Архитектура - это искусство возводить здания, сооружения и их комплексы для обслуживания социально-бытовых и идейно-художественных потребностей человеческого общества.

Задача архитектора - создание (иногда-совместно с инженером) самого замысла предпринимаемой постройки. Когда возникает потребность в каком -либо, здании, например, для жилья, школы или учреждения, и выбрано место для его постройки, то из всего многочисленного коллектива, которому предстоит потрудиться над его возведением, первом приступает к работе архитектор. Он составляет проект этого здания, отвечающий всем практическим требованиям, предъявляемым к нему условиями отводимой территории, назначением здания, отпускаемыми средствами и т.д.

Архитектор, разрешая практическую задачу, ставит одновременно и художественные цели, т.е. стремиться выразить в художественных формах определенное идейное содержание и придать зданию или сооружению такой облик, которой будет активно воздействовать на сознание людей.

Произведениями архитектуры являются здания различного назначения, отдельные фрагменты городской застройки и пространственная организация городов в целом, инженерные сооружения (мосты, радио- и телевизионные башни, трубы и т.п.), а также сооружения, предназначенные для художественного обогащения и благоустройства внешнего пространства (монументы, подпорные стены, террасы, набережные).

Архитектурное искусство воздействует на эмоции и сознание людей. Внешний облик зданий осознается зрителем как легкий или тяжеловесный, монументальный или интимный. Находясь внутри здания, человек воспринимает особенности решения его пространства как подавляющего или возвышающего, уютного или дискомфортного. Зная художественные закономерности архитектурного формообразования, архитектор предрешает в процессе проектирования задуманное эмоциональное воздействие здания или комплекса зданий.

Конструкция является основным компонентом архитектуры независимо от того, что строятся - жилище, гражданское или промышленное здание. Во всех случаях с помощью определенных материалов ограничивается некоторый объем и организуется внутреннее пространство для тех или иных целей. Возведенное сооружение должно иметь конкретное функциональное назначение и быть способным противостоять силам природы. Кроме этих утилитарных целей человек всегда стремился удовлетворить и эстетические требования, которые иногда превышали требования прочности и экономичности.
В настоящее время человеку служит множество зданий и сооружений, которые можно разделить на 3 группы: жилье дома; общественные постройки; производственные объекты.

Существует еще и архитектура «малых форм» (открытие лестницы и площадки, бассейны и фонтаны, навесы и беседки). «Малая» и «большая» архитектура связывается воедино искусством градостроителя.

Градостроитель - это композитор города. Композиция здания очень важна. От нее в первую очередь зависит впечатление, которое производит архитектурное сооружение. Сочетание различных объемов - высоких и низких, прямолинейных и криволинейных, чередование пространств - открытых и закрытых вот основные приемы, которыми пользуется зодчий, создавая архитектурные композиции.
В современной архитектуре происходит перестройка традиционных методов проектирования. На основе использования результатов ряда научных дисциплин (демографии, социологии, антропологии, эргономики, климатологии, строительной физики, строительной механики и др.) их системного анализа и обобщения формируются основы научной методики проектирования зданий и сооружений.

Технический прогресс в строительстве требует от инженера-проектировщика создания, новых рациональных конструктивных решений освоения, прогрессивных методов расчета конструкций, повышения эффективности проектных работ.

Семь чудес света в представлении античного общества - наиболее прославленные достопримечательности архитектуры и природы. Это (в порядке древности):

1. Египетские пирамиды в Гизе (ок 2700-1780гг. до н.э.);
2. Террасные висячие сады Семирамиды в Вавилоне (605-562гг. до н.э.);
3. Храм Артемиды в Эфесе (ок 550 до н.э.);
4. статуя Зевса в Олимпии (ок 430г. До н.э.);
5. Мавзолей в Галикарнасе (ІV в до н.э.);
6. статуя бога Солнца Гелиоса на о Родос (так называемый Колосс Родосский) высотой 37м. (ок.292-280гг. до н.э.);
7. Фараоский маяк в Александрии вероятность высотой 143м (ок 280г. до н.э.).

К сожалению, большинство из этих памятников больше не существует. На протяжении столетий неоднократно предпринимались попытки расширить круг чудес. К ним пытались причислить и Эйфелеву башню, статую Свободы в Америке, Останкинскую телебашню, Великую китайскую стену, канала и т.д. Китайская стена является крупнейшим сооружениям всех веков и народов. Безусловно, многие из технических достижений современности (например, эксплуатационный тоннель под Ла-Маншем) весьма значительны. Тем не менее опровергнуть мнение пока не удалось.
К числу, чудес можно отнести и Казахстанских сооружений: Высокогорного катка и селе защитную плотину на «Медео».

Первые города мира

После того как около 11 тыс. лет назад на Ближнем Востоке люди стали переходить на оседлый образ жизни, семьи выросли, размер поселений увеличился, появились первые города. В общинах развивалось разделение труда - ремесленники изготавливали необходимые для жизни вещи, руководители управляли жизнью общины. Люди приходили в город покупать и продавать не только выращенные в его окрестностях продукты питания, но и металлические изделия, одежду, ювелирные украшения, пряности и многое другое.

Какой город является самым древним в мирес полной достоверностью это неизвестно, но одним из самых древних является город Иерихон в Израиле: на ближнем востоке неподалеку от мертвого моря. Развалины некоторых городских стен имеют возраст более 11 тыс. лет. Это были массивные каменные сооружения высотой 7м. люди жили в нем примерно до 1500 года до н.э. Около 7 тыс.лет назад на Ближнем Востоке было много и других городов.

Первые поселения городского типа в Китае две цивилизации возникли в Азии - в Китае и в Индии. Китайская цивилизация начала развиваться более 7 тыс. лет назад, когда люди из племени шан-инь построили первые поселения в долине реки Хуанхэ (Восточный Китай).
Первые города имели немалые размеры (до 6 кв. км.) и часто имели солидные стены.

Чатал-Хююк в Малой Азии на территории современной Турции является одним из самых древних городов мира (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 Город Четал-Хююк расположенный на территории Турции

Eго точный возраст неизвестен, но сохранившиеся остатки датируются 6250г до нашей эры. Для защиты от нападений дома строили вплотную друг к другу, а вход в них находился на крыше. В случае опасности лестницы убирались.

Отрар (Турарбанд, Турар, Тарбанд, Фараб) средневековый (V-ХV) город в Южном Казахстане. Город Отрар известен всему миру как великий город, расположенный на Великом Шелковом пути соединяющий Китай с Центральной Азией и Сибирью. Китайский шелк был основным торговым товаром. Великий Шелковый путь - караванная дорога, которая появилась во втором веке до нашей эры и проходила из Сианя через Ланьчжоу и Дуньхуан, а затем раздваивалась: северная дорога, проследовав через Турфан, пересекала Памир, шла в Фергану и казахские степи; южная проходило мимо озера Лобнор по южной окраине пустыни Такла-Макан через Яркенд и Памир (в южной части) и вела в Бактрию, а оттуда - в Парфию, Индию и на Ближний Восток.

Протяженность Великого Шелкового пути превышает 7 тысяч км. До наших дней сохранились исторические сведения об Отраре как о центре науки и образования (медресе, мечети), искусства и архитектуры. Всемирно известная Отрарская библиотека находилась в этом городе.
Город был окружен стеной, имел три въезда. В эпоху завоеваний Чингисхана Отрар был полностью разрушен (1220г). В начале ХVІ века город перешел к казахом.
Город Хива расположен в Узбекистане на левом берегу Амударьи. В ІХ-Х веках Хива была столицей Хорезма. В Хиве трудились такие великие ученые-энциклопедисты, как Мухаммед аль - Хорезми, Абу Райхан Бируни, Абу Али ибн Сина (Авиценна). Величественные дворцы, мавзолеи, мечети и минареты образовали лучшие архитектурные ансамбли.

Одним из древнейших городов Казахстана является Тараз (рис. 1.2.). Остатки которого скрыты под застройками современного города Тараз. Город расположен на реке Талас и впервые упомянут византийским послом Земархом в 568 году. Через несколько десятков лет, в 630 году о нем сообщает китайский путешественник Сюань-Цзан, назвавший Тараз важным торговым центром, стоящим на Великом Шелковом пути. В VІІІ веке Тараз известен под названием Аргу-Талас, Алтын-Аргу-Талас-улуш, Талас-улуш. Тараз является укрепленным торговым городом с хорошо развитым ремесленным производством. Тараз был знаменит своей общественной баней, построенной в ХІ-ХІІ веках, которая отличалась оригинальной планировкой.

Рисунок 1.2 Древний город Тараз

В конце XIII века Тараз продолжал оставаться важным центром в монгольской империи, а затем в державе Тимура. Был он известен и позднее, вплоть до XVI века, когда земли Семиречья вошли в состав Казахского ханства.

1856г. город получил новое название Аулие-Ата «Святой дед» а в 1936 в январе был переименован в г. Мирзоян (в честь тогдашнего первого секретаря Казахстана).
В мае 1938г. городу было дано название Жамбыл, в честь народного акына Ж. Жабаева. И это название город носил до 8 января 1997 годы, когда Президент Республики Казахстана Н.А. Назарбаев принял исторический указ о переименовании г.Жамбыл в город Тараз.

Туркестан (Ясы) - средневековское (V-VІ) городище на восточной окраине современного города Туркестана в Шымкентской области. Впервые упоминается в источниках со второй половины ХVІ века с того момента, как город стал столицей Казахского ханства. В Х веке в районе Туркестана был известен город Шавгар, который являлся пригородном селением. В XIV веке центральное положение в этом регионе занимает город Ясы, который являлся пригородным селением Шавгара. Период расцвета Ясы приходится на ХVІ -ХV века, когда город интенсивно разросся, чему в немалой степени способствовал рост товарно-денежных отношений, вытеснявших натураль-ный обмен. Ясы в середине века имели собственный монетный двор.

Средневековые историки в начале ХVІ века упоминают о нем как о столичном городе правителей округа и крупном торговом центре, который также как и другие присырдарьинские города, постоянно был в центре военных столкновений. За него сражались с правителями Мавераннахра-Тимуридами- ханы Ак-Орды в ХIV -ХV веках. Именно на территории древнего Туркестана находится мавзолей- мечеть Кожа Ахмеда Яссауи - святыня мусульман всего мира, возведенная по воле Эмира Тимура. Здесь же находятся усыпальницы казахских ханов.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

«Орский индустриальный колледж»

ОБЗОРНЫЕ ЛЕКЦИИ

И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И СЕТЕВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

(наименование дисциплины)

Для специальности 080802 Прикладная информатика (по отраслям)

базовый

(уровень СПО)

Заместитель директора по учебной работе

В области информационных технологий обучения

ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Черников Е.В.

Преподаватель ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Катугин А.П.

Введение

Курс представляет собой введение в сетевую тематику и дает базовые знания по организации и функционированию сетей. В лекциях даны общие понятия компьютерных сетей, их структуры, сетевых компонентов в простой и доступной форме. Здесь приведены виды топологии, используемые для физического соединения компьютеров в сети, методы доступа к каналу связи, физические среды передачи данных. Передача данных в сети рассматривается на базе эталонной базовой модели, разработанной Международной организацией по стандартам взаимодействия открытых сетей. Описываются правила и процедуры передачи данных между информационными системами. Приводятся типы сетевого оборудования, их назначение и принципы работы. Описывается сетевое программное обеспечение, используемое для организации сетей. Изучаются наиболее популярные сетевые операционные системы, их достоинства и недостатки. Рассматриваются принципы межсетевого взаимодействия. Приводятся основные понятия из области сетевой безопасности.

Для подготовки курса проработан большой объем информации, расположенной на информационно-поисковых серверах Internet, и использовалась литература, приведенная в списке.

Правила выполнения лабораторных работ

Лабораторные работы выполняются каждым студентом самостоятельно в полном объеме и согласно содержанию методических указаний.

Перед выполнением работы студент должен отчитаться перед преподавателем за выполнение предыдущей работы (сдать отчет).

Студент должен на уровне понимания и воспроизведения предварительно усвоить необходимую для выполнения лабораторных работ теоретическую и практическую информацию.

Студент, получивший положительную оценку и сдавший отчет по предыдущей лабораторной работе, допускается к выполнению следующей работы.

Студент, пропустивший лабораторную работу по уважительной либо неуважительной причине, закрывает задолженность в процессе выполнения последующих практических работ.

ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №1

Основные определения и термины. Архитектура сетей.

Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.

Сети обычно находится в частном ведении пользователя и занимают некоторую территорию и по территориальному признаку разделяются на:

Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположенные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно размещаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их называют корпоративными.

Распределенные компьютерные сети, глобальные или Wide Area Network (WAN), расположенные в разных зданиях, городах и странах, которые бывают территориальными, смешанными и глобальными. В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров распределенных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.

В состав сети в общем случае включается следующие элементы:

Сетевые компьютеры (оснащенные сетевым адаптером);

Каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радиоканалы и др.);

Различного рода преобразователи сигналов;

Сетевое оборудование.

Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть (рис. 1.1).

Коммуникационная сеть предназначена для передачи данных, также она выполняет задачи, связанные с преобразованием данных. Коммуникационные сети различаются по типу используемых физических средств соединения.

Информационная сеть предназначена для хранения информации и состоит из информационных систем . На базе коммуникационной сети может быть построена группа информационных сетей:

Под информационной системой следует понимать систему, которая является поставщиком или потребителем информации.

Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи .

Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информация. В состав информационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных. В дальнейшем информационная система, предназначенная для решения задач пользователя, будет называться – рабочая станция (client) . Рабочая станция в сети отличается от обычного персонального компьютера (ПК) наличием сетевой карты (сетевого адаптера ), канала для передачи данных и сетевого программного обеспечения.

Рис. 0.1 Информационные и коммуникационные сети

Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим, каналом .

Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.

Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.

Информация в сети передается блоками данных по процедурам обмена между объектами. Эти процедуры называют протоколами передачи данных.

Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.

Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком . Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.

Существенное влияние на характеристику сети оказывает метод доступа . Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю).

В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией . Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа.

Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

В основном выделяют три вида архитектур: архитектура терминал – главный компьютер , архитектура клиент – сервер и одноранговая архитектура.

Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации, методам доступа, видам среды передачи, скоростям передачи данных и т. д. Все эти понятия будут рассмотрены более подробно при дальнейшем изучении курса.

Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.

В данном курсе будет рассмотрено три вида архитектур:

Архитектура терминал – главный компьютер;

Одноранговая архитектура;

Архитектура клиент – сервер.

Архитектура терминал – главный компьютер

Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.

Рис. 0.2 Архитектура терминал – главный компьютер

Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:

Главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных.

Терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.

Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA).

Одноранговая архитектура

Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.

К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС достаточно хороши только для небольших рабочих групп.

Рис. 0.3 Одноранговая архитектура

Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Они на компьютере требуют, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы Windows 95 или Windows for Workgroups. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.

Одноранговые сети имеют следующие преимущества:

Они легки в установке и настройке;

Отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;

Пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;

Малая стоимость и легкая эксплуатация;

Минимум оборудования и программного обеспечения;

Нет необходимости в администраторе;

Хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.

Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса , которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования.

Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры «терминал – главный компьютер» или архитектуры «клиент – сервер».

Архитектура клиент – сервер

Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов (рис. 1.4). Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты .

Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.

Рис. 0.4 Архитектура клиент – сервер

Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.

Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.

Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом . Им может быть программа или пользователь. На рис. 1.5 приведен перечень сервисов в архитектуре клиент – сервер.

Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя . Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.

Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.

Рис. 0.5 Модель клиент-сервер

В сетях с выделенным файловым сервером на выделенном автономном ПК устанавливается серверная сетевая операционная система. Этот ПК становится сервером. Программное обеспечение (ПО ), установленное на рабочей станции, позволяет ей обмениваться данными с сервером. Наиболее распространенные сетевые операционная системы:

NetWare фирмы Novel;

Windows NT фирмы Microsoft;

UNIX фирмы AT&T;

Помимо сетевой операционной системы необходимы сетевые прикладные программы, реализующие преимущества, предоставляемые сетью.

Сети на базе серверовимеют лучшие характеристики и повышенную надежность. Сервервладеет главными ресурсами сети,к которым обращаются остальные рабочие станции.

В современной клиент – серверной архитектуре выделяется четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми серверами и данными. Кроме того службы управляют процедурами обработки данных.

Сети клиент – серверной архитектуры имеют следующие преимущества:

Позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций;

Обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование;

Эффективный доступ к сетевым ресурсам;

Пользователю нужен один пароль для входа в сеть и для получения доступа ко всем ресурсам, на которые распространяются права пользователя.

Наряду с преимуществами сети клиент – серверной архитектуры имеют и ряд недостатков:

Неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной, как минимум потерю сетевых ресурсов;

Требуют квалифицированного персонала для администрирования;

Имеют более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.

Выбор архитектуры сети

Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий.

Следует выбрать одноранговую сеть, если:

Количество пользователей не превышает десяти;

Все машины находятся близко друг от друга;

Имеют место небольшие финансовые возможности;

Нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер БД, факс-сервер или какой-либо другой;

Нет возможности или необходимости в централизованном администрировании.

Следует выбрать клиент серверную сеть, если:

Количество пользователей превышает десяти;

Требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование;

Необходим специализированный сервер;

Нужен доступ к глобальной сети;

Требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.

ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №2

Семиуровневая модель OSI.

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 2.1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Рис. 0.2 Модель OSI

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:

Горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;

Вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Рис. 0.2 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI

Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.

Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.

В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.

Рис. 0.3 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели

Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ , предназначенных для выполнения конкретных функций . Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.

Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.

Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:

Взаимодействию прикладных процессов;

Формам представления данных;

Единообразному хранению данных;

Управлению сетевыми ресурсами;

Безопасности данных и защите информации;

Диагностике программ и технических средств.

На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.

Рис. 0.4 Функции уровней

ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №3

Архитектура – это деятельность по созданию художественно осмысленной пространственной среды для жизненных процессов общества в конкретных естественно-природных условиях, органически сочетающая в себе рационализм научно-технического метода со свободой и творческим вдохновением художественного метода.

Понятие архитектуры включает в себя деятельность и ее результат, архитектурное проектирование и само здание. При этом для архитектора архитектура – прежде всего деятельность, обозначение процесса создания архитектурного объекта.

Архитектурное пространство – это реальное трехмерное пространство нашей планеты, вмещающее человека. Последнее позволяет считать его четырехмерным. Архитектурное пространство является предметом архитектуры и ее центральной категорией.

Итак, предмет архитектуры – конкретно-историческое пространство. Архитектурное пространство, как мы понимаем, – это совокупность внутреннего, ограждающего и внешнего пространств.

Внутреннее пространство – функционально-типологическое существо архитектуры, душа архитектурного объекта. Внутреннее пространство насыщено жизненной энергией объекта, обеспечивает условия для его нормального функционирования.

Ограждающее пространство – материально-конструктивное. Это физическое тело архитектурного объекта. Ограждающее пространство сформировано «плотным» пространством конструкций, строительных материалов, а также инженерного оборудования. «Материальная оболочка» ограждающего пространства обеспечивает в зданиях нормальную жизнедеятельность людей.

Внешнее пространство – природное, градостроительное – является предпосылкой и условием существования архитектурного объекта как единства внутреннего и ограждающего пространств. Оно формирует дух архитектурного объекта. Внешнее пространство – это информационное и энергетическое поле, существующее в исторической бесконечности, «питающее» акт рождения архитектурного объекта.

Видимая форма, как говорят философы, «кажимость», внешность, может возникнуть только как граница между двумя из перечисленных пространств: внешним и ограждающим (внешняя форма), ограждающим и внутренним (внутренняя форма). В любом здании внешняя видимая форма – это его фасад, внутренняя внешняя форма – интерьер помещений.

Свойства архитектурного пространства, которые учитывают в архитектурном проектировании:

– геометричность – размер и форма пространства необходимы для осуществления деятельности человека, размещения оборудования и перемещения людей;

– состояние воздушной среды (микроклимат) – объем воздуха для дыхания с оптимальными параметрами температуры, влажности и скорости его движения, соответствующими нормальному для осуществления данной деятельности тепло- и влагообмену человеческого организма, степень чистоты воздуха;

– звуковой режим – условия слышимости в помещении и защита от мешающих звуков;

– световой режим – условия работы органов зрения, определяемые степенью освещенности помещения, цветовые характеристики;

– видимость и зрительное восприятие – условия для работы людей, связанные с необходимостью видеть различные объекты в помещении.

Качество архитектурного пространства зависит от сочетания этих свойств.

Функция – это понятие, теоретическая абстракция, обозначающее практическое назначение архитектурного объекта.В переводе с латинского языка означает «исполнение, осуществление». Функция сооружения – пространственное воплощение деятельности и деятельность, воплощенная в пространстве архитектурного объекта. Функция – не пространство и не деятельность. Функция – это единство пространства и деятельности.

В архитектурном проектировании функция выражается в нескольких формах:

– функция как цель создания архитектурного объекта;

– функция как процесс, движение, изменение;

– функция как выраженная целесообразность.

Функция выражается в функциональных схемах, материализуется в планах здания, так как все жизненные процессы в архитектуре проходят на горизонтальной плоскости.

Каждый архитектурный объект и все его элементы выполняют свою определенную функцию. Следовательно, можно различать главные, основные, подсобные и дополнительные функции. Значение функции зависит от места элемента в системе проектирования объекта.

Архитектурными объектами считаются здания, постройки и сооружения.

Структура, или строение архитектурного объекта, образует его внутреннюю форму. В отличие от внешней формы, внутренняя форма невидима, а точнее, ее весьма трудно увидеть. Восприятие внутренней формы проходит всеми органами чувств во времени. Понять и оценить структуру архитектурного объекта можно, если пройти по всему зданию, обойти его снаружи либо проанализировать чертежи. Структура архитектурного объекта отражает профессиональный уровень восприятия и оценки зданий, описывается с помощью чертежей – планов, разрезов, фасадов (рис. 1).

Рис. 1 Структура архитектурного объекта

Закономерности формирования структуры здания изучаются основами композиции, закрепляются навыки композиционного моделирования в учебном архитектурном проектировании.

Внутренняя форма, или структура представляет собой органическое соединение в единое целое – архитектурный объект – внутреннего, ограждающего и внешнего пространства.

Внутреннее пространство архитектурного объекта является его душой, формируется функцией, оценивается пользой.

Ограждающее пространствоархитектурного объекта – его физическое тело, формируется конструкцией, оценивается прочностью.

Внешнее пространствоархитектурного объекта обусловливает его дух, формируется контекстом, оценивается красотой.

В связи с этим структура архитектурного объекта в процессе проектирования формируется тремя группами факторов: социально-функциональными, инженерно-конструктивными и архитектурно-художественными.

В группу социально-функциональных факторов входят социально-демографические и национально-этнографические характеристики потребителя, жизнедеятельность и поведение потребителя, технология услуг или производства.

Группу инженерно-конструктивных факторов образуют конструктивные системы и методы возведения здания, строительные материалы и инженерное оборудование.

Группу архитектурно-художественных факторов составляют природно-климатические, градостроительные, социально-культурные и социально-экономические условия. К социально-культурным условиям относятся опыт; ценности; традиции; оценки, накопленные обществом, народами в ходе их исторического развития.

Каждая группа факторов выполняет доминирующую роль в определенном виде пространства. Так, социально-функциональные факторы являются наиболее важными для внутреннего пространства, инженерно-конструктивные факторы определяют проектирование ограждающего пространства, а архитектурно-художественные факторы более важны для внешнего пространства.

Архитектор, обладая определенным методам формообразования, т. е. способом обработки имеющихся условий и превращения их в проект здания, осуществляет процесс архитектурного проектирования. Итогом этого процесса является создание идеальной модели здания – проекта, а затем и его строительство.

Вопросы:

1. Дать определение понятию «архитектура».

2. Что включает в себя понятие архитектуры?

3. В чем заключаются две задачи архитектуры?

4. Каковы свойства архитектурного пространства?

5. В каких формах выражается функция архитектурного проектирования?

греч. - зодчество, строительство) - искусство проектировать и строить объекты, оформляющие пространственную среду для жизни. Архитектура является частью материальной культуры общества (жилые дома, общественные, административные и другие типы зданий).

В то же время архитектура является одним из видов искусства, позволяющего возводить красивые, удобные, соответствующие определенным целям постройки. Как вид искусства архитектура входит в сферу духовной культуры. Эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах.

Отличное определение

Неполное определение ↓

АРХИТЕКТУРА

Или зодчество - здания, другие сооружения или их комплексы, образующие материальную, художественную организованную среду жизнедеятельности человека. Как часть материальных средств существования людей и как часть средств производства (промышленная архитектура), она принадлежит к сфере материальной культуры, но как важный вид пластических искусств - к сфере духовной художественной культуры. Эстетически формируя жизненную среду общества, архитектура выражает специфическими художественными формами господствующие представления своей эпохи, идеи и устремления своего общества. В архитектуре взаимосвязаны функционально-технические и духовно-эстетические начала: она базируется на триединстве пользы, прочности и красоты. В этом качестве она служит основой объединения скульптуры, живописи и других пространственных и временных видов художественного творчества. Недаром архитектуру называют «матерью всех искусств». В силу своей открытости массам, а также стабильности и прочности своих творений архитектура более других искусств способна передать социально организующий аспект современного ей идеала, дух упорядоченности и разумной закономерности. Архитектура основана на символическом понимании пространства, ввиду чего обращается к символическому смыслу здания, устанавливая соответствие между различными планами бытия и формами здания. Пропорции многих построек прошлого определялись символическим значением форм. Например, в древних греческих и римских храмах в целях подчеркивания идеи духовного восхождения устанавливалась прямая соотнесенность между архитектурными пропорциями и космическими моделями. Наиболее последовательно идея постепенного восхождения выражена в композиции вавилонских зиккуратов. Архитектурное пространство мечети создается балансом качества, сил и энергий, соответственностью с движением светил на небе, чередованием света и тьмы. Несомненно, что в основе сложной геометрической символики храма лежит принцип дерева или горы, в котором присутствует космическая и технологическая символика. Храм выступает как земная проекция моделей космоса: несколько небес, покоящихся на опорах (пилонах, колоннах), связывают землю с «первичными водами». При этом все круглые формы выражают идею неба, квадрат олицетворяет землю, а треугольник символизирует взаимодействие между небом и землей. Храм - это модель организованного космоса, проявление одного во множественности, поэтому в нем широко используется символика чисел: 7 в пирамидах, 3 в христианских храмах, а 8, являющееся связующим звеном между 4 (квадратом) и 2 (кругом), - в башнях. В основе храма также лежит символика мандалы - квадратуры круга - квадрат и круг, связанные восьмиугольником, который несет на себе тяжесть храма. На развитие древнерусской архитектуры оказало влияние византийское искусство, самобытно интерпретированное древнерусскими архитекторами. В XII–XIII вв. сложились местные школы архитектуры в Новгороде, Пскове, Владимире и других городах. С XIV в. ведущее место заняла московская школа, и постепенно сформировался единый стиль древнерусской архитектуры, которую отличали ясное выявление конструкции зданий, величавые пропорции, строгая уравновешенность пространства и массы. Широкое распространение получили крестово-купольные храмы, а в XVI в. появился своеобразный тип шатровых храмов-башен. При этом архитектурные элементы храма имеют собственное символическое толкование. Например, три двери храма олицетворяют веру, надежду и милосердие. Церковные стены ограждают спасенное от греха человечество, контрфорсы опоры означают духовный подъем и моральную силу, крыша символизирует милосердие, колонны - догматы веры, своды - пути спасения, а шпиль - Божий перст, указующий конечную цель человечества. Источ.: Аполлон. Изобразительное и декоративное искусство. Архитектура: Терминологический словарь. М., 1997; Энциклопедия символов, знаков, эмблем. М., 1997; Чернявская Т. Н. Художественная культура СССР: Лингвострановедческий словарь. М., 1984.

Под архитектурой принято понимать область человеческой деятельности, которая занимается организацией пространства и решает всевозможные пространственные задачи. Если сказать проще, то занимается задачами улучшения человеческого существования, окружения его гармоничными и полезными предметами.

В настоящее время известно четыре вида архитектурной деятельности:

Градостроительство. Под данным понятием подразумевается теория и практика планировки и застройки городов. Это отдельная дисциплина, охватывающая комплекс художественно- , общественно-экономических, техническо-строительных и санитарно-гигиенических проблем человечества. У данной дисциплины два начала воля архитектора (градостроителя) и исторические условия. Иными словами, города могут возникать как по воле каких-либо людей (яркий пример тому город Санкт-Петербург, который был возведен по воле Петра I), так и в результате каких-либо исторических событий (к примеру, Москва, город, который возник в результате множества исторически-значимых событий).

Градостроительство возникло очень давно. С древних веков люди стали собираться в общины и возводить жилища, формируя, таким образом, небольшие поселения, которые впоследствии разрастались до масштабов городов. В современном мире градостроительное включает в себя несколько стадий – региональная планировка, генеральный города, детальной планировки, застройки и рабочее проектирование.

Зодчество. Само по себе данное понятие является синонимом . Соответственно, и определения у них одинаковые. Ранее в Древней Руси архитекторов именовали зодчими, т. е. лицами, занимающимися планировкой и возведением различных сооружений. Как правило, данное направление предусматривает работу с деревянными материалами. В наше время зодчество не является настолько востребованным, как в древние и средние века. В основном это направление используется при постройке частных домов из дерева по индивидуальным проектам.

Ландшафтный . Это своего рода искусство по применению малых архитектурных форм в зеленом строительство. Иными словами, это определенные действия по благоустройству парков и садов, планировка различных композиций из растительных насаждений. Задача ландшафтного дизайна состоит в создании гармоничных композиций, сочетающихся с основными зданиями и сооружениями, либо находящимися обособлено от них. При этом могут быть использованы зеленые насаждения (деревья, кустарники, цветы и т. д.), водоемы (ручьи, пруды, водопады, фонтаны) и различные малые формы (скамейки, фонари, обелиски и иное).

Дизайн интерьера. В данном случае подразумевается оформление внутреннего убранства помещений, создание определенного интерьера. Другими словами – это создание комфортной среды обитания человека. В данном случае дизайнер, учитывая личные предпочтения хозяина помещения, создает такой помещения, проживая в котором владелец будет чувствовать себя наиболее комфортно.

Документы