Средства компьютерной техники. Московский государственный университет печати Средства хранения информации

Архитектура персонального компьютера определяется совокупностью свойств, существенных для пользователя, и включающих в себя структуру компьютера и его функциональные возможности, которые можно разделить на основные и дополнительные. Основные функции определяют назначение ЭВМ, т.е. обработка, хранение информации и обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечение эффективных режимов работы, диалога с пользователем, высокую надежность и т.п. Названные функции решаются с помощью компонентов архитектуры персонального компьютера - аппаратных и программных средств.

Структура компьютера - некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Структура ПК представляет собой центральный системный блок , к которому через разъемы подключаются внешние устройства, клавиатура, позволяющая вводить символы в компьютер, и монитор для изображения текстовой и графической информации.

Системный блок состоит из:

n системной (материнской) платы на которой находится микропроцессор (CISC - с полным набором команд, RISC -с сокращенным набором команд, MISC -с минимальным набором команд, Фирмы Intel, AMD, Cyrix), предназначенный для управления работой всех блоков ПК и для выполнения арифметических и логических операций. Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Микропроцессор включает в себя:

устройства управления (подает во все блоки управляющие импульсы, получаемые от генератора тактовых импульсов, формирует адреса ячеек памяти);

арифметико-логического устройства, предназначенного для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией;

микропроцессорную память , которая строится на регистрах и обеспечивает высокое быстродействие ПК, интерфейсной системы МП для связи с другими устройствами

математический сопроцессор , предназначенного для ускоренного выполнения операций над числами с плавающей запятой;

n блока питания;

n генератора тактовых импульсов, генерирующего последовательность электрических импульсов, частота которых определяет тактовую частоту ПК. Тактовая частота является одной из основных характеристик ПК, определяет скорость его работы, т.к. каждая операция выполняется за определенное количество тактов. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду.

n системной шины, обеспечивающей сопряжение всех устройств ПК между собой и осуществляет обмен данных между МП и ОП, между МП и системой ввода-вывода, между ОП и системой ввода-вывода.

n микросхемы оперативной памяти (ОЗУ - RAM - память и ПЗУ - ROM - память, регистровая КЭШ память - сверхоперативная память, являющаяся буфером между ОП и МП.

Структурно ОП состоит из миллионов ячеек памяти емкостью 1 байт каждая. Емкость ОЗУ на 2 порядка превышает емкость ПЗУ.

n адаптеров клавиатуры, НЖМД и НГМД

n источника питания - блок, содержащего системы автономного и сетевого питания

n контроллера прерываний, осуществляющего временный останов работы одной программы в целях оперативного выполнения другой (приоритетной).

n таймера (внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем машинного времени);

n дисковод гибких дисков

n жесткий диск

n дисковод компакт-дисков CD-ROM

n разъемов для дополнительных устройств

n плат расширения с контроллерами - адаптерами внешних устройств

Внешние (периферийные) устройства:

n Устройства хранения данных

Жёсткие диски НЖМД

Гибкие магнитные диски НГМД

Компакт-диски СD-ROM

Стримеры

ZIP-накопители

Магнитооптические устройства

n Устройства ввода данных

Клавиатура (специальная клавиатура)

Манипуляторы (мышь, трекбол, пенмаус, инфракрасная мышь)

графические планшеты (дигитайзеры)

сканеры (ручные, планшетные, барабанные, сканеры форм, штрих-сканеры)

цифровые фотокамеры

n Устройства вывода данных

принтеры (матричные, лазерные, светодиодные, струйные)

видеомонитор (излучения: мягкое рентгеновское, ультрафиолетовое, радиоизлучение, электростатика; защитные фильтры: сеточные, пленочные, стеклянные)

графопостроитель (плоттеры)

стримеры

n Устройства связи и телекоммуникации

Многие устройства из перечисленных относятся к средствам мультимедиа, представляющими собой комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих общаться с ПК, используя самые разные, естественные для пользователя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

Для обеспечения максимальной производительности и корректной работы используют аппаратные и программные средства, которые очень связаны между собой и четко взаимодействуют в разных направлениях. Сейчас коснемся рассмотрения аппаратных средств, поскольку изначально именно они занимают главенствующее положение в обеспечении работоспособности любой компьютерной или даже мобильной системы.

Аппаратные средства систем: общая классификация

Итак, с чем же мы имеем дело? На самом деле комплекс аппаратных средств знаком всем и каждому. По сути, многие пользователи называют его компьютерным «железом». Действительно, аппаратные средства - это именно «железные», а не программные компоненты любой компьютерной системы. В самом простом варианте классификации они разделяются на внутренние и внешние.

Кроме того, в таком разделении можно выделить три основных и наиболее содержательных класса устройств:

• устройства ввода;
• устройства вывода;
• устройства хранения информации.

Естественно, отдельно стоит отметить и главные элементы компьютерных систем вроде материнской платы, процессора и т. д., не входящие ни в один из вышеперечисленных классов и являющиеся базовыми элементами, без которых ни один компьютер попросту работать не будет.

Базовые элементы компьютера

Описывая аппаратные средства любого компьютера, начать стоит с самого главного элемента - материнской платы, на которой расположены все внутренние элементы. И к ней же за счет применения разного рода разъемов и слотов подключаются внешние устройства.

Сегодня существует достаточно много разновидностей «материнок» и их производителей. Правда, такие платы для стационарных компьютеров и ноутбуков и по форме, и по расположению отдельных элементов могут различаться. Тем не менее суть их применения в компьютерных системах не меняется.

Второй по важности элемент - центральный процессор, который отвечает за быстродействие. Одной из главных характеристик является тактовая частота, выраженная в мега- или гигагерцах, а проще говоря, величина, определяющая, сколько элементарных операций может производить процессор за одну секунду. Нетрудно догадаться, что быстродействие есть не что иное, как отношение количества операций к числу тактов, которое необходимо для выполнения (вычисления) одной элементарной операции.

Аппаратные средства компьютера невозможно себе представить без планок оперативной памяти и жестких дисков, которые относятся к устройствам хранения. О них будет сказано несколько позже.

Программно-аппаратные средства

В современных компьютерах применяются и устройства гибридного типа, такие, например, как ПЗУ или постоянная энергонезависимая память CMOS, которая является основой базовой системы ввода/вывода, называемой BIOS.

Это не только «железный» чип, распложенный на материнской плате. В нем имеется собственная микропрограмма, позволяющая не только хранить неизменяемые данные, но и проводить тестирование внутренних компонентов и в момент включения компьютера. Наверное, многие владельцы стационарных ПК замечали, что в момент включения слышен сигнал системного динамика. Это как раз и свидетельствует о том, что проверка устройств прошла успешно.

Средства ввода информации

Теперь остановимся на устройствах ввода. На данный момент их разновидностей можно насчитать достаточно много, а судя по развитию IT-технологий, вскоре их станет еще больше. Тем не менее базовыми в этом списке принято считать следующие:

• клавиатура;
• мышь (трекпад для ноутбуков);
• джойстик;
• цифровая камера;
• микрофон;
• внешний сканер.

Каждое из этих устройств позволяет ввести разный тип информации. К примеру, с помощью сканера вводится графика, с помощью камеры - видеоизображение, на клавиатуре - текст и т. д. Однако и мышь, и трекпад в дополнение ко всему являются еще и контроллерами (манипуляторами).

Что касается клавиатуры, контролирующие функции в ней используются через кнопки или их сочетания. При этом можно получить и доступ к определенным функциям, параметрам и командам операционных систем или другого программного обеспечения.

Средства вывода информации

Аппаратные средства невозможно представить себе и без устройств вывода. В стандартном списке присутствуют следующие:

• монитор;
• принтер;
• плоттер;
• звуковая и видеосистема;
• мультимедийный проектор.

Здесь основным является компьютерный монитор или экран ноутбука. Понятно ведь, что при современных методах объектно-ориентированного программирования взаимодействие с пользователем осуществляется через графический интерфейс, хотя в равной степени такая ситуация применима и к системам, в которых предполагается ввод команд. В любом случае пользователь должен видеть то, что отображается на экране.

Что же касается остальных элементов, они желательны, хотя и не обязательны (ну разве что графический адаптер, без которого современные системы могут и не работать).

Средства хранения информации

Наконец, один и самых важных классов - устройства хранения информации. Их наличие, будь то внутренние компоненты или внешние носители, просто обязательно. К этому классу относят следующие разновидности:

• жесткий диск (винчестер);
• оперативная память;
• кэш-память;
• внешние накопители (дискеты, USB-устройства).

Иногда сюда включают также систему BIOS с CMOS-памятью, однако, как уже было сказано выше, это скорее гибридные устройства, которые можно отнести в равной степени к разным категориям.

Безусловно, главное место здесь занимают жесткие диски и «оперативка». Жесткий диск - это аппаратное средство информации (вернее, средство ее хранения), ведь на нем она хранится постоянно, а в оперативной памяти - временно (при запуске или функционировании программ, копировании содержимого в и т. д.).

При выключении компьютера оперативная память автоматически очищается, а вот информация с винчестера никуда не девается. В принципе, сейчас с винчестером конкурируют и съемные носители вроде USB-устройств большой емкости, а вот дискеты и оптические диски уходят в небытие хотя бы по причине их малой емкости и возможности физических повреждений.

Устройства связи

Необязательным классом, хотя в современном мире и очень востребованным, можно назвать и устройства, отвечающие за обеспечение связи как между отдельными компьютерными терминалами, связанными напрямую, так и в сетях (или даже на уровне выхода в Интернет). Здесь из основных устройств можно выделить такие:

• сетевые адаптеры;
• маршрутизаторы (модемы, роутеры и т. д.).

Как уже понятно, без них не обойтись при организации сетей (стационарных или виртуальных), при обеспечении доступа во Всемирную паутину. А ведь мало кто сегодня знает, что два компьютера, например, можно соединять посредством кабеля напрямую, как это делалось лет двадцать назад. Конечно, это выглядит несколько непрактично, тем не менее, забывать о такой возможности не стоит, особенно когда нужно копировать большие объемы информации, а подходящего носителя под рукой нет.

Устройства безопасности и защиты данных

Теперь еще об одном типе устройств. Это аппаратные средства защиты, к которым можно отнести, например, «железные» сетевые экраны, называемые еще файрволлами (firewall с английского - «огненная стена»).

Почему-то сегодня большинство юзеров привыкло, что файрволл (он же брэндмауэр) представляет собой исключительно Это не так. При организации сетей с повышенным уровнем безопасности применение таких компонентов не то что желательно, а иногда даже просто необходимо. Согласитесь, ведь программная часть не всегда справляется со своими функциями и может вовремя не отреагировать на вмешательство в работу сети извне, не говоря уже о доступе к хранящейся на жестких дисках компьютеров или серверов.

Взаимодействие программных и аппаратных средств

Итак, аппаратные средства мы вкратце рассмотрели. Теперь несколько слов о том, как они взаимодействуют с программными продуктами.

Согласитесь, у операционных систем, которые и обеспечивают доступ пользователя к вычислительным возможностям ПК, есть свои требования. Современные «операционки» пожирают столько ресурсов, что с устаревшими процессорами, в которых не хватает вычислительной мощности, или при отсутствии необходимого объема оперативной памяти они работать просто не будут. Это, кстати, в равной степени относится и к современным прикладным программам. И, конечно же, это далеко не единственный пример подобного взаимодействия.

Заключение

Напоследок стоит сказать, что аппаратная часть современного компьютера была рассмотрена достаточно кратко, однако сделать выводы о классификации основных элементов системы можно. Кроме того, стоит обратить внимание, что компьютерная техника развивается, а это ведет еще и к тому, что внешних и внутренних устройств разного типа появляется все больше (взять хотя бы виртуальные шлемы). Но что касается базовой конфигурации, в данном случае приведены самые главные компоненты, без которых сегодня невозможно существование ни одной компьютерной системы. Впрочем, здесь по понятным причинам не рассматривались мобильные девайсы, ведь у них устройство несколько отличается от компьютерных терминалов, хотя и имеется довольно много общего.

К коммуникационным средствам относятся локальные сети. Локальная сеть (Local Area Network, LAN) представляет собой соединение нескольких PC с помощью соответствующего аппаратного и программного обеспечения. Слово «локальная» в этом названии означает, что все соединенные PC находятся, как правило, в одном здании или соседних зданиях. Кроме LAN, существуют и другие сети:

MAN (Metropolitan Area Network). В этой сети основой является соединение систем в пределах города. В качестве области ее применения можно представить компьютеризированную главную управляющую систему или управление информацией о жителях большого города.

WAN (Wide Area Network). В данном случае речь идет о сети, которая может соединять несколько стран.

GAN (Global Area Network) обозначает сеть, которая соединяет континенты.

Естественно, PC может работать в любой из этих сетей. Однако типичной областью его применения является именно локальная сеть. Благодаря открытой архитектуре сети компьютер имеет возможности для подключения в сеть.

Преимущества, которые получит пользователь от объединения в сеть нескольких компьютеров, следующие:

Распределение данных. Данные в сети хранятся на центральном PC и могут быть доступны для любого PC, подключенного к сети, поэтому не надо на каждом рабочем месте иметь накопители для хранения одной и той же информации.

Распределение ресурсов. Периферийные (чаще всего дорогие) устройства могут быть доступны для всех пользователей сети, например, факс или лазерный принтер.

Распределение программ. Все пользователи сети могут иметь доступ к программам, которые были один раз централизованно установлены. Конечно, при этом должна работать сетевая версия соответствующих программ.

Электронная почта. Все пользователи сети могут передавать или принимать сообщения.

На предприятии, имеющем сеть, включающую несколько сотен рабочих мест, должен быть специалист, который отвечает за функционирование всей сети. Такого специалиста называют сетевым администратором.

Для защиты информации в первую очередь необходимы устройства на случай выхода из строя промышленной электрической сети. Для этой цели молено использовать аппаратные средства, например устройство бесперебойного питания компьютера (UPS). Оно действует таким образом, что при падении напряжения питания сеть продолжает функционировать в течение времени, необходимого для организованного отключения от сети всех пользователей и выключения центрального компьютера без потери данных.

В качестве другой меры необходимо иметь в распоряжении дополнительный компьютер, который может заменить вышедший из строя сервер или рабочую станцию.

Так как обычно в сети циркулирует большое количество данных, то необходимо тщательно и планомерно заботиться о защите информации. Например, могут быть установлены дополнительные винчестеры (зеркальные), на которых дублируется информация, или накопители большой емкости (стримеры), с помощью которых обеспечивается планомерное копирование (архивирование) данных.

Кроме того, в сети каждый пользователь может иметь доступ ко всей информации, т.е. прочитать и изменить любые данные. Обычно это нежелательно, и не только из соображений безопасности.

Соответствующие действия пользователей сети регулируются определенными правами доступа, которые устанавливают, какому пользователю разрешено читать или записывать определенные данные. Для разграничения доступа, распределения ресурсов сети и обеспечения сохранности данных необходимо сетевое администрирование.

Способ соединения компьютеров в сети называется топологией. Поэтому прежде чем говорить об отдельных компонентах, мы хотим представить важнейшие топологии сетей.

Прежде всего следует запомнить, что файловый сервер (или просто сервер) - это центральный компьютер всей локальной сети, с которым тем или иным способом связаны рабочие станции (Workstations) - клиенты.

PC - PC (псевдосеть). Самым дешевым, хотя и неэффективным, решением для передачи данных является соединение двух PC через последовательный интерфейс (подобное соединение называют иногда псевдосетью). В этом случае кроме интерфейсов необходим только кабель, соединяющий PC. Этот кабель часто называют кабелем нуль-модема, поскольку связь между двумя PC осуществляется без использования устройства усиления и преобразования переданных и полученных данных.

Как уже упоминалось, существенным преимуществом последовательного интерфейса является то, что кабель для передачи данных может быть намного длиннее, чем для параллельного интерфейса, так как опасность потери данных гораздо меньше. Такой кабель нуль-модема может иметь длину более 100 м и позволяет без проблем соединить два PC.

Имеется целый ряд программ, разработанных для организации обмена данными. Самая известная - LapLink. Эта программа устанавливает связь между двумя PC как через параллельный интерфейс по специальному кабелю, так и через последовательный интерфейс.

Одноранговая сеть. Одноранговая сеть (рис. 7.1 ) не имеет центрального компьютера и работает без резервирования файлов. Некоторые аппаратные средства (винчестеры, приводы CD-ROM) и, прежде всего, дорогие периферийные устройства (сканеры, принтеры и др.), подключенные к отдельным PC, используются совместно на всех рабочих местах. Каждый пользователь одноранговой сети может определить права доступа другим пользователям к информации на своем PC. Механизмом ограничения прав пользователей является возможность блокировки доступа к дискам других периферийных устройств, подключенных к его компьютеру.

Чтобы установить такую сеть, необходимо несколько больше аппаратных средств, чем в случае с псевдосетью. Каждый PC сети должен быть оснащен сетевой картой, а все рабочие места должны соединяться друг с другом кабелями.

Если количество пользователей одноранговой сети превышает 10, ее работа замедляется. В этом случае нужно использовать более мощные PC.

Сеть типа клиент-сервер. Под сетью типа клиент-сервер понимают сеть, в центре которой находится мощный PC (называемый сервером или файловым сервером), соединенный с отдельными рабочими станциями (клиентами). Такое соединение компьютеров называют сетью типа клиент-сервер.

Отдельные рабочие станции используют ресурсы сервера, поэтому могут быть оснащены более скромно. Управление сетью, в смысле управления отдельными рабочими станциями, а также контроль за периферийными устройствами сети, такими как модемы, факсы и т. д., осуществляется специальным мощным сетевым программным обеспечением. Топология таких сетей может быть различной.

Топология «звезда». В сети с топологией «звезда» файловый сервер находится в центре (рис. 7.2 ). Сеть такого типа имеет свои достоинства:

Повреждение кабеля является проблемой для одного конкретного компьютера и в целом не сказывается на работе сети.

Просто выполняется подключение, так как рабочая станция должна соединяться только с сервером.

Надежный механизм защиты от несанкционированного доступа.

Высокая скорость передачи данных от рабочей станции к серверу.

Кроме достоинств, имеются и недостатки. Перечислим их:

Если географически сервер находится не в центре сети, то подключение к нему отдельных удаленных рабочих станций может быть затруднительным и дорогим.

В то время как передача данных от рабочей станции к серверу (и обратно) происходит быстро, скорость передачи данных между отдельными рабочими станциями мала.

Мощность всей сети зависит от возможностей сервера. Если он недостаточно оснащен или плохо сконфигурирован, то будет являться тормозом для всей системы.

Невозможна коммуникация между отдельными рабочими станциями без сервера.

Кольцевая топология. В этом случае все рабочие станции и сервер соединены друг с другом по кольцу, по которому посылаются данные и адрес получателя. Рабочие станции получают соответствующие данные, анализируя адрес посланного сообщения. Топология такой сети показана на рис. 7.3 .

Достоинства:

Так как информация постоянно циркулирует по кругу между последовательно соединенными PC, то существенно сокращается время доступа к этим данным.

Нет ограничений на длину всей сети, т.е. имеет значение только расстояние между отдельными компьютерами.

Недостатки:

Время передачи данных увеличивается пропорционально числу соединенных в кольцо компьютеров.

Каждая рабочая станция причастна к передаче данных. Выход из строя одной станции может парализовать всю сеть, если не используются специальные переходные соединения.

При подключении новых рабочих станций сеть должна быть кратковременно выключена.

Шинная топология. Такая сеть похожа на центральную линию, к которой подключены сервер и отдельные рабочие станции. Шинная топология получила широкое распространение, что, прежде всего, можно объяснить небольшими потребностями в кабеле и высокой скоростью передачи данных.

Для исключения затухания электрического информационного сигнала вследствие переотражений в линии связи такой сети на концах линии устанавливаются специальные заглушки, называемые терминаторами (рис. 7.4 ). Достоинства:

Небольшие затраты на кабели.

Рабочие станции в любой момент времени могут быть установлены или отключены без прерывания работы всей сети.

Рабочие станции могут коммутироваться друг с другом без помощи сервера.

Недостатки:

При обрыве кабеля выходит из строя весь участок сети от места разрыва.

Возможность несанкционированного подключения к сети, поскольку для увеличения числа рабочих станций нет необходимости в прерывании работы сети.

Основой для организации локальной сети являются обычные PC, подключаемые в сеть с помощью карты расширения.

PC, как правило, подключаются в сеть с помощью сетевой карты. Исключение составляет псевдосеть, где PC соединяются с помощью кабеля нуль-модема. Сетевая карта устанавливается в один из свободных слотов материнской платы.

Сетевые карты являются посредниками между PC и сетью и передают данные по системе шин к CPU и РАМ сервера или рабочей станции.

Сетевая карта оборудована собственным процессором и памятью, обычно имеющей объем 8-16 Кбайт.

Кабели. В сети данные циркулируют по кабелям, соединяющим отдельные компьютеры разными способами в зависимости от выбранной топологии сети.

Витая пара - это два изолированных скрученных медных провода. Реальный кабель состоит, как правило, не из одной, а из нескольких витых пар. Для Ethernet используется 8-жильный кабель, т.е. состоящий физически из 4 витых пар.

1-я пара - синий и белый с синими полосками;

2-я пара - оранжевый и белый с оранжевыми полосками;

3-я пара - зеленый и белый с зелеными полосками;

4-я пара - коричневый и белый с коричневыми полосками.

Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника (одножильного или многожильного) и внешней экранирующей оплетки. Между ними находится внутренний изолирующий материал. Внешняя изоляция защищает от воздействия окружающей среды. Благодаря хорошей защищенности кабеля от помех с его помощью можно соединять устройства на расстоянии нескольких километров, причем скорость передачи данных составляет 5-10 Мбит/с.

Основной характеристикой коаксиального кабеля является величина волнового сопротивления. Для Ethernet применяют кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.

Оптоволоконный кабель. Кабель, проводящий световые волны, известен как оптоволоконный.Он состоит из двух проводов, причем каждый из них может передавать данные только в одном направлении. Информационный сигнал, передаваемый по такому проводу, не подвержен влиянию электрических полей. В каждой оболочке находятся усиливающие волокна в виде слоев пластика.

Скорость передачи данных по оптоволоконному кабелю составляет несколько гигабит в секунду, причем длина кабеля практически не играет никакой роли. Первые проблемы начинаются при длине кабеля около 50 км, что для локальных сетей более чем достаточно. Но вместе с тем это и самый дорогой способ коммуникации, прежде всего он выгоден в области телеконференций.

Подключение компонентов сети. Создание сети на аппаратном уровне завершается соединением всех компонентов сети кабелем в соответствии с ее топологией.

Сеть на тонком Ethernet. После подсоединения всех отрезков кабеля с BNC-коннекторами к Т-коннекторам получится единый кабельный сегмент. На обоих его концах устанавливаются терминаторы (заглушки) (рис. 7.5 ).

Ethernet на витой паре допускает соединение компьютеров на скорости до 100 Мбит. Основным недостатком при данном построении сети является необходимость приобретения специального устройства хаба (англ. hub - накопитель, концентратор), если вы хотите объединить в сеть три и более PC.

Каждый PC должен быть подключен к нему с помощью сегмента кабеля (рис. 7.6 ). Длина каждого сегмента не должна превышать 100 м.

Хаб является центральным устройством в сети на витой паре, от него зависит работоспособность сети. Он подключается к сети электропитания.

Контрольные вопросы

1. Какой тип компьютерной сети используется для объединения устройств в пределах одного здания?

2. Какое устройство необходимо использовать в сети типа Ethernet на витой паре?

3. Какое устройство позволяет обмениваться информацией между PC через аналоговые каналы связи?

4. Какие типы кабелей используются в компьютерных сетях?

5. Какие типы топологий сетей вы знаете?

Завсегдатаи компьютерных магазинов, постоянные читатели журналов «Chip», «Домашний компьютер» и других журналов и газет, специализирую­щихся на компьютерной тематике, могут этот параграф пропустить. Он для тех, кто мало знаком с компьютерным «железом» и считает, что пора воспол­нить этот пробел в своем образовании.

Компьютер (он же ПК, ЭВМ) – необходимый и основной элемент реали­зации любой компьютерной технологии. Для реализации сетевых технологий требуется иметь несколько компьютеров, объединенных в сеть. Состоит из системного блока, монитора, клавиатуры. При работе с графическими опе­рационными системами необходимым для работы техническим средством ста­новится манипулятор «мышь» . Системный блок компьютера не является единым неделимым устройством. Принцип открытой архитектуры , реализо­ванный в современных ПК, позволяет в процессе сборки компьютера из от­дельных стандартизованных компонентов добиваться желаемых технических характеристик (быстродействия процессора, объема оперативной памяти и же­сткого диска, производительности видеокарты и др.). Таким образом в ПК за­ложена возможность и его дальнейшей модернизации, а также подключения к нему различных периферийных устройств, повышающих его возможности. Набор устройств, подключаемых к компьютеру, зависит от необходимости решать те или иные задачи и может быть самым разнообразным. Основу сис­темного блока составляет материнская (или системная) плата , на которую монтируются процессор , микросхемы памяти, системы управления (кон­троллеры) всеми устройствами ПК. В системный блок в виде отдельных плат могут монтироваться внутренние модемы, TV, ЧМ – тюнеры и другие устрой­ства, традиционно относимые к устройствам периферийным, а также в виде отдельных блоков и устройств дисководы для дискет и компакт дисков, дис­ковые накопители (винчестеры) . Необходимыми компонентами системного блока является блок питания и система вентиляции , состоящая из одного или нескольких вентиляторов.

Мониторы ПК предназначены для визуального отображения результатов работы компьютера. Различают мониторы с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ) и мониторы с жидкокристаллическими экранами (TFT мониторы). По­следние имеют следующие преимущества по сравнению с мониторами с ЭЛТ:

У них отсутствует вредное для здоровья рентгеновское излучение, а также они не создают электромагнитных полей, мешающих работе электронных приборов.

В них практически полностью используется рабочая поверхность экрана.

Они, как правило, обладают большей контрастностью и светоотда­чей по сравнению с мониторами на ЭЛТ.

Потребляют меньше электроэнергии и отличаются меньшим весом и габаритами.

Работа монитора во многом зависит от производительности видеокарты компьютера и для создания оптимальной системы визуализации важны техни­ческие характеристики обоих устройств. Из основных технических характери­стик мониторов наиболее существенными считаются размер экрана (диагона­ли), разрешающая способность (количество светящихся точек – пикселей, на экране), частота смены кадров .

Внешние запоминающие устройства или устройства для работы со сменными дисками (дискетами), компакт дисками (CD-ROM), оптическими дисками (DVD-ROM), и другими носителями информации предназначены для создания архивов файлов и переноса информации с одного компьютера на другой. Могут использоваться для распространения информации (электронные издания на компакт дисках). В современных условиях являются обязательны­ми элементами «стандартной» комплектации ПК.

Принтеры предназначены для печати документов на бумаге или других материалах (например, пленке). Различают матричные, струйные и лазерные принтеры. Первые позволяют организовать наиболее дешевый процесс печати документов, хотя и с недостаточным во многих случаях качеством. Вторые ис­пользуются для недорогой цветной печати, в том числе и для печати фотогра­фий и графических изображений. Относительно невысокая стоимость делает струйные принтеры основным устройством для печати документов в бытовых условиях. Лазерные принтеры для черно-белой печати дороже струйных, но позволяют получать экономию в процессе эксплуатации из-за низкой стоимо­сти расходных материалов (в пересчете на количество печатаемых при одной заправке страниц). Эти принтеры нашли наиболее широкое применение в со­временных офисах. Цветные лазерные принтеры используются в издательст­вах, рекламных агентствах и др. организациях, где значительные начальные вложения в покупку этих дорогостоящих устройств окупаются за счет боль­ших объемов печати цветной графики.

Плоттеры – устройства для широкоформатной печати. Используются при изготовлении плакатов, афиш, чертежей и пр.

Сканеры - устройства для ввода графической информации в компьютер (сканирования документов). Используются для переноса на машинные носите­ли фотоматериалов, полученных традиционными способами, рукописных тек­стов и других документов с бумажных носителей информации.

Микрофоны, наушники, акустические системы – устройства необходи­мые для работы со звуком в мультимедийных программах. Могут использо­ваться для записи и воспроизведения звуковой информации при проведении совещаний, презентаций, просмотре видеоматериалов и пр.

Web-камеры – устройство для записи в память компьютера видеоинфор­мации. Может использоваться при проведении видеоконференций, в видеоте­лефонии, а также при проведении массовых мероприятий.

Цифровые фотокамеры – автономные устройства дли получения фото­изображений на машинных носителях. Использование в цифровых фотокаме­рах форматов отображения графической информации традиционных для ком­пьютерной обработки делают перспективным совместное использование циф­ровых фотокамер и компьютера для создания качественных фотоматериалов.

TV, ЧМ – тюнеры – устройства, позволяющие принимать и воспроизво­дить на устройствах, подключенных к компьютеру программы радио и теле­вещания.

Мультимедийные проекторы – устройства для проецирования на экран видеоинформации, аналогичной информации отображаемой монитором. Нахо­дят широкое применение при проведении презентаций, конференций, собра­ний коллектива организации, в выставочной деятельности и т.п.

Назначение устройств, важных для организации работы в сети: модемов, сетевых карт, концентраторов, маршрутизаторов и мостов уже рассмат­ривалось в разделе, посвященном компьютерным сетям.

Источники бесперебойного питания – устройства позволяющие сохра­нить работоспособность компьютеров при внезапных отключениях электропи­тания. Необходимы для повышения надежности работы как отдельных компь­ютеров, так и компьютерных сетей в целом.

Нельзя объять необъятного. MIDI клавиатуры, джойстики и ряд других устройств остались за рамками нашего рассмотрения. Всем желающим полу­чить больший объем информации по данной теме можно рекомендовать читать уже упомянутые выше журналы и страницы Интернета, отражающие новости компьютерного рынка.