Что называют аппаратными средствами информации
аппаратные средства
3.4 аппаратные средства: Материальная часть вычислительной системы, включающая в себя электрические и электронные элементы (например, приборы и схемы), электромеханические элементы (например, дисководы) и механические элементы (например, стойки).
Смотреть что такое «аппаратные средства» в других словарях:
аппаратные средства — аппаратное шифрование — [[http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23]] Тематики защита информации Синонимы аппаратное шифрование EN hardware encryption … Справочник технического переводчика
Аппаратные средства — … Википедия
Аппаратные средства мультимедиа — основные средства: компьютер с высокопроизводительным процессором и памятью большого объема, манипуляторами и мультимедиа монитором со встроенными стереодинамиками; специальные средства: приводы CD ROM, TV тюнеры и фрейм грабберы, графические… … Финансовый словарь
Аппаратные средства защиты информационных систем — Аппаратные средства защиты информационных систем средства защиты информации и информационных систем, реализованных на аппаратном уровне. Данные средства являются необходимой частью безопасности информационной системы, хотя разработчики… … Википедия
аппаратные средства защиты — Механические, электромеханические, электронные, оптические, лазерные, радио, радиотехнические, радиолокационные и другие устройства, системы и сооружения, предназначенные для защиты информации от несанкционированного доступа, копирования, кражи… … Справочник технического переводчика
аппаратные средства моделирования — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN modeling hardware … Справочник технического переводчика
аппаратные средства продвижения данных — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN hardware forwarding … Справочник технического переводчика
аппаратные средства уплотнения данных — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN compression hardware … Справочник технического переводчика
аппаратные средства шифрования — — [[http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23]] Тематики защита информации EN hardware assisted encryption … Справочник технического переводчика
Аппаратные средства компьютера — совокупность его электрических, электронных и механических компонентов, составляющих его техн. обеспечение … Издательский словарь-справочник
Аппаратное обеспечение компьютера: Что это такое?
Аппаратное обеспечение является важной составляющей любой компьютерной системы или какого-либо устройства, это может быть принтер, видеокарта, монитор, процессор и другие компоненты.
Нередко данный термин используют в повседневной речи и довольно часто употребляют в интернете. Если вам интересно более подробно узнать, что это такое — то этот материал несомненно будет вам полезен.
Вы уже знаете, что такое монитор, в данной статье мы разберем довольно часто употребляемое в обиходе словосочетание — аппаратное обеспечение, рассмотрим, что это такое и каким оно бывает.
Что такое аппаратное обеспечение ПК
Аппаратное обеспечение (аппаратные средства) компьютера — это общее описание для всех механических и электронных компонентов компьютерной системы. Т.е. это все устройства/железо/оборудование, подключаемое к ПК (материнская плата, клавиатура, видеокарта, монитор и т.д.). Все это — аппаратные средства вашей системы. Также данным термином называют и совокупность таких устройств, собранных в одну систему, например, системный блок — это тоже аппаратное обеспечение в сборе.
Важно! Аппаратными средствами могут быть не только устройства компьютера, у телефонов тоже есть аппаратные средства в виде компонентов, установленных на системную плату.
Аппаратное обеспечение разделяется на внешнее и внутреннее. В первом случае — это внешние устройства, которые подключатся посредством кабелей или WiFi. А внутренние — это все то, что находится внутри системного блока, ноутбука или другого девайса.
Основные компоненты компьютера — это те самые аппаратные средства, которые нужны, чтобы ПК вообще функционировал.
Основные компоненты компьютера — внутренние устройства
Внутри системного блока персонального компьютера или ноутбука установлен ряд компонентов, которые обеспечивают выполнение ряда функций и в совокупности работу всей системы. Каждый из них отвечает за свои определенные задачи. Давайте рассмотрим их.
Материнская плата
Материнская плата является основным компонентом компьютерной системы, платой, на которую устанавливаются или подключаются к ней остальные компоненты. Она отвечает за их взаимодействие и правильное функционирование. К материнской плате подключатся: процессор, видеокарта, звуковая карта, оперативная память, SSD диск, жестокий диск и другие аппаратные средства.
Центральный процессор
Процессор представляет из себя электронную схему, которая устанавливается на устройство. Занимается выполнением кода и команд всего программного обеспечения. Также, его называют мозгами компьютера. От центрального процессора зависит быстродействие всего ПК или мобильного устройства.
Оперативная память
Оперативная память является буфером хранения данных которыми пользуется процессор. Обладает высокой скоростью чтения и считывания информации, поэтому данные, которые находятся в ней и обрабатываются очень быстро. Все ПО, которое вы видите на экране своего ПК и мобильного телефона — загружено в оперативной памяти.
Является энергозависимым типом памяти, поэтому служит временным хранилищем для файлов, к которым нужен быстрый доступ и их обработка.
Жесткий или SSD диск
Накопители информации, которые независимы от подачи к ним тока. Используются для длительного хранения файлов, кино, музыки и другого контента. На данный момент SSD диск применяются для хранения на нем установленной операционной системы. А, жесткий диск, для хранения различных файлов: кино, музыки, фотографий.
Видеокарта
Видеокарта занимается обработкой графических данных, переносом машинного кода в графический — визуальный вид, который мы видим на мониторе. Для новых игр, работы с изображениями и видео, нужна хорошая видеокарта. В новых материнских? видеоадаптер по умолчанию встроен в материнскую плату и если вы не заядлый геймер, то можете не покупать ее. А, в некоторых случаях, видео может быть встроено и в центральный процессор.
Блок питания компьютера
Это устройство обеспечивает питание всех компонентов, подключенных к материнской плате, включая ее саму. При покупке всегда рассчитывайте мощность блока питания и потребление устройств, которые вы будете подключать к своему ПК.
Звуковая карта
Занимается обработкой звука. Чаще звуковую карту можно встретить уже по умолчанию встроенной в материнскую плату. Обычно ее покупают те, кто занимается профессионально музыкой или меломаны.
Интересно! Именно это основные компоненты компьютерной системы, без которых ПК просто не будет работать. Так, в материнской плате встроены и различные USB выходы, сетевая карта, может быть Bluetooth адаптера и т.д.
Основные компоненты компьютера — внешние устройства
Клавиатура
Клавиатура служит средством ввода информации. Может подключаться к компьютеру, ноутбуку, планшету, телевизору и другим устройствам. Содержит клавиши с цифрами и буквами, может иметь дополнительные элементы управления.
Компьютерная мышь также является средством ввода информации с помощью управления графическим указателем в системе и нажатием клавиш/кнопок на самой мышке.
Монитор
Монитор является средством вывода информации, это то, с чего вы читаете данный текст, если читаете со смартфона, то средство вывода информации — дисплей. Сейчас мониторов выпускается огромное количество, все разных моделей и сделаны по различным технологиям.
Принтер
Принтер является средством вывода информации в виде печати данных на листе бумаги. Сейчас выпускаются и 3Д принтеры, которые позволяют получать информацию не в графическом виде, а в виде напечатанных объектов.
Интересно! Существуют и другие компоненты системного блока: CD/DVD привод, дисковод 3.5, но их редко используют в современных системных блоках, т.к. это уже устаревшие технологии. Чаще можно встретить — карт ридер.
В заключение
Аппаратные средства могут быть самые разные, и с каждым годом появляются все более новые и интересные. Не успели мы привыкнуть к привычным жестким дискам, как на смену им пришли более быстрые ССД. Будьте уверены, в будущем мы увидим еще множество прекрасных аппаратных средств.
Основы информационной безопасности. Часть 2. Информация и средства её защиты
В первой части «Основ информационной безопасности» нами были рассмотрены основные виды угроз информационной безопасности. Для того чтобы мы могли приступить к выбору средств защиты информации, необходимо более детально рассмотреть, что же можно отнести к понятию информации.
Информация и ее классификация
Существует достаточно много определений и классификаций «Информации». Наиболее краткое и в тоже время емкое определение дано в федеральном законе от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ (ред. от 29.07.2017 года) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», статья 2: Информация – это сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».
Информацию можно классифицировать по нескольким видам и в зависимости от категории доступа к ней подразделяется на общедоступную информацию, а также на информацию, доступ к которой ограничен – конфиденциальные данные и государственная тайна.
Информация в зависимости от порядка ее предоставления или распространения подразделяется на информацию:
Согласно закона РФ от 21.07.1993 N 5485-1 (ред. от 08.03.2015) «О государственной тайне» статья 5. «Перечень сведений составляющих государственную тайну» относится:
Конфиденциальные данные – это информация, доступ к которой ограничен в соответствии с законами государства и нормами, которые компании устанавливаются самостоятельно. Можно выделит следующие виды конфиденциальных данных:
Персональные данные
Отдельно стоит уделить внимание и рассмотреть персональные данные. Согласно федерального закона от 27.07.2006 № 152-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «О персональных данных», статья 4: Персональные данные – это любая информация, относящаяся к прямо или косвенно определенному или определяемому физическому лицу (субъекту персональных данных).
Оператором персональных данных является — государственный орган, муниципальный орган, юридическое или физическое лицо, самостоятельно или совместно с другими лицами организующие и (или) осуществляющие обработку персональных данных, а также определяющие цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными.
Обработка персональных данных — любое действие (операция) или совокупность действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.
Права на обработку персональных данных закреплено в положениях о государственных органах, федеральными законами, лицензиями на работу с персональными данными, которые выдает Роскомнадзор или ФСТЭК.
Компании, которые профессионально работают с персональными данными широкого круга лиц, например, хостинг компании виртуальных серверов или операторы связи, должны войти в реестр, его ведет Роскомнадзор.
Для примера наш хостинг виртуальных серверов VPS.HOUSE осуществляет свою деятельность в рамках законодательства РФ и в соответствии с лицензиями Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций №139322 от 25.12.2015 (Телематические услуги связи) и №139323 от 25.12.2015 (Услуги связи по передаче данных, за исключением услуг связи по передаче данных для целей передачи голосовой информации).
Исходя из этого любой сайт, на котором есть форма регистрации пользователей, в которой указывается и в последствии обрабатывается информация, относящаяся к персональным данным, является оператором персональных данных.
Учитывая статью 7, закона № 152-ФЗ «О персональных данных», операторы и иные лица, получившие доступ к персональным данным, обязаны не раскрывать третьим лицам и не распространять персональные данные без согласия субъекта персональных данных, если иное не предусмотрено федеральным законом. Соответственно любой оператор персональных данных, обязан обеспечить необходимую безопасность и конфиденциальность данной информации.
Для того чтобы обеспечить безопасность и конфиденциальность информации необходимо определить какие бывают носители информации, доступ к которым бывает открытым и закрытым. Соответственно способы и средства защиты подбираются так же в зависимости и от типа носителя.
Основные носители информации:
Классификация средств защиты информации
В соответствии с федеральным законом от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ (ред. от 29.07.2017 года) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», статья 7, п. 1. и п. 4:
1. Защита информации представляет собой принятие правовых, организационных и технических мер, направленных на:
Средства защиты информации
Средства защиты информации принято делить на нормативные (неформальные) и технические (формальные).
Неформальные средства защиты информации
Неформальными средствами защиты информации – являются нормативные(законодательные), административные(организационные) и морально-этические средства, к которым можно отнести: документы, правила, мероприятия.
Правовую основу (законодательные средства) информационной безопасности обеспечивает государство. Защита информации регулируется международными конвенциями, Конституцией, федеральными законами «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», законы Российской Федерации «О безопасности», «О связи», «О государственной тайне» и различными подзаконными актами.
Так же некоторые из перечисленных законов были приведены и рассмотрены нами выше, в качестве правовых основ информационной безопасности. Не соблюдение данных законов влечет за собой угрозы информационной безопасности, которые могут привести к значительным последствиям, что в свою очередь наказуемо в соответствии с этими законами в плоть до уголовной ответственности.
Государство также определят меру ответственности за нарушение положений законодательства в сфере информационной безопасности. Например, глава 28 «Преступления в сфере компьютерной информации» в Уголовном кодексе Российской Федерации, включает три статьи:
Для снижения влияния этих аспектов необходима совокупность организационно-правовых и организационно-технических мероприятий, которые исключали бы или сводили к минимуму возможность возникновения угроз конфиденциальной информации.
В данной административно-организационной деятельности по защите информационной для сотрудников служб безопасности открывается простор для творчества.
Это и архитектурно-планировочные решения, позволяющие защитить переговорные комнаты и кабинеты руководства от прослушивания, и установление различных уровней доступа к информации.
С точки зрения регламентации деятельности персонала важным станет оформление системы запросов на допуск к интернету, внешней электронной почте, другим ресурсам. Отдельным элементом станет получение электронной цифровой подписи для усиления безопасности финансовой и другой информации, которую передают государственным органам по каналам электронной почты.
К морально-этическим средствам можно отнести сложившиеся в обществе или данном коллективе моральные нормы или этические правила, соблюдение которых способствует защите информации, а нарушение их приравнивается к несоблюдению правил поведения в обществе или коллективе. Эти нормы не являются обязательными, как законодательно утвержденные нормы, однако, их несоблюдение ведет к падению авторитета, престижа человека или организации.
Формальные средства защиты информации
Формальные средства защиты – это специальные технические средства и программное обеспечение, которые можно разделить на физические, аппаратные, программные и криптографические.
Физические средства защиты информации – это любые механические, электрические и электронные механизмы, которые функционируют независимо от информационных систем и создают препятствия для доступа к ним.
Замки, в том числе электронные, экраны, жалюзи призваны создавать препятствия для контакта дестабилизирующих факторов с системами. Группа дополняется средствами систем безопасности, например, видеокамерами, видеорегистраторами, датчиками, выявляющие движение или превышение степени электромагнитного излучения в зоне расположения технических средств для снятия информации.
Аппаратный средства защиты информации – это любые электрические, электронные, оптические, лазерные и другие устройства, которые встраиваются в информационные и телекоммуникационные системы: специальные компьютеры, системы контроля сотрудников, защиты серверов и корпоративных сетей. Они препятствуют доступу к информации, в том числе с помощью её маскировки.
К аппаратным средствам относятся: генераторы шума, сетевые фильтры, сканирующие радиоприемники и множество других устройств, «перекрывающих» потенциальные каналы утечки информации или позволяющих их обнаружить.
Программные средства защиты информации – это простые и комплексные программы, предназначенные для решения задач, связанных с обеспечением информационной безопасности.
Примером комплексных решений служат DLP-системы и SIEM-системы.
DLP-системы («Data Leak Prevention» дословно «предотвращение утечки данных») соответственно служат для предотвращения утечки, переформатирования информации и перенаправления информационных потоков.
SIEM-системы («Security Information and Event Management», что в переводе означает «Управление событиями и информационной безопасностью») обеспечивают анализ в реальном времени событий (тревог) безопасности, исходящих от сетевых устройств и приложений. SIEM представлено приложениями, приборами или услугами, и используется также для журналирования данных и генерации отчетов в целях совместимости с прочими бизнес-данными.
Программные средства требовательны к мощности аппаратных устройств, и при установке необходимо предусмотреть дополнительные резервы.
Математический (криптографический) – внедрение криптографических и стенографических методов защиты данных для безопасной передачи по корпоративной или глобальной сети.
Криптография считается одним из самых надежных способов защиты данных, ведь она охраняет саму информацию, а не доступ к ней. Криптографически преобразованная информация обладает повышенной степенью защиты.
Внедрение средств криптографической защиты информации предусматривает создание программно-аппаратного комплекса, архитектура и состав которого определяется, исходя из потребностей конкретного заказчика, требований законодательства, поставленных задач и необходимых методов, и алгоритмов шифрования.
Сюда могут входить программные компоненты шифрования (криптопровайдеры), средства организации VPN, средства удостоверения, средства формирования и проверки ключей и электронной цифровой подписи.
Средства шифрования могут поддерживать алгоритмы шифрования ГОСТ и обеспечивать необходимые классы криптозащиты в зависимости от необходимой степени защиты, нормативной базы и требований совместимости с иными, в том числе, внешними системами. При этом средства шифрования обеспечивают защиту всего множества информационных компонент в том числе файлов, каталогов с файлами, физических и виртуальных носителей информации, целиком серверов и систем хранения данных.
В заключение второй части рассмотрев вкратце основные способы и средства защиты информации, а так же классификацию информации, можно сказать следующее: О том что еще раз подтверждается давно известный тезис, что обеспечение информационной безопасности — это целый комплекс мер, который включает в себя все аспекты защиты информации, к созданию и обеспечению которого, необходимо подходить наиболее тщательно и серьезно.
Необходимо строго соблюдать и ни при каких обстоятельствах нельзя нарушать «Золотое правило» — это комплексный подход.
Для более наглядного представления средства защиты информации, именно как неделимый комплекс мер, представлены ниже на рисунке 2, каждый из кирпичиков которого, представляет собой защиту информации в определенном сегменте, уберите один из кирпичиков и возникнет угроза безопасности.
Рисунок 2. Классификация средства защиты информации.
Аппаратные средства современных компьютеров
На следующем рисунке показаны основные компоненты аппаратных средств персонального компьютера, отмеченные в соответствии с приведенными ранее группами.
 |
| Типы аппаратных компонентов персонального компьютера |
Процессор
Процессор в известном смысле похож на «мозг» компьютера, т.е. компонент, который организует и выполняет команды (инструкции – instructions), предоставляемые пользователем или программой. Основные компоненты для обработки данных и процессоры современных РС приведены на следующих рисунках.
 |
| Основные компоненты для обработки данных |
 |  |  |
| Процессор Pentium Pro фирмы Intel | Процессор компании Motorola | Процессор компании NEC |
 | |
| Все передачи данных в компьютере координирует устройство управления в составе процессора | |
Основная память
Самое важное, что нужно знать о RAM – это то, что она является энергозависимой (volatile), т.е. для ее работы необходимо подавать электропитание. При выключении компьютера все содержание RAM исчезает.
На быстродействие (скорость – speed) и возможности компьютера очень сильно влияет емкость (объем) имеющейся в нем памяти RAM. Здесь действует простое правило: чем больше памяти RAM имеет компьютер, тем выше его скорость и шире возможности. Единицей измерения емкости памяти является байт (byte) – память, необходимая для хранения 8-битового кода одного символа. Обычно память компьютера настолько велика, что приходится пользоваться более крупными, производными от байта единицами:
 |
| В персональных компьютерах микросхемы RAM расположены на небольших схемных платах, которые вставляются в слоты на материнской плате |
 |  |
| Компоновка материнской платы и ее расположение в корпусе компьютера | |
Устройства ввода и вывода
 |
| Устройства ввода |
Наиболее распространенным устройством ввода является клавиатура (keyboard), которая воспринимает от пользователя буквы, числа и команды. Сейчас стандартным устройством ввода стала мышь (mouse), которая предоставляет пользователю возможность рисовать на экране и вводить команды, перемещая мышь по плоской поверхности и нажимая (clicking) ее кнопки. В качестве устройств ввода применяются также трэкболы, джойстики, сканеры, планшеты, цифровые камеры, микрофоны и др.
 |  |  |
Функция устройства вывода заключается в том, чтобы представить обработанные данные пользователю. Самыми распространенными устройствами вывода являются дисплейный экран, называемый монитором (monitor), и принтер (printer). Компьютер посылает вывод на монитор, когда пользователю требуется только посмотреть вывод. Результаты посылаются на принтер, когда пользователю нужна бумажная копия (hard copy).
Некоторые типы устройств могут выполнять и ввод, и вывод. К ним относятся, в частности, коммуникационные устройства, которые могут соединить один компьютер с другим с образованием компьютерной сети. Среди коммуникационных устройств особое место занимают модемы (modems), позволяющие компьютерам взаимодействовать по телефонным линиям, а также сетевые интерфейсные карты, предоставляющие пользователям возможность объединения группы компьютеров для разделения данных и устройств.
 |
| Устройства вывода |
Внешняя память
Удобно считать внешнюю память электронным шкафом, а основную память – электронным рабочим местом. Когда пользователю требуется поработать с программой или набором данных, компьютер отыскивает их в шкафу и помещает копию на рабочий стол. По окончании работы с программой или данными новая версия помещается в шкаф. Имеются три основных различия между памятью RAM и дисковой памятью:
Самым распространенным носителем для внешней памяти является магнитный диск. Он представляет собой круглый твердый объект, который вращается с большой скоростью. Содержащее диск устройство называется дисковым накопителем (disk drive). Некоторые диски встроены в накопитель и не предназначены для удаления, а другие накопители допускают удаление и замену дисков. Большинство персональных компьютеров имеют несменный жесткий диск. Кроме того, в них имеется один накопитель на гибких дисках (дискетах), который допускает замену дискет. Обычно жесткий диск может хранить намного больше данных, чем дискета, поэтому жесткие диски служат основным «шкафом» для компьютеров. Дискеты используются для загрузки новых программ или данных на жесткий диск, обмена данными с другими пользователями и хранения резервных копий данных, находящихся на жестком диске.
 |
| Устройства внешней памяти |
 |  |
| Жесткий диск | Накопитель Zip |
Среди других устройств внешней памяти можно отметить накопители CD-ROM, ленточные накопители, оптические накопители, сменные жесткие диски и многие другие. Самым распространенным устройством внешней памяти после накопителей на жестких и гибких дисках является накопитель CD-ROM. Компакт-диски (Compact Disc – CD) относятся к устройствам оптической памяти и могут хранить 650 МБ данных, т.е. в 450 раз больше гибкого диска. Название CD-ROM означает Compact Disc-Read Only Memory и показывает, что с компакт-диска можно только считывать информацию, а изменить ее невозможно. Максимальная емкость новейших оптических дисков DVD (Digital Versatile Disc) составляет до 18 ГБ (!).
Содержание
Компьютер [ править | править код ]
Аппаратное обеспечение вычислительных систем — обобщённое название оборудования, на котором работают компьютеры и сети компьютеров.
К аппаратному обеспечению обычно относят:
Некоторая часть задач, выполняемая аппаратным обеспечением может быть выполнена частично или полностью с помощью программной эмуляции, например, в персональных компьютерах часто используется программная реализация протоколов связи модемов, программная эмуляция функций отрисовки 3D изображений. Обычно перенос выполняемой задачи из аппаратной части в программную уменьшает стоимость оборудования, но увеличивает нагрузку на центральный процессор.
В случае существенной нагрузки на процессор определённого рода задачами, для повышения производительности производят обратную операцию: аппаратно реализуют часть алгоритма, уменьшая участие процессора в выполнении алгоритма.
Примеры аппаратной реализации алгоритмов, которые могли бы быть реализованы программно:
В состав системного блока входят:
Через контроллеры к материнской плате при помощи шлейфов кабелей, сигнальных и питания, подключены жёсткий диск (их так же можно объединить в RAID-массив), SSD, накопитель на гибких дисках, оптический накопитель типа CD-ROM и другие устройства.
Кроме того, в аппаратное обеспечение компьютера также входят внешние (по отношению к системному блоку) компоненты — периферийные устройства:
Архитектура [ править | править код ]
Под архитектурой аппаратного обеспечения компьютера понимаются внутренние компоненты компьютера и подключенные к нему устройства ввода (как компьютерная мышь и клавиатура) и устройства вывода (монитор). Внутренние компоненты компьютера вместе представляют собой вычислительное и управляющее устройство, объединённое шиной. Более распространены обозначения процессор, оперативная память и жесткий диск. Шина соединяет отдельные компоненты в сложную систему, так как без шины разрозненные детали не смогли бы функционировать. Процессор или ЦПУ определяет основную скорость работы компьютера. Требования к тактированию ЦПУ и собственной мощности процессора постоянно увеличиваются, так как и предъявляемые к технике требования тоже растут. Программное обеспечение, которое позже устанавливается на компьютер, требует все большей мощности процессора.
Термин архитектура распространяется на устройство комплектной системы, так как отдельные компоненты должны быть друг с другом согласованы, чтобы гарантировать бесперебойное протекание процесса. В противном случае в будущем это приведёт к проблемам с компьютером. Если элемент не подходит к другим компонентам, то они так же не могут потреблять полную мощность. Отдельные составные блоки, такие, как процессор, оперативная память или шина, при сборке корпуса должны составлять одно целое. Иначе подключенное к процессору программное обеспечение не сможет выполнять свои задачи в полной мере и обращение с компьютером будет усложнено.
Современные компьютеры 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:
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 периферийных устройств 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:
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:
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:
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 буфер обмена 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:
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 программный продукт. 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 конфиденциальной информации, 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.