Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 230

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Кодирование информации

Кодирование изображений Изображение – некоторая двумерную область, свойства каждой точ- ки (pixel, пиксель) которой могут быть описаны (координаты, цвет, про- зрачность…).Множество точек называется растром (bit map, dot matrix, raster) (см. рис. 1.12), а изображение, которое формируется на основе растра, называются растровым. На экране монитора всегда формируется растро- вое изображение, однако, для хранения может использоваться и векторное представление информация, где изображение представлено в виде набора графических объектов с их координатами и свойствами (линия, овал, пря- моугольник, текст и т. п.). Рис. 1.12. Растровое изображение на экране монитораНа мониторе и в растровых изображениях число пикселей по гори- зонтали и по вертикали называют разрешением(resolution). Наиболее ча- сто используются 1024×768 или 1280×800, 1280×1024 (для 15, 17 19), 720×576 (качество обычных DVD-фильмов), 1920×1080 и 1920×720 (теле- видение высокой четкости HDTV – стандарты 1080i и 720p). Каждый пик- сель изображения нумеруется, начиная с нуля слева направо и сверху вниз. Для представления цвета используются цветовые модели. Цветоваямодель(color model) – это правило, по которому может быть определен цвет. Самая простая двухцветная модель – битовая. В ней для описанияцвета каждого пикселя (чёрного или белого) используется всего один бит. Для представления полноцветных изображений используются не-сколько более сложных моделей. Известно, что любой цвет может быть представлен как сумма трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого цвета представить числом, то любой цвет бу- дет выражаться через набор из трёх чисел. Так определяется наиболее из- вестная цветовая RGB-модель (Red-Green-Blue). На каждое число отводит- ся один байт. Так можно представить 224 цвета, то есть примерно 16,7 млн. цветов. Белый цвет в этой модели представляется как (1,1,1), чёрный – (0,0,0), красный (1,0,0), синий (0,0,1). Жёлтый цвет является комбинацией красного и зелёного и потому представляется как (1,1,0).Цветовая модель RGB была стандартизирована в 1931 г. и впервые использована в цветном телевидении. Модель RGB является аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения базовых цветов. Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказыва- ются более предпочтительными, чем RGB-модель. Например, для пред- ставления цвета в принтерах используется субтрактивная CMYK-модель (Cyan-Magenta-Yellow-blacK), цвет в которой получается в результате вы- читания базовых цветов из белого цвета. Белому цвету в этой модели соот- ветствует (0,0,0,0), чёрному - (0,0,0,1), голубому - (1,0,0,0), сиреневому - (0,1,0,0), жёлтому - (0,0,1,0). В цветовой модели HSV(Hue-Saturation- Value) цвет представляется через цвет, насыщенность и значение, а в мо- дели HLS(Hue-Lightness-Saturation) через оттенок, яркость и насыщен- ность. Современные графические редакторы, как правило, могут работать с несколькими цветовыми моделями.Кроме растрового изображения на экране монитора существуют гра- фические форматы файлов, сохраняющие растровую или векторную гра- фическую информацию. С такой информацией работают специальные про- граммы, которые преобразуют векторные изображения в растровые, отоб- ражаемые на мониторе. Кодирование звуковой информации Звук можно описать в виде совокупности синусоидальных волн определённых частоты и амплитуды. Частота волны определяет высоту звукового тона, амплитуда – громкость звука. Частота измеряется в герцах (Гц, Hz). Диапазон слышимости для человека составляет от 20 Гц до 17000 Гц (или 17 кГц).Задача цифрового представления звука сводится измерению интен- сивности звука через заданный интервал времени (например, 48 раз за 0,001 секунды). Принцип такого представления изображён на рис. 1.13.

Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации

Требования к организации рабочих мест пользователей ПК

Контрольные вопросы к главе 1

Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

Процессор

Чипсет

Материнская плата

Оперативная память

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

2.8 Оборудование компьютерных сетей

2.9 Оборудование беспроводных сетей

2.10. Дополнительное оборудование

Контрольные вопросы к главе 2

Глава 3. Программное обеспечение

Операционные системы

флэш) памяти. SSD логически эмулирует обычный жёсткий диск (т. е. подключается по интерфейсу SATA, как обычные винчестер), но в отли- чии от обычных жестких дисков, не имеет подвижных механических ча- стей. Накопитель состоит из 2 главных составляющих, контроллера и NAND/Flash памяти. Обычные SSD-накопители имеют объем памяти от 64 Гбайт до 256 Гбайт при цене от 4000 до 7000 руб., что в несколько раз превышает стоимость жестких дисков.

      1. Стример






Считается, что жесткие диски не обеспечивают должного уровня безопасности длительного хранения информации. Для более надежного архивного хранения данных рекомендуется применять стримеры.

Основной задачей резервного копирования является обеспечение сохранности оперативной информации, представляющей большое значе- ние для любых предприятий. Потери организаций, работающих с банков- скими счетами клиентов, от одного часа простоя, вызванного временным сбоем в работе компьютерного оборудования, могут исчисляться миллио- нами долларов. Потери, вызванные полной утратой коммерческой инфор- мации, могут привести к полному краху предприятия.

Ежедневное проведение резервного копирования (а лучше два, три раза в день), хоть и является наилучшим выходом с точки зрения безопас- ности данных, но для хранения нескольких копий требуется слишком много места на магнитных лентах. Поэтому, кроме полного резервного копирования, применяется инкрементальное и дифференциальное копиро- вание. В этом случае после первоначального полного копирования всей необходимой информации выполняется копирование только новой и из- мененной информации. Для инкрементального метода полное копирова-
ние периодически повторяется.

Для небольших локальных сетей (до 20 компьютеров) возможно применение одного стримера (ленточного привода) со сменными ленточ- ными картриджами. Такие устройства характеризуются относительно не- большими скоростными и емкостными характеристиками (вместитель- ность одного картриджа от 40 до 400 Гб, в зависимости от длины ленты и

степени сжатия информации при копировании) и невысокой стоимостью. Скорость чтения/записи таких устройств находится в пределах 6 12 Мб/сек. Недостатком таких устройств является необходимость вручную заменять картриджи по мере их заполнения.

Для средних предприятий (до 100 компьютеров в сети) существуют автоматические ленточные библиотеки, способные вмещать до 10 картри- джей одновременно. Такая библиотека самостоятельно выбирает необхо- димый картридж и вставляет его в ленточный привод для дальнейшей ра- боты. Чтение/запись информации производится только с одного картри- джа одновременно со скоростью от 21 до 43 Гб/час. Общая емкость загру- женной библиотеки составляет до 1.6 Тб данных. Такие устройства могут быть встроены в серверный шкаф, являются полностью автономными и не требуют внимания со стороны администратора.

В ленточные библиотеки более высокого уровня имеется воз- можность установить сразу несколько приводов для обеспечения не- обходимой скорости чтения/записи информации. Например, в ленточную библиотеку Scalar100 могут быть установлены 8 ленточных приводов для обеспечения теоретической скорости чтения/записи информации до 560 Мб/сек с общей емкостью хранимой информации до 28.8 Тб. На практике скорость чтения/записи таких систем ограничивается только пропускной способностью существующих каналов связи.

Наиболее

крупные распределенные системы (более 250 компь- ютеров) при объемах информации, подлежащей резервному копированию более 1Тб/сутки используют виртуальные ленточные библиотеки. В таких системах используется схема D2D2T (Disk To Disk To Tape), а не Диск – Лента (D2T – Disk To Tape). Такая система представляют собой дисковый массив, напрямую подключенный к собственной ленточной системе. И массив жестких дисков и ленточная система объединены в одном корпусе и соединяются между собой быстродействующими каналами связи (обыч- но SCSI).

В этой системе процесс резервного копирования происходит следу- ющим образом: информация, подлежащая резервному копированию, пе- редается с устройств своего непосредственного хранения на дисковую часть гибридной системы хранения, что происходит достаточно быстро, а, следовательно, меньше загружает каналы передачи данных. Полученная информация далее переписывается на ленты, не загружая внешние диско- вые системы и обеспечивая должный уровень надежности хранения ин- формации.


К наиболее распространенным форматам стримеров среднего класса относятся DDS, DAT, DLT, SuperDLT, DLT VS80, Ultrium и пр.

Технология DDS в накопителях этой группы используется 4- миллиметровая лента формата DDS (Digital Data Storage), часто ошибочно называемого DAT (Digital Audio Tape). Термин «DDS» одобрен DDS Manufacturers Group и относится к исходному формату DAT, до- пускающему хранение до 4 ГБайт данных со сжатием или 2 ГБайт без сжатия. В новых четырехмиллиметровых накопителях используется стан- дарт DDS-4, обеспечивающий емкость в 20 ГБайт без сжатия или около 40 ГБайт со сжатием и скорость передачи данных 40 Мбит/с.

Технология DAT развивается с 1989 г. Носитель – картридж вели- чиной чуть меньше аудиокассеты (DAT-картриджи используются и для высококачественной записи музыки, что следует из их названия – Digital
Audio Tape). Запись производится в одном направлении по всей ширине ленты. Современный стандарт DAT72 позволяет хранить на одном карт- ридже DDS 36/72* ГБ информации и производить чтение/запись со скоро- стью 20/40* МБ/с. Стримеры DAT поддерживают технологию One Button Disaster Recovery (восстановление состояния системы после полной поте- ри содержимого дисков без необходимости форматирования новых дис- ков, установки ОС и т. п.). Технология DAT является абсолютным чемпи- оном: свыше половины используемых сейчас в мире накопителей на маг- нитной ленте это стримеры того или иного формата DAT.

Технология DLT появилась в 1985 г. – корпорация DEC выпустила стример TK-50, в результате развития которого появился формат Digital Linear Tape. В настоящее время обладателем прав и основным разработчи- ком технологии DLT является компания Quantum. Носитель – квадратный картридж 10×10 см. Запись производится в двух направлениях последова- тельно челночным способом (сначала вперед, затем назад, затем опять вперед, и т. д. до полного использования ширины ленты). Современный стандарт DLT8000 позволяет хранить на одном картридже DLT IV 40/80* ГБ информации и производить чтение/запись со скоростью 6/12* МБ/с. Стримеры DLT8000 могут также читать/писать картриджи предыдущих форматов DLT IIIXT и DLT III. Среднее время доступа к файлу – 50 с. Стримеры могут работать со 100% загрузкой (24 часа в сутки), что позво- ляет строить на их основе библиотеки магнитных лент.

Технология SuperDLT – позволяет записывать на SDLT-картридж 160/320* ГБ при скорости обмена 42/85* МБ/с. Устройство может читать



* Вторая цифра объем сжатой информации

DLT IV картриджи, записанные на DLT8000. Среднее время доступа к файлу 70 с. Стример может работать со 100% загрузкой.

Технология DLT VS80 позволяет хранить на одном картридже 320/640* ГБ информации.

Технология Ultrium является первой реализацией стандарта LTO (Linear Tape Open), совместного проекта HP, IBM и Seagate. Картридж
Ultrium Generation 1 по размеру почти не отличается от DLT. В картридж встроен микрочип, куда записывается информация о записанных файлах и их местонахождении, а также статистика использования картриджа. Ultrium 800 позволяет записывать на картридж 400/800* ГБ при скорости обмена 40/80* МБ/с. Стример может работать со 100% загрузкой.

Итак, максимальная емкость картриджей для разных технологий со- ставляет, ГБайт:

DDS



40,

DAT



72,

DLT



80,

SuperDLT



320,

DLT VS80



640,

Ultrium



800.



    1. 1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   31