Файл: Понятие прикладных протоколов и серверы приложений (Модели OSI).pdf

От начло создания первого компьютера на сегодняшний день в мире создано большое число программного обеспечения для компьютеров и области их применения разнообразны , в современном мире человек не может обойтись без программного обеспечения. Ведь без него было бы не возможно представить современный мир , если бы не было программного обеспечения бухгалтерия не могла бы отправлять в сеть данные о проделанной работе и многие компании не могли бы функционировать , программное обеспечение предназначена для решения многих задач на компьютере от ввода текста в программе Microsoft Word заканчивая более сложными программами.

Так же если бы не было создано программное обеспечение человеку было бы сложно взаимодействовать с компьютером.

Программное обеспечение можно разделить на три категории: системное программное обеспечение , прикладное программное обеспечение, и инструментальное программное обеспечение.

К первой категории можно отнести программы общего пользования которые выполняют различные вспомогательные функции например проверка работоспособности устройств компьютера, ко второй категории можно отнести программы которые выполняют необходимые работы на компьютере например программы для редактирования текстовых документов, к третей категории можно отнести программы которые обеспечивают разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

В данной курсовой работе будет показана актуальность программного обеспечения, зачем программное обеспечение нужно компьютеру , и как с ним работать.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Модели OSI

Модель OSI (Open System Interconnection) была создана в 80-х годах прошлого столетия.^[1] В ее разработке принимали участие несколько интернациональных организаций, занимающихся разработкой стандартов. Роль этой модели в развитии сетей была очень весомой. На русский язык ее название переводится как взаимодействие открытых систем.

В модели OSI взаимодействие систем разделено на несколько уровней, наименования которых стандартизированы и которым прописаны определенные функции. Основой для ее разработки послужили наработки при создании сетей в 70-х годах прошлого века, причем по большей части эти сети были глобальными.

Итак, рассмотрим уровни, на которые модель OSI разделяет взаимодействие систем. Всего их семь:^[2]

• прикладной;

• представительный;

• сеансовый;

• транспортный;

• сетевой;

• канальный;

• физический.

На каждом из перечисленных уровней происходит определенное именно для него взаимодействие сетевого оборудования.

Модель OSI не содержит средства, при помощи которых происходит взаимодействие приложений конечных пользователей. Эти приложения взаимодействуют между собой своими собственными протоколами посредством обращения к системным средствам взаимодействия, которые как раз и описываются моделью OSI. Системные средства реализуются аппаратными средствами, системными утилитами и операционными системами. Следует четко различать прикладной уровень и уровень, на котором взаимодействуют приложения, используемые пользователями. Необходимо отметить следующий факт: некоторые приложения (например, средства управления базами данных) могут включать в себя функции верхних уровней модели OSI.

1.2 Сетевые технологии и стандарты

Сетевая технология-это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их програмно-аппаратных средств, достаточный для построения вычислительной сети. Этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть. Возможно, эту сеть можно улучшить , например за счет выделения в ней подсетей что сразу потребует кроме протоколов стандарта Ethernet примененения протокола IP, а также специальных коммуникационных устройств- маршрутизаторов. Улучшенинная сеть будет скорее всего более надежной и быстродействующей но за счет надстроек над средствами технологии Ethernet , которая составила базис сети.

Технология ISDN^[3]- Широко распространенным примером виртуальной сети с коммутацией каналов является ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг). ISDN обеспечивает цифровые каналы (64 Кбит/с), по которым могут передаваться как голос, так и данные. Базовое подключение ISDN (Basic Rate Interface) включает два таких канала и дополнительный канал управления со скоростью 16 Кбит/с (такая комбинация обозначается как 2B+D). Возможно использование большего числа каналов — до тридцати (Primary Rate Interface, 30B+D). Это существенно увеличивает полосу пропускания, но приводит к соответствующему удорожанию аппаратуры и каналов связи.

Технология X.25- Классической технологией коммутации пакетов является протокол X.25. Сегодня практически не существует сетей X.25, использующих скорости выше 128 Кбит/с, что достаточно медленно. Но протокол X.25 включает мощные средства коррекции ошибок, обеспечивая надежную доставку информации даже на плохих линиях и широко используется там, где нет качественных каналов связи.

Технология Frame Relay-Технология Frame Relay появилась как средство, позволяющее реализовать преимущества пакетной коммутации на скоростных линиях связи. Основное отличие сетей Frame Relay от X.25 состоит в том, что в них исключена коррекция ошибок между узлами сети. Задачи восстановления потока информации возлагаются на конечное оборудование и программное обеспечение пользователей.

Стандарты Ethernet/Fast Ethernet-Ethernet — наиболее популярная топология локальных сетей. В ее основе лежит стандарт IEEE 802.3. За годы своего существования Ethernet претерпел значительную эволюцию, и теперь эта технология обеспечивает поддержку новых сред передачи данных и обладает рядом таких характеристик, которые не были предусмотрены в исходном стандарте. Имеющаяся полоса пропускания может либо разделяться между несколькими пользователями с помощью концентраторов, либо полностью предоставляться индивидуальным компьютера с помощью коммутаторов.

Технология Fast Ethernet была разработана с целью предоставить более широкую полосу пропускания устройствам, которые в этом нуждались, — в первую очередь серверам и коммутаторам для настольных станций. В основе Fast Ethernet лежит стандарт Ethernet; это означает, что для внедрения этой скоростной технологии не требуется перестройки существующей инфраструктуры, замены системы управления и переподготовки сотрудников отдела информационных технологий. Сейчас это одна из самых популярных высокоскоростных технологий — она недорога, стабильна и полностью совместима с существующими сетями Ethernet. В сетях Fast Ethernet можно использовать оптоволоконные (100Base-FX) или медные (100Base-TX) кабели. Поддерживается полнодуплексная связь.

Все администраторы информационных систем сталкиваются с проблемой предоставления каналов Fast Ethernet для подключения наиболее мощных настольных станций и серверов без нарушения работы тех пользователей, которым хватает Ethernet 10Base-T. Именно для этого нужна технология автоматического распознавания скорости работы сети Ethernet/Fast Ethernet. В соответствии с этой технологией одно и то же устройство поддерживает и 10Base-T, и 100Base-TX. Один и тот же коммутатор обеспечит поддержку Ethernet и Fast Ethernet, предоставляя настольным станциям более широкую полосу пропускания, объединяя концентраторы на 10 и 100 Мбит/с и не внося никаких изменений в условия работы тех пользователей, которые полностью удовлетворены каналами 10 Мбит/с. Кроме того при работе с коммутатором, автоматически распознающим скорость передачи данных, нет необходимости конфигурировать каждый из портов отдельно. Это — один из наиболее эффективных способов избирательного наращивания полосы пропускания в местах возникновения перегрузок с полным сохранением возможностей дальнейшего расширения полосы пропускания в будущем.

Стандарты Gigabit Ethernet-В технологии Gigabit Ethernet полностью сохраняется традиционная простота и управляемость Ethernet и Fast Ethernet, поэтому ее легко интегрировать в существующие локальные сети. Использование этой технологии позволяет на порядок увеличить полосу пропускания магистральной сети по сравнению с Fast Ethernet. Дополнительная полоса пропускания позволяет справиться с проблемами, связанными с незапланированным изменением структуры сети и добавлением к ней новых устройств, и избавляет от необходимости постоянно корректировать работу сети. Технология Gigabit Ethernet прекрасно подходит для магистральных участков сети и каналов связи с сервером, поскольку она дает широкую полосу пропускания без больших затрат, не требует отказа от традиционного формата кадров Ethernet и поддерживается существующими системами управления сетью. Появление стандарта 802.3ab, позволяющего в качестве среды Gigabit Ethernet использовать медный кабель (правда на расстояния не более 100 метров), является еще одним важным аргументом в пользу данной технологии. Нельзя не отметить и работу IEEE над новым стандартом на 10 Гбит/с.

1.3 Классификация программного обеспечения и области применения программного обеспечения

Программное обеспечение можно разделить на три вида которые выполняют разные функции для пользователя:^[4]

1. Системные

2. Прикладные

3. Инструментальные

Теперь рассмотрим все виды этого программного обеспечения и узнаем зачем оно служит.

Системное программное обеспечение- комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование.

Есть два вида системного программного обеспечения, это базовое и сервисное. Базовое программное обеспечение состоит из минимального набора программных средств, которые занимаются обеспечением работы компьютера. Для возможности базового программного обеспечения обязательно нужно сервисное обеспечение программы и также программный комплекс для организации лучшего и более удобного места для работы пользователя.

Программы для процессора может служить CPU-Control - приложение, позволяющее распределять нагрузку на ядра процессора, назначая им выполнение разных процессов.

Программа для процессора Core Temp- это компактное приложение для мониторинга температуры процессора.

RightMark CPU Clock Utility - программа для мониторинга состояния и оптимизации работы процессора.

А так же ряд других программ позволяющие следить за состоянием процессора .

Программы для оперативной памяти может служить Mz RAM Booster -эта программ позволяет ускорить работу компьютера, устранить утечки памяти, увеличьте свободный объём оперативной памяти. Ram Smash– эта программа для оптимизации оперативной памяти компьютера.

Устройства ввода-вывода -компонент типовой архитектуры компьютера, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями. Для устройство ввода существует ряд драйверов , а именно для клавиатуры , мыши , джойстика , веб-камеры , микрофона .

А для устройств вывода существуют ряд программ и драйверов, так например программное обеспечение дается сразу при покупки принтера в коробке, для разных принтеров разное программное обеспечение .

Для сетевого оборудование программное обеспечение, уже интегрировано в маршрутизаторы примером может послужить роутеры различных фирм TP-Link, D-Link, Asus.

Теперь рассмотрим прикладное программное обеспечения - программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем.

В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера на прямую, а взаимодействуют с оборудованием и прочим посредством операционной системы.

Примером таких программ может послужить стандартный блокнот Windows который уже присутствует в операционной системе , а так же программы свободного пользования которые можно скачать бесплатно например Notepad++ - это бесплатный редактор исходного кода и замена Блокнота , который поддерживает несколько языков.

Так же сюда входят текстовые процессоры- это компьютерная программа, используемая для написания и модификации документов, компоновки макета текста и предварительного просмотра документов в том виде, в котором они будут напечатаны.

Сюда входят всем известные программы Microsoft Word , Microsoft Works , Apple iWork Pages , WordPad .

Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ, в отличие от прикладного и системного программного обеспечения.

К этой категории относятся программы, предназначенные для разработки программного обеспечения