Лекция 1. Введение

Технология составления отчетной документации по внеклассной работе

Для контроля и учета внеклассной работы необходимо так же разработать и систематически вести отчетную документацию. К ней относятся:

1. Список и сведения о занимающихся с учетом их посещаемости занятий.

Ф. И.

Год рожд.

Класс

Группа здоровья/ спорт. разряд

Дата занятия

2. Документ учета пройденного на занятиях материала и проведенных учебных часов.

№ занятия	Дата	Краткое содержание пройденного материала	Количество часов	Подпись проводящего

В графу «Краткое содержание пройденного материала» можно вносить информацию о задачах, решаемых на занятии, либо перечислить основные средства их решения. В графе «Количество часов» указываются академические часы (1ак. час равен 45 мин.).

Всего студент в период практики должен спланировать и провести в общей сложности не менее 10 часов внеклассных занятий.

Все документы планирования и учета внеклассной работы должны быть оформлены в отдельной тетради.

Эволюция компьютерных сетей началась в 50х годах прошлого века. Первые компьютеры были огромными монстрами и занимали целые здания. Предназначались они лишь для небольшого числа избранных пользователей и не были предназначены для интерактивной работы.

Системы пакетной обработки данных строились как правило на базе одного большого (мощного) компьютера – мэйнфрейма. Пользователи делали перфокарты, содержащие данные для программ и непосредственно сами программы. Операторы в вычислительном центре, где находился мэйнфрейм, вводили данные с перфокарт в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали на след. день. Следовательно, одна сделанная ошибка в стопке перфокарт означала задержку на сутки (как минимум).

Интерактивный режим – это когда пользователь оперативно руководит процессом обработки своих данных и, естественно, он был бы гораздо удобнее. Но интересами программистов и инженеров на заре развития компьютеров пренебрегали по причине огромной стоимости вычислительных машин. Во главу угла ставилась именно эффективность работы компьютера.

В связи с удешевлением процессоров в начале 60х годов появился новый способ организации вычислительного процесса, предлагающий большую интерактивность. Так называемый терминальный режим позволял пользователю работать с мэйнфреймом, не замечая задержки в работе, т.е. время реакции машины было мало. Компьютер работал в режиме разделения времени, отдавая каждому терминалу какой-то квант машинного времени. Вычислительная мощность – централизована, ввод-вывод данных – распределен. Пользователь мог получить доступ к общим ресурсам, что создавало иллюзию работы в сети и единоличного владения компьютером. Именно централизованный характер обработки данных отличает терминальный режим доступа от локальной сети. С другой стороны – предприятия не были готовы к созданию сетей, т.к. т.н. «закон Гроша» очень хорошо отражал действительность того времени. Закон Гроша: «производительность компьютера пропорциональна квадрату его стоимости». За одну и ту же сумму выгоднее купить один более мощный компьютер, чем два менее мощных (их суммарная мощность намного меньше, чем у одного за те же деньги).

Создание глобальных вычислительных сетей началось с возникновением потребности доступа к компьютеру с терминалов, удаленных на сотни и тысячи километров. Терминалы соединялись с компьютером с помощью модемов через телефонные линии. Затем стали появляться системы, где вместо терминалов использовались компьютеры. Таким образом, компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что является базовым механизмом любой вычислительной сети. Стали реализовываться механизмы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты.

Таким образом, вопреки популярному мнению, первыми в мире появились именно глобальные вычислительные сети, на которых и были отработаны ставшие стандартами современные концепции построения сетей, такие как многоуровневое построение коммуникационных протоколов, коммутация и маршрутизация пакетов.

В начале 70х произошел технологический прорыв в области производства компонентов – появились БИС (большие интегральные схемы), что привело к созданию мини-компьютеров. Закон Гроша перестал работать, т.к. несколько мини-компьютеров обеспечивали производительность большую, чем у мэйнфрейма, а стоили дешевле.

Предприятия получили возможность покупать компьютеры для задач управления производством, складом и т.д., но тем не менее, работали они автономно.

С ростом потребностей пользователей, появилась необходимость обмена данными между близко расположенными компьютерами. В ответ на эту потребность организации стали соединять компьютеры между собой и разрабатывать программное обеспечение для их взаимодействия. Так появились первые локальные вычислительные сети. На первых порах компьютеры использовали сложные и разнообразные нестандартные устройства сопряжения, каждое со своим способом передачи данных и типом кабелей. Это создавало, например, большое поле для студенческих работ. Большинство курсовых и дипломных работ назывались «Устройство сопряжения……».

В середине 80х годов утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть (Ethernet, Token Ring, Arcnet….). Толчком для развития этих стандартов стало массовое появление персональных компьютеров, которые стали идеальными элементами для построения сетей, т.к. были достаточно мощными для работы сетевого ПО, а с другой стороны нуждались в объединении для решения сложных вычислительных задач, и, что немаловажно, для разделения доступа к периферийным устройствам, которые били достаточно дорогими (принтер, графопостроитель) либо дисковых массивов хранения данных. Можно сказать, что на этом закончилась эра массового применения мэйнфреймов и терминалов.

В дальнейшем, развитие локальных сетей шло более экстенсивно. Увеличивались скорости сетей. Модифицировались протоколы. С появлением большого количества непрофессиональных пользователей развивались методы прозрачной работы в сети и доступа к разделяемым ресурсам.

Глобальные сети развивались и развиваются немного по другому пути. Скорости даже в 10 Мбит/c считаются во многих сетях непозволительной роскошью. Приходится пользоваться существующими низкоскоростными каналами связи, например, телефонными линиями. Поэтому, основным критерием часто является экономное расходование ресурсов канала связи. Поэтому, процедуры прозрачного доступа долгое время считались непозволительной роскошью.

Что изменилось в наши дни:

· Появляются высокоскоростные территориальные линии связи, что нивелирует разницу между локальными и глобальными сетями. Появляются множество удобных и прозрачных служб доступа к ресурсам (Internet).

· Локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в большом количестве появляется коммуникационное оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря им, строятся большие корпоративные сети, насчитывающие тысячи компьютеров и имеющие сложную топологию.

· Сами компьютеры становятся крупнее (мощнее). После эйфории от небольших персональных компьютеров, возродился интерес к мощным серверам-мэйнфреймам. Оказывается, их намного проще обслуживать, нем сотни PC, объединенных в сеть.

· Очень важно. Появилась тенденция, несвойственная раньше компьютерам. Возникли новые виды трафика – голос, видео…, что требует внесения изменений в известные ранее протоколы и разработку новых. Этот вид информации чувствителен к задержкам при передаче (рассинхронизация и в конечном итоге искажение информации). Это называется трафик реального времени (в отличие от например, передачи файлов и электронной почты). Эти проблемы решаются различными способами, например, при помощи специально для этого разработанной технологии АТМ. В конечном итоге это должно привести к слиянию не только локальных и глобальных сетей, но и информационных сетей (телефония, телевидение). Это должно случиться с массовым переходом от методов коммутации каналов (используемых в телефонии) к методу коммутации пакетов. Наш курс будет посвящен, в том числе и изучению этих методов и соответствующих протоколов.

Существует много типов распределенных вычислительных систем. Их основным признаком является наличие нескольких центров обработки данных.

1.Мультипроцессорные компьютеры. Общая операционная система, распределяющая вычислительную нагрузку между процессорами. Взаимодействие – через общую оперативную память (самый простой метод).

2.Многомашинная система – несколько компьютеров + программные и аппаратные средства. Эффективность снижается, если связь по данным в распараллеливаемых задачах сильная. Обмен – через общие многовходовые периферийные устройства (дисковые массивы).

3.Вычислительные сети – еще большая автономность обрабатываемых данных и слабее программно-аппаратные связи. Связь – сетевые адаптеры и стандартные протоколы. Протяженность линий связи – большая. Основная цель создания ЛВС – разделение локальных ресурсов каждого пользователя сети между всеми.

Весь комплекс программно – аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе – аппаратный слой стандартизированных компьютерных платформ (от PC до супер ЭВМ, в соответствии с решаемыми задачами).

Второй слой это коммуникационное оборудование. Играет не менее важную роль. Включает мосты, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы. Превращаются в основные наряду с компьютерами как по значимости и влиянию на характеристики сети, так и по цене. Могут иметь свое программное обеспечение и нуждаться в администрировании (напр., маршрутизаторы Cisco).

Третий слой, образующий программную платформу сети – ОС. От того, какие принципы сетевой организации положены в основу ОС, зависит общее функционирование сети (насколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, число пользователей, переносимость, масштабируемость и т.д.).

Самый верхний слой – различные сетевые приложения (БД, почтовые системы, системы автоматизации коллективной работы…). Здесь важно знать предоставляемый программой возможности, а также совместимость с другими сетевыми приложениями и ОС.

Преимущества использования сетей.

· Способность выполнять параллельные вычисления. Концептуальное преимущество. За счет этого может быть достигнута производительность любого сколь угодно мощного компьютера.

· Лучшее соотношение производительность-стоимость.

· Более высокая отказоустойчивость. Отказоустойчивость – это способность системы выполнять свои функции при отказе отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности данных. Основа отказоустойчивости – избыточность. При выходе из строя узла, приписанные ему задачи переназначаются. Для этого используются процедуры динамической или статической реконфигурации.

· Адаптация к территориально распределенному характеру прикладных задач. Например, при автоматизации производства, на некоторой территории есть сотрудники, отделы и подразделения, автономно решающие свои задачи и поэтому рациональнее предоставлять им собственные вычислительные средства, но в тоже время, т.к. их задачи взаимосвязаны в рамках общего производственного процесса, вычислительные средства нужно объединять в одну систему. Как раз в такой ситуации адекватное решение – вычислительная сеть.

· Возможность совместного использования данных и устройств. Речь идет об относительно дорогостоящих периферийных устройствах (дисковые массивы, принтеры, графопостроители…).

· Еще один побудительный мотив к построению сетей (гораздо более важный, чем экономия средств за счет разделения дорогой аппаратуры) – обеспечение оперативного доступа к корпоративной информации. В условиях современной жесткой конкуренции очень важна, например, качественная поддержка клиента. А при большой номенклатуре выпускаемых изделий, либо предоставляемых услуг оперативный доступ к справочной базе и надежные связи в корпоративной сети – это залог хорошей работы (пример, мобильная компания).