Bezpieczne posługiwanie się komputerem i oprogramowaniem. Korzystanie z sieci komputerowej. 1. Budowa i działanie komputera. a) Definicja komputera. Określany jako maszyna licząca, przetwarzająca informacje Uniwersalny system cyfrowy zdolny do wykonywania pewnego zbioru rozkazów b) Schemat budowy komputera. Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O Magistrala odpowiedzialna jest za komunikację pomiędzy procesorem, pamięcią i urządzeniami wejścia/wyjścia. Na magistralę składają się następujące szyny: adresowa wysyła informacje z procesora do pamięci pozwalając odszukać adres poszukiwanej komórki pamięci danych przesyła dane, znajdujące się w pamięci pod wskazanym adresem do procesora, oraz z procesora sterująca przesyła sygnały sterujące do układów współpracujących z procesorem. Sygnały te informują o akcji jaka ma być zrealizowana. Procesor Urządzenie cyfrowe sekwencyjne potrafiące pobierać dane z pamięci, interpretować je i wykonywać jako rozkazy. Wykonuje on bardzo szybko ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora. Pamięć RAM (ang. Random Access Memory), Pamięć komputera o dostępie bezpośrednim (swobodnym), w której czas dostępu do dowolnego jej elementu jest taki sam. Jest to pamięć ulotna, czyli jej zawartość znika po wyłączeniu zasilania komputera. Pamięć ROM (ang. Read-Only Memory), Pamięć komputera, z której zawartość może być jedynie odczytywana, a nie można w niej niczego zapisać w komputerze. Kości tej pamięci są zapisywane programami i danymi podczas ich produkowania. Jest to trwała nieulotna pamięć, jej zawartość nie znika po wyłączeniu komputera, jak zawartość pamięci RAM. 1
Urządzenia zewnętrzne (peryferyjne) komputera (ang. peripheral device) - urządzenie przyłączone do podstawowej jednostki komputera. Urządzenia współpracujące z komputerem, które nie jest procesorem i pamięcią. Wśród tych urządzeń można wyróżnić urządzenia wejściowe i urządzenia wyjściowe, służące odpowiednio do wprowadzania danych oraz otrzymywania wyników. c) Podstawowe podzespoły komputera klasy IBM PC, ich parametry, umiejętność doboru. - płyta główna. Płyta drukowana na której znajdują się elementy elektroniki komputera, karty rozszerzeń, banki pamięci, gniazdo procesora (socket), interfejsy urządzeń peryferyjnych. Na płycie głównej znajduje się wbudowana pamięć ROM, w której części znajduje się BIOS. BIOS - podstawowy system wejścia/wyjścia komputera IBM PC. Jego częścią jest program przechowywany w pamięci stałej ROM komputera, który jest automatycznie wykonywany po włączeniu komputera. Sprawdza on konfigurację komputera i poprawność działania jego elementów składowych. Uruchamia również system operacyjny. - procesor (CPU) + chłodzenie. - pamięć RAM - dysk twardy (HDD) - dysk stały, - pamięć masowa, na stałe współpracująca z procesorem. Dysk może być złożony z kilku talerzy. Dane są pamiętane w sektorach, a sektory leżące w jednakowej odległości od środka dysku tworzą ścieżki. Z kolei ścieżki położone na różnych talerzach, ale w tej samej odległości od środka dysku, tworzą cylindry. Pamięć masowa (ang. mass memory, mass storage) pamięć trwała, przeznaczona do długotrwałego przechowywania dużej ilości danych, w przeciwieństwie do pamięci operacyjnej. Pamięć masowa zapisywana jest na zewnętrznych nośnikach informacji. Nośniki informacji zapisywane i odczytywane są w urządzeniach zwanych napędami. - napęd optyczny - obudowa + zasilacz - karta graficzna - inne karty rozszerzeń: karta dźwiękowa, karta sieciowa (z reguły zintegrowane na płycie głównej) 2. Podział komputerów ze względu na ich przeznaczenie i funkcjonalność. a) Komputery osobiste Komputery stacjonarne Komputery przenośne (laptop, netbook) Minikomputery (palm top, smartfon itd.) 2
b) Komputery mainframe Komputer o bardzo dużych rozmiarach, wykorzystywany do czasochłonnych obliczeń Komputery typu mainframe używane są jako serwery (sprzętowo) c) Superkomputery Komputery o znacznych rozmiarach i ogromnej mocy obliczeniowej Wykorzystywane do czasochłonnych obliczeń naukowych oraz symulacji skomplikowanych systemów Polski największy superkomputer GALERA znajduje się w Gdańsku. 3. Definicja sieci komputerowych. Sieć jest to połączenie przynajmniej dwóch komputerów ze sobą przy pomocy medium transmisyjnego. 4. Rodzaje sieci komputerowych. LAN Local Area Network. Lokalna sieć komputerowa łącząca grupę użytkowników, pracujących na stosunkowo niewielkim obszarze. MAN Metropolitan Area Network sieć miejska (korporacyjna) połączone ze sobą sieci lokalne. WAN Wide Area Network. Rozległy system komunikacyjny, łączący odległe miejskie sieci komputerowe. Łączność między tymi ośrodkami jest realizowana za pomocą publicznej sieci telekomunikacyjnej, publicznej sieci pakietowej lub wydzielonych sieci pakietowych. W połączeniach rozległych stosowane są łącza kablowe, światłowodowe, mikrofalowe i satelitarne. 5. Podstawowe zastosowania sieci a) Wymiana plików (danych) między systemami. b) Wspólne korzystanie z urządzeń zewnętrznych. c) Wykonywanie programów na innym komputerze. 3
d) Przesyłanie poczty elektronicznej między użytkownikami różnych komputerów. 6. Media transmisyjne. Media przewodowe a) Skrętka ośmiożyłowa: - nieekranowana 8 przewodów w 4 skręconych parach - ekranowana dodatkowo ekran w postaci oplotu, większa odporność na zakłócenia - foliowana - dodatkowo ofoliowana z przewodem uziemiającym, przeciwdziała zakłóceniom elektromagnetycznym, stosowana w technologii Gigabit Ethernet (1 Gb/s) b) Kabel współosiowy (koncentryczny) - Cienki Ethernet o średnicy ¼ i dopuszczalnej długości segmentu sieci wynoszącej 185 m. - Gruby Ethernet o średnicy ½ i dopuszczalnej długości segmentu wynoszącej 500 m. - jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy; c) Kabel światłowodowy Transmisja światłowodowa polega na prowadzeniu przez włókno szklane promieni optycznych generowanych przez laserowe źródło światła. Wyróżniamy światłowody jednomodowe i wielomodowe Media bezprzewodowe Wi-Fi Bluetooth - technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak klawiatura, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi 4
7. Protokoły sieciowe. Protokół to język, którego komputer używa do komunikowania się poprzez sieć. Aby komputery mogły komunikować się ze sobą, muszą używać tego samego protokołu. Protokółów sieciowych jest wiele, przykładowe z nich to: - IPX/SPX (ang. Internet Packet EXchange/Sequential Packet EXchange) Zestaw protokołów firmy Novell - NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) Jest to wyłącznie protokół transportu sieci LAN przeznaczony do systemów operacyjnych Microsoftu. Opracowany przez firmę IBM - TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Zalety: - otwartość i niezależność od specyfikacji sprzętowo - programowej systemów komputerowych, - możliwość integracji wielu różnych rodzajów sieci komputerowych, - wspólny schemat adresacji pozwalający na jednoznaczne zaadresowanie każdego użytkownika - FTP (File Transfer Protocol) Protokół Transmisji Plików - HTTP (HyperText Transfer Protocol) Protokół przesyłania dokumentów hipertekstowych. - UDP (User Datagram Protocol).Jest używany przez niektóre programy zamiast protokołu TCP do szybkiego, uproszczonego, mniej niezawodnego przesyłania danych między hostami TCP/IP. - POP3 (Post Office Protocol version 3). Protokół pozwalający na odbiór poczty elektronicznej z serwera(poczta przychodząca). - IMAP (Internet Message Access Protocol) to internetowy protokół pocztowy zaprojektowany jako następca POP3. - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) protokół komunikacyjny opisujący sposób przekazywania poczty elektronicznej (poczta wchodząca). 8. Urządzenia aktywne w sieci. regenerator (repeater) jest urządzeniem stosowanym do łączenia segmentów kabla sieciowego. Regenerator odbierając sygnały z jednego segmentu sieci wzmacnia je, poprawia ich parametry czasowe i przesyła do innego segmentu. Może łączyć segmenty sieci o różnych mediach transmisyjnych. koncentrator (hub) - jest określany jako wieloportowy regenerator. Pakiety wchodzące przez jeden port są transmitowane na wszystkie inne porty, koncentratory pracują w trybie half-duplex (transmisja tylko w jedną stronę w tym samym czasie). przełącznik (switch) - Przełączniki działają podobnie do koncentratorów z tą różnicą, że transmisja pakietów nie odbywa się z jednego wejścia na 5
wszystkie wyjścia przełącznika, ale na podstawie adresów MAC kart sieciowych przełącznik uczy się, a następnie kieruje pakiety tylko do konkretnego odbiorcy co powoduje wydatne zmniejszenie ruchu w sieci. W przeciwieństwie do koncentratorów, przełączniki działają w trybie full-duplex (jednoczesna transmisja w obu kierunkach). router - urządzenie wyposażone najczęściej w kilka interfejsów sieciowych LAN, porty obsługujące sieć WAN, pracujący wydajnie procesor i oprogramowanie zarządzające ruchem pakietów przepływających przez router. 9. Topologie sieci 1. Topologia gwiazdy (star) Kable sieciowe połączone są w jednym wspólnym punkcie, którym jest hub lub switch. Topologia ta stosowana jest najczęściej stosowaną topologią we współczesnych sieciach lokalnych Wady topologii gwiazdy: - wysoki koszt spowodowany jest dużą ilością kabla, - awaria switcha lub huba powoduje unieruchomienie sieci. Zalety topologii gwiazdy: - awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci, - duża elastyczność i skalowalność, - łatwość monitoringu i konserwacji, - łatwość wykrywania usterek. Topologia pierścienia (ring) Komputery połączone są za pomocą jednego nośnika informacji w układzie zamkniętym (pierścieniu). Sygnał wędruje w pętli, od komputera do komputera, który pełni rolę wzmacniacza regenerującego sygnał i wysyłającego go do następnego komputera. 1 http://www.sieci.net84.net/index.php?id=3 6
Wady topologii pierścienia: - awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje unieruchomienie całej sieci, - złożona diagnostyka sieci, - trudne do zlokalizowania usterki, - pracochłonna rekonfiguracja sieci, - utrudniona rozbudowa, jeśli w pierścieniu jest wiele stacji. Zalety topologii pierścienia: - mała ilości kabli, - możliwość zastosowania światłowodów, - możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy przewód łączy dwa konkretne komputery. Topologia magistrali (bus) Wszystkie elementy sieci podłączone są do jednej magistrali- szyny (zazwyczaj kablem koncentrycznym). Elementy sieci (hosty, serwery) podłącza się do kabla za pomocą "trójników" za pomocą złącz BNC. Na końcach kabla znajduje się terminator (opornik) aby zapobiec odbiciu się impulsu i tym samym zajęciu całego dostępnego łącza. Wady topologii magistrali: - trudne do zlokalizowania usterki, - tylko jedna możliwa transmisja w jednym czasie, - kolizyjność, - awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizji, - słaba skalowalność, - niewystarczające bezpieczeństwo. Zalety topologii magistrali: - małe ilości kabli, - brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń (koncentratory, switche), - niski koszt budowy sieci, - łatwa instalacja, - awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci. 10. Podstawowe polecenia serwisowe. ping, ipconfig, ipconfig all, netstat, netstat a, netstat e, netstat e s 7