характеристики. Структурированная память.
Запоминающие устройства с прямым, последовательным, произвольным доступом. Магазинная память (стеки). Ассоциативная память. Иерархия запоминающих устройств, принцип кеширования данных. Структурированная память.
Процессор. Мультипроцессорность. Мультизадачность.
Схема процессора. Арифметико-логическое устройство и устройство управления. Алгоритм работы процессора. Микропрограммы. Потоки информации в ЭВМ. Типы процессоров: арифметические, магистральные, специализированные процессоры. Микропроцессоры. Оценка производительности процессоров. Мультипроцессирование, распараллеливание вычислительного процесса. Режим мультипрограммирования. Пакетная обработка данных. Режим квантования времени. Обработка данных в режиме разделения времени. Режим реального времени – управление компьютером внешним потоком данных.
Операционные системы.
Назначение операционной системы. Эволюция операционных систем. Классификация операционных систем. Основные понятия операционных систем. Основные подсистемы операционных систем: управления процессами, памятью, вводом-выводом, файлами, безопасностью.
Общие положения, виды вычислительных сетей.
Определение вычислительной сети. Информационные и вычислительные сетевые ресурсы. Локальные и глобальные вычислительные сети. Трехуровневая структура сети. Серверы, сетевое коммуникационное оборудование, рабочие станции. Коммутация и мультиплексирование. Определение информационных потоков. Понятие маршрутизации. Принцип пакетной коммутации. Обобщенная структура пакета данных, передаваемых по сетям пакетной коммутации. Дейтаграммный и сеансовый способы обмена данными в сети.
Оборудование информационно - вычислительных сетей.
Виды каналов связи, используемых при построении вычислительных сетей. Сетевые адаптеры (карты сетевого интерфейса). Модемы, их назначение и особенности построения. Виды модемов. Устройства для межсетевого взаимодействия: мосты, маршрутизаторы, шлюзы.
Локальные вычислительные сети и их виды.
Основные требования, предъявляемые к локальным вычислительным сетям. Конфигурация (топология) сети (шинная, кольцевая, звездообразная и гибридная), передающая физическая среда, скорость передачи сигналов, метод доступа станций к среде (сети со случайным и маркерным доступом), архитектура (конкретный стандарт сети), сетевая операционная система.
Стандарты протоколов вычислительных сетей.
Стандарт ISO «Взаимодействие открытых систем». Стандарты физического и канального уровней: стандарты па шину со случайным доступом (Ethernet и IEEE802.3 lOBase5, 10Base2, 10BaseT, 10BaseF), стандарты сетей с маркерным доступом (Token Ring и IEEE802.5). Стандарты на шину с маркерным доступом (IEEE 802.4 и Arc Net). Стандарт ANSI-FDDI. Стандарты Ethernet 100 Мб/с. Протоколы верхних уровней: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS. Схема протоколов TCP/IP, характеристика уровней. Краткая характеристика основных информационных сервисов Интернет, основанных на протоколах TCP/IP.
Структура сетевой операционной системы.
Средства управления локальными ресурсами компьютера. Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования. Коммуникационные средства. Взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров. Операционные системы для рабочих групп и системы для сетей масштаба предприятия.
Сетевая операционная система Novell Netware .
История NetWare. Назначение ОС Novell NetWare. Подключение персонального компьютера к сети. Защита от несанкционированного доступа. Контроль входа и проверка паролей. Упрощение использования сети. Печать в сети. Каталоговая система NetWare. Управление дисковым пространством. Защита от отказов жесткого диска. Работа сервера NetWare.
Сетевая операционная система Unix .
История Unix и общая характеристика. Структура Unix. Основные возможности Unix. Файловая система Unix. Защита от несанкционированного доступа.