po prostudování této disciplíny budete schopni...pouze u počítačů at se sběrnicí isa....

textova stranka modulu3

file:///D|/Dokumenty/Skripta/distanční opory 2007 - multimediální/1_2 - Hardwarová a softwarová konfigurace PC - K/ZDROJ/modul3/text3.htm[11.12.2011 17:11:09]

Tato studijní disciplína Vás postupně seznámí se základy konfigurace dalších počítačovýchkomponent. Rozsah témat je volem tak, aby Vám umožnil orientovat se v oblasti výpočetní techniky.Pokud tedy budete společně s námi sledovat následující výklad, získáte mnoho teoretických i praktickýchznalostí a dovedností, které Vám umožní rychlou a efektivní obsluhu výpočetní techniky.

Po prostudování této disciplíny budete schopni:

charakterizovat a vysvětlit principy komunikace mezi jednotlivým počítačovýmikomponentami,

vyjmenovat a rozpoznat jednotlivé počítačové periferie,

vysvětlit rozdíl mezi server a pracovní stanicí.

A nyní několik pokynů ke studiu.

Budeme s Vámi rozmlouvat prostřednictvím tzv. průvodce studiem. Odborné poznatkové penzumnajdete v teoretických pasážích, ale nabídneme Vám také cvičení, pasáže pro zájemce, kontrolní úkoly,klíče k řešení úkolů (najdete je na konci studijního materiálu), shrnutí, pojmy k zapamatování a studijníliteraturu. Je vhodné, ale ne nezbytně nutné, abyste tento text studovali především u Vašeho osobníhopočítače a všechny popsané postupy ihned aplikovali. Také jsme pro vás připravili mnoho kontrolníchúkolů, na kterých si ihned ověříte, zda jste nastudovanou problematiku pochopili a zda jste schopni jiaplikovat.

Proto je v textu umístěno mnoho obrázků, které Vám umožní rychlou a snadnou orientaci vevýkladu. Tyto obrázky obsahují skutečné zobrazení počítače, počítačových komponent, uživatelskýchrozhraní aplikací apod. Každý obrázek je navíc doplněn o orientační značky (tzn.: ikony čísel , apod.), které určují pozici nejdůležitějších prvků. U každého takového obrázku je potom umístěnapříslušná legenda (zpravidla ihned pod obrázkem), která daný označený objekt nebo prvek popisuje avysvětluje také jak je možné jej ovládat. Proto je vhodné nejprve daný obrázek (který vždy vysvětlujedanou problematiku) prohlédnout, podle orientační značky identifikovat popisované prvky nebo objekty apoté si přečíst příslušnou legendu.

Obsah kapitol disciplíny:

Modul 3 – Hardware IIIKapitola 1 Principy komunikace mezi počítačovými komponentami

- Teoretický základ kapitoly (IRQ Levels, DMA Channels, adresy vstupu a výstupu, adresy ROM a buffery RAM, nastavení BIOSu)

- Úkol 1 – analýza principu komunikace v PC

- Úkol 2 – vstup do programu BIOS a provádění změn

- Úkol 3 – ilustrace za pomocí obrazového materiálu

- Shrnutí kapitoly a kontrolní otázky a úkolyKapitola 2 Počítačové periferie

- Teoretický základ kapitoly (vstupní vs. výstupní, monitory, tiskárny,klávesnice)

- Úkol 1 – klasifikace periferií

textova stranka modulu3

file:///D|/Dokumenty/Skripta/distanční opory 2007 - multimediální/1_2 - Hardwarová a softwarová konfigurace PC - K/ZDROJ/modul3/text3.htm[11.12.2011 17:11:09]

- Úkol 2 – rozlišení aplikačních možností periferií

- Úkol 3 – ilustrace periferií za pomocí obrazového materiálu

- Shrnutí kapitoly a kontrolní otázky a úkolyKapitola 3 Serverová rozšíření počítačů

- Teoretický základ kapitoly (multiprocessing, RAID, RACK, záložnízdroje napájení)

- Úkol 1 – vysvětlení pojmu multiprocessing

- Úkol 2 – analýza možností využití diskových polí (RAID)

- Úkol 3 – popis serverové skříně

- Úkol 4 – popis aplikačních možností záložních napájecích zdrojů

- Úkol 5 – ilustrace serverových rozšíření za pomocí obrazovéhomateriálu

- Shrnutí kapitoly a kontrolní otázky a úkoly

lekce1 modulu3

file:///D|/Dokumenty/Skripta/distanční opory 2007 - multimediální/1_2 - Hardwarová a softwarová konfigurace PC - K/ZDROJ/modul3/kapitola1.htm[11.12.2011 17:11:09]

1 Principy komunikace mezi počítačovými komponentami Cíle Po prostudování této kapitoly byste měli být schopni:Ø podrobněji vysvětlit princip komunikace v PC,Ø vstoupit do programu BIOS a umět v něm provádět změny,Ø orientovat se v problematice nastavování CMOS.

Průvodce studiem

Tak jako my lidé navzájem komunikujeme, i jednotlivé komponentyobsažené v PC musí nějakým způsobem komunikovat. Komunikace a jejíprincipy bude právě obsahem této první kapitoly.

V této krátké kapitole se seznámíme se rovněž s programem BIOS a

možnostmi provádění změn v tomto programu. Ale pozor, budete-li si to chtítvyzkoušet na Vašem počítači, buďte maximálně obezřetní! Potřebný čas pro studium kapitoly:

90 minut

Organizacekomunikace v počítači

IRQ Levels

1.1 Zdroje využívané jednotlivými komponentami PC

Organizace komunikace v počítači

1.1.1 IRQ Levels

lekce1 modulu3


IRQ (Interrupt Request) Levels - úrovně žádosti o přerušení) jsouvyužívány některými zařízeními pro přerušení činnosti CPU. V okamžiku, kdyje takové přerušení vyvoláno, CPU přeruší svou dosavadní činnost a zavede obslužný program, který žádost o přerušení vyřídí. Tentomechanismus je nutný, protože některé akce v počítači nesnesou odklad a v okamžiku, kdy by se k nim procesor dostal, by mohlo být pozdě.Například při stisku klávesy na klávesnici je vyvoláno přerušení IRQ 1. Pokudby klávesnice nevyužívala tohoto mechanismu, vzniká velké riziko, že dříve nežprocesor zaměstnaný jinou činností zaregistruje stisk této klávesy, dojde kestisku klávesy jiné a tím k zapomenutí první klávesy.

Znázornění vyvolání přerušení IRQ 14

Procesor provádí svou činnost a v okamžiku, kdy řadič vyvolá přerušení IRQ 14,přestane v této činnosti pokračovat a zahájí obsluhu vyvolaného přerušení.

- Při přerušení je mikroprocesor vytržen z práce zařízením, které sižádá obsluhu. Může k tomu dojít například při stisku klávesy, přizobrazování na displeji. V zásadě rozlišujeme dva druhy přerušení -hardwarová a softwarová.

- Vyvolané přerušení spustí program uložený na určité adrese v paměti (adresy, v nichž jsou obslužné programy uloženy, jsou zapsányve vektorech přerušení).

- Pro zpracování přerušení je určen speciální obvod - řadič přerušení(interrupt controller). Ten bývá často integrován do jednoho pouzdra sřadičem DMA. Linky, jimiž putují signály přerušení, jsou součástísběrnice.

Kaskádovitézapojení IRQ

Standardní

lekce1 modulu3


Kaskádovité zapojení IRQ Standardní obsazení úrovní přerušení: IRQ Zařízení Poznámka

0 Časovač (timer) 1 Klávesnice

2 [Cascade] Pouze u počítačů AT se sběrnicí ISA. Slouží jakovstupní bod pro přerušení IRQ 8 - IRQ 153 COM 2 Druhý sériový port4 COM 1 První sériový port5 Volné/LPT 2 U počítačů XT obsazeno pevným diskem6 Floppy disk Mechanika pružného disku7 LPT 1 První paralelní port8 Hodiny/Kalendář 9 VGA (SVGA) Videokarta, síťová karta nebo volné10 Volné 11 Volné 12 PS/2 Myš Nebo volné13 FPU Numerický koprocesor14 HDD Pevný disk - Primární EIDE kanál15 HDD Pevný disk - Sekundární EIDE kanál nebo volné

IRQ 2 slouží vlastně ke zpřístupnění IRQ 8 - IRQ 15 a pracuje tak, že jespojeno s IRQ 9. To znamená: pokud dojde k přerušení na úrovních IRQ 8 -IRQ 15, zaktivuje se přerušení IRQ 9 a tím vznikne přerušení na úrovni 2.BIOS počítače pak ví, že musí zjistit, které z vyšších přerušení je skutečněaktivní, a to obsloužit.

obsazení úrovnípřerušení

IRQ u sběrnicISA, EISA, MCA

lekce1 modulu3


IRQ u sběrnic ISA, EISA, MCA

Použití IRQ u těchto sběrnic vychází z původního standardu IBM propočítače PC-XT. Ten definoval osm přerušovacích kanálů, které bylyrozšířeny o dalších osm v PC-AT. Kvůli zpětné kompatibilitě PC-XT a PC-AT bylo osm nových kanálů připojeno kaskádovitě na IRQ2. Z tohotozapojení pak vychází i priorita jednotlivých kanálů IRQ (kanály "zavěšené" naIRQ 2 mají vyšší prioritu než kanály následující za IRQ2). Přerušení v PC se sběrnicí PCI

Základní deska těchto počítačů obsahuje vedle slotů ISA obvykle tři nebočtyři sloty PCI. Přerušení může být vyvoláno kartou ISA nebo PCI. Aby serozlišilo, která rozšiřující deska přerušení vyvolala (zda v ISA nebo PCI slotu),jsou přerušení od karty ISA označována jako IRQ a přerušení od karty PCI jako INT (INTA, INTB, INTC, INTD). Oběpřerušení (IRQ i INT) mají k dispozici dosavadních šestnáct kanálů IRQ. Vpraxi se postupuje tak, že se stanoví, které kanály IRQ budou určeny pro INT.Pro tuto definici neexistuje žádná norma, ale používají se následujícípravidla:

1. Mnoho desek, které se dříve zasunovaly do slotů, je dnesintegrováno na základní desce (označují se on-board). Zpravidla tojsou řadiče pevných disků. Ty nejčastěji bývají EIDE (bližší popis vkapitole o pevných discích), INT prvního kanálu EIDE používáIRQ 14, INT druhého kanálu IRQ 15 (pokud druhý kanálnepoužíváte - máte jen jeden nebo dva pevné disky - je IRQ 15volné). Používá-li vaše základní deska on-board řadič SCSI, jejeho INT přiděleno IRQ 9.

2. Starší základní desky definují souvislost mezi IRQ a INT pomocípropojek na základní desce. Tato volba se často (ale ne vždy) musíještě jednou nastavit v Setupu.

3. Novější základní desky PCI využívají kvalitnější elektronickoudefinici PCI (hladinové spouštění), která dovoluje přiřadit provšechny sloty PCI pouze jedno INT - nejčastěji INTA. INTA jepak "obsluhováno" různými IRQ, standardně IRQ 10, IRQ 11 a IRQ15. Způsob přiřazování INT a IRQ vaší základní desky nemusíte zjišťovat nijak složitě, stačí sipřečíst její dokumentaci. Nakonec připomínáme, že platí: máte-li PCIsloty neobsazeny, je jejich IRQ volné!

Poznámka: zařízení určená pro práci na sběrnici PCI obsazují IRQ levels 9,10,11,12, které se taképo řadě označují jako A, B, C, D.

1.1.2 DMA ChannelsDMA (Direct Memory Access) Channels (kanály přímého přístupu do

paměti) jsou mechanismy využívané některými zařízeními k přenosu dat doa z paměti bez účasti procesoru počítače. Procesor pouze vyprovokuje přenosdat, potom se stáhne zpět a přenechá volné pole řadiči DMA.

Nastartování přenosu DMA je časově náročné, a proto mají smysl pouzetakové přenosy, které přenášejí více datových slov za sebou - tedyvíceslovné (multiword) DMA. Pro DMA se většinou používá kanál 5,využívá se i IRQ 12. Poslední novinkou v oblasti DMA je nový přenosový

Přerušení v PC sesběrnicí PCI

DMA Channels

lekce1 modulu3


protokol Ultra DMA/33,66 a 100. Dalším zvýšením přenosové frekvence sedosáhlo teoretické propustnosti řadiče 133 MB/s. Pro jeho použití potřebujetedisk, s rozhraním Ultra DMA/33, 66 a 100 a BIOS, který nejrychlejší režim umítaké používat.

Znázornění využití DMA kanálu č. 2

Například starší řadiče pevných disků využívaly tento mechanismus, kterýjim dovoloval přenášet data přímo do (z) operační paměti, aniž by tímzatěžovaly procesor. V opačném případě by totiž přenos mohl být velmipomalý.

PC/XT má 4 takové kanály (0 - 3)PC/AT má ještě navíc kanály (4 - 7)

Standardní obsazení DMA kanálů

DMA Použití

0U počítačů XT dynamické občerstvování paměti

U počítačů AT volný

1U počítačů XT řadič pevného disku

U počítačů AT volný

2 řadič pružného disku3 řadič CD-ROM4 Volné5 řadič pevného disku6 Volné7 Volné

Linky DMA jsou integrovány do sběrnice. V PC se používá osm kanálů

DMA. Stejně jako u IRQ platí i u DMA, že dvě zařízení nesmějí používatstejný kanál DMA!

- Není přesně stanoveno, zda řadič pevného disku bude používatDMA 3 nebo DMA 7, ale většinou to bývá DMA 7. Novější pevnédisky používají k přenosu dat rychlé PIO-módy. V tomto případě seDMA nepoužívá.

- PIO (Programmed Input/Output) - programovaný vstup/výstup

Standardníobsazení DMA

kanálů

Adresy vstupu a výstupu

lekce1 modulu3


vychází od procesoru počítače a předává data na určité adresyvstupů/výstupů. Podle režimu PIO jsou definovány různé doby cyklů,z nichž se odvozují přenosové rychlosti. Rychlost přenosu sepohybuje mezi 3,33 a 16,66 MB/s.

- V PC-XT byly použity pouze kanály DMA 0 - DMA 3, od PC-ATje již použito osm kanálů. DMA kanály PC-XT byly osmibitové, atak se může stát (i u 486), že DMA 0-3 jsou pouze osmibitové,vyšší kanály pak jsou šestnáctibitové. Při volbě kanálu DMA je taklepší dávat přednost vyšším číslům (DMA 5-7). Volba kanálu DMAse provádí - podobně jako u IRQ: u rozšiřujících desek ISApropojkami, u PCI programově.

1.1.3 Adresy vstupu a výstupuAdresy vstupu (I/O Addresses) a výstupu jsou adresy, které využívají

desky elektronických obvodů ke komunikaci s CPU. U PC se používajíadresy 0 - 3FF (hexadecimálně). První adresy (0 - FF) jsou využity zařízenímina základní desce.

Znázornění využití I/O adresy

1.1.4 Adresy ROM a buffery RAM

Některé desky potřebují ke své správné činnosti paměť ROM, ve které majíuloženo své základní programové vybavení. Některé desky kromě této pamětipotřebují pouze pro čtení i nějakou paměť RAM. Obě tyto paměti vyžadujíadresu, od které mohou být mapovány do operační paměti.

Funkce Rozsah adres (Hex) Velikostu počítačů XT řadič HDD C8000 - CBFFF 16 kBEGA C0000 - C3FFF 16 kBVGA C0000 - C7FFF nebo E0000 - E7FFF 32 kB

Adresy ROM a buffery RAM

Úkol 1.1 (krátký úkol) Kolik existuje úrovní přerušení?

1.2 BIOS a jeho nastavení

Dnešní BIOSy jsou již Plug and Play, umí se tedy nakonfigurovat sami

lekce1 modulu3


a automaticky to i udělají. Není tedy nutné skoro nic nastavovat, snad kroměčasu a data. Někdy je trochu potřeba pomoci BIOSu i s detekcí disků a, pokudji nemáte, zakázat disketovou jednotku.

Občas asi zasáhnete do toho, v jakém pořadí se má na discích hledatoperační systém. To vše si tady vysvětlíme. No a jinak si s BIOSem můžetetrochu pohrát a zvýšit tak výkon systému (nebo jej učinit krajně nestabilním).Každopádně měňte nastavení jenom tam, kde víte, co to udělá a s vámneznámými položkami svéhlavě nemanipulujte, protože to prvotnínastavení je od výrobce a funguje (mělo by být víceméně optimální).

1.2.1 Jak se do BIOSu dostat?

Do setupu, neboli do BIOSu vstoupíte poté, co se vám objeví obrazovka.Nyní musíte postupovat podle instrukcí, které by měli být na obrazovce vidět(dole by mělo být napsáno: Press DEL to enter SETUP. Pokud jste to udělali,spustí se program Setup, chcete-li BIOS. Na obrazovce nyní vidíte základnínabídku, která bude u každé základní desky vypadat sice trochu jinak (rozdílnéhardwarové možnosti), ale v tom podstatném by měla být víceméně obdobná,jako ta na obrázku.

1.2.2 Jak se v BIOSu pohybovat

klávesa akce

šipky pohyb v menu

Enter vstup do podnabídky

BIOS

Jak se do BIOSudostat?

Základní nabídkaBIOSu

Jak se v BIOSupohybovat

lekce1 modulu3


Esc opuštění podnabídky

PageDown/PageUp nebo +/- změna hodnot

F10 uložit a odejít se Setupu

F5 předchozí hodnoty

F1 help

F6 odejít ze Setupu bez uložení

F7 nastavení Default hodnoty

1.2.3 Základní nastavení CMOS - Standard CMOS Feature

Zde se nastavuje - datum, čas, detekce disků, detekce floppy (Drive A:a B:), typ grafické karty, kdy se má počítač zastavit a velikosti paměti.

1.2.3.1 Datum a čas

Tuto funkci nepřeskakujte, protože toto je základní údaj, kterým se řídísystém - spouštění naplánovavých úloh a časové označení vašich dokumentů(souborů).

1.2.3.2 Hard Disk Setup

Má za úkol identifikaci nainstalovaných disků připojených, v mém případěpřes rozhraní IDE, naopak neřídí zařízení, jako je CDROM, nebo drivy SCSI.Máte zde tři možnosti: Auto/User/None. Jestliže nastavíte Auto, bude BIOSvyhledávat všechny disky při startu počítače automaticky, takže pokud sinejste jisti, jak disk nastavit ručně, volte tuto možnost. Mimo jiné je nastavena,jako Default a tedy doporučuji nechat ji tak, jak je. Na druhou stranu možnostUser je poněkud rychlejší, protože zde počítači nastavíte potřebné atributyo vašem disku a on se nebude při každém startu zabývat jejich hledáním,což trošku (opravdu ale jen trošku) urychlí start systému. U disku nastavujemetyto hodnoty:

název popis poznámka

TYPE typ disku (nastavení)přednastavených je typů pro disky do 160MB, což je již nepoužitelné, v našempřípadě to bude číslo 47

CYLS počet stop (cylindrů)

HEAD počet hlav

PRECOMPod které stopy má býtprováděn zápisredukovaným proudem

tato položka je pro nové disky zbytečná,používá se čísel 65535; -1; 0

Základnínastavení CMOS

Datum a čas

Hard Disk Setup

lekce1 modulu3


LANDZ přistávací zóna kde se pokládají hlavy při zastavené disku- číslo poslední stopy

SECTOR počet sektorů na jednustopu

MODE typ přenosového modu pro HDD menší než 0,5GB normal, jinakLBA, případně AUTO

Pokud tyto položky nastavíte špatně, bude disk pracovat špatně, nebovůbec! Nicméně v menším měřítku to platí i pro ostatní položky.

Některé BIOSy ještě chtějí vědět, jestli disk podporuje blokový režim (blkmode), 32ti bitový režim (32 bit Mode) nebo protokol PIO, u některých zaseněkteré položky chybí (LANDZ...). Výrobci desek doporučují, ponechat provšechny disky položku "AUTO". Vyhnete se tak mnoha problémům!

1.2.3.3 Floppy disk drives

Typ vaší disketové jednotky.

1.2.3.4 Video

Standardně pro všechny to bude VGA/EGA.

1.2.3.5 Halt

Při jakých chybách má v průběhu iniciace zastavit - nastavte ALL.

1.2.4 Advanced BIOS Features

Dále upozorním jen na nejnutnější a nejdůležitější věci, které se v Setupunacházejí a se kterými se dá něco vylepšit.

1.2.4.1 Anti virus protection

Enable vás ochrání před některými viry, které mění soubory v bootovací oblasti. Může však působit neplechu a zbytečné poplachy přiinstalaci operačního systému, proto jej povolte raději až po jeho nainstalování.Poplach = pípání a blikání monitoru, zastaví počítač.

1.2.4.2 Boot Up Features

Jedná se o rozpis akcí, které se budou konat po nastartování počítače.Jednak, zda bude probíhat POST (Quick Power On Self Test), Enable sice opěturychlí start systému, doporučuje se ale nastavit z bezpečnostních důvodů disable.

1.2.4.3 First/Second/Third/Boot Other Devices

Určuje, v jakém pořadí bude Setup hledat operační systém. K nastavení vám může pomoci tabulka v předchozím menu (Standard CMOSFeature)

Floppy disk drives

Video

Halt

Advanced BIOSFeatures

Anti virusprotection

Boot Up Features

First/Second/Third/Boot Other

Devices

Advanced Chipsetfeatures

BANK 0/1, 2/3 &4/5 DRAM Timing

lekce1 modulu3


1.2.5 Advanced Chipset features

1.2.5.1 BANK 0/1, 2/3 & 4/5 DRAM Timing

Časování pomětí - možné jsou položky: SDRAM 8/10ns, Normal,Medium, Fast, Turbo. Přičemž Turbo je nejrychlejší. Některé paměti, zvláštěty neznačkové, by mohly při tomto časování vykazovat chyby, je to tedy nutné,ozkoušet po nainstalování systému a případně trochu ubrat.

1.2.5.2 SDRAM Cycle Length

Možnosti jsou Auto, 2, 3, kde nejrychlejší je 2, ale mohou se vyskytnoutstejné problémy jako v předchozím případě, jinak 3 nebo Auto.

1.2.5.3 AGP Aperture Size

Určuje, kolik systémové paměti bude rezervováno pro grafickou kartu.Při neúplném vytížení bude zbytek k dispozici systému, takže pokud mátepaměti dostatek více je lépe.

1.2.5.4 AGP-4x Mode

Nastavte Enabled, k něčemu to ale bude jen v případě, že tento módpodporuje vaše grafická karta (2x rychlejší než u 2x).

1.2.6 Integrated Peripherals

Zde se nastavují mody, v jakých budou pracovat disky (UDMA, PIO).Ty doporučuji ponechat všechny "Auto", dále je tu položka IDE HDD BlockMode - tedy jestli váš disk podporuje přenos po blocích, nastavení USB aparalelního portu. Všechny tyto položky nechte tak, jak jsou v Default nastavení, mělo by být v podstatě optimální, nebo alespoň fungující.

1.2.7 Power Management Setup

Zde je k dispozici možnost nastavit si jednak šetření elektrické energiepro případ, že s počítačem nepracujete (vypnutí monitoru, pevných diskůatd.) nebo naopak, jakým způsobem se bude počítač zapínat.

1.2.6.1 ACPI

Řízení spotřeby - Enable/Disable

1.2.6.2 Power Management

Další důležitá kolonka pro nás uživatele. Pokud jste povolili (Enable)ACPI, tak zde nastavíte, jak se bude šetřit. Schéma, jak navazují jednotlivémody.

SDRAM CycleLength

AGP ApertureSize

AGP-4x Mode

IntegratedPeripherals

PowerManagement

Setup

ACPI

PowerManagement

Video Off Method

lekce1 modulu3


1.2.6.3 Video Off Method

Definuje, jak se má vypínat monitor a šetřit tak energii. Jsou tu tytomožnosti:

· Blank - Zastaví v podstatě jen zobrazování na monitoru a vyvidíte jen černé pozadí. Tato volba je určena pro starší monitory,které nepodporují volby následující. Úspora elektřiny je nulová,funguje spíš jako screen saver.

· V/H SYNC+Blank - Systém vypne porty pro horizontální a vertikální synchronizaci a dojde tak k odpojení elektronového dělaa výraznému šetření proudu. Pokud tuto metodu monitornepodporuje, bude pracovat jako v předchozím bodě.

· DPMS Supported - Nastavte, jestliže šetření proudu umožňuje i vaše grafická karta (Display Power Management Signaling -DPMS). U Vašeho monitoru musí být přitom podpora "Greenfeatures" stejně jako v předchozím případě. Další nastavení se potomprovádí softwarem přiloženým ke grafické kartě.

1.2.6.4 Soft-Off by PWR-BTTN

Určuje, jak bude počítač reagovat na stisk tlačítka POWER. Pokudnastavíte "Instant-Off", bude po stisku počítač hned vypnut. Pokud zvolíteDelay 4 sec., bude počítač vypnut poté, co podržíte stisknutý vypínač po dobu 4sec. Po krátkém stisku bude provedena stejná operace, jako byste ve Windowszvolili Start / Vypnout / Vypnout, tedy ukončí se systém a vypne počítač.

Dále jsou zde možnosti: zapnout pomocí karty PCI, nebo pomocí modemuči LAN, případně je možno nastavit si "budíka".

Soft-Off by PWR-BTTN

Úkol 1.2 (krátký úkol) Do BIOSu se dostanete pomocí klávesy?

Shrnutí kapitoly Ø IRQ (Interrupt Request) Levels - úrovně žádosti o přerušení) jsou

využívány některými zařízeními pro přerušení činnosti CPU. V okamžiku, kdy je takové přerušení vyvoláno, CPU přeruší svoudosavadní činnost a zavede obslužný program, který žádost o přerušení vyřídí. Tento mechanismus je nutný, protože některé akce vpočítači nesnesou odklad a v okamžiku, kdy by se k nim procesor dostal,by mohlo být pozdě.

Ø Procesor provádí svou činnost a v okamžiku, kdy řadič vyvolá přerušeníIRQ 14.

Ø DMA (Direct Memory Access) Channels (kanály přímého přístupu dopaměti) jsou mechanismy využívané některými zařízeními k přenosu dat do a z paměti bez účasti procesoru počítače.

Ø Adresy vstupu (I/O Addresses) a výstupu jsou adresy, které využívají

lekce1 modulu3


desky elektronických obvodů ke komunikaci s CPU.Ø Některé desky potřebují ke své správné činnosti paměť ROM, ve které

mají uloženo své základní programové vybavení. Některé desky kromětéto paměti potřebují pouze pro čtení i nějakou paměť RAM. Obě tytopaměti vyžadují adresu, od které mohou být mapovány do operačnípaměti.

Ø Dnešní BIOSy jsou již Plug and Play, umí se tedy nakonfigurovat samia automaticky to i udělají. Není tedy nutné skoro nic nastavovat, snadkromě času a data.

Ø Každopádně měňte nastavení BIOSu jenom tam, kde víte, co to udělá as vám neznámými položkami svéhlavě nemanipulujte, protože to prvotnínastavení je od výrobce a funguje (mělo by být víceméně optimální).

Kontrolní otázky

1) Vysvětlete pojem IRQ Levels. (odpověď naleznete zde)2) Popište IRQ u sběrnic ISA, EISA, MCA. (odpověď naleznete zde)3) Popište přerušení v PC se sběrnicí PCI. (odpověď naleznete zde)4) Vysvětlete k jakému účelu slouží DMA Channels? (odpověď naleznete

zde)5) Uveďte k čemu slouží adresy vstupu (I/O Addresses). (odpověď

naleznete zde)6) Charakterizujte program BIOS. (odpověď naleznete zde)7) Popište postup pro vstoupení do programu BIOS. (odpověď naleznete

zde)

Pojmy k zapamatování Komunikace, IRQ Levels, DMA Channels, Adresy vstupu a výstupu,

Adresy ROM a buffery RAM, BIOS.

Studijní literatura Základní:KLEMENT, M. Výpočetní technika - software a hardware. 1. vyd. Olomouc: Vydavatelství UP Olomouc, 2002. 178 s. ISBN 80-244-4012-6.Rozšířená (pro hlubší pochopení):HORÁK, J. Hardware. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1998, 331 s. ISBN 80-7226-122-3.

Průvodce studiem

Tato kapitola byla opravdu náročná. Pokud jste vše nepochopili napoprvé,nezoufejte a po odpočinku přejděte na další kapitolu. Poté ovšem doporučujemevrátit se k této kapitole a prostudovat ji znovu, popř. alespoň pasáže, kde sinejste zcela jisti svými vědomostmi.

Obtížnost spočívá v tom, že je třeba si uvědomit souvislosti. Navíc řada

užívaných pojmů je velice abstraktního rázu. Na tiskárnu si můžete v klidusáhnout, ale co na DMA Channels?

Věřte, učivo obsažené v této kapitole činní pravdu při učení větší obtíže, aleto není důvod se ihned vzdávat.

lekce2 modulu3


2 Počítačové periferie Cíle Po prostudování této kapitoly byste měli být schopni:Ø vysvětlit pojem počítačová sestava,Ø klasifikovat jednotlivé periferie,Ø rozlišit klávesnici PC/XT od PC/AT,Ø shrnout základní poznatky o počítačových myších,Ø analyzovat aplikační možnosti scannerů,Ø vysvětlit princip funkce monitorů a LCD panelů,Ø rozlišit základní typy tiskáren.

Průvodce studiem

Alespoň v této kapitole opusťme svět hardware, který nám byl vesměs ukrytý,takže jsme si nemohli udělat reálnou představu, jak co vypadá.

Ale s tím je alespoň v případě této kapitoly konec. Co se ukrývá ve skřínipočítače již víme, ale sama skříň by nám pro využití počítače v praxi nestačila.Budeme se proto zabývat periferiemi, tzn. zařízeními, která nám do a z počítačeumožňují transferovat data. Jistě Vám ničím novým pár informací o klávesnici,monitoru, tiskárně atp.

Pokud máte doma či v zaměstnání počítač, pokuste si jej při studiu představit aurčit jaké periferie k němu máte připojené. Jistě Vám k tomu napomůže řadaobrázků v textu.

Potřebný čas pro studium kapitoly:

120 minut

Počítačová

sestava

2.1 Počítačová sestava

Obecně se pro fyzické součásti počítače a různá doplňková přídavnázařízení anglický termín hardware. Hardware počítače se dále dělí na interní(ten, který je vložen do základní jednotky – skříně) a externí (periferie počítače). Soubor interního a externího hardware se potomoznačuje jako počítačová sestava.

Do příchodu osobních počítačů (PC), se kterými jste se seznámili v předchozíkapitole, byl pojem počítačová sestava značně vágní. Počítačová sestava se v dnešní podobě skládá z těchto nejčastějších a nejobvyklejších částí:

základní jednotka (obsahuje interní hardware),monitor (výstupní periferie),klávesnice (vstupní periferie),myš (vstupní periferie).

Úkol 2.1 (krátký úkol) Hardware počítače se dělí na?

lekce2 modulu3


2.2 Dělení periferií

Dělení periferií

Vstupní /výstupníperiferie

Základní dělení periferií počítače je na vstupní a výstupní. Pomocí

vstupních periferií zadáváme počítači příkazy a ovládáme jeho uživatelskérozhraní. Pomocí výstupních periferií nám naopak počítač data a informacezobrazuje a tiskne.

U některých zařízení je ale těžké rozhodnout, zda patří mezi periferie

vstupní či výstupní. Existuje například celá řada multifunkčních tiskáren, kteréobsahují jak vstupní zařízení (tzv. skener viz dále), tak i zařízení výstupní (tiskárnuviz dále).

Monitor (výstupní periferie)V tomto případě se jedná o LDC panel.Počítačová myš (vstupní periferie)V tomto případě se jedná myš s třemi tlačítky a kolečkem.Klávesnice (vstupní periferie)V tomto případě se jedná o ergonomickou AT klávesnici.Tiskárna (výstupní periferie)V tomto případě se jedná o inkoustovou tiskárnu.Skener (vstupní periferie)V tomto případě se jedná o stolní skener.

Reproduktory (výstupní periferie)V tomto případě se jedná o reproduktory ze subwooferem.

Úkol 2.2 (krátký úkol) Periferie dělíme do kterých dvou základních skupin?

2.3 Vstupní periferie

2.3.1 KlávesniceKlávesnice (keyboard) slouží jako základní vstupní zařízení pro zadávání

lekce2 modulu3


údajů. Dnes existují dva nejčastěji používané typy klávesnice:

PC/XT: obvykle nazývaná jako "XT klávesnice", má 83 kláves a byla určena k prvním počítačům řady PC a PC/XT. Klávesy tétoklávesnice lze rozdělit do 3 základních skupin:

o Abecední pole: obsahuje litery abecedy, číslice, speciální znaky(!,@,#,...) a některé speciální klávesy (SHIFT, CTRL, ALT,ENTER, ...)

o Funkční klávesy: klávesy označené F1 až F10, jejichž významzávisí na konkrétním programu, se kterým uživatel pracuje

o Kurzorové a numerické klávesy: obsahují klávesy pro číslice aovládání kurzoru

XT klávesnice

PC/AT: obvykle nazývaná jako "AT klávesnice", obsahuje 101 (USstandard) nebo 102 (European standard) kláves. Tyto klávesy lze rozdělitdo 4 bloků:

o Abecední pole: podobně jako u XT klávesniceo Funkční klávesy: obsahuje klávesy F1 - F12, jejichž význam je opět

podobný jako u XT klávesnice.o Kurzorové klávesy: klávesy pro ovládání kurzoruo Kurzorové a numerické klávesy: podobně jako u XT klávesnice

AT klávesnice

S příchodem operačního systému MS Windows 95 byla AT klávesnicedoplněna o speciální klávesy pro ovládání tohoto systému (klávesa provyvolání Start menu a pro vyvolání kontextového menu) a nese označeníWin95 Natural.

Klávesnice

lekce2 modulu3


Win95 Natural klávesnice Ergonomická klávesnice

Rozdíl mezi klávesnicí XT a AT je hlavně v tom, že XT klávesnice má

mikroprocesor klávesnice zabudovaný přímo v sobě, zatímco AT předpokládáprocesor pro klávesnici na základní desce počítače. Tyto klávesnice jsou tedymezi sebou nekompatibilní, takže není možné XT klávesnici použít u počítače AT.

Dále podle realizace funkce jednotlivých kláves je možné rozdělit klávesnice na:

pracující na principu spínačů: používá pro každou klávesu mikrospínač· kapacitní: stisknutí klávesy vyvolá úhoz na kapacitní modul, jenž vysílá

patřičné signály, které jsou potom interpretovány procesorem 8048umístěným přímo v klávesnici, a jejich kódy jsou pak vysílány do počítače.

Klávesnice bývá k počítači připojena většinou 5 kolíkovým konektoremDIN, popř. pomocí PS/2 konektoru (dnešní standard).

Konektor DIN

2.3.2 MyšMyš (mouse) je zařízení, které umožňuje přenášet pohyb ruky po

vodorovné podložce na obrazovku počítače. Slouží většinou jako ukazovátko připráci s mnoha dnešními programy. Dnes rozlišujeme dva základní typy myší:

· Microsoft Mouse (má dvě tlačítka)

PC Mouse (má tři tlačítka)

Rozdíl meziklávesnicí XT

a AT

Připojeníklávesnice

Myš

lekce2 modulu3


Třítlačítková myš Dvoutlačítková myšMicrosoft Mouse i PC mouse se připojují k počítači většinou přes sériový

port, popř. přes PS/2 port a každá z nich komunikuje s počítačem pomocí jiného protokolu. Z toho vyplývá, že dvoutlačítková atřítlačítková myš jsou vzájemně nekompatibilní. Podobně jako u klávesnic i utřítlačítkových myší často existuje přepínač, pomocí kterého je možnétřítlačítkovou myš přepnout do dvoutlačítkového režimu.

Většina myší pracuje tak, že ve své spodní části obsahuje kuličku, která sepři pohybu po podložce otáčí a toto otáčení je přenášeno na dva otočnéválečky (jeden pro horizontální a jeden pro vertikální směr). Podle jejichotáčení jsou vysílány informace o pohybu myši do počítače, které způsobujípatřičný pohyb kurzoru myši po obrazovce. Kromě toho je možné vidět i myši,které využívají speciální podložku (obsahující jemnou mřížku) a které vespodní části mají místo kuličky LED diodu a speciální čidlo, dovolujícírozeznat pohyb myši po této mřížce.

2.3.3 Skener (scanner)Scanner je zařízení, které slouží ke snímání předlohy do počítače. Pracuje

na principu digitalizace (převodu na číselnou hodnotu) odstínu barvy napředloze procházející pod snímacím prvkem. Scannery je možné rozdělit podle následujících kritérií:

Černobílý scanner: Umožňuje snímat pouze v odstínech šedi, barevnéodstíny jsou do nich převedenyBarevný scanner: Dovoluje snímat nejen v odstínech šedi, ale i v barvách. Většina dnešních scannerů má možnost snímat v TrueColor (tj. 16.7 mil barev).Ruční scanner: Vyžaduje, aby uživatel při snímání předlohy sám pohybovalscannerem. Při práci tedy velmi záleží na zkušenosti a zručnosti uživatele, který musí scannerem pohybovat rovnoměrně,správnou rychlostí a rovně. Jedná se o levnější zařízení, které dává méněkvalitní výsledek. Nevýhodou těchto scannerů bývá také to, že většinounedokáží obsáhnout celou šíři strany formátu A4.

Stolní scanner: zařízení, které samo pohybuje snímacím ramenem a díkytomu poskytuje podstatně lepší výsledek oproti ručnímu scanneru.Nevýhodou je jeho vyšší cena. Rozlišení: počet bodů na palec, které dokážescanner rozlišit. U dnešních běžných scannerů se pohybuje od 300 x 300 dpiaž po 600 x 1200 dpi. Pomocí softwarové interpolace je možné dosáhnoutrozlišení až 2400 x 2400 dpi. U profesionálních scannerů je možné vidět i rozlišení 5000 x 5000 dpi

Scanner

Děleníscannerů

http://www.pcmega.cz/detail.php?id=6594##

lekce2 modulu3


Parametry scanneru

· Barevná hloubka: většinou 24 bitů, pro každou barvu 8 bitů

· Základní barvy: R - červená, G – zelená, B - modrá, Barevný skener umípracovat i černobíle, lze převést do odstínu šedi

· Rozhraní: Většinou USB, paralelní nebo SCSI. Největší popularitu sizískává rozhraní USB, především pro svou všestrannost a použitelnoupřenosovou rychlost, která předčí i standardní paralelní port. Toto byla hardwarová rozhraní.

· Rozlišení: Druhým základním parametrem scannerů je rozlišení(rozlišovací schopnost). To je důležité, neboť scannery snímají obrazrastrově a výsledný obraz je složen z jednotlivých bodů. Rozlišení námdefinuje do kolika bodů je rozložen (rastrován) určitý úsek obrazů.Rozlišení se tedy udává v bodech na palec (Dots Per Inch - dpi) a definujedo kolika bodů je rozložen jeden palec (25,4mm) obrazu. Rozlišenídnešních průměrných scannerů je 300 až 1200 (u bubnových i více) dpi,čemuž náleží velikost bodu 0,085 až 0,021mm.

Parametryscanneru

lekce2 modulu3


· OCR: Důležitou vlastností všech scannerů je možnost optickéhorozpoznávání textu (OCR - Optical Character Recognition). To je dánopoužitým softwarovým vybavením pro daný scanner. Program musí nejprvev nasnímaném obrazu text vyhledat a pak rozpoznat a převést do textovéhosouboru.

Úkol 2.3 (krátký úkol)

Jaký typ klávesnice má počítač s nímž běžně pracujete - PC/XT nebo PC/AT?

2.4 Výstupní periferie

Monitory (CRT)

2.4.1 Monitory (CRT)

Monitory jsou základní výstupní zařízení počítače. Slouží k zobrazování textových i grafických informací. Monitory pracují na principukatodové trubice (CRT - Cathode Ray Tube).

Hlavní částí každého monitoru je obrazovka, na jejímž stínítku se zobrazujíjednotlivé pixely. Monitor je připojen přímo k videokartě zasílající patřičnéinformace, které budou na monitoru (jeho obrazovce) zobrazeny.

Barevná obrazovka

Při práci barevné obrazovky jsou ze tří katod emitovány elektronové svazky,které jsou pomocí jednotlivých mřížek (viz obrázek řez barevnou obrazovkou)taženy až na stínítko obrazovky. Na zadní stěně stínítka obrazovky jsounaneseny vrstvy tzv. luminoforů (luminofor = látka přeměněňující kinetickouenregii na energii světelnou).

Tyto luminofory jsou ve třech základních barvách - Red (červená), Green(zelená), Blue (modrá) - pro aditivní model skládání barev. Vlastní elektronovésvazky jsou bezbarvé, ale po dopadu na příslušné luminofory dojde k rozsvíceníbodu odpovídající barvy.

lekce2 modulu3


Aditivní model

Podle umístění a tvaru otvorů masky a tím i odpovídajícímu naneseníluminoforů je možné rozlišit tři základní typy barevných obrazovek:

· Delta

· Inline,

· Trinitron.

Parametry monitorůKaždý monitor musí být přizpůsoben videokartě (např.: MDA, CGA, EGA,

VGA, SVGA), ke které má být připojen. Není možné například monitor pro EGAkartu připojit ke kartě SVGA.

Monitory je možné rozdělit do dvou základních skupin:

· monochromatické (černobílé): informace zobrazují pouze v odstínech jedné barvy (obvykle bílá, oranžová, zelená)

barevné (color): umožňují zobrazovat více různých barev současněDalším parametrem každého monitoru je velikost jeho obrazovky.

14", 15": monitory určené hlavně pro zpracování informací v textovém režimu. V grafickém režimu jsou vhodné pro rozlišení 800 x600 bodů. Vyšší rozlišení na těchto monitorech bývá hůře čitelné. Vevyšších rozlišovacích režimech také tyto monitory neposkytují příliš dobréobnovovací frekvence.

17":monitory určené pro práci s graficky orientovanými programy(tabulkové procesory, textové a grafické editory, prezentační programy). Jemožné je použít i pro amatérskou práci s programy CAD/CAM a DTP. 17"monitory jsou vhodné pro rozlišení 1024 x 768 bodů až 1280 x 1024bodů.

· 19" - 21": monitory určené zejména pro profesionální práci s náročnými aplikacemi CAD/CAM a DTP. Jedná se o monitory vhodnépro práci s rozlišením 1280 x 1028 bodů až 1600 x 1200 bodů.

U každého monitoru se udává:

horizontální frekvence (řádkový kmitočet): měří se v kHz a udává, kolik řádků vykreslí elektronové svazky monitoru za jednu

Základní typybarevnýchobrazovek

Parametrymonitorů

Dělenímonitorů

Velikostobrazovky

lekce2 modulu3


sekundu.vertikální frekvence (obnovovací kmitočet obrazu): úzce souvisí shorizontální frekvencí, měří se v Hz a udává počet obrazů zobrazených zajednu sekundu.

Obecně platí, že čím vyšší jsou tyto frekvence pro dané rozlišení, tímkvalitnější a stabilnější obraz monitor poskytuje. Uvádí se, že při rozlišení 1024 x768 by vertikální frekvence měla být okolo 72 Hz.

V případě požadavků na režimy s vysokým rozlišením je možné se setkat takés tzv. prokládanými režimy (interlaced mode). Tento režim použije monitor vokamžiku, kdy není schopen zvládnout vysoké řádkovací frekvence pro režimy svysokým rozlišením. Aby tento režim mohl monitor zobrazit, obraz se rozloží dodvou dílů. Při prvním průchodu elektronových svazků se vykreslí všechny lichéřádky a po návratu paprsku se vykreslí všechny sudé řádky.

Někteří výrobci monitorů používají při výrobě obrazovek tzv. odzrcadlení,které omezuje odrazy okolního světa v obrazovce. Tohoto efektu se dosáhneleptáním, mechanickým zdrsněním nebo nanesením speciální vrstvy na stínítkoobrazovky. Dalším trendem při výrobě obrazovek jsou obrazovky flat screen.Vyznačují se jen velmi malým zakřivením a tím i realističtějším zobrazeníminformací.

Vzhledem k tomu, že monitor má při své práci poměrně vysoký příkon (u17" monitoru asi 125 W), bývají monitory vybaveny funkcí green, která dovolujepřepnutí monitoru po určité době od posledního ovládání počítače uživatelem(poslední stisk klávesy, poslední pohyb myší apod.) do pohotovostního režimu. Vtomto režimu monitor nic nezobrazuje, jeho příkon je podstatně nižší (8 W - 15 W)a po započetí práce s počítačem se opět automaticky přepne do pracovního režimu.

Novější monitory bývají vybaveny speciálním tlačítkem označovanýmdegauss (degaussing), které provádí manuální demagnetizaci za chodu monitoru.

U moderních monitorů je také kladen požadavek, aby nedocházelo k nežádoucímu vyzařování škodlivého záření. Jako první vznikla norma LR (LowRadiation), která označuje monitory se sníženým vyzařováním. Jako další apřísnější byla později přijata norma TCO.

Spolu se stále větším rozmachem nasazování počítačů i v oblastech vzděláváníči zábavy je možné se setkat i s multimediálními monitory, které bývají vybavenyreproduktory pro přehrávání zvukových záznamů).

17" Monitor firmy ADI 17" Multimediální monitor

LCD panely

lekce2 modulu3


ViewSonic

2.4.2 LCD panely

LCD (Liquid Crystal Display): zobrazovací jednotka, která při své činnostivyužívá tech-nologii kapalných (tekutých) krystalů

Používá se zejména jako zobrazovací jednotka pro:

· přenosné počítače (notebook, laptop)

· „nepočítačová zařízení“ (hodinky, kalkulačky, mobilní telefony atd.)

· pracovní stanice, kde nahrazuje monitor pracující na principu CRT

LCD panel je složen z následujících částí:

· Polarizační filtr A

· Sklo

· Transparentní elektrody

· Alignment layer A (zarovnávací vrstva A)

· Kapalné krystaly

· Alignment layer B (zarovnávací vrstva B)

· Transparentní elektroda (elektrody)

· Barevné filtry

· Sklo

· Polarizační filtr B

lekce2 modulu3


2.4.3 Tiskárny

Tiskárny jsou výstupní zařízení sloužící pro výstup údajů z počítače. Prostřednictvím tiskárny je možné data uchovaná doposud velektronické formě vytisknout (nejčastěji na papír).

Základní parametry tiskárny jsou:

Parametr Vysvětlení Rozsah

Typ tisku Způsob použitý k tiskujednotlivých znaků

Jehličková, tepelná,inkoustová, laserová

tiskárnaRychlost

tiskuPočet znaků vytištěných zajednotku času

řádově 100 zn/s - 100stránek/min

Kvalitatisku

Počet bodů, které je tiskárnaschopna vytisknout na jeden palec(bpi - bits per inch)

120 - 1200 bpi

Barevnost Schopnost tisknout pouzečernobíle nebo i barevně. Černobílé, barevné

Pořizovacínáklady

Cena, za kterou je možné tiskárnupořídit

řádově 1000 Kč -100000 Kč

Cena zavytištěnoustránkou

Cena, kterou uživatel zaplatí zavytištěnou stránku. Je dána cenoulistu požadovaného papíru, cenou aživotností tiskové náplně (páska,inkoust, toner)

V případě barevného tisku je nutné pracovat se subtraktivním modelemmísení barev (na rozdíl od obrazovky, kde pracujeme s aditivním mísením). Tento model označovaný také jako CMYK používá protisk tří až čtyř základních barev, jejichž mísením se dostávají barvy ostatní:

Cyan - indigově modráMagenta - fialováYellow - žlutáBlack - černá

V případě levnějších tiskáren bývá vynechána černá barva, která senahrazuje smísením tří zbývajících barev. Tyto barvy však neposkytují čistěčernou barvu, a proto jejich tisk bývá co do barevného podání méně kvalitní.

Tiskárny

lekce2 modulu3


Subtraktivní model

Tiskárna se k počítači připojuje většinou přes paralelní port pomocírozhraní Centronics, popř. Bitronics. Některé tiskárny dovolují i připojení přes sériový port, ale tento způsob propojení počítače s tiskárnou bývá méně častý. V současnosti jsou téměř všechny tiskárnypřipojeny přes rozhraní USB.

Typy tiskáren

2.4.3.1 Jehličková tiskárnaU jehličkové tiskárny se k tisku využívá tisková hlava, která obsahuje

sadu pod sebou umístěných jehliček. V závislosti na počtu těchto jehliček sedále jehličkové tiskárny rozlišují na:

1 jehličkové a 2 jehličkové: technické rarity vyráběné svého času v ČSSR.· 7 jehličkové: poskytují tisk s velmi nízkou kvalitou a jsou používány

pouze ve speciálních případech, jako jsou např. pokladny v prodejně, kdena kvalitu tisku nejsou kladeny téměř žádné nároky.

· 9 jehličkové: dovolují tisk v tzv. NLQ (Near Letter Quality - blízkýdopisní kvalitě) režimu. Tento režim svou kvalitou tisku odpovídá přibližněkvalitě elektrického psacího stroje. Tyto tiskárny jsou vhodné pro tiskyvýpisů programů a pro tisk dokumentů, na jejichž kvalitě příliš nezáleží.

· 24 jehličkové: umožňují kvalitnější tzv. LQ (Letter Quality - dopisníkvalita) režim tisku. Oproti 9 jehličkovým tiskárnám poskytují také většírychlost tisku. Jsou používány opět zejména pro dokumenty, na jejichžkvalitu jsou kladeny nižší nároky.

Obecně platí, že jehličkové tiskárny jsou poměrně hlučná zařízení, kteránejsou vhodná pro tisk grafických dokumentů a neposkytují příliš velkourychlost tisku (řádově 100 zn/s). Barevný tisk je u jehličkových tiskáren možný použitím vícebarevné pásky. Vzhledem k výšepopsanému principu tisku nevyžadují tyto tiskárny žádný speciální papír. Jejichpořizovací cena i cena za vytištěnou stránku jsou poměrně nízké.

Typy tiskáren

Jehličkovátiskárna

lekce2 modulu3


Jehličková tiskárna Panasonic Barevná jehličková tiskárnaPanasonic

2.4.3.2 Tepelná tiskárnaJsou vybaveny tiskovou hlavu, která obsahuje sadu jehliček připevněných

k elektromagnetům. Jednotlivé jehličky jsou však na rozdíl od jehličkové tiskárnyzahřáty na vyšší teplotu, která poté, co se jehlička přiblíží ke speciálnímupapíru citlivému na teplo, způsobí jeho zabarvení.

Tepelné tiskárny poskytují podobnou kvalitu a rychlost tisku jako tiskárnyjehličkové. Jejich velkou nevýhodou je nutnost použít speciální papír a tím ivyšší cena za vytištěnou stránku. V dnešní době se tyto tiskárny používají jenvýjimečně.

2.4.3.3 Inkoustová tiskárnaInkoustová tiskárna tiskne pomocí inkoustu, který je stříkán na papír.

Inkoust bývá umístěn v malé nádržce, jež se pohybuje společně s tiskovou hlavou.

Kvalita tisku inkoustové tiskárny je silně závislá na použitém papíru. Vpřípadě kvalitního papíru je možné dosáhnout velmi kvalitního tisku (za cenuvyšších nákladů na tuto vytištěnou stránku). Barevný tisk bývá prováděn pomocírůznobarevných inkoustů.

Inkoustové tiskárny poskytují vyšší rychlost tisku než tiskárny jehličkové.Jedná se o zařízení vhodná pro tisk běžných textových i grafických dokumentů. Jejich pořizovací cena dnes již není příliš vysoká. Jejichnevýhodou je však poměrně vysoká cena za vytištěnou stránku, která je dánacenou inkoustu a vyšší cenou kvalitního papíru.

Tepelnátiskárna

Inkoustovátiskárna

lekce2 modulu3


Inkoustová tiskárna firmy Hewlet Packard

2.4.3.4 Laserová tiskárnaLaserová tiskárna je zařízení určené zejména pro profesionální použití.

Poskytuje velmi vysokou kvalitu (300 dpi - 2400 dpi) i rychlost tisku (stovkystránek za minutu). Jedná se o poměrně drahé zařízení - ale cena za vytištěnoustránku bývá většinou nižší než u inkoustových tiskáren.

Princip tisku laserové tiskárny

Při tisku laserové tiskárny jsou nejdříve znaková data zasílaná počítačempřeváděna řadičem na videodata. Ta jsou zasílána na vstup polovodičovémulaseru. Polovodičový laser vysílá laserový paprsek, který je vychylovánsoustavou zrcadel na rotující válec. V místech, kam tento paprsek na válecdopadne, dojde k jeho nabití statickou elektřinou na potenciál řádově 1000 V.Rotující válec dále prochází kolem kazety s barvícím práškem (tonerem), kterýje vlivem statické elektřiny přitažen k nabitým místům na povrchu válce.Papír, který vstoupí do tiskárny ze vstupního podavače, je nejdříve nabitstatickou elektřinou na potenciál vyšší než jsou nabitá místa na válci (cca 2000V). V okamžiku, kdy tento papír prochází kolem válce, dojde k přitažení toneru znabitých míst válce na papír. Toner je do papíru dále zažehlen a celý papír je

Laserovátiskárna

Principlaserovétiskárny

lekce2 modulu3


na závěr zbaven elektrostatického náboje a umístěn na výstupní zásobník. Rotující válec po otištění na papír prochází dálekolem sběrače elektrostatického náboje a čističe od toneru.

Řez laserovou tiskárnou 1

Řez laserovou tiskárnou 2

Barevný tisk je u laserových tiskáren možné docílit použitím různobarevných tonerů.

Laserová tiskárna firmy Hewlet Packard

Řez laserovou

tiskárnou

Úkol 2.4 (krátký úkol) Které základní typy tiskáren (dle technologie tisku) rozlišujeme?

Pasáž pro zájemce Podle umístění a tvaru otvorů masky a tím i odpovídajícímu nanesení luminoforů je možné

rozlišit tři základní typy barevných obrazovek:

lekce2 modulu3


· Delta

· Inline,

· Trinitron.

Typ Maska Poznámky

Delta

Jednotlivé otvory v masce jsou kruhové a jsouuspořádány do trojúhelníků (velké písmeno delta).Stejným způsobem jsou uspořádány i luminofory nastínítku. Nevýhodou tohoto typu masky(obrazovky) je velká plocha, která je tvořena kovemmasky a která způsobuje větší náchylnost k tepelnéroztažnosti.

Inline

Otvory v masce jsou obdélníkového tvaru a jednotlivé luminofory jsou naneseny v řadě vedlesebe. Obrazovka Inline je dnes nejrozšířenějšímtypem obrazovky

Trinitron

Obrazovky Trinitron jsou propagovány zejménafirmou Sony. Jejich luminofory jsou naneseny v řadě vedle sebe podobně jako u obrazovky typyInline. Vlastní maska je tvořena svislými pásy,které ve vodorovném směru nejsou nikde přerušeny.Toto řešení s sebou nese problém - pásy maskyjsou tenké a na celé výšce obrazovky se neudrží.Tento se řeší dvěma způsoby:

u monitorů: natažením dvou vodorovnýchdrátů (cca v jedné třetině a dvou třetinách výšky obrazovky) přesobrazovku. Tyto dráty jsou potom bohuželna obrazovce vidět (hlavně na světlémpozadí)u televizorů: silnějšími pásy masky. Maskapak působí o něco hrubším dojmem.

U konkrétních obrazovek se mohou projevit následující základní poruchy geometrie obrazu.

Ideální obraz Rovnoběžníkovitost(Paralleogram)Lichoběžníkovitost

(Trapezoid)

Delta

Inline

Trinitron

Poruchygeometrie

obrazu

lekce2 modulu3


Poduškovitost (Pincushion) Soudkovitost Posunutí (Shift)

Horizontální nelinearita Vertikální nelinearita Otočení (Tilt) Některé z těchto poruch bývá možné napravit pomocí korekcí vyvedených na předním

panelu monitoru. Pokud tyto korekce monitor nemá nebo jejich rozsah pro nápravu nedostačuje, jenutné provést servisní zásah. Shrnutí kapitoly Ø Obecně se pro fyzické součásti počítače a různá doplňková přídavná

zařízení anglický termín hardware. Hardware počítače se dále dělí nainterní a externí. Soubor interního a externího hardware se potom označujejako počítačová sestava.

Ø Základní dělení periferií počítače je na vstupní a výstupní.Ø U některých zařízení je ale těžké rozhodnout, zda patří mezi periferie

vstupní či výstupní.Ø Klávesnice (keyboard) slouží jako základní vstupní zařízení pro zadávání

údajů.Ø Myš (mouse) je zařízení, které umožňuje přenášet pohyb ruky po

vodorovné podložce na obrazovku počítače.Ø Scanner je zařízení, které slouží ke snímání předlohy do počítače. Pracuje

na principu digitalizace (převodu na číselnou hodnotu) odstínu barvy napředloze procházející pod snímacím prvkem.

Ø Monitory jsou základní výstupní zařízení počítače. Slouží k zobrazování textových i grafických informací.

Ø LCD (Liquid Crystal Display): zobrazovací jednotka, která při své činnostivyužívá tech-nologii kapalných (tekutých) krystalů.

Ø Tiskárny jsou výstupní zařízení sloužící pro výstup údajů z počítače. Prostřednictvím tiskárny je možné data uchovaná doposud velektronické formě vytisknout (nejčastěji na papír).

Kontrolní otázky 1) Vysvětlete pojem periferie. (odpověď naleznete zde)2) Rozdělte periferie na základní skupiny. (odpověď naleznete zde)3) Popište jednotlivé typy klávesnic. (odpověď naleznete zde)4) Uveďte k jakému účelu slouží scanner a charakterizujte typy scannerů?

(odpověď naleznete zde)5) Srovnejte principy funkce CRT monitorů a LCD panelů. (odpověď

naleznete zde)6) Zvažte aplikační možnosti jednotlivých typů tiskáren. (odpověď naleznete

zde)

Pojmy k zapamatování Počítačová sestava, Periferie, Vstupní periferie, Výstupní periferie,

Klávesnice, Myš, Scanner, Monitor, LCD panel, Tiskárna,

Studijní literatura Základní:

lekce2 modulu3


KLEMENT, M. Výpočetní technika - software a hardware. 1. vyd. Olomouc: VUP Olomouc, 2002. 178 s. ISBN 80-244-4012-6.Rozšířená (pro hlubší pochopení):HORÁK, J. Hardware. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1998, 331 s. ISBN 80-7226-122-3. Průvodce studiem

Vidíte, dalo se to v klidu zvládnout! Teď je možné, aby jste se právempovažovali za odborníky v oblasti hardware osobních počítačů.

Vy se ale v zaměstnání, např. ve velkých podnicích, setkáte s podnikovýmisítěmi, které aby fungovaly obsahují servery. Servery jsou výkonné počítače,které… ale o tom až v další kapitole.

Teď bude následovat krátká přestávka pro odpočinek a malou svačinku.

lekce3 modulu3


3 Serverová rozšíření počítačů Cíle Po prostudování této kapitoly byste měli být schopni:Ø vysvětlit pojem multiprocessing,Ø analyzovat možnosti využití diskových polí (RAID),Ø popsat serverové skříně,Ø vysvětlit aplikační možnosti záložních napájecích zdrojů (UPS).

Průvodce studiem

Dostali jsme se k poslední kapitole o hardware, kde si podrobněji vysvětlímespecifika serverů. Je to důležité, jelikož se s nimi setkáte u podnikových čiškolních sítí.

Na servery jsou obecně kladeny daleko vyšší požadavky, než-li na běžnéosobní počítače - zejména na objem zpracovávaných informací, rychlost jejichzpracování a bezpečnost dat (nebezpečí jejich ztráty či odcizení).

Problematika serverů je značně rozsáhlá a proto jsme vybrali jen tynejdůležitější informace.

Potřebný čas pro studium kapitoly:

90 minut

Multiprocessing

Symetrickýmultiprocessing

Nesymetrickýmultiprocessing

3.1 Použití více procesorů - multiprocessing

Velmi brzo se přišlo na to, že jsou chvíle, kdy svým výkonem nestačí aninejrychlejší procesor řady x86. Díky šikovnosti výrobců počítačů vznikly prvnípočítače se dvěma shodnými procesory (to bylo v kategorii 386 a posléze 486).Tyto procesory totiž nejsou pro víceprocesorový režim konstruovány.

Toho si firma Intel byla vědoma, proto prvním procesorem přímo

podporujícím víceprocesorový (přesněji dvouprocesorový) režim byl IntelPentium. Jedná se o tzv. symetrický multiprocessing (SMP). 3.1.1 Symetrický multiprocessing

Pojem symetrický multiprocessing znamená spolupráci dvou (či více)naprosto shodných (tedy včetně taktu) procesorů v rámci jednoho počítače.Procesory musí být naprosto shodné a shodně nastavené, nelze tudíž provozovatdvouprocesorový počítač s jedním Pentiem 100 a jedním Pentiem MMX 200MHz (i když oba používají stejnou 66 MHz externí sběrnici). Procesory jsoupřipojeny přes společnou procesorovou sběrnici. Všechny součásti procesu jsouoběma procesory využívány stejně, mají tudíž jednu společnou RAM paměť,pevné disky atd.

Poměrně rozšířeným mýtem je naprostá symetrie procesorů neboli oba(všechny) jsou si rovny. Musí tam být jeden, který to vše řídí (i když je to shodnýprocesor s ostatními). Proto se svého času prodávaly kromě normálních procesorůi procesory sekundární pro dvouprocesorový režim. 3.1.2 Nesymetrický multiprocessing

S pojmem nesymetrický multiprocessing se můžete setkat při použití

lekce3 modulu3


koprocesorů u starších počítačů. Například vedle 32bitového procesoru rodiny x86pracuje naprosto odlišný 64bitový procesor (naprostá nekompatibilita – instrukčnísada, procesorová sběrnice, význam vývodů, patice). Tato sestava je však velmináročná na programování a proto se nesymetrický multiprocessing praktickynepoužívá. 3.1.3 Výrobci procesorů podporují víceprocesorové uspořádání

V této době je to už (a zároveň ještě) jediná firma, Intel. První procesory snativní podporou SMP režimu jsou procesory Intel Pentium. Tato možnost jejen jako přídavná, primárně jsou určeny pro jednoprocesorový provoz. Prvnímprocesorem, určeným hlavně pro víceprocesorové stroje, byl Intel PentiumPro. Ten poprvé umožňoval v x86 kategorii až čtyři procesory. Jehopokračováním je řada procesorů Xeon, která vychází z procesorů IntelPentium II, III a IV. Řada Xeon používá stejnou procesorovou sběrnici jakostandardní řada procesorů (AGTL+), ovšem nepoužívá Slot 1, ale speciální Slot2.

Všechny procesory, umožňující až čtyřprocesorové stroje, mají cache L2velikosti 0,5 až 2 MB. Výjimkou jsou některé verze procesoru Intel Pentium IIIXeon, které podporují jen dva procesory a přesto mají takto velkou cache.

procesor počet pocesorů (SMP)

Intel Pentium 1 až 2Intel Pentium MMX 1 až 2Intel Pentium Pro 1 až 4Intel Pentium II 1 až 2Intel Pentium II Xeon 1 až 4Intel Pentium III 1 až 2Intel Pentium III Xeon 500 a 550 MHz 1 až 4Intel Pentium III Xeon 600 MHz a více 1 až 2Intel Pentium IV Xeon 2200 MHz 1 až 4Intel Pentium IV Xeon 2400 MHz a více 1 až 8

3.1.4 Jaký je nárůst výkonu?

Velmi zhruba při čtyřprocesorovém stroji bude celkový procesorovývýkon trojnásobný ve srovnání s jedním procesorem. Ta čtvrtina výkonu seztrácí při řízení spolupráce.

Jsou však i případy, kdy nárůst výkonu je dokonce vyšší, než je teoretickémaximum. To nastane v případech, že je úloha rozdělena na stejný početsamostatných úloh, kolik je procesorů. Potom každý procesor pracuje naplnojen na té své úloze a není nutné celek řídit. To je ovšem v běžné praxinedosažitelný stav.

Případnou podporu více procesorů je třeba programovat již dopředu.Nejedná se o použití specializovaných programovacích nástrojů, spíš o využitístávajících metod programování. Typické je použití tzv. vláken, kde je prokaždou úlohu definována samostatná větev, které se říká vlákno. Tato metodase nachází například v programovacích jazycích typu C, ze kterých vychází i jazyk Java.

Výkon

lekce3 modulu3


Mezi klasické jednoprocesorové operační systémy patří MS DOS (aklony). Ty sice je možné spustit na víceprocesorových počítačích, ale využitýbude jen první procesor. Mezi víceprocesorové operační systémy dnes patříněkteré verze Linuxu, různé klony Unixu, operační systémy typu NT firmyMicrosoft (MS Windows NT, MS Windows 2000), IBM OS/2, NovellNetWare a další. V dnešní době jsou podporovány ve většině operačních systémůaž čtyři procesory v SMP režimu (Windows 2000, Windows XP podporují 1 – 2 procesory). Vyššípočet procesorů bývá v operačních systémech, určených pro nejnáročnějšípoužití (například databázové servery). 3.1.5 Kolik procesorů podporuje který operační systém?

operační systém výrobce počet CPUBeOS 5 Personal Edition Be, Inc. 1 až 8Linux kernel 2.4.x - 1 až 32OS/2 Warp Server IBM 1 až 4OS/2 Warp Server for e-business IBM 1 až 64MS Windows 2000 Professional Microsoft 1 až 2MS Windows 2000 Advanced Server Microsoft 1 až 8MS Windows 2000 Datacenter Server Microsoft 1 až 32MS Windows XP Professional Microsoft 1 až 2MS Windows 2003 Server Standard Microsoft 1 až 8MS Windows 2003 Server Advanced Microsoft 1 až 32Novell Netware 5.1 Novell 1 až 32

Proč podporují operační systémy tolik procesorů, když například Intel

Pentium III Xeon podporuje jen 4 procesory?Prvním důvodem je připravenost na budoucí procesory, které mohou

podporovat i více procesorů. Druhým důvodem jsou speciální systémy, kde jedíky zvláštnímu uspořádání umožněno více procesorů, než samotné procesorydovolují. Ten se nazývá buňkový multiprocessing (Cellular MultiProcessingneboli CMP). Příkladem je server Intel OCPRF100 Rack Mount Server s až osmiprocesory nebo Unisys Enterprise Server ES7000 umožňující až 32 procesorů (obapoužívají procesory Intel Pentium III Xeon).

Procesory mohou umístěny po buňkách, kde v každé buňce může býtmaximální počet procesorů mínus jedna. Například pro Xeony s maximálně čtyřmi procesory může být v jedné buňce až tři procesory. Místočtvrtého procesoru je umístěna právě brána k dalším procesorům. Není to ovšempravidlo, buňka může mít i maximální počet procesorů, jaký jednotlivé procesoryumožňují. Tato řešení nejsou nijak standardizována, jsou to jedinečná řešeníjednotlivých firem.

Kolik procesorůpodporuje který

operační systém?

Úkol 3.1 (krátký úkol) Jaké dva druhy multiprocessingu rozeznáváme?

3.2 Disková (raidová) pole

lekce3 modulu3


RAID

RAID 0

Pojem RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) vznikl v roce 1988. Písmenko I bývá vysvětlováno jednak jako Inexpensive = levný(například Adaptec), jednak jako Independent = nezávislý (například Microsoft).Vtip je v tom, že obojí je pravda, protože RAID pole je složeno z obyčejnýchsériových pevných disků, které nejsou nijak upravovány.

První podmínkou pro vytvoření pole RAID je použití minimálně dvou,nejlépe stejných harddisků (u vyšších verzí Raid je potřeby minimálně tří avíce disků). Dva identické harddisky pak mají tu výhodu, že jedou jako dvojčata -stejné sektory jsou pak ve stejných místech disku a disky tak pracují praktickysouběžně. Zde musím podotknout, že výhodu mají disky s vyššími otáčkami a snižším seek time (v ms).

typ RAID anglicky popis činnosti rychlost bezpečnostRAIDlevel 0

striping data jsou ukládánaparalelně na všechnydisky

velmi vysoká žádná

RAIDlevel 1

mirroring jeden disk je zrcadlenjiným neboli data jsouukládána na dva shodnédisky

rychlé čtení,pomalý zápis

vysoká

RAIDlevel 2

parity jako u RAID 0 + nadalší disky se ukládáparita

vysoká

RAIDlevel 3

parity jako u RAID 0 + nadalší disk se ukládáparita

rychlé čtení,rychlý zápis

vysoká

RAIDlevel 4

parity jako u RAID 3 +inteligentní řadič s cache

vysoká

RAIDlevel 5

parity obdoba RAID 4, jenparita je rozložena navšechny disky

rychlé čtení,rychlý zápis

vysoká

Disková pole lze dělit na dva typy podle místa vzniku RAID funkce na

hardwarové a softwarové. První typ obsahuje vedle pevných disků i speciálníelektroniku, která zabezpečuje vznik vlastních RAID vlastností. SoftwarovéRAID pole je sestaveno z pevných disků a speciálního programu, který z nich RAID pole teprve vytváří. 3.2.1 RAID 0

Pole je určeno pro zvýšení výkonu systému pevných disků. Označuje sejako “Stripping”, používá dva (nebo více) pevných disků pro znásobenirychlosti čtení a zápisu dat.

Data (soubory) jsou RAID řadičem rozdělena a ukládána současně na obadisky - polovina souboru na jeden disk, druhá polovina na druhý disk.Uložení 100 MB souboru na RAID 0 pole se dvěma disky zabere přibližně stejnoudobu jako uložení 50 MB souboru na jeden disk. Obdobné je to samozřejmě se

lekce3 modulu3


čtením dat.RAID 0 nezvyšuje spolehlivost uložených dat, odejde-li vám jeden disk,

pak s největší pravděpodobností přijdete také o všechna data. Pro RAID 0 jevhodné používat stejné disky, co do kapacity i výkonu, nejlépe tedy dvaidentické disky.

Kapacita RAID 0 pole je dána kapacitou nejmenšího disku násobenoujejich počtem. Víc disků tedy znamená větší kapacitu (až na extrémní případy,kdy použijete třeba dva 10 GB disky a jeden 1 GB – výsledná kapacita pak je 3GB).

Počet disků: 2*nVýslednákapacita pole: 2*n

Popis funkce:RAID 0 ukládá data po blocích na různé disky, čímždosahuje urychlení výkonu, ale nezabezpečuje datavůči poruše disku.

Použití:RAID 0 se používá ve velmi výkonných pracovníchstanicích/serverech, kde je zabezpečena bezpečnost datjinými prostředky (zálohování na pásku apod.)

3.2.2 RAID 1

Pole je naopak určeno pro zvýšení spolehlivosti uložených dat, označujese jako “Mirroring”. Už z názvu je zřejmý princip – data jsou ukládánasoučasně na dva (nebo více) pevné disky, přičemž na všechny disky jsouukládána stejná data. To znamená, že všechny disky použité v RAID 1obsahují identická data a pokud jeden z nich “klekne”, nahradí ho jiný disk.U RAID 1 pole je celková kapacita dána velikostí nejmenšího disku (ničímnenásobená). Druhý (třetí, čtvrtý…) disk v poli nezvyšuje kapacitu, alespolehlivost tím, že vytváří kompletní a rychle přístupnou zálohu dat. I pro RAID1 pole je vhodné použít disky o stejné kapacitě a výkonu.

RAID 1

lekce3 modulu3


Počet disků: 2*nVýslednákapacita pole: n

Popis funkce:

RAID 1 ukládá stejná data na 2 disky zaráz, takže připoruše jednoho z disků jsou data k dispozici na jiném.Tato technologie ale nepřináší žádné urychlení práce s daty.

Použití:RAID 1 je velmi jednoduchý jednoduchý naimplementaci (data se pouze kopírují), proto sepoužívá v low-end zařízeních.

3.2.3 RAID 0/1

Pole je kombinací obou výše popsaných. Jedná se vlastně o to, že vytvoříteRAID 0 pole a to pak zrcadlíte RAID 1 polem. Výsledkem jsou vlastně dvěRAID 0 pole obsahující identická data. RAID 0/1 zvyšuje jak výkon, takspolehlivost, musíte ovšem použít nejméně čtyři disky, nejlépe opět sestejnými parametry.

Některé RAID řadiče nabízejí další možnost, jak využít více disků. Jedná seo tzv. “Spanning”, neboli spojení několika fyzických disků do jednoho(velkého) logického celku. Použít lze libovolné disky, kapacita je dánaprostým součtem kapacit jednotlivých disků. Tuto funkci však nabízejí iněkteré operační systémy (např. Windows NT, Windows 2000, Windows XP),podmínkou je použití systému souborů NTFS.

3.2.4 RAID 2

RAID 2 pouze přidává do základního RAID 0 pole dodatečnou ochranu datpomocí ECC korekce (Error Checking and Correction). Vyžaduje však podporuze strany pevných disků, proto se tato metoda komerčně nijak výraznějinerozšířila.

RAID 0/1

RAID 2

lekce3 modulu3


3.2.5 RAID 3

Opět vychází ze “stripped” pole, používá však praktičtější metoduochrany dat – ukládá paritní informace na vyhrazený disk. Na ostatní diskyjsou data ukládána v malých “proužcích” (na úrovni bajtů). Z každého disku vpoli je vždy pro každý bit na stejné pozici (v bajtu) vypočítána parita (funkcí XOR – exclusive OR) a uložena na “paritnídisk”. Při výpadku jednoho disku je pak možné z dat uložených na zbývajícíchdiscích a paritních informací dopočítat ztracená data (po výměně vadného diskuza nový).

Jak funguje výpočet parity je vidět v následující tabulce. Řádky odpovídajíbajtům uloženým na jednotlivých discích, parita je počítána ve sloupcích prokaždý jednotlivý bit.

Bit 0 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7Disk 1 0 1 0 0 1 0 1 0Disk 2 1 1 1 0 1 0 0 0Disk 3 0 1 0 1 0 0 0 1Parita 1 1 1 1 0 0 1 1

3.2.6 RAID 4

RAID 3

RAID 4

lekce3 modulu3


Se velmi podobá předchozímu RAID 3. Také používá dva nebo více diskůpro uložení informací a jeden vyhrazený disk pro uložení paritních informací.Používá však dostatečnou velikost “proužku” pro uložení celého záznamu(pracuje na úrovni bloků). To umožňuje přistupovat k uloženým informacímnezávisle, což je výhodné pro čtení velkého množství malých bloků dat (např.pro databázové systémy). Stále ale trpí stejným problémem při zápisu jako RAID3.

3.2.7 RAID 5

Je oblíbeným typem diskového pole, protože překonává některénedostatky RAID 3 a 4. Stejně jako ony, je i u RAID 5 ukládána paritníinformace, nikoli však na jeden vyhrazený disk, ale je rozložena na všechdiscích v poli. Zápis je proto rychlejší než na RAID 3 nebo 4, nicméně stále je přizápisu třeba přečíst paritní informace, přepočítat je a znovu uložit.

Chyba disku a jeho výměna za nový opět způsobí zpomalení systému vdůsledku dopočítávání ztracených dat. Cena RAID 3, 4 a 5 polí je praktickystejná, vždy potřebujete jeden disk navíc pro uložení paritních informací.

Počet disků: nVýslednákapacitapole:

n - 1

Popisfunkce:

RAID 5 ukládá data po blocích na různé disky a zároveňk nim dopočítává tzv. paritu, kterou střídavě ukládá narůzné disky. Tak je dosaženo jak bezpečnosti dat vůčiporuše disku (chybějící data se dají z parity vypočítat) i urychlení práce s daty (paralelizací operacíčtení/zápisu).RAID 5 se používá všude tam, kde je potřeba docílit

RAID 5

RAID 6

lekce3 modulu3


Použití: ochrany dat a vysokého výkonu. Výhodou je, že čím je vpoli větší počet disků, tím roste efektivita ukládání dat.

3.2.8 RAID 6

Je posledním (nehybridním) diskovým polem. Podobně jako RAID 5využívá rozprostření paritních informací na všech discích v poli, vytváří však dvě nezávisle vypočtené paritní informace. RAID 6 jedíky tomu nejspolehlivější a i při výpadku dvou disků lze data znovuzrekonstruovat. Rychlost čtení je srovnatelná s RAID 5, avšak zápis je o něcopomalejší, protože je nutné vypočítat a uložit dvě sady paritních informací. Takécena je o něco vyšší, používá se proto jen tam, kde je kladen opravdu maximálnídůraz na spolehlivost a přístupnost dat.

Počet disků: nVýslednákapacitapole:

n - 2

Popisfunkce:

RAID 6 ukládá na disky tzv. dvourozměrnou paritu, kteráumožňuje obnovit data i v případě výpadku libovolnýchdvou disků. To doposud žádné jiné řešení nepodporovalo.Nevýhodou tohoto řešení je velká náročnost na výpočetnísílu procesoru v případě výpadku disku.

Použití:RAID 6 se používá v prostředích kladoucích extrémnídůraz na bezpečnost a dostupnost dat (banky, výrobnízávody apod.).

Jednotlivé typy diskových RAID polí už jsme si prošli, zbývá ještě zmínit seo hybridních typech, které kombinují dva z již uvedených typů. V hybridníchRAID polích se využívá základního RAID 0 pole, které je kombinováno s dalšímtypem zajišťujícím ochranu dat. Každý soubor je rozdělen v RAID 0 poli mezidva a více “disky”, které jsou ovšem tvořeny dalším RAID polem.

3.2.9 RAID 7

Diskové pole RAID 7 vlastně není typickým diskovým polem v porovnání s předchozími modely. Tento typ byl popsán a zároveň i patentován firmou Storage Computers. Díky patentovému chránění i technické náročnosti se tento typ používá jen velmi málo.

RAID 7

lekce3 modulu3


3.2.9 RAID 10, 30 a 50

RAID 10, v podstatě se jedná o zrcadlení disků v každé větvi RAID 0 pole.Výhodou je vysoký výkon (díky paralelnímu přístupu v RAID 0), nevýhodou ovšem poněkud vyšší cena, protože pro uložení datpotřebujete dvojnásobnou kapacitu disků (data jsou zrcadlena, čili uloženadvakrát).

RAID 30 a RAID 50 fungují podobně jako RAID 10 s tím rozdílem, žejednotlivé větve RAID 0 pole netvoří “zrcadla”, ale RAID 3 nebo RAID 5pole. Data jsou nejprve rozdělena a jednotlivé části jsou uloženy v paritním RAID3/5 poli. Velikostí “proužku” se dá RAID 30/50 pole optimalizovat pro sekvenční(např. video) nebo transakční (např. databáze) aplikace.

RAID 10, 30 a 50

Úkol 3.2 (krátký úkol) Kolik pevných disků je minimálně potřebných pro vytvoření RAID 1?

3.3 Serverové skříně (RACK)

RACK

Racky mají standardizovanou šířku 19’’, výška a hloubka je volitelná.Podle velikosti jsou racky samostatně stojící nebo montované na zeď. V definicirozměrů zařízení určených k instalaci do racku se používá jednotky 1U, kteráodpovídá velikosti 1,5’’ – běžné výšky zařízení jsou 1U, 2U, 3U, 5U.

Připojení racku k napájení je většinou realizováno standardní síťovouzástrčkou. Uvnitř racku je zpravidla jeden napájecí panel s přepěťovou ochranou - většinou se umisťuje na zadní straně racku. V dolní části racku je umístěn zdroj nepřerušitelného napájení UPS. Napájí sez napájecího panelu v zadní části racku a výstup je vyveden do chráněnéhonapájecího panelu v přední části racku. Další zařízení se už potom zpravidlamontují podle systému nejtěžší do nižších poloh, důvodem je stabilita racku.

Rack 1 U

lekce3 modulu3


Rack 3 U

3.3.1 Údržba a revize racku

Jelikož se v racku nacházejí ventilační jednotky je potřeba věnovat čas jejichčištění – doporučuji min.1x za půl roku vyčistit nebo vyměnit prachový filtr aočistit zanesené ventilační otvory. Další mimořádnou pozornost je nutné věnovatnepřerušitelnému zdroji napájení UPS. Úroveň jeho ochrany je závislá na stavu, vjakém jsou akumulátory uvnitř, doporučuji provádět alespoň 1x měsíčně nastaveníUPS (dá se nastavit automatické provádění) a minimálně 1 za 2 roky výměnuakumulátorů (závislost na výrobci baterií). Rack obsahuje celou řadu elektrickýchspotřebičů, na které se vztahuje norma ČSN 33 1610 – Revize a kontrolyelektrických spotřebičů během jejich užívání.

Úkol 3.3 (krátký úkol) jaká je standardizovaná šířka racku?

3.4 Záložní zdroje napájení (UPS)

Záložní zdrojenapájení (UPS)

Záložní zdroje UPS, z anglické zkratky Uninterruptible Power Supply

(zdroje nepřetržitého napájení), jsou zařízení jejichž funkcí je zpravidlakrátkodobá (minuty až hodiny) dodávka energie v případě nestabilityvstupního napětí či při úplném výpadku sítě.

Úlohou UPS je chránit data a citlivá zařízení před poškozením vlivemnepředvídaných událostí na síti jako jsou šumy, rázy, napěťové špičky, poklesynapětí nebo úplné výpadky. Dojde li k výpadku elektrické energie, záložnízdroj dodává spotřebiči energii ze svých akumulátorů. Vzhledem k ceněelektronických zařízení a přenášených dat jsou UPS nezbytným vybavenímvšech informačních systémů.

Záložní zdroj UPS

lekce3 modulu3


3.4.1 Princip činnosti

Záložní zdroje nepřetržitého napájení lze rozdělit do skupin podle technologie,kterou využívají:UPS kategorie VD (voltage dependent = napěťově závislé zdroje) - "off-line"

Přepínají pomocí relé odběr na záložní měnič napájený z akumulátorů. Dochází zde ke krátkodobému (zhruba 5 ms) výpadku. UPS kategorie VI (voltage independent = napěťově nezávislé zdroje) - "lineinteractive" Přes regulační transformátor vyrovnávají mimořádné anomálie elektrickésítě. UPS kategorie VFI (Voltage and Frequency Independent = frekvenčně a napěťověnezávislé zdroje) - "on-line" Napájí spotřebiče prostřednictvím měniče trvale z akumulátorů, které jsou současně dobíjeny ze sít�

po prostudování této disciplíny budete schopni...pouze u počítačů at se sběrnicí isa....

Documents