Сетевая плата, сетевая карта, сетевой адаптер

Рисунок 2.21. Сетевые платы с разъемом RJ-45 (слева) и их схема (справа): 1-заглушка платы для корпуса ПК; 2-розетка для сетевого кабеля (RJ-45); 3-разъем для материнской платы (PCI)

Сетевая карта - это устройство (Рисунок 2.21), предназначенное для передачи и приема компьютером посылаемой по компьютерной сети информации. Оно выполнено в виде платы, которая обычно вставляется в разъем общего назначения материнской платы (PCI). Существуют сетевые платы с розеткой RJ-45 под кабели "витая пара". Существуют сетевые платы с Т-разъемами (BNC-разъемами) под коаксиальные кабели. Существуют также сетевые платы типа COMBO, имеющие и розетку RJ-45 под кабель "витая пара" и BNC-разъем под коаксиальный кабель. После вставки этих сетевых плат в разъем материнской платы на обратной стороне системного блока появляются соответственно розетка RJ-45 или BNC-разъем, или то и другое.

Концентратор (hub) и коммутатор (switch)

Концентраторы и коммутаторы - это устройства (Рисунок 2.22), обеспечивающие соединение кабелем в звездообразные и смешанные локальные сети (Рисунок 2.3, Рисунок 2.4) между собой более чем 2 компьютеров, оснащенных сетевыми платами. Сетевые платы 2 компьютеров с разъемами RJ-45 могут быть соединены кабелем "витая пара" напрямую без концентраторов и коммутаторов. Для организации при помощи коаксиального кабеля сети шинной топологии (Рисунок 2.2) концентратора также не требуется.

Рисунок 2.22. Концентратор с 6 розетками RJ-45

Обычно концентратор или коммутатор имеет несколько разъемов RJ-45: 4, 8, 12, 16, 24 и более. Они позволяют создавать с помощью кабеля "витая пара" звездообразные сети и смешанные сети из звездообразных фрагментов. Существуют также концентраторы и коммутаторы, позволяющие создавать смешанные сети из звездообразных фрагментов с помощью кабеля "витая пара" и из шинных фрагментов с помощью коаксиального кабеля.

По скорости передачи и приема информации существуют стандартные сетевые протоколы на 1, 10, 100, 1000 Мбит/сек и т. п. Если, например, одно устройство (сетевая плата, коммутатор или концентратор) имеет тип 100/10, другое - тип 100, а третье - тип 10, то они соответственно имеют протоколы на 100 и 10 Мбит/сек, на 100 Мбит/сек и на 10 Мбит/сек. Следовательно, второе и третье устройство не могут непосредственно связываться между собой так как не имеют общих протоколов, но они могут связываться через первое устройство.

Коммутатор способен обеспечить параллельно связь между несколькими парами компьютеров в сети. Концентратор способен обеспечить одновременно связь лишь между одной парой компьютеров. Раньше коммутаторы использовали, как правило, при объединении в единую сеть нескольких концентраторов между собой. В настоящее время коммутаторы несущественно дороже концентраторов, поэтому используются вместо них повсеместно.

Факс-модемы

Факс-модем - это устройство (Рисунок 2.23), служащее для подключения компьютера к телефонной линии, фактически это телефонный аппарат для компьютера. Имея ПК и факс-модем, можно принимать на ПК факсы, посланные с ПК или с факсимильного аппарата (при наличии принтера факсы можно также и распечатывать на бумаге, а при наличии сканера вводить в память компьютера с листа бумаги), отправлять факсы на ПК или на факсимильный аппарат, пользоваться различными сервисами Internet (электронная почта, www, ftp, news и другие сервисы), использовать такой ПК как программируемый телефон с автоответчиком и т. п.

В разных странах приняты различные параметры функционирования телефонных линий. В Европе, например, они не те, что в США и Канаде. Формально согласно ГОСТ в России эти параметры те же, что в США и Канаде. Поэтому в условиях России следует покупать факс-модемы, маркированные "for US and Canada". Фактически же ГОСТ в России не соблюдается, а параметры зависят от конкретной АТС, от времени суток, от влажности воздуха и т. п. Все это и называется плохим качеством телефонной связи. В условиях России нужны факс-модемы с возможностью настройки на параметры конкретной телефонной линии, т. е. более дорогие факс-модемы. Они выпускаются фирмами USR (серия Courier), Zixel и IDC. Более дешевые факс-модемы нуждаются в телефонной связи высокого качества.

Рисунок 2.23. Факс-модемы фирмы US Robotics: вверху слева - Courier external; вверху справа - Sportster with voice external; внизу слева - Sportster with voice internal; внизу справа - Sportster internal. Обозначения: 1 - заглушка платы для корпуса ПК; 2 - телефонная розетка; 3 - PCI-разъем для материнской платы

Бывают внешние (external) и внутренние (internal) факс-модемы. Внутренние выполнены в виде платы, которая обычно вставляется в разъем общего назначения (PCI) материнской платы и, следовательно, встраивается в системный блок ПК, где появляются 2 разъема для подключения к телефонной линии и к телефонному аппарату. Внешние имеют пластмассовый корпус, подключаемый кабелями к системному блоку, электропитанию, телефонной линии, телефонному аппарату. Внешние модемы дороже, но они надежнее, так как внутренние работают в условиях электромагнитных наводок других плат в системном блоке ПК. ПК с внутренним модемом занимает меньше места на рабочем столе. Внешний модем может быть легко и быстро подключен к ПК или при необходимости переключен на другой ПК обычным пользователем. Внутренний требует высококвалифицированного специалиста для подключения и настройки.

Существуют так называемые голосовые модемы (with voice). Если ПК имеет звуковую карту, то эта функция у факс-модема не нужна. Зачем дублировать звуковую карту? Профессиональные факс-модемы чаще всего и не имеют этой функции.

Важно также, какие протоколы связи содержит факс-модем (V34, V34+, V90, V92 и т. п.). Появляются все новые и новые протоколы, обеспечивающие более быструю и надежную связь. Если у данного факс-модема протоколы записаны во флеш-памяти, то можно взять специальную программу (так называемую прошивку) с Internet-сайта фирмы-производителя модема и обновить протоколы в нем, такие факс-модемы фактически не устаревают. Более дешевые факс-модемы хранят протоколы в ПЗУ, в этом случае их обновление невозможно.

Сканеры

Сканер - это устройство, предназначенное для ввода графической информации с твердого носителя (листа бумаги, слайда, фотопленки) в память компьютера. Известны ручные, протяжные, планшетные и барабанные сканеры. Ручные сканеры фактически вышли из употребления из-за низкого качества сканирования. Протяжные сканеры в настоящее время используются лишь в составе многофункциональных печатающих аппаратов, сочетающих свойства принтера, сканера, копировального аппарата, они способны сканировать отдельные листы, которые такой аппарат автоматически берет по одному из пачки листов. Барабанные сканеры - это очень дорогие устройства, которые используются лишь в типографиях. В результате термин "сканер" постепенно стал синонимом термина "планшетный сканер".

Рисунок 2.24. Планшетный сканер формата A4

Планшетный сканер (Рисунок 2.24) представляет собой плоскую коробку с открывающейся крышкой. Под крышкой находится большое плоское стекло. На это стекло кладется лист бумаги (сканируется сторона, обращенная к стеклу) и закрывается крышкой. После этого можно начинать процесс сканирования. На стекло можно также класть для сканирования и лист открытой книги. В этом случае крышка закроется не полностью, но это допустимо. Если при этом выключить освещение в комнате, то качество сканирования даже не ухудшится. По размеру максимального листа бумаги, который можно положить на стекло, сканеры бывают формата А4, А3, А2, А1, А0. Наиболее дешевыми и распространенными являются сканеры формата А4. Сканеры также характеризуются физическим (оптическим) и программным (интерполяционным) разрешением по горизонтали и по вертикали и глубиной цвета.

Физическое (оптическое) разрешение связано с количеством прямоугольных областей (dots), на которые делится каждый квадратный дюйм (inch) листа бумаги по горизонтали и по вертикали при сканировании, например, 1200 х 600 dpi (dots per inch - точек на дюйм). Это разрешение определяется качеством физически существующей оптической системы сканера. Затем определяется преобладающий цвет внутри каждой такой области из известной сканеру палитры. Цветовая палитра и глубина цвета определяются аналогично мониторам и видеокартам. Например, глубина цвета 48 bits у сканера означает, что сканер кодирует цвет в поле длиной 48 bits, т. е. в палитре имеется 2⁴⁸ оттенков цвета. В постоянной памяти (ПЗУ) сканера находится программа интерполяции, позволяющая по полученным в результате физического сканирования данным построить графический образ на более мелкой сетке, параметры которой и называются программным (интерполяционным) разрешением. Например, при физическом разрешении сканера 1200 х 600 dpi интерполяционное может достигать 19200 dpi.

Принтеры

Принтеры - это устройства, служащие для вывода на бумагу текстовой и графической информации из памяти компьютера. По размеру максимального листа бумаги, который можно использовать, принтеры бывают формата А4, А3, А2, А1, А0. Наиболее дешевыми и распространенными являются принтеры формата А4. Важнейшей характеристикой качества печати является разрешение принтера, связанное с количеством прямоугольных областей (dots), на которые делится каждый квадратный дюйм (inch) листа бумаги по горизонтали и по вертикали при печати. Принтеры делятся также на монохромные (черно-белые), цветные и фотопринтеры (цветные с особо высоким качеством цветопередачи, в особенности полутонов). Дуплексные принтеры способны одновременно печатать на обеих сторонах листа, обычные принтеры - только на одной. Важны также другие характеристики: средняя скорость печати (листов в минуту), стоимость самого принтера, стоимость печати на принтере, надежность принтера и т. п.

Принтеры поддерживают один или несколько языков описания страниц, записанных в ПЗУ или флеш-памяти. Наиболее распространенные языки - это PCL и PostScript разных уровней. Например, PCL уровня 4 имеет больше возможностей, чем PCL уровня 3. PostScript обычно поддерживается более дорогими принтерами, он имеет больше возможностей, чем PCL.

По технологии применения принтеры делятся на локальные (индивидуальные) и сетевые (коллективные). Локальный принтер может быть присоединен лишь к LPT или USB-порту системного блока компьютера (специальным кабелем). Его главная цель - удовлетворение потребностей в печати пользователя данного компьютера. Хотя если данный компьютер находится в компьютерной сети, то подсоединенный к нему принтер может выполнять и задание на печать пользователя другого компьютера сети. При этом должны работать и принтер, и оба компьютера. Сетевой принтер имеет собственную сетевую карту и может подключаться к компьютерной сети прямо через концентратор, а не через компьютер. Скорость передачи информации на такой принтер посредством сетевых соединений гораздо выше, чем посредством LPT или USB-портов. Сетевые принтеры обычно рассчитаны на большую скорость печати (десятки листов в минуту), чем локальные. В результате сетевой принтер способен параллельно обслуживать большое число пользователей.

По технологии печати наиболее известны струйные, лазерные и матричные принтеры. Существуют и менее распространенные технологии печати: сублимационные, термодиффузионные и др.

Струйные принтеры. При струйной печати изображение наносится на бумагу микрокапельками специальных чернил, которые распыляются печатающей головкой из нескольких десятков или сотен мельчайших сопел. Чем мельче капелька, тем выше качество печати. Струйные принтеры (Рисунок 2.25) недорогие. Однако печать на них очень дорогая.

Стоимость чернильных картриджей при печати на струйном принтере за 2-3 года его эксплуатации как правило в несколько раз превосходит стоимость самого принтера. Обычно чем дешевле принтер, тем дороже печать на нем и хуже ее качество. Покупать дешевый струйный принтер разорительно. При фотопечати на струйном принтере требуется специальная очень дорогая глянцевая или матовая фотобумага.

Рисунок 2.25. Струйный принтер

Лазерные принтеры. Печать на лазерных принтерах (Рисунок 2.26) производится мельчайшими частичками специального порошка (тонера), которые запекаются в бумагу (электрически заряженную отрицательно). На бумагу эти частички (электрически заряженные положительно) попадают со специального фотобарабана (также электрически заряженного положительно), на котором они удерживаются в тех местах, где пробежал лазерный луч (нейтрализовавший на этих участках фотобарабана положительный заряд).

В отличие от чернил, которые сохнут, тонер имеет неограниченный срок хранения. Лазерная печать более устойчива, чем струйная, она не выгорает от яркого света, не смывается водой. Качество лазерной печати самое высокое, а ее стоимость самая низкая. В отличие от чернил частички тонера не расплываются на бумаге, следовательно, высокое качество лазерной печати достигается на обычной бумаге. Лазерная печать бесшумная и самая быстрая. Однако сами лазерные принтеры дороже струйных. Особенно дороги цветные лазерные принтеры.

Рисунок 2.26. Монохромный локальный лазерный принтер

Лазерные принтеры обычно имеют наращиваемую кеш-память, т. е. помимо встроенной кеш-памяти в принтере имеются разъемы для вставки дополнительных модулей кеш-памяти. Для нормальной работы лазерного принтера и выполнения им всех указанных в документации функций его кеш-память необходимо нарастить до максимума. Некоторые принтеры используют нестандартные разъемы и соответственно нестандартные модули кеш-памяти. Например, для принтеров HP необходимы нестандартные модули кеш-памяти, которые очень дороги, если их производит HP. Однако модули кеш-памяти для принтеров HP производятся и другими фирмами, например, Viking, Transcend, в этом случае они не хуже по качеству и в несколько раз дешевле. Чаще же всего (например, для принтеров Xerox) используются стандартные компьютерные модули памяти, которые еще дешевле.

Расходными материалами лазерных принтеров являются тонер-картриджи и фотобарабаны. Часто тонер-картридж изначально уже содержит внутри себя фотобарабан, этот вариант является предпочтительным.

Повторная заправка картриджей тонером и чернилами формально запрещена всеми фирмами-производителями принтеров (кроме Xerox), однако в условиях России она широко используется для удешевления печати. Не вызывает проблем повторная заправка тонер-картриджей Xerox и чернильных картриджей Canon.

Рисунок 2.27. Матричный принтер

Матричные принтеры. Печатающая головка матричного принтера имеет ряд иголок (pin), часть из которых выдвигается вперед, а другая часть остается сзади. Этот ряд иголок через красящую ленту бъет по бумаге, где появляются изображения. Так, например, за несколько ударов на бумагу наносится буква. Несколько лет назад матричные принтеры были самыми дешевыми и распространенными. С тех пор цена на лазерные и струйные принтеры уменьшилась в несколько раз, а на матричные осталась такой же. Современные матричные принтеры - сложные в производстве электромеханические устройства (Рисунок 2.27). В настоящее время цена на них в среднем выше, чем на струйные принтеры, но они дешевле монохромных локальных лазерных принтеров. Вместе с тем печать на матричном принтере низкокачественная, очень шумная и медленная. Цена матричной печати ниже струйной, но выше лазерной.

В настоящее время матричные принтеры не являются широко применимыми, они имеют очень узкую сферу применения (это в основном билетные, сберегательные кассы и т. п.) и фактически являются узкоспециализированными.