Системная шина: что такое в компьютере, частота, функции и другое

Передача данных. Устройства, системы, программы. Информационные технологии

Большинство жителей современных городов ежедневно передают либо получают какие-либо данные. Это могут быть компьютерные файлы, телевизионная картинка, радиотрансляция — все, что представляет собой некую порцию полезной информации. Технологических методов передачи данных — огромное количество. При этом во многих сегментах информационных решений модернизация соответствующих каналов происходит невероятно динамичными темпами. На смену привычным технологиям, которые, казалось бы, вполне могут удовлетворять потребности человека, приходят новые, более совершенные. Совсем недавно выход в Сеть через сотовый телефон рассматривался почти как экзотика, но сегодня подобная опция знакома большинству людей. Современные скорости передачи файлов через интернет, измеряемые сотнями мегабит в секунду, казались чем-то фантастическим первым пользователям Всемирной сети. Посредством каких типов инфраструктур могут передаваться данные? Чем может быть обусловлен выбор того или иного канала?

Разновидности

• Данных – предназначена для обмена информацией между центральным процессором и внутренними устройствами компьютера.
• Адреса – используется для пересылки обрабатываемых данных между узлами устройства, по ней информация передаётся в ЦП, считывается из него.
• Управления – магистраль для отправки управляющих сигналов, которые обеспечивают взаимодействие блоков компьютера между собой, с периферийными устройствами.

FSB различает четыре основных типа сигналов для управления работой устройств: запись, чтение, обмен с памятью, периферией.

Основная функция системной шины состоит в организации взаимодействия, информационного обмена между ЦП и внутренними компонентами ПК. Их архитектура зависит от модели материнской платы, используемого на ней набора логики, разрядности, типа процессора.

Северный мост определяет частоту системной шины, максимальный объём оперативной памяти, её стандарт. На материнских платах с интегрированным видеоядром к функциям FSB добавляется управление видеоадаптером.

Интернет-провайдеры

Интернет-провайдеры концептуально организованы в три уровня или яруса. Провайдеры третьего уровня представляют собой небольшие региональные компании, которые продают подключение к интернету конечным пользователям. Обычно они не владеют оборудованием, необходимым для передачи данных, и покупают подключение у интернет-провайдеров второго уровня. Эти интернет-провайдеры крупнее, они владеют кабелями и другим сетевым оборудованием. Например, Comcast в США или Vodafone в Европе входят в число крупнейших интернет-провайдеров в мире. Обычно эти компании сотрудничают, чтобы перемещать данные. Этот процесс называется пирингом.

Однако интернет-провайдеры второго уровня не охватывают весь земной шар, поэтому они покупают услуги (транзит) у интернет-провайдеров первого уровня, которые владеют межконтинентальными кабелями (AT&T, Deutsche Telekom Global Carrier). Стоит отметить, что некоторые интернет-провайдеры второго уровня также могут продавать доступ в интернет напрямую клиентам.

Как правило, к услугам провайдеров первого уровня более мелкие компании прибегают тогда, когда им нужно наладить передачу данных на большие расстояния. Однако, если требуется соединить два близких города, то будет достаточно пиринга.

Быстрый пиринг возможен благодаря точкам обмена интернет-трафиком (IXP): это помещения и целые здания, заполненные компьютерами и маршрутизаторами, которые соединяют несколько интернет-провайдеров вместе и помогают сократить пути для интернет-трафика. IXP расположены по всему миру, и на сегодняшний день насчитывается около 240 таких точек в 180 регионах.

В целом, отправка сообщения через интернет означает передачу данных нескольким интернет-провайдерам и IXP, их маршрутизаторам и кабелям. Фактический путь определяется местоположением получателя, который примет сообщение, а также часто коммерческими соглашениями между интернет-провайдерами.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели основные шины компьютера, историю их развития, назначение шин компьютера, их типы и виды. Надеюсь эта статья была для вас полезной и вы узнали много нового.

На завершение небольшое видео про шины и интерфейсы компьютера:

Категории витой пары

Категории витой пары определяются основными характеристиками провода: максимальная частота сигнала и толщина проводника. Чем выше допустимая частота в проводе, тем лучше его качественные показатели и способность удерживать скорость на протяжении десятков метров. В основном используются «5e» и «6» категории, хотя всего их 10:

Между прочим, та самая «лапша» — это витая пара Cat. 1, и она до сих пор встречается в частных жилых секторах под ADSL. Остальные категории вышли из обихода (2, 3, 4) или еще не нашли широкого применения в домашних сетях (6a, 7, 7a). Тем не менее, это вопрос времени, так как соединения со скоростью более 1 Гбит/с уже существуют и предлагаются провайдерами.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно — наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

Основные шины передачи данных:

1. Шина процессора – высокоскоростная шина для передачи данных между встроенной кэш памятью и компонентом системной платы.
2. Шина памяти – служит для обмена данными между оперативной памятью (рам) и процессора.
3. AGP шина (AGP – accelerated graphics port) графический код для повышения эффективности работы с видео и графикой.
4. PCI шина — для взаимодействия периферийных компонентов

Дисплей – электронное устройство, предназначенное для преобразования электрического видеосигнала в изображение на экране.

По физической сути различают дисплеи:

1. Алд – с электро-лучевой трубкой
2. Жкд – жидкокристалический

Характеристики экрана дисплея:

• Для жкд — глянцевый матовый выпуклый плоский
• Для алд — выпуклый глянцевый, плоский глянцевый.

Размер:
Определяется в дюймах (2.54 сотых сантиметра)
Размер определяется по диагонали.

Используются 15, 17, 19, 21 дюйм.

Размер растра: пиксель – наименьший элемент поверхности экрана, имеющий адрес цвет и интенсивность. Растр – множество точечных элементов, формирующих изображение на экране дисплея. Размер растра определяет общее количество пикселей экрана равное произведению числа пикселей по горизонтали умноженное на число пикселей по вертикали. Существуют стандарты: 640*480 vga (video grafics array), 800*600 svga(supervga), 1024*768 xga (extended – расширенный), 1280*1024 uvga (ultra video graphic).
коэффициент пропорциональности:
K=640/480=800/600=1024/768=1.3
для UVGA = 1.25
Разрешение экрана – способность передавать в изображении мелкие детали объекта. В цветном алд изображение на экране формируется триадами. Одна триада состоит из rgb-ячеек (red green blue)(красный зелёный синий).

Зернистость – расстояние в миллиметрах между центрами соседних триад.
Зернистость определяет максимально возможное разрешение экрана. Для жкд размер растра однозначно определяет разрешение экрана.

Чистота развертки.
Чистота развёртки по вертикали должна быть более 75 герц. Управляется видео адаптером. Пониженная частота вызывает быструю утомляемость глаз особенно при больших размерах экрана.

Уровень эл-магнитных излучений.
Алд с этой точки зрения представляет опасность здоровью человека. Поэтому разработаны стандарты, определяющие высокие требования к уровню электро-магнитных излучений.
жкд свободен от эл-магнитных излучений.

Глубина цвета.
При нормальном цветовом зрении различается 150 цветовых томов, 25 уровней насыщения цвета и 64 уровня светлости. Человек с норм цветовым зрением различает 150*25*64=240 000 различных оттенков цвета.

Аннотация к презентации

Посмотреть и скачать презентацию по теме «Передача информации между компьютерами» по информатике, включающую в себя 21 слайд. Скачать файл презентации 0.18 Мб. Средняя оценка: 2.0 балла из 5. Для учеников 9 класса. Большой выбор учебных powerpoint презентаций по информатике

Передача информации между компьютерами. Автоматические и автоматизированные системы.

Лекция по Информатике и ИКТ на тему: Белгородский механико-технологический колледж Разработала Коваленко Марина Олеговна

Слайд 2

На сегодняшний день в мире существует более 130 млн. компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети — от малых сетей в офисах до глобальных сетей. Компьютерные сети (англ, network) -это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и взаимосвязанных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов).

Слайд 3

Локальная сеть – это совокупность компьютеров, кабелей, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и прикладного программного обеспечения. Локальные сети разделяются на два типа: одноранговые и наоснове сервера.

Слайд 4

Типы локальных сетей:

В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Одноранговые сети называют также рабочими группами. В одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров. Если более 10 компьютеров , то используют сети на основе сервера. Сеть на основе сервера — данные и сетевые программные продукты хранятся на центральном компьютере, называемом сервером, и могут быть доступны удаленным компьютерам, которые носят название рабочих станций или клиентов.

Слайд 5

При помощи кабеля каждая рабочая станция соединяется с другими рабочими станциями и с сервером. Описание способа, при помощи которого рабочие станции и серверы физически соединяются между собой, называется топологией сети. Существует три основных топологии сети.

Слайд 6

Топологии сети:

1. Шина, при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам.

Слайд 7

Топология сети Шина

Достоинства: Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру. Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети. Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента. Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

Слайд 8

Недостатки: Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине). Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому. Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Слайд 9

Топологии сети

2. Звезда, при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи.

Слайд 10

Топология сети Звезда

Достоинства: Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Слайд 11

Недостатки: Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится. Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

Слайд 12

Топологии сети

3. Кольцо, при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута.

Слайд 13

Топология сети Кольцо

Достоинства: Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата. Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

Слайд 14

Недостатки: Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы. Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети. При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены. Общая производительность сети определяется производительностью самого медленного компьютера.

Слайд 15

Физическая среда передачи

Одной из важных характеристик сетей является физическая среда передачи. Типы физической среды передачи: 1. Витая пара представляет собой два изолированных проводника, скрученных вместе. 2. Коаксиальный кабель – это тип электрического кабеля, в котором центральный провод, окруженный изоляцией, окружен, в свою очередь, плетеным металлическим экраном. 3. Использование оптоволоконного кабеляобеспечивает передачу данных с высокой скоростью и практически без помех. Среда для передачи данных состоит из стеклянных волокон.

Слайд 16

Глобальные сети

На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200. Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет. Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров.

Слайд 17

Для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы – устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена. Протокол обмена – это набор правил (соглашение, стандарт) передачи информации в сети. Сеть Интернет функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP.

Слайд 18

Термин TCP/IP включает название двух протоколов: — Transmission Control Protocol (TCP) — транспортный протокол обеспечивает разбиение файлов на IP пакеты фиксированного размера в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения; — Internet Protocol (IP) – протокол IP обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Слайд 19

Спутниковая связь

Спутник выступает в качестве ретранслятора, т.е. принимает сигналы на одной волне, усиливает их и тут же передает на Землю на другой волне. Его приемопередаточная антенна направлена на всех, кто может оказаться в прямой видимости спутника. Использование межспутниковых линий связи позволяют создать очень надежную и гибкую связь с возможностью перераспределять потоки информации, а следовательно, обеспечивать пользователям быструю и надежную связь.

Слайд 20

Беспроводные КС

Беспроводные компьютерные сети— это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Слайд 21

Единицы измерения скорости передачи информации

Скорость передачи информации— скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. Единицы измерения скорости передачи информации: • 1 байт/с=23 бит/с=8 бит/с; • 1 Кбит/с=210 бит/с=1024 бит/с; • 1 Мбит/с=210 Кбит/с=1024 Кбит/с