Файл: Устройство персонального компьютера (Программное обеспечение персональных компьютеров).pdf

В качестве устройств обмена информацией, как правило, выступают сетевые адаптеры, подключаемые через USB-порты. Обычно, это беспроводные сетевые интерфейсы (адаптеры) - периферийные устройства, позволяющие компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети через беспроводную среду передачи [8].

Назначение сетевых адаптеров: обеспечение физического соединения в беспроводной вычислительной сети.

Основные функции сетевых адаптеров:

• Осуществление непосредственной передачи и приема кадров в среде передачи [8];
• Преобразование последовательных сигналов из линии связи в параллельные и передача их в шину данных узла или сетевого устройства.

Основные параметры сетевого беспроводного интерфейса [14]:

• Физический адрес;
• Поддерживаемые частоты;
• Тип сети и т.д.

Кроме того, существует большое множество других внешних устройств персонального компьютера, позволяющих на его базе решать специфические задачи [11].

2.3. Программное обеспечение персональных компьютеров

Программное обеспечение также можно считать элементом устройства персональных компьютеров, в частности операционные системы управляет работой его отдельных комплектующих, обеспечивая функционирование всего ПК [12].

По назначению выделяют [14] (рисунок 24):

- Общее программное обеспечение;

- Системное программное обеспечение;

- Специальное программное обеспечение.

Рисунок 2. Состав программного обеспечения

Общее программное обеспечение состоит из приложений, предназначенных для работы пользователей на ПК, в том числе и в сети:

• Браузеры[13];
• Мессенджеры[7];
• Клиенты электронной почты[6];
• Офисные программы[7].

Системное программное обеспечение состоит из:

• Операционных систем[6] – комплекс программ, обеспечивающих управление ресурсами персональных компьютеров.
• Сервисного программного обеспечения[6] – приложений, расширяющих возможности операционных систем.
• Систем технического обслуживания[6] – приложений, которые облегчает тестирование и диагностику оборудования, поиск неисправностей.

Специальное программное обеспечение предназначено для решения специфических задач в заданной предметной области.

Основу программного обеспечения представляет собой операционные системы.

Основные функции сетевых операционных систем[7]:

• управление файлами и каталогами;
• управление ресурсами ПК;
• обеспечение отказоустойчивости
• защита от несанкционированного доступа.

В настоящее время большинство компьютерных операционных систем являются сетевыми.

Наиболее распространенные современные операционные системы:

На персональных компьютерах:

• Windows XP, Vista, 7, 8, 10[4];
• Linux[7];
• Unix[7];
• MasOS[6];

На планшетах и смартфонах:

• • IOS[4];
  • Android[4].

MacOS является безальтернативной предустановленной системой на персональных компьютерах производства Apple[12].

При этом операционные системы на базе Windows и Linux зачастую рассматриваются как альтернативы друг другу.

В таблице 1 представлен сравнительный анализ данных систем.

Таблица 1. Сравнительный анализ сетевых операционных систем

Как видно, Windows является по критериям совместимости и удобства работы более предпочтительным вариантом, кроме того, Windows имеет более широкое распространение [12].

Достоинством современных операционных систем является их богатый функционал, а также наличие широкого спектра различного встроенного программного обеспечения, в том числе[11]:

• Общего программного обеспечения (браузеры и т.д.) [4];
• Сервисного программного обеспечения (антивирусы и сетевые экраны) [7];
• Систем технического обслуживания [14].

Поэтому выбор прочего программного обеспечения производится под конкретные местные задачи.

Выводы. Проведенный анализ внутренних и внешних устройств показал их большое многообразие, обеспечивающее выполнение на персональных компьютерах огромный спектр разнообразных задач. Кроме того было установлено, что значительная часть соответствующих технологий актуальных несколько лет назад в настоящее время устарела.

3. Выбор состава устройств персонального компьютера на примере

В качестве практической части курсовой работы решим задачу выбора состав основных устройств персональных компьютеров для предприятия, занимающегося производственным мониторингом на различных объектах.

Задача наблюдения решается при помощи вычислительной сети двух типов:

• Местная (на объектах) мониторинга;
• Основная – в головном офисе.

Оборудование основной сети:

• Роутер [7]
• Свич [7]
• МФУ
• Сервер базы данных [12];
• Сервер приложений [12];
• Рабочие станции [14].

Оборудование местной сети:

• Роутер
• Свич
• МФУ
• Рабочие станции.

Требуется выбрать состав устройства основных персональных компьютеров (серверы и рабочие станции), обеспечивающих работу следующего программного обеспечения:

Используемое программное обеспечение:

На сервере БД:

• VM WARE vSphere:
• Windows Server 2019 R2 standard
• MS SQL server 2019

На сервере 2:

• VM WARE vSphere
• Windows Server 2019 R2 standard

Функции серверов:

Сервер 1(2 виртуальные машины):

• Сервер БД [14]
• Резервный контроллер домена.

Сервер 2 (4 виртуальные машины):

• Контроллер домена основной
• Файловый сервер и сервер печати [11]
• Сервер АИС.
• Сервер СКУДа

Соответствующая схема программной архитектуры [10] представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Программная архитектура

Соответствующая схема технической архитектуры [12], включающая обе сети представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Техническая архитектура

Произведем выбор состава персональных компьютеров [11]:

Оборудование сервера 1:

• Процессор Intel Xeon E5-2600 v3 [14]
• ОЗУ KINGSTON HYPERX DDR4 32Gb x 2 [12]
• Жесткий диск WD SSD WDS100T2B0B 1Тб х4 Raid 10 [5]
• Сетевая карта Intel Gigabit CT EXPI9301CT х 2 [12]

Оборудование Сервера 2 (HP ProLiant DL80):

• Процессор Intel Xeon E5-2600 v3
• ОЗУ KINGSTON HYPERX DDR4 32Gb x 2
• Жесткий диск Seagate Enterprise Capacity SAS 12Gb/s 1Тб х8 Raid 50
• Сетевая карта Intel Gigabit CT EXPI9301CT х 2

Оборудование типовой рабочей станции:

• Процессор – Intel DualCore IntelPentium G630, 2700 MHz.
• Материнская плата - ASUS P8H61-M LX2.
• Оперативная память - 2 х 2 Гб DDR3-1333 DDR3 SDRAM (4 Гб).
• Видеоадаптер - ATI Radeon X1950 Pro.
• Звуковой адаптер - интегрированный VIA VT1708S.
• Жесткий диск - Seagate Barracuda (1000 Гб).
• Сетевой адаптер 1 - D-Link DWA-525 Wireless N 150 Desktop Adapter (rev.A2).
• Сетевой адаптер 2 - RealtekPCIe GBE Family Controller.

Типовое оборудование рабочих станций на местах:

• Процессор – Intel DualCore IntelPentium G630, 2700 MHz.
• Материнская плата - ASUS P8H61-M LX2.
• Оперативная память - 2 х 2 Гб DDR3-1333 DDR3 SDRAM (4 Гб).
• Видеоадаптер - ATI Radeon X1950 Pro.
• Звуковой адаптер - интегрированный VIA VT1708S.
• Жесткий диск - Seagate Barracuda (1000 Гб).
• Сетевой адаптер 1 - D-Link DWA-525 Wireless N 150 Desktop Adapter (rev.A2).
• Сетевой адаптер 2 - RealtekPCIe GBE Family Controller.

Выводы. Выбранные устройства персональных компьютеров позволят решать поставленные задачи с необходимой скоростью.

Заключение

В работе было проведено исследованию устройства персональных компьютеров, для чего были решены следующие задачи:

• Проведен обзор основных определений и назначений персональных компьютеров;
• Проведен обзор основных принципов классификаций персональных компьютеров;
• Проведен обзор основных элементов состава персональных компьютеров;
• Проведен озор и анализ основных внутренних устройств персональных компьютеров;
• Проведен обзор и анализ основных внешних устройств персональных компьютеров;
• Проведен выбор архитектуры и состава устройств персонального компьютера на примере.

В результате были получены следующие выводы:

• Проведенный в первой главе анализ показал, что основным назначением персональных компьютеров в настоящее время является обработка информации в широком смысле этого слова. Персональные компьютеры в настоящее время представлены большим количеством устройств различного типа с точки зрения назначения и исполнения. Однако при этом они имеют одинаковый состав базовых комплектаций, а их составные части могут объединяться в единые блоки в зависимости от типа персонального компьютера. При этом, как показал обзор действующих в настоящий момент нормативно-правовых актов, определяющих терминологию, состав и требования к персональным компьютерам, многие из них устарели с точки зрения актуальных технологий.
• Проведенный во второй главе анализ внутренних и внешних устройств показал их большое многообразие, обеспечивающее выполнение на персональных компьютерах огромный спектр разнообразных задач. Кроме того было установлено, что значительная часть соответствующих технологий актуальных несколько лет назад в настоящее время устарела.
• Выбранные в третьей главе устройства персональных компьютеров позволяют решать задачи производственного мониторинга в необходимом режиме.