Что такое сетевые порты компьютера

Порты компьютера для подключения периферийных устройств, их виды и назначение

Приветствую Вас, друзья. Продолжаем изучать системный блок. Сегодня расскажу о компьютерных портах. Что это такое? С бурным развитием интернет-технологий понятие «порт», «сокет» у многих на слуху. Это другая ветвь, и мы сегодня не будем говорить о ней.

Тема этой статьи содержит информацию о сугубо «железных», » реальных» разъемах (или портах), которые предназначены для подключения различных устройств к системному блоку.

«Железо» тоже совершенствуется и с каждой генерацией мы обнаруживаем новые виды разъемов (или порты) на купленных системных блоках. К ним подключаются различные, так называемые периферийные устройства.

Системный блок + монитор = компьютер. Все что подключается к ним (принтеры, сканеры, программаторы, видеокарты, мониторы и так далее) — это периферия.

На компьютере портов много. Они находятся на материнской плате системного блока и представляют собой разъемы (большая часть из них на задней части) . Часть разъемов выводится и на переднюю панель и они так же подключены к материнской плате.

На нее так же можно дополнительно установить и дополнительные устройства через специальные слоты расширения. К таким устройствам относятся дискретные видеокарты, сетевые карты, адаптеры Wi-Fi, USB-хабы, карт-ридеры, электронные замки, видеокарты и много чего еще.

Наличие слотов расширения позволяет самостоятельно собирать компьютер наподобие конструктора, на основе ваших предпочтений, не тратя лишних денек. Потому что разработчики давно стандартизировали выпускаемое оборудование.

При необходимости можно провести его обновление. Это главная причина того, что IBM-PC совместимые компьютеры (так называется такая платформа) когда-то вытеснили с рынка Apple Macintosh.

У них системные блоки изначально были неразборные, а оборудование не заменяемое. Провести апгрейд такого устройства нельзя, да и ремонтопригодность такого устройства снижается.

Что такое порты компьютера: а сколько их?

В компьютере точное количество портов — 65 535. И ух них есть своя градация. Так, порты с номерами до 1023 Линукс и Unix-подобными ОС считаются за «критически важные» для сетевой деятельности системы, так что для доступа к ним и службам, с ними связанными часто требуются root права. Windows также их считает системными и пристально следит за ними.

Порты от 1024 до 49151 имеют гриф «готовые к регистрации». Это означает, что данные порты зарезервированы или могут быть зарезервированы за определёнными службами. К счастью или сожалению, они за этими сервисами не закреплены прочными правилами, однако могут дать ключ для распознавания запущенной программы на стороне хоста. Остальные (начиная с 49152) порты не зарегистрированы и используются по усмотрению пользователей ОС и имеют название «динамические» порты. Так что запоминать, какой порт под какую службу «заточен», часто просто бесполезно (по крайней мере, сегодня; однако ситуация может измениться). Но существует список портов, которые уже «испокон веков» используются конкретными сервисами:

20: FTP данные
21: FTP контроль
22: SSH
23: Telnet 25: SMTP
43: WHOIS
53: DNS сервисы
67: DHCP сервис
68: DHCP клиент
80: HTTP трафик 110: POP3 почтовый
113: сервисы аутентификации в IRC сетях
143: IMAP почтовый
161: SNMP
194: IRC
389: LDAP
443: HTTPS 587: SMTP 631: CUPS порт для виртуальных принтеров.

Есть ещё кое-что, о чём нужно знать, знакомясь с тем, что такое порты компьютера. Это специальные термины, которые характеризуют состояние портов в смысле обмена данными в текущий момент. Итак:

• Порт — сетевая локализация в операционной системе с присвоением конкретного числового значения для обмена информацией по соответствующим протоколам
• Интернет-сокеты — или просто сокеты — файловые дескрипторы, конкретизирующие IP адрес и ассоциированный с ним номер порта плюс специальный протокол передачи, который будет работать с данными
• Привязка — процесс использования службой или сервисом интернет-сокета при передаче и приёме файлов
• Прослушивание — попытка связаться службой или сервисом с портом/протоколом/IP адресом или комбинацией этих составляющих сетевой идентификации системы с целью стать на ожидание запросов со стороны клиента сервиса — проверка состояния портов с целью распознать их готовность к дальнейшим действиям

Разъемы жесткого диска

В процессе развития компьютера HDD или хард диск поменял несколько спецификаций разъемов, для многих современных компьютерщиков, такие названия как IDE, SCSI и их модификации уже история. Размеры жесткого диска тоже значительно изменились, первые кирпичи, с которыми мне приходилось работать весили более килограмма!

SATA разъем — самый популярный в настоящее время, жесткие диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.

на материнской плате компьютера от 4 до 8 разъемов SATA. Через этот интерфейс подключаются не только жесткие диски. CD-ROM, DVD-ROM приводы его тоже используют.

MSATA разъем — Разновидность SATA разъема, задумана специально для твердотельных дисков (SSD), которые пришли на смену механическим жестким дискам. SSD диски с таким интерфейсом стоят в компьютерах, ноутбуках, серверах, видеорегистраторах и др. компьютерной технике.

Порт PCMCIA

Порт PCMCIA является сокращением от «Personal Computer Memory Card International Association» – карта памяти персонального компьютера всемирной ассоциации. В более простой интерпретации это называется PC-card – карта персонального компьютера.

Порт PCMCIA в ноутбуке

Порт применяется в ноутбуках для подключения внешних устройств, расширяющих возможности компьютера. Внутрь ноутбуков очень сложно добавлять какие бы то ни было дополнительные устройства, что, наоборот, достаточно легко сделать в системных блоках стационарных ПК.

Чтобы дать возможность пользователям ноутбуков быть на одном уровне с обладателями стационарных ПК, порты PСМCIA позволяют подключать и отключать дополнительные платы расширения к ноутбуку, не останавливая его работу.

На ноутбуке может быть несколько портов PСМCIA. В последнее время появились и миниатюрные порты PСМCIA, позволяющие подключать меньшие по габаритам устройства расширения.

Данные порты иногда называют «слотами расширения» по аналогии с разъемами, предназначенными для подключения устройств внутри системного блока стационарных ПК. Это связано с тем, что данные порты позволяют расширять возможности ноутбуков, добавляя к ним дополнительные устройства, делая это по аналогии с подключением устройств внутри системных блоков стационарных ПК.

Следует отметить, что, как правило, устройства, подключаемые к ноутбуку через PCMCIA, стоят дороже, чем аналогичные устройства, предназначенные для стационарных ПК.

Устройства, подключаемые через PCMCIA – это

• телевизионные приемники (TV-тюнеры),
• адаптеры для подключения к Интернет,
• GPRS-модемы,
• радиоприемники (AM/FM-тюнеры),
• адаптеры Bluetooth и инфракрасные адаптеры,
• интерфейсы портов ввода-вывода (устройства, обеспечивающие дополнительные порты ввода-вывода на ноутбуке)
• и т.п.

Упражнения по компьютерной грамотности:

1) Какие есть порты ввода – вывода (и соответствующие им разъемы) на Вашем ПК?

2) Возникает ли у Вас необходимость в подключении дополнительных устройств?

S / PDIF / TOSLINK

Формат цифрового интерфейса Sony / Phillips (S / PDIF) — это аудиосвязь, используемая в домашних медиа. Он поддерживает цифровой звук и может передаваться с помощью коаксиального аудиокабеля RCA или оптоволоконного разъема TOSLINK. Большинство компьютерных домашних развлекательных систем оснащены S / PDIF через TOSLINK. TOSLINK (Toshiba Link) — это наиболее часто используемый цифровой аудиопорт, который может поддерживать 7.1-канальный объемный звук с помощью всего одного кабеля.

Порт VGA

Порт VGA используется во многих компьютерах, проекторах, видеокартах и телевизорах высокой четкости. Это разъем D-sub, состоящий из 15 контактов в 3 ряда. Разъем называется ДЭ-15. Порт VGA — это основной интерфейс между компьютерами и более старыми ЭЛТ-мониторами. Даже современные ЖК-мониторы и светодиодные мониторы поддерживают порты VGA, но качество изображения ухудшается. VGA передает аналоговые видеосигналы с разрешением до 648X480.

С увеличением использования цифрового видео порты VGA постепенно заменяются портами HDMI и Display. Некоторые ноутбуки оснащены встроенными портами VGA для подключения к внешним мониторам или проекторам. Распиновка порта VGA показана ниже.

Внешние порты персонального компьютера

1. PS/2 — порт для подключения клавиатуры;
2. PS/2 — порт для подключения «мышки«;
3. Ethernet — порт для подключения локальной сети и сетевых устройств (роутеров, модемов и др.);
4. USB — порт для подключения устройств внешней периферии (принтеров, сканеров, смартфонов и др.);
5. LPT — параллельный порт. Служит для подключения ныне устаревших моделей принтеров, сканеров и плотеров;
6. COM — последовательный порт RS232. Служит для подключения устройств типа dial-up модемов и старых принтеров. Ныне устарели, практически не используется;
7. MIDI — порт для подключения игровых консолей, midi клавиатур, музыкальных инструментов с таким же интерфейсом. В последнее время практически вытеснен USB-портом;
8. Audio In — аналоговый вход для линейного выхода звуковых устройств (магнитофонов, плееров и др.);
9. Audio Out — выход аналогово звукового сигнала (наушники, калонки и др.);
10. Mikrophone — микрофонный выход для подключения микрофона;
11. SVGA — порт для подключения устройств видеоотображения: мониторов, современных LED, LCD и плазменных панелей (этот тип разъёма является устаревшим);
12. VID Out — порт используется для вывода и ввода низкочастотного видеосигнала;
13. DVI — порт для подключения устройств видеоотображения, более современнее чем SVGA.

Последовательный порт (COM-порт)

Один из самых старых портов, устанавливаемых в ПК на протяжении уже более 20 лет. В литературе довольно часто можно встретить его классическое наименование – RS232. Обмен данными при помощи его происходит в последовательном режиме, то есть линии передачи и приёма – однобитные. Таким образом, информация, которая передаётся от компьютера к устройству или наоборот, разделяется на биты, которые последовательно следуют друг за другом.

Скорость передачи данных, обеспечиваемая этим портом не велика, и имеет стандартизованный ряд: 50, 100, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 38400, 57600, 115200 Кбит/сек.

Использовался последовательный порт для подключения к ПК таких «медленных» устройств, как первые принтеры и плоттеры, dial-up модемы, манипуляторы «мышь» и даже для связи компьютеров между собой. Как бы ни была медленной его скорость, для того, чтобы соединить устройства между собой требовалось всего три провода – настолько простым был протокол обмена данными. Понятно, что для полноценной работы требовалось большее количество проводников в шнуре.

На сегодняшний день последовательный порт практически уже не используется и полностью вытеснен более молодым, но и более скоростным «собратом» — USB-портом. Следует, правда, отметить, что некоторые производители все ещё комплектуют COM-портом свои материнские платы. Однако, само наименование — «последовательный порт» до сих пор используется разработчиками программного обеспечения. Так, например, Bluetooth-устройства, порты сотовых телефонов часто представляются именно, как «последовательный порт». Это, возможно, несколько сбивает с толку, но сделано это по той причине, что передача данных в них тоже осуществляется последовательно, но на более высокой скорости.

Если по какой-то причине вам может потребоваться COM-порт, а на вашем ПК его нет, то для это цели можно воспользоваться переходником, который подключается к современному USB-порту, имеющемуся на всех современных ПК, а с другой стороны у такого переходника имеется разъем последовательного порта. Есть, правда, одно ограничение, если программное обеспечение обращалось напрямую к «железу» настоящего COM-порта, то работать с таким переходником оно не будет. В этом случае необходимо приобретать специальную плату, которая устанавливается внутрь вашего ПК.

Конструктивно, последовательный порт ПК имеет разъем типа «папа» (с торчащими штырьками):

DB9 (9-ти штырьковый)

DB25 (25-ти штырьковый)

На сегодняшний день, 25-ти штырьковый разъем последовательного порта практически вышел из употребления и уже несколько лет не устанавливается на ПК. Если производитель снабжает материнскую плату COM-портом, то это 9-ти контактный разъем типа DB9.

Параллельный порт (LPT-порт)

Представляет собой интерфейс для подключения таких устройств, как принтеры, сканеры и плоттеры.

Позволяет одновременно передавать 8 бит данных, правда в одном направлении – от компьютера к периферии. В дополнении к этому, имеет 4 управляющих бита (так же как и в случае с битами данных, управляющие биты передаются от ПК к внешнему устройству), и 4 бита состояния (эти биты компьютер может «прочитать» из устройства).

В последние годы, LPT-порт усовершенствовали, и он стал двухсторонним, то есть биты данных стало возможным передавать через него в обе стороны. На сегодняшний день устарел и практически не используется, хотя производители материнских плат все ещё включают его в её состав.

Энтузиасты и радиолюбители часто используют этот порт для управления какими-либо нестандартными устройствами (поделки и пр.).

USB-интерфейс

USB – это сокращение полного названия порта – universal serial bus («универсальная последовательная шина»).

На сегодняшний день это один из самых широко используемых портов на персональном компьютере. И это не случайно – его технические характеристики и простота использования действительно впечатляют.

Скорость обмена данными для интерфейса USB 2.0 может достигать — 480 Мбит/сек, а интерфейса USB3.0 – до 5 Гбит/сек (!).

Причём, все версии этого интерфейса совместимы между собой. То есть устройство использующее интерфейс 2.0 может быть подключено к порту USB3.0 (порт в этом случае автоматически понизит скорость до нужного значения). Соответственно, устройство использующее порт USB 3.0 может быть подключено к порту USB 2.0. Единственное условие, если для нормальной работы требуется скорость выше, чем максимальная скорость USB 2.0, то нормальное функционирование периферийного устройства будет в этом случае не возможно.

Кроме этого, популярность данного порта обусловлена ещё и тем, что разработчики заложили в него одну, очень полезную особенность – данный порт может служить источником электропитания, для подключённого к нему внешнего устройства. В этом случае не требуется дополнительный блок для подключения к электрической сети, что очень удобно.

Для версии порта USB 2.0 максимальный потребляемый ток может достигать значения в 0.5A, а в версии USB3.0 – 0.9А. Превышать указанные значения не рекомендуется, так как это приведёт к выходу интерфейса из строя.

Назначение контактов Usb-разъёма:

Разработчики современных цифровых устройств, все время стремятся к минимизации. Поэтому, конструктивно данный порт может иметь кроме стандартного разъёма, ещё и мини-вариант для миниатюрных устройств – mini-USB. Никаких принципиальных отличий от стандартного USB-порта кроме конструкции самого разъёма mini-USB не имеет.

Практически все современные устройства имеют USB-порт для подключения к ПК. Лёгкость установки – подключенное устройство распознаётся операционной системой практически сразу после присоединения, даёт возможность пользоваться таким портом без специальных «компьютерных» знаний. Принтеры, сканеры, цифровые фотоаппараты, смартфоны и планшеты, внешние накопители – это лишь небольшой список периферийного оборудования, которое сейчас использует этот интерфейс. Простой принцип – «воткнул и работай» сделали данный порт поистине бестселлером среди всех имеющихся на сегодняшний день интерфейсов персонального компьютера.

Порт Fire-Wire (Другие названия — IEEE1394, i-Link)

Этот вид интерфейса появился сравнительно недавно – с 1995 года. Представляет собой высокоскоростную шину последовательного типа. Скорость передачи данных может достигать — до 400 Мбит/сек в стандарте IEEE 1394 и IEEE 1394a, 800 Мбит/сек и 1600 Мбит/сек — для стандарта IEEE1394b.

Изначально этот интерфейс был разработан, как порт для подключения внутренних накопителей (типа SATA), но лицензионная политика компании Apple – одного из разработчиков этого стандарта, требовала выплаты за каждый чип контроллера. Поэтому, на сегодняшний день лишь небольшое количество цифровых устройств (некоторые модели фотоаппаратов и видеокамер) снабжены данным видом интерфейса. Широкого распространения этот вид порта так и не получил.

Ethernet порт

Значение этого интерфейса трудно переоценить, как правило, именно он используется для подключения персонального компьютера к локальной сети или для выхода в интернет в большинстве случаев. Практически все современные ПК, ноутбуки и нетбуки оборудованы встроенным в материнскую плату Ethernet-портом. В этом нетрудно убедиться, если осмотреть внешние разъёмы.

Для подключения внешних устройств используется специальный Ethernet–кабель, имеющий с обоих концов одинаковые разъёмы – RJ-45, содержащие восемь контактов.

Кабель симметричен, в связи с чем, порядок подключения устройств значения не имеет – к любому из идентичных разъёмов кабеля можно подключить любое устройство на выбор – ПК, роутер, модем и т. п. Маркируется аббревиатурой — UTP, общепринятое название – «витая пара». В большинстве случаев как для домашнего, так и для офисного использования применяют кабель пятой категории марки UTP-5 или UTP-5E.

Скорость передаваемых по Ethernet-соединению данных зависит от технических возможностей порта и составляет 10 Мбит/сек, 100 Мбит/сек и 1000 Мбит/сек. Следует понимать, что эта пропускная способность является теоретической, и что в реальных сетях она несколько ниже в виду особенностей работы Ethernet-протокола передачи данных.

Также, следует иметь в виду, что далеко не все производители устанавливают в свои Ethernet-контроллеры быстродействующие чипы, так как они весьма дороги. Это приводит к тому, что на практике, реальная скорость передачи данных значительно ниже, указанной на упаковке или в спецификации. Как правило, практически все Ethernet-карты совместимы между собой и сверху вниз. То есть более новые модели, имеющие возможность подключения на скорости в 1000 Мбит/сек (1 Гбит/сек), без проблем будут работать со старыми моделями, на скоростях 10 и 100 Мбит/сек.

Для визуального контроля целостности подключения Ethernet-порт имеет индикаторы Link и Act. Индикатор Link — горит зелёным цветом при правильном и работающем физическом подключении, т. е. кабель между устройствами подключён, он целый, порты рабочие. Второй индикатор Act («активность») имеет, как правило, оранжевое свечение и мигает во время передачи или приёма данных.

Номера портов

И так товарищ, ты теперь почти просветлел и понял – что же такое порт. Теперь же давайте поговорим про понятие «номер порта». Как я уже и говорил, в каждом компьютере, сервере, маршрутизаторе существует ровно 65 535 портов. Конечно, используются они не все и есть свободные «адреса».

С 0 до 1023-го – это зарезервированные «квартиры» для систем как Windows, так и Linux. Насчет Mac OS сказать не могу, с данной ОС не работал. Далее с 1024 по 49151 идут свободно используемые входы. То есть их могут использовать отдельные приложения, утилиты или даже системные службы. Некоторые программы могут одновременно использовать один и тот же номер.

Остальные порты, можно сказать – находятся в свободном полете и могут использоваться или не использоваться по усмотрению ОС или пользователя. Запоминать тот или иной номер бессмысленно, потому что их очень и очень много. Например, очень часто для игр на домашних роутерах нужно открыть дополнительные номера. Но запоминать, к какой именно игре используется тот или иной номер, смысла нет.

Но со временем за определенными портами закрепились отведенные службы. Вот пример нескольких из них:

• 20, 21: FTP
• 22: SSH
• 23: Telnet
• 25: SMTP
• 43: WHOIS
• 53: DNS
• 67, 68: DHCP
• 80: HTTP (Веб-port)
• 110: POP3
• 113: аутентификация в IRC
• 143: IMAP
• 161: SNMP
• 194: IRC
• 389: LDAP
• 443: HTTPS
• 587: SMTP
• 631: CUPS

Чаще всего обычный пользователь не задумывается о пробросе, открытии или закрытии портов. Этим занимается сама операционная система, а в частности Брандмауер. Также при установке приложений, игр и утилит, которые используют интернет или сетевое подключения, они сами прописывают при инсталляции настройки по использованию тех или иных входных номеров. Некоторые программы используют сразу несколько.

ПРИМЕЧАНИЕ! Портовая конфигурация также есть у роутеров и провайдера.