Файл: СОСТАВ И СВОЙСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.(Состав технических средств вычислительных систем).pdf
Добавлен: 16.05.2023
Просмотров: 271
Скачиваний: 4
Модемы это устройства преобразующие сигнал ЭВМ в форму сигнала пригодную для передачи по каналам связи и, наоборот, для преобразования сигнала, полученного из канала связи в форму сигнала пригодного для обработки в ЭВМ.
Сетевой контроллер обеспечивает компьютеру возможность обмениваться данными с другими устройствами вычислительной сети.
Коммутатор (switch) используется для соединения нескольких устройств вычислительной сети [2, стр.107].
Репитеры используется для усиления сигнала в каналах связи вычислительной сети.
Межсетевой экран (брандмауэр) используются для контроля сетевой безопасности и правила доступа [1, стр. 120].
Маршрутизатор (роутер) используется для управления потоками данных в локальной или распределенной вычислительной сети. Маршрутизаторы используют таблицы маршрутизации для определения адреса назначения при передаче пакета данных. В процессе работы маршрутизаторы оптимизируют маршрут, фрагментирует пакеты данных [2, стр. 105].
Каналы связи используются для удаленного подключения пользователей к вычислительной системе или для передачи данных между ЭВМ, удаленных друг от друга на большие расстояния, но относящихся к одной или разным вычислительным системам. Это могут быть телефонные линии связи, линии оптоволоконной связи, радиоканал.
Отдельные устройства объединяются в электронно-вычислительные машины (компьютеры). ЭВМ разделяются на аналоговые и цифровые. По количеству решаемых задач, по объему памяти, по быстродействию ЭВМ можно распределить по следующим группам:
- многопользовательские ЭВМ с централизованной обработкой данных, с большим объемом базы данных;
- ЭВМ для научных исследований;
- ЭВМ для обработки финансовой информации;
- ЭВМ для малого бизнеса и для индивидуального пользования.
Конструктивно некоторые элементы компьютеров (системная или материнская плата, дисководы, блок питания, разъемы и другие устройства) могут объединяться в системные блоки [5, стр.91].
Вычислительные машины, управляющие определенными ресурсами системы образуют так называемые серверы (WEB серверы, серверы приложений, файл серверы, коммуникационные серверы и другие). Кроме того, серверы могут выполнять функции хранения информации общего пользования.
Выводы: в настоящей главе рассмотрены технические средства, входящие в состав вычислительных систем. Разработка новых технических средств, совершенствование существующих технических средств (повышение быстродействия, увеличение объема памяти) позволяет решать более широкий круг задач. Становится актуальной проблема выбора состава технических средств для оптимизации параметров вычислительных систем, например, повышение производительности при минимизации стоимости.
Глава 2. Математическое обеспечение вычислительных систем
Для решения различных задач, управления потоками информации в вычислительных сетях применяются математические методы – моделирование процессов управления, математическое программирование, теория массового обслуживания, оптимизационные методы, статистические методы, различные алгоритмы обработки информации и другие [5, стр. 38]. Математические методы реализуются в программных средствах, которые разделяются на системные и прикладные [5, стр. 339]. Системные программные средства – операционная система, драйверы устройств, обеспечивающие работоспособность конкретных устройств. Прикладные программные средства – программные средства, обеспечивающие выполнение конкретной задачи пользователя. Разработка программных средств проводится с помощью языков программирования. Рассмотрим виды системного и прикладного программного обеспечения вычислительных систем.
В системное программное обеспечение входит:
Операционная система это комплекс программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и для взаимодействия с пользователями вычислительной системы. Виды операционных систем – MS-DOS, Windows, Apple Mac OS X, Linux, Android. MS-DOS одна из первых операционных систем. В настоящее время среди пользователей популярна операционная система Windows. Разработано несколько версий операционной системы Windows [14, стр. 16]. Современные операционные системы позволяют обеспечить многозадачные и многопользовательские режимы работы вычислительных систем.
BIOS это программа первоначальной загрузки компьютера. Программа BIOS записана в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) и начинает выполняться сразу после включения компьютера. При этом BIOS выполняет проверку работоспособности оборудования компьютера, проводит тестирование оборудования компьютера, применяет настройки оборудования компьютера, передает операционной системе управление последующей загрузки.
Драйверы устройств это программные средства, предназначенные для подключения и настройки параметров внешних (периферийных) устройств.
Диспетчер файлов (проводник) это программа, обеспечивающая удобство в работе с файлами и папками (Windows Commander). Программа позволяет копировать, удалять, перемещать файлы и папки файлов.
Архиватор это программа, предназначенная для создания архива. Архивные файлы имеют повышенную плотность записи, поэтому объем архивного файла меньше первоначального (WinRar, WinZip). Архиваторы позволяют как заархивировать, так и разархивировать файл.
Средства диагностики это программы, предназначенные для проведения диагностики программных и технических средств.
Средства коммуникации это программы, которые выполняют операции по управлению передачей данных в вычислительных сетях, например, позволяют устанавливать связь с удаленными компьютерами, обеспечивают передачу данных по электронной почте.
Средства компьютерной безопасности это программы, обеспечивающие защиту данных от повреждений, защиту компьютера от несанкционированного доступа [12, стр. 36].
Таким образом, системные программные средства обеспечивают взаимодействие различных частей вычислительной системы между собой и подготавливают вычислительную систему для решения конкретных задач пользователями с помощью прикладных программных средств.
В прикладное программное обеспечение входит:
Текстовые редакторы это программы, предназначенные для ввода, редактирования, форматирования текста (WORD). Текстовые редакторы позволяют размещать в документе графики, таблицы и другие объекты. Наиболее мощные текстовые редакторы используются для подготовки к изданию печатной продукции – книг, журналов [6, стр. 236].
Табличные редакторы это программы, позволяющие формировать таблицы данных (Excel). Данные записываются в таблицы в различных форматах (текстовые, числовые и другие). Ячейки таблицы могут быть связаны друг с другом. Данные, записанные в ячейках таблицы, могут обрабатываться с помощью различных функций (арифметические, логические и другие). Табличные редакторы используются для формирования, обработки статистической информации, для формирования бухгалтерской, финансовой отчетности, для проведения экономических расчетов [6, стр. 237].
Графические редакторы это программы, предназначенные для создания и обработки графических изображений. Элементы графики – линии, точки, окружности, кривые, прямоугольники. При формировании изображений используются различные шрифты, цвета, форматы [6, стр. 238].
Системы автоматизированного проектирования это программы, предназначенные для автоматизации проектно-конструкторских работ. Данные программы применяются в архитектуре, приборостроении, машиностроении. При проектировании готовые конструктивные элементы могут быть выбраны из базы данных с помощью программы.
Система электронного документооборота это программа, предназначенная для хранения документов, учета документов, для организации процесса электронного согласования документов, для постановки задач и контроля за их исполнением (1С:Документооборот).
Системы управления базами данных (СУБД) это программы, предназначенные для управления базами данных, создания структуры базы данных, заполнения базы данных, передачи данных из одной базы данных в другую, поиска и форматирования данных. В данном случае базы данных представляют собой большие массивы данных, формированные в табличные структуры. На основании информации, хранящейся в базах данных, могут формироваться различные стандартные отчеты. Кроме того, СУБД позволяют обрабатывать нестандартные запросы пользователей. СУБД поддерживают диалоговый режим работы с пользователями [6, стр. 238].
Системы обработки финансово-экономической информации это программы, предназначенные для ввода, хранения, формирования финансовых документов, проведения аналитических исследований финансового состояния объекта. К программам данного типа относятся бухгалтерские программы, банковские программы, программы для финансово-экономического планирования.
Программы технического обслуживания это программы, предназначенные для проверки работоспособности, настройки, диагностики технических средств вычислительной сети [6, стр. 239]. К ним относятся диагностические программы, проверочные тест-программы, наладочные программы. Периодическое использование тест-программ позволяет повысить достоверность результатов обработки информации [13, стр. 65].
Для обеспечения работоспособности программно-технических средств вычислительных систем кроме технической совместимости должно быть выполнено условие программной совместимости [3, стр. 20]. При программной совместимости команды программных средств выполняются всеми устройствами вычислительной системы. Для обеспечения программной совместимости вновь разрабатываемые программные средства выполняются на более ранних моделях технических средств и, наоборот, более ранние версии программных средств не могут выполняться на вновь разработанных моделях технических средств.
Выводы: в настоящей главе рассмотрен состав программного обеспечения вычислительных систем. Приведенный состав не является исчерпывающим. Разработка новых технических средств и постановка новых задач приводит к необходимости постоянного совершенствования существующих программных средств и к разработке новых программных средств.
Глава 3. Информационное обеспечение вычислительных систем
Информационное обеспечение представляет собой совокупность информационных баз, унифицированной системы документации и системы классификации информации [8, стр. 15]. В состав информации входят массивы данных, документы и сообщения [8, стр. 18].
Для работы различных предприятий и организаций или для работы некоторых программных средств требуется информационное обеспечение в состав которого входят базы данных нормативных документов, переводчики с одного языка на другой, словари для проверки орфографии, классификаторы, базы данных предприятий и организаций. Пополнением и распространением различных баз данных информационного обеспечения занимаются специализированные организации или базы данных создаются непосредственно на предприятиях и организациях в зависимости от вида их деятельности. Информационное обеспечение требуется юридической службе, аудиторам, бухгалтерии предприятий и организаций. Информационное обеспечение также требуется для принятия управленческих решений на предприятиях и организациях. Базы данных могут размещаться на носителях вычислительной системы конкретного предприятия или может быть организован доступ по телекоммуникационным каналам связи к базам данных других предприятий и организаций. Это базы данных коллективного пользования. Примерами таких баз данных является Единый государственный реестр юридических лиц (ЕГРЮЛ), Единый государственный реестр недвижимости (ЕГРН). Особенностью информационного обеспечения является постоянное пополнение базы данных новой информацией, новыми документами. Для создания возможности пользования базами данных различными вычислительными системами необходимо обеспечить информационную совместимость, которая предполагает единые алфавиты, форматы, разрядность, структуру данных. К информационному обеспечению предъявляются требования достаточной полноты и отсутствие противоречивости в данных. Эффективность информационного обеспечения определяется следующими показателями: содержательность, репрезентативность, доступность, достаточность, достоверность, точность, актуальность [5, стр. 25].
Объем информации в базах данных вычислительных систем постоянно увеличивается [5, стр. 17].