Сетевые аппаратные средства

Устройства хранения данных.

Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях:

• когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске;

• когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности).

В настоящее, время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств, использующих магнитные или магнитооптические носители. В медицине внешние устройства охранения данных в основном используются для хранения архивов видеоизображение.

Стримеры. Стримеры — накопители на магнитной ленте. Их отличает низкая стоимость. К недостаткам стримеров относят малую производительность (связано с тем что магнитная лента — устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (лен­ты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя). Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких сот Мбайт.

ZIP-накоиители. Устройство работаете дисковыми носителя­ми, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. ZIP-накопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом слу­чае их подключают к контроллеру жестких дисков материнской пла­ты, а во втором — к стандартному параллельному порту, что нега­тивно сказывается на скорости обмена данными.

Магнито-оптические устройства. Эти устройства получили ши­рокое распространение в компьютерных системах высокого уров­ня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются за­дачи резервного копирования, обмена данными и их накопления.

Компьютеры, используемые в пределах одного медицинского учреждения (поликлиника, стационар, СЭС и др.), в том числе и АРМ, обычно объединяют в локальные вычислительные сети (ЛВС). Такое объединение позволяет значительно ускорить обмен информацией между различными специалистами для оперативно­го решения различных задач: диагностики, лечения, консультирова­ния, управления работой учреждения и др. Установлено, что от 60% до 90% информации, необходимой для эффективной работы уч­реждения, циркулирует внутри него. Линии связи в ЛВС обычно не превйшаюг 300 метров, что позволяет передавать информацию в цифровом виде с высокой скоростью передачи. Для организации работы ЛВС необходимо наличие канала связи и сетевых адаптеров.

Сетевой адаптер — это техническое устройство, выполняющее функции сопряжения ПК с каналами связи. Сетевой адаптер подключается непосредственно в свободный слот материнской платы ПК и к нему подстыковывается канал связи ЛВС.

Канал связи — высокоскоростная линия связи, связывающая всех абонентов, для передачи информации в цифровом виде: Суще­ствуют проводные и беспроводные (радио) каналы. Проводные ка­налы связи представлены тремя типами кабелей: витая пара прово­дов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, скру­ченных вместе шестью оборотами на дюйм для уменьшения влияния внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Такой кабель имеет скорость передачи данных — 10—100 Мбит/с и плохую помехозащищенность, но низкую стоимость.

Коаксиальный кабель обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и позволяет передавать ин­формацию со скоростью до 50 Мбит/с. Такой тип кабеля состоит из двух проводников, разделенных друг от друга изолирующим слоем, причем внутренний проводник находится внутри внешнего про­водника. Снаружи, коаксиальный кабель покрыт защитной оболоч­кой. Различают толстый (около 10 мм в диаметре) и тонкий (около 4 мм) коаксиальные кабели. Толстый кабель более прочен и передает сигналы на большее расстояние, чем тонкий. Однако по цене тон­кий кабель значительно дешевле.

Волоконно-оптический кабель передает данные в виде световых импульсов по стеклянному волокну. Скорость передачи информации более 50 Мбит/с, практически не Подвержен действию элек­тромагнитных полей и сам не имеет излучения. Оптический кабель более тонок и гибок, чем медный кабель, но более дорог.

Беспроводная связь на радиоволнах СВЧ - диапазона может связывать удаленные сегменты локальных сетей на расстояния от 5 км (с антенной типа волновой канал) до 25 км (с направленной парабо­лической антенной) при условии прямой видимости.

В сетях с небольшим количеством ПК каждый из них может общаться друг с другом на равноправных условиях. Такие ЛВС называют одноранговыми. В сетях с большим количеством ПК целесообразно выделять высокопроизводительный компьютер для совместного использования участниками сети. Такой компьютер называется файловым сервером, и в его задачи входит: хранение и передача данных, управление базами данных, печать на сетевом принтере и другие функции, необходимые для успешной работы ЛВС.

По мере развития ЛВС медицинских учреждений они могут объединяться в рамках районов, городов, области, региона. Для объединения двух аналогичных ЛВС в пределах ограниченного пространства используют мосты. Мост устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи информации.

Если соединяются несколько сетей, имеющих сложную кон­фигурацию, то для успешного функционирования такой сети при­меняют маршрутизаторы.

Маршрутизатор — устройство, соеди­няющее сети разного типа, но использующие одну операцион­ную систему. Основная задача устройства — отправить сообще­ние адресату в нужную сеть.

При, объединении ЛВС различных типов, работающих по раз­ным протоколам, используются специальные устройства, называе­мые шлюзами — устройства, позволяющие организовать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Обычно шлюз выполняет преобразо­вание между двумя протоколами, С помощью шлюза локальную сеть можно подключить к глобальной.

Мосты, маршрутизаторы и шлюзы выполняются в виде плат, ко­торые устанавливаются в компьютере. Такой компьютер может вы­полнять только функции объединения ЛВС (коммутационный сервер).

При соединении сетей, расположенных на отдаленных терри­ториях, используют внешние каналы связи и модемы. При использовании внешних каналов связи (телефонных, кабельных, спутнико­вых, радиорелейных и т. п.) необходимо/ на выходе ПК преобразо­вать цифровую информацию в аналоговые сигналы для передачи их по каналам связи, осуществить обратное преобразование в циф­ровой код для ввода в ПК. Преобразование цифровой информации в аналоговый сигнал называется модуляцией, а восстановление циф­рового кода демодуляцией. Для выполнения таких преобразова­ний используется специальное устройство—модем.

Модем — это устройство, выполняющее модуляцию инфор­мационных сигналов при передаче их из ПК в канал связи и демоду­ляцию при вводе в ПК из. канала связи.

Возможно подключение АРМ и в глобальную сеть для получения 'консультаций специалистов, находящихся в других городах, странах или даже на других континентах. Кроме того, возможно проведение кон­силиумов с группой специалистов в режиме так называемых телеконференций. Последний режим работы в глобальной сети получил название «теле медицина» и имеет весьма интересные перспективы.

Самой известной глобальной сетью является Интернет (Internet), который объединяет огромное число компьютерных сетей различ­ного уровня: региональные, национальные, отраслевые, универси­тетские и др. Для подключения к сети Интернет необходимо под­ключить компьютер к одному из узлов Интернета. Подключение может быть выделенным или коммутируемым. К выделенным линиям относятся кабельные» оптоволоконные, радиорелейные, спутниковые линии связи. Такое подключение обычно используют медицинские учреждения, планирующие передачу больших мас­сивов информации, порядка сотен мегабит в секунду.

К коммутируемым линиям связи относятся телефонные ли­нии, которые, в свою очередь, делятся на аналоговые и цифровые. Телефонные линии имеют низкую допускную» способность. Так, скорость передачи но аналоговой линии не многим, более 3.0 Кбит/с,

что дает возможность передать одну-две страницы текста в секун­ду или одну-две фотографии в минуту. Пропускная способность цифровых телефонных линий составляет 60-256 Кбит/с, но их в Рос­сии пока недостаточно. Для подключения компьютера к телефон­ной сети необходимо использовать йодем. Модемы подразделяют­ся на внутренние и внешние. Внутренние модемы устанавливают­ся в один из разъемов расширения материнской платы. Внешние модемы подключаются к разъему последовательного порта, выве­денному на заднюю стенку системного блока