Внешние интерфейсы компьютера для подключения устройств. Порты компьютера

Уважаемый новичок инфобизнеса, Ваше первое знакомство с устройством персонального компьютера состоялось . Теперь Вы знаете какие компоненты включает системный блок персонального компьютера (ПК), какие внешние устройства к нему подключаются. А как физически подключаются компоненты ПК и внешние устройства? Для этой цели используются

В архитектуре ПК реализован магистрально-модульный принцип построения компьютера. Модульный принцип позволяет изменять конфигурацию компьютера и проводить его модернизацию. Установка дополнительных плат расширения предоставляет такую возможность. Помимо установки необходимых пользователю звуковых карт, видеокарт, внутренних модемов и др., предоставляется возможность подключать дополнительные нестандартные внешние устройства (Web-камеры, цифровые фотоаппараты и пр.).

Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами. Магистральный принцип построения заключается в том, что все устройства управляются и обмениваются информацией через одну общую магистраль (системную шину компьютера), которая включает три шины. Одна шина для обмена данными, другая для передачи адреса, третья – для управления.

Схематично ПК можно представить в таком виде:

Системную шину компьютера (магистраль ) упрощённо можно представить как набор кабелей и электрических проводников на системной плате ПК.

Материнскую плату с используемыми слотами и шинами можно представить :

Северный мост — это системный контроллер. Он отвечает за обмен информацией с процессором, оперативной памятью и видеоадаптером (графическим контроллером).

Южный мост – это функциональный контроллер (контроллер ввода-вывода). К нему через соответствующие разъемы подключаются жесткие диски, оптические накопители, аудиосистема, сетевая плата, клавиатура, мышь и т.д.

В реалии внутри системного блока ПК соединение компонент осуществляется с помощью слотов (специальных разъёмов), кабелей, шлейфов (плоских кабелей), пучков проводов, которые заканчиваются разъёмами:

Сама материнская плата выглядит так:

Внешние устройства подключаются к разъёмам и гнёздам, расположенных на внешней стороне системного блока ПК (задней и лицевой стороны) или ноутбука (по бокам или сзади):

Ответные разъёмы выглядят следующим образом:

Кабели питания (220 в)

Блок питания ноутбук ASUS

Штекеры PS/2 для подключения клавиатуры (фиолетовый) и мыши (зелёный).

LPT- кабель. LPT-порт (параллельный порт) главным образом использовался для подключения принтеров. Современные модели принтеров предусматривают подключение к USB-порту.

COM-порт (последовательный порт) в основном используется для подключения модемов.

Кабель USB. USB-порт был разработан позже вышеназванных портов. Через USB-порт подключаются большинство периферийных устройств: модемы, принтеры, сканеры, флэшки, переносимые жёсткие диски, цифровые фотоаппараты и др.

Кабель VGA. Используется для подключения монитора.

Кабель для подключения к сети Интернет (Интранет) (разъём RJ-45 )

Типы разъёмов слотов , используемые на материнской плате (ISA или EISA, PCI, AGP):

Слоты с разъёмом PCI (мама):

и звуковая карта с разъёмом PCI (папа):

Разъёмы PCI используются для подключения внутреннего модема, звуковой карты, сетевой карты, SCSI-контроллера дисков.

Слоты с разъёмом ISA (мама). Интерфейс ISA устарел. В современных ПК он, как правило, отсутствует.

Диагностическая плата PCISA FlipPOST с разъёмами PCI и ISA (папа) компании PCZWiz

Слот с разъёмом AGP (папа — вверху, мама — внизу).

Интерфейс AGP предназначен для подключения видеоадаптера к отдельной шине, с выходом непосредственно на системную память.

Слот с разъёмом UDMA (папа — справа, мама — слева).

К нему подключаются жёсткие диски и не только.

Следует отметить, что каждый тип слота имеет свой цвет. Открыв доступ к материнской плате, Вы легко можете сориентироваться. Но лучше, чтобы это Вам не пригодилось. А вот кабели, которые подключают внешние устройства к ПК, «надо знать в лицо». Помните, что мама и папа разъёма должны быть одного цвета. Всегда помните о совпадении цвета папы и мамы разъёмов или знайте, что обозначают цвета разъёмов на корпусе ПК (ноутбука).

Взять, к примеру, стандартную звуковую карту:

Линейный выход звука на динамик всегда зелёного цвета.

Линейный вход для усиления звука всегда синего цвета.

Разъём подключения микрофона всегда розового цвета.

Подстать им и штекеры:

Цветовое исполнение разъёмов будет Вам в помощь. Правда, цвета у производителей ПК не унифицированы. Например, у одних разъём подключения клавиатуры может быть фиолетовый, у других – красный или серый. Поэтому обращайте внимание на специальные символы, которыми помечены разъёмы. В этом случае Вам не составит труда узнать :

Интерфейсные кабели внешних устройств уникальны. В другой разъём на ПК Вы его не вставите (конструкция и количество гнёзд разное). Всё это поможет Вам без подсказки кого-либо перемещать Ваш ПК (ноутбук) с места на место. Вы сможете правильно подключать устройства и кабели к ПК. Надеюсь, что изложенный материал Вам в этом поможет.

Теперь Вы знаете, что такое порты ПК, слоты ПК, разъёмы ПК, кабели ПК. Более подробную информацию о разъёмах и их использовании с прекрасной цветной иллюстрацией можно получить

Если Вы новичок независимо от возраста, оставьте, пожалуйста, свой комментарий. А если Вы пенсионер, то отметьте это. Ведь мы с Вами коллеги! Надо помогать друг другу!

Для чего нужны те или иные разъёмы компьютера на его задней стенке? Как подключить монитор? Куда воткнуть микрофон или многоканальную акустику? Обо всём этом читайте в статье, посвящённой компьютерным портам.

Если спросить у людей старшего поколения или не слишком продвинутых пользователей, что такое компьютер, то они, в большинстве своём, покажут нам на монитор. Но, мы-то знаем, что компьютер - это то, что находится внутри системного блока (который некоторые называют процессором:))).

Однако, даже самая совремненная рабочая станция или геймерский ПК не являются самодостаточными и не могут функционировать без подключения к ним различных устройств. Как минимум нам нужен монитор, мышь и клавиатура... Однако, это далеко не всё, что можно подключить к компьютеру. На его задней стенке находится куча разъёмов, позволяющих подсоединить буквально что угодно!

О предназначении самых распространённых портов Вы, скорее всего, знаете, однако у каждого есть пара-тройка "дырок", назначение которых вызывает сомнения. Если хотите узнать всё о компьютерных разъёмах, тогда статья ниже именно для Вас.

Минимальный набор разъёмов

Набор портов на задней стенке компьютера у всех может быть разным. Это зависит от того, насколько старый ПК, кто является производителем материнской платы или какие карты расширения у Вас установлены. Однако, есть некоторые разъёмы, которые присутствуют у всех:

1. Порты PS2 для мыши и клавиатуры (в современных ПК могут отсутствовать или быть представлены одним совмещённым портом).
2. Разъём подключения стандартного монитора (VGA или DVI).
3. Сетевой порт стандарта RJ-45 для подключения к Интернету или локальной сети.
4. Несколько универсальных USB-портов.
5. Разъёмы аудиокарты (если установлена).

В этот список можно также добавить разъём подключения в электросеть на блоке питания (обычно находится в самом верху системного блока). Однако, по-сути, он не служит для подсоединения к компьютеру какой-либо периферии и должен быть априори, чтобы обеспечить работу ПК.

Все вышеперечисленные порты обычно имеются на материнской плате. Однако, существуют платы, на которых, например, нет отдельных разъёмов под мышь и клавиатуру или отсутствуют разъёмы видео-/аудиокарт. В таком случае недостающие порты можно компенсировать только подключением соответствующих плат расширения с ними. Без них работать за ПК не выйдет.

Правда, есть один нюанс. Вместо подключения новых плат можно воспользоваться внешними девайсами, заменяющими их по функционалу. Подключить такие девайсы (например, USB-мышь и клавиатуру или внешнюю видеокарту) к компьютеру можно при помощи универсальных портов.

Универсальные разъёмы

Последовательный порт

Ещё когда о персональных компьютерах не было и речи, разработчики уже задумались над созданием универсального интерфейса для подключения различных периферийных устройств. Так в конце 1969 года появился стандарт RS-232 (сокр. англ. "Recommended Standard"), который являл собой 9-контактный (реже 25-контактный) разъём, получивший в обиходе название COM-порт или последовательный порт:

Изначально COM-порт (от англ. "communications port") использовался для подключения к компьютеру консоли, заменявшей монитор. С появлением традиционных дисплеев к нему стали подключать мышь или модем. А с распространением ПК последовательный порт начали широко использовать для подключения различной техники, вроде сканеров штрих-кодов, кассовых аппаратов, консолей видеонаблюдения и т.п.

В наше время этот разъём практически не используется, поскольку был вытеснен более передовым USB-портом. На различных же предприятиях, где RS-232 ещё в ходу, часто используют внешний COM-порт в виде USB-переходника.

Параллельный порт

Ещё одним анахронизмом, который можно встретить на некоторых материнских платах, является так называемый, параллельный порт или LPT (сокр. англ. "Line Print Terminal" - "порт терминала печати"):

Как видно из названия, данный разъём изначально (в 1981-году) был разработан как стандартизированный порт подключения принтеров, сканеров и подобных им устройств. Своё простонародное название "параллельный" этот порт заслужил тем, что, в отличие от COM-порта, мог передавать параллельно несколько потоков данных.

Стандартный LPT-разъём, который обычно можно встретить на не слишком старых ПК, имеет 25 контактов. Из-за этого его часто путают с 25-пиновым COM-портом. Однако, между ними есть существенная разница: COM-порт - всегда имеет тип "папа" (со штырьками), а LPT - "мама" (с дырочками):

Как и последовательный, параллельный порт со временем стал использоваться не только для подключения принтеров. С его помощью, например, можно было организовать прямую передачу данных с компьютера на компьютер, подсоединять запоминающие устройства, а также различные контрольно-измерительные и сигнальные приборы.

USB

В современных компьютерах параллельный порт, как и последовательный, практически повсеместно вытеснили более скоростные и современные разъёмы. Основным из них, без сомнения, можно назвать USB (сокр. англ. "Universal Serial Bus" - "универсальная последовательная шина"), который появился в 1995 году и актуален по сей день:

Как видно из названия, USB передаёт данные последовательно, однако, с более высокой частотой, нежели устаревший COM-порт. За счёт этого в современных соединениях на базе USB 3.0 становится реальным достижение скоростей передачи данных вплоть до 10 Гбит/с (режим Super-speed). Правда, наиболее распространённый USB 2.0 работает значительно медленнее и обеспечивает один из трёх режимов:

• Low-speed - от 10 до 1500 килобит в секунду (принтеры, сканеры, мышки и другие устройства ввода).
• Full-speed - от 0.5 до 12 мегабит в секунду (устройства видеозахвата, внешние аудиокарты, современные принтеры и сканеры).
• High-speed - от 25 до 480 мегабит в секунду (внешние видеокарты, внешние жёсткие диски).

Модификаций у USB-портов существует довольно много, что свидетельствует об их востребованности и популярности, однако в компьютерах обычно можно встретить только разъёмы типа А. На материнских платах, которые выпускались до 2011 года можно встретить только порты USB 2.0, однако, современные ПК могут быть оснащены и портами USB 3.0, которые имеют синюю или красную маркировку.

USB поистине универсален. Имея всего 4 проводника (в версии 3.0 добавили ещё 5), этот разъём позволяет одновременно передавать и получать данные, а также осуществлять питание подключаемых устройств током в 5 вольт (500 миллиампер для версии 1.0-2.0 и до 1 ампера для 3.0). Это позволило применять USB практически в любых устройствах, которые только можно подключить к ПК.

FireWire

Однако, не один лишь USB актуален сегодня. В том же 1995 году на свет появилась спецификация IEEE 1394, которая получила известность под маркой FireWire от всем известной компании Apple:

Изначально FireWire задумывался как скоростной внешний интерфейс для передачи и обработки мультимедиа-данных на лету. Этому способствовала пропускная способность от 100 до 400 мегабит в секунду. Впоследствии скорость была повышена сначала до 800 Мбит/с, а позже до 3.2 Гбит/с. Это позволило использовать порт для создания гигабитных локальных сетей и подключения внешних жёстких дисков.

Несмотря на хороший потенциал и явный выигрыш в скорости передачи данных, FireWire всё же распространён гораздо меньше, нежели USB. А с приходом высокоскоростного USB 3.0 можно предположить, что данный разъём так и останется нишевым, и будет использоваться только в профессиональной аппаратуре.

eSATA

Ещё одним "игроком" в борьбе за универсальность среди портов компьютера является разъём eSATA (от англ. "external SATA" - "внешний SATA"), появившийся на рынке в 2004-2005 годах, почти на 10 лет позже USB и FireWire:

Этот порт предназначен в первую очередь для подключения внешних жёстких дисков и обеспечивает скорость передачи данных до 3 Гбит/с. В начале разработки порт (как и обычный внутренний SATA) не имел собственного питания, однако, практически все современные материнские платы с данным разъёмом используют спецификацию eSATAp ("p" - "power").

Характерной особенностью eSATAp является совместимость со стандартными штекерами USB типа А. Внутренняя шина разъёма имеет аналогичную 4-контактную распайку и обеспечивает питание +5 Вольт. На внешние же клеммы в боковых выемках порта подаётся напряжение +12 Вольт. Правда, в ноутбуках их нет из-за нерациональности: максимальное выходное напряжение стандартных лептопов обычно не превышает 5 Вольт.

eSATA вряд ли составит сильную конкуренцию USB и FireWire в плане многофункциональности, но в деле подключения жёстких дисков у него есть огромное преимущество. Дело в том, что при подключении внешних запоминающих устройств по тому же USB сигнал должен перекодироваться в команды SATA или PATA. На что уходит дополнительное время. eSATA же передаёт данные сразу в SATA-формате, поэтому никаких задержек не происходит.

Разъёмы видеокарты

Итак, с основными распространёнными универсальными разъёмами на задней стенке компьютера, надеюсь, мы разобрались. А теперь настал черёд разобраться с портами более специализированного назначения. И в первом ряду здесь идут интерфейсы подключения монитора, которые имеются на видеокарте ПК.

Первым делом следует сказать, что видеокарты могут быть встроенными (интегрированными), дискретными (обычно на шине PCI-Express) или внешними (подключаются по USB или FireWire). Самым производительным решением являются отдельные видеокарты, которые поставляются в виде платы расширения под внутренний порт PCI-Express:

Преимущество интегрированных видеокарт в готовности компьютера к подключению монитора уже "из коробки", а также в том, что они, как правило, потребляют значительно меньше энергии, нежели дискретные. Отдельные же видеокарты являются лучшими по производительности, поскольку либо не расходуют ресурсы ПК вовсе, либо используют незначительное количество оперативной памяти для кеша.

Внешние видеокарты обычно используются владельцами ноутбуков со слабой встроенной графикой для игр или работы с видео и 3D. Они в теории могут быть не хуже дискретных, однако тут свои ограничения может накладывать тип подключения. Например, внешняя видеокарта той же модели, что и дискретная, подключённая через порт USB 2.0 будет работать значительно медленнее...

Естественно, что в зависимости от типа Вашей видеокарты на ней могут присутствовать или отсутствовать некоторые разъёмы. Рассмотрим вкратце их все.

VGA (D-Sub)

Одним из самых старых (разработан в 1987 году) портов видеокарт является 15-пиновый аналоговый видеовыход VGA (сокр. англ. "Video Graphics Adapter" - "адаптер видео графики") или D-Sub (от англ. "D-subminiature" - "D-образный субминиатюрный"):

Этот порт обычно присутствует в качестве единственного видеовыхода во встроенных видеокартах (хотя современные интегрированные карты могут быть оснащены и другими разъёмами). Он позволяет подключать к компьютеру ЭЛТ-мониторы, а также большинство ЖК-дисплеев и проекторов. Максимальное разрешение видео с порта - 1280×1024 пикселя.

S-Video (S-VHS)

Ещё одним стареньким аналоговым портом, который часто встречается на видеокартах, является разъём S-Video (сокр. англ. "Separate Video" - "раздельное видео"):

Данный порт был разработан в конце 80-х компанией JVC для подключения к ПК их видеомагнитофонов и видеокамер. Своё название разъём получил за то, что позволял передавать раздельно такие компоненты видеосигнала как яркость и цветность. За счёт этого получаемую картинку можно было довольно гибко настраивать, регулируя отдельно её цвета и насыщенность.

По сути, данный разъём был одной из первых попыток создать нечто, вроде, карты видеозахвата для оцифровки аналогового видеосигнала. На то время пропускной способности S-Video было достаточно для передачи обычного телевизионного сигнала (для современного HDTV разъём, увы, непригоден).

Порт изначально существовал в 4-пиновом исполнении, а в 90-х появилась его расширенная версия на 7 контактов. Эта версия позволила реализовать прямую совместимость S-Video с композитными разъёмами бытовой техники (телевизоры, видеомагнитофоны и камеры) типа RCA ("тюльпан").

DVI (сокр. англ. "Digital Visual Interface" - "цифровой видеоинтерфейс")

В 1999 году, когда стало окончательно ясно, что будущее не за аналоговыми технологиями, а за цифровыми, производители мониторов решили, что VGA (1987-го года выпуска) устарел и выдали новый стандарт, который получил название DVI:

DVI-порты существуют двух типов: DVI-I (с поддержкой аналогового сигнала стандарта VGA) и DVI-D (поддерживают только цифровой сигнал). Они отличаются наличием (или отсутствием) четырёх дополнительных контактных гнёзд в левой части. Зато штекеров к DVI-разъёмам имеется аж 5 видов:

1. DVI-I Dual Link - штекер с самым полным набором контактов. Поддерживает передачу по одному аналоговому и двум цифровым каналам.
2. DVI-I Single Link - отсутствует 9 центральных контактов. Поддерживает передачу по одному аналоговому и одному цифровому каналу.
3. DVI-A - штекер для передачи данных только по одному аналоговому каналу. Используется в переходниках DVI-VGA.
4. DVI-D Dual Link - удалены четыре контакта в левой части. Поддерживает передачу только по двум цифровым каналам.
5. DVI-D Single Link - удалены четыре контакта в левой части и 9 в центральной. Поддерживает передачу только по одному цифровому каналу.

Современные видеокарты обычно комплектуются разъёмом DVI-I, к которому можно подключить любые DVI-штекеры. Однако, иногда на совместимости с аналоговыми устройствами экономят и ставят DVI-D. В этом случае Вы сможете подключить к компьютеру только полностью цифровой монитор. Максимальное разрешение видео с порта - 2560×1600 пикселей.

HDMI (сокр. англ. "High Definition Multimedia Interface" - "мультимедийный интерфейс высокого разрешения")

Внедрение DVI решило проблему прямой передачи цифрового видеосигнала на монитор. Однако, на практике разъём получился довольно громоздким и не совсем удобным. Поэтому уже в 2002 году ассоциацией, в которую входили такие крупные компании как Hitachi, Panasonic, Philips, Sony и другие был разработан и внедрён новый стандарт HDMI:

Порт HDMI избавился от поддержки аналоговых устройств, почти вдвое уменьшился в размерах и обрёл способность передавать не только видеосигнал, но и многоканальный звук. По сути, HDMI стал цифровым аналогом таких стандартов как SCART и RCA (в простонародье "тюльпан").

По техническим характеристикам HDMI представляет собой тот же DVI-D, но с дополнительными звуковыми проводниками. Максимальное разрешение видео с порта - 2560×1600 пикселей.

DisplayPort (с англ. "разъём дисплея")

На сегодняшний день самым новым и перспективным является, разработанный в 2006 году, разъём DisplayPort:

Как и HDMI, DisplayPort может передавать одновременно и звук, и видеосигнал. Однако, максимальное разрешение видео у него выше и составляет 3840×2400 пикселей. Также, за счёт повышенной пропускной способности, DisplayPort может передавать 3D-видеосигнал на телевизор или монитор.

Существовала также версия разъёма miniDP, однако, на сегодняшний день она практически не используется. Встретить такие порты можно, разве, в ноутбуках MacBook от компании Apple. Обычный же DisplayPort с 2010 года является практически обязательным разъёмом, поэтому его можно встретить как на современных видеокартах, так и на любой видеоаппаратуре.

Разъёмы аудиокарт

Если разъёмы видеокарт различаются по своему внешнему виду и можно сразу определить, что за порт перед нами, то на звуковых картах почти все гнёзда представляют собой обычные "мини-джеки". Осложняется всё ещё и тем, что каждый порт имеет одностороннюю передачу данных только на вход или на выход.

Обычно разобраться в разъёмах позволяет цветовая маркировка портов. Однако, есть аудиокарты, где все разъёмы, например, чёрного цвета и понять, где и что можно только по надписям или инструкции. Попробуем всё же разобраться, объединив знания о цветовой и текстовой маркировках.

MIDI-порт (от англ. "Musical Instrument Digital Interface" - "цифровой интерфейс музыкальных инструментов")

Начнём, пожалуй, c одного из самых старых и заметно отличающихся внешне разъёмов - игрового порта:

Порт имеет маркировку DA-15 (15 пин) и изначально разрабатывался в 80-х годах для подключения различных игровых манипуляторов, типа джойстик. С распространением технологии MIDI данный порт также приспособили для подключения музыкальных инструментов (в основном синтезаторов). Для этого использовался специальный MIDI-кабель с переходником на штекеры DIN-5.

В наше время джойстики и большинство музыкальных инструментов перешло на USB-шину, поэтому сегодня MIDI-порт встречается нечасто.

S/PDIF или S/P-DIF (сокр. англ. "Sony/Philips Digital Interface Format" - "формат цифрового интерфейса Sony/Philips")

В 90-х годах персональные компьютеры и полупрофессиональная бытовая электроника начали широко распространяться во всём мире. Возникла необходимость их коммутации, поэтому примерно в это время топовые звуковые карты стали оснащаться помимо прочих разъёмов ещё и портом S/P-DIF:

Данный порт предназначен для подключения аудиоаппаратуры (или аудиовыходов видеокамер и видеомагнитофонов) посредством одного из двух типов кабелей: оптического (спецификации TOSLINK) или электрического коаксильного (спецификации RCA ("тюльпан")).

В наше время S/PDIF применяется в основном для вывода звука ПК на звуковоспроизводящую аппаратуру полупрофессионального и профессионального уровней. Поддерживает передачу объёмного звука в форматах Dolby Digital и Digital Theatre System (DTS).

Mini-Jack

Вот мы и подошли к тем разъёмам, которые есть на любой звуковой карте (если это не узкоспециализированная профессиональная плата для S/PDIF, конечно). Я имею в виду те разноцветные мини-джеки, которых обычно имеется от 1 до 6 (бывает также 8 и даже 12, но это частные случаи, которые не так распространены):

Самыми распространёнными наборами мини-джеков являются 1, 3 и 6. В случае наличия только одного порта, он обычно предназначен для подключения колонок или наушников и называется линейным выходом. В некоторых ноутбуках линейный выход объединяется с входом для микрофона за счёт дополнительного контакта.

Конфигурация из 3-х мини-джеков - самая распространённая на недорогих и встроенных аудиокартах. Обычно они реализуют линейный выход (светло-зелёного цвета), а также линейный (голубой) и микрофонный (розовый) входы. Разница между линейным и микрофонным входами в том, что звук, получаемый микрофонным, проходит дополнительную обработку (шумоподавление), а в линейном никаких обработок нет.

Наконец, существуют аудиокарты с 6-ю мини-джековыми разъёмами. Здесь, добавляется три дополнительных выхода, которые позволяют подключить к ПК акустическую систему стандарта 5.1 или 7.1. Цветовая маркировка дополнительных портов у разных фирм производителей может быть разной, но чаще всего имеем чёрный, оранжевый и серый. В них подключаются боковые колонки акустики, сабвуфер и задние колонки соответственно.

Если все разъёмы на звуковой карте одного цвета, то они обязательно будут снабжены надписями с условными обозначениями портов:

1. Микрофонный вход: Mic In или Mic.
2. Линейный вход: Line In или Line.
3. Линейный выход: Line Out, Out, Speaker или Front (подразумеваются фронтальные колонки многоканальной акустики).
4. Выход на боковые колонки: Side Out или Side.
5. Выход на сабвуфер: Sub Out, Sub или Sbw.
6. Выход на задние колонки: Rear Out или Rear.

Ориентируясь на вышеупомянутые надписи, Вы сможете без особых проблем подключить к компьютеру любые звуковые устройства.

Выводы

Изначально мною планировалось написать небольшую обзорную статью о наиболее распространённых разъёмах компьютера. Однако, при более тщательном изучении темы начало всплывать множество нюансов, не упомянув о которых, я бы не мог сказать, что рассказал всё самое главное. Таким образом, статья получилась довольно увесистой...

К сожалению, рассмотреть все возможные порты даже в рамках получившейся "простыни" никак нельзя. Поэтому я ограничился только теми, которые можно встретить на компьютерах чаще всего, уделив пристальное внимание мультимедийным и универсальным разъёмам. На практике же при помощи дополнительных плат расширения Вы можете оснастить свой компьютер буквально любым нужным Вам интерфейсом!

Надеюсь, статья будет полезной и пригодится кому-нибудь, кто задумает подключить к ПК то или иное устройство. За сим откланиваюсь и желаю всем поменьше путаницы в компьютерных делах и в жизни вообще:)

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Твитнуть

Плюсануть

В этой статье я попытаюсь на пальцах объяснить, что такое компьютерные порты, как они используются, для чего нужны и чем может быть опасно оставлять неиспользуемые порты открытыми. Давайте представим себе страну, пусть это будет Испания. Она омывается морями и океанами и конечно же имеет много морских портов.

Каждый порт специально оборудован для приема различных грузов. Суда, приходящие из различных стран мира заходят в порты на разгрузку или погрузку. Обычно каждый из этих кораблей имеет пункт (порт) назначения. Например судно из Южной Африки постоянно приходит на разгрузку в порт Cartagena и никогда ни в один из других портов. Несмотря на то, что в Испании существуют специально оборудованные порты, практически каждое судно может бросить якорь в любой бухте, например у города Bilbao, взять на борт груз и спокойно уплыть. Для того чтобы этого не произошло нужно иметь хорошую пограничную команду, которая будет постоянно контролировать береговую линию и не даст привести в страну или вывезти из нее груз.

Страны и океаны это конечно все интересно, но цель у нас немного иная, поэтому теперь попробуем провести параллель с вашим компьютером. Ваш компьютер после выхода в интернет становится похож на страну из нашего примера. Он получает IP и становится известным в сети под этим именем. Ваш компьютер так же как и в примере имеет множество портов.

Многие программы, которые работают с сетью рассчитаны на подключение к определенным портам. Как видно из рисунка, интернет браузеры, например Internet Explorer, используют в своей работе порт 80. Почтовые программы, например Outlook Express, используют 2 порта, для отправки почты порт 25 и для приема 110 порт. Если вы установите программу для обмена файлами emule, то она откроет, необходимые для своей работы порты 4662 и 4672. Таким образом, если ваш компьютер не защищен, то каждая программа, установленная на вашем компьютере сможет открыть, необходимый ей порт. Точно также любая программа извне может подключиться к любому порту вашего компьютера. Например, вам могут одним из многих способов подбросить программу – трояна (пример - I-Worm.MyDoom), которая откроет на вашем компьютере порт (пример - 3127), через который спокойно вынесет всю вашу важную информацию. Чтобы этого не произошло необходимо пользоваться программами, которые предназначены для закрытия неиспользуемых портов. Такие программы называют Firewalls. Что это за программы и как с ними работать мы узнаем с вами в следующей статье. А пока проверьте ваш компьютер на наличие открытых, наиболее опасных портов, это вы сможете

В компьютерных сетях порт является конечной точкой связи в операционной системе. Этот термин используется также для аппаратных устройств, но в программном обеспечении это логическая конструкция, которая идентифицирует конкретный процесс или вид услуг.

Порт всегда связан с IP-адресом хоста и типом и, таким образом, завершает назначение адреса сеанса связи. Он идентифицируется для каждого адреса и протокола с помощью 16-битного числа, широко известного как номер порта. Конкретные номера портов часто используются для определения конкретных услуг. Из тысяч перечисленных 1024 хорошо известных номера портов защищены в соответствии с соглашением, чтобы определить конкретные типы услуг на хосте. Протоколы, которые в основном используют порты, служат для управления процессами (например, протокол управления передачей (TCP) и User Datagram Protocol (UDP) из комплекта протоколов Internet).

Значение

TCP-порты не нужны по прямым ссылкам типа «точка-точка», когда компьютеры на каждом конце могут работать только с одной программой одновременно. Они стали необходимы после того, как машины оказались способны выполнять более одной программы в одно время, и оказались подключены к современным сетям с пакетной коммутацией. В модели клиент-серверной архитектуры приложения, порты и сетевые клиенты подключаются к инициации обслуживания, предоставляют услуги мультиплексирования, после того как первоначальный обмен данными связывается с известным номером порта, и он освобождается путем переключения каждого экземпляра обслуживания запросов к выделенной линии. Происходит подключение к конкретному номеру, и благодаря этому дополнительные клиенты могут обслуживаться без ожидания.

Детали

Протоколы передачи данных - Transmission Control Protocol (TCP) и User Datagram Protocol (UDP) - применяются для того, чтобы указать номер порта назначения и источник в своих заголовках сегментов. Номер порта представляет собой 16-разрядное целое число без знака. Таким образом, он может быть в диапазоне от 0 до 65535.

Тем не менее TCP-порты не могут использовать номер 0. Порт источника для UDP не обязателен, и значение, равное нулю, означает его отсутствие.

Процесс связывает свои входные или выходные каналы через интернет-сокет (тип дескриптора файла) посредством транспортного протокола, номера порта и IP-адреса. Этот процесс известен как связывание, и он дает возможность передачи и приема данных через сеть.

Операционной системы отвечает за передачу исходящих данных из всех портов приложений в сеть, а также переадресацию прибывающих сетевых пакетов (путем сопоставления IP-адреса и номера). Только один процесс можно привязать к определенному IP-адресу и комбинации портов, используя один и тот же транспортный протокол. Общие сбои приложений, которые иногда называют порт-конфликтами, возникают, когда несколько программ пытаются связаться с одними и теми же номерами портов на том же IP-адресе, используя тот же протокол.

Как они используются

Приложения, реализующие общие службы, часто используют специально зарезервированный и хорошо известный список портов TCP и UDP для приема запросов на обслуживание от клиентов. Этот процесс известен как прослушивание, и он включает в себя получение запроса с хорошо известного порта и установления диалога между сервером и клиентом «один-к-одному», с использованием одного и того же номера локального порта. Другие клиенты могут продолжать подключаться - это возможно, так как соединение TCP идентифицируется как цепочка, состоящая из локального и удаленного адресов и портов. Стандартные порты TCP и UDP определяются по соглашению под контролем Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

Ядро сетевых сервисов (в первую очередь, WorldWideWeb), как правило, использует небольшие номера портов - меньше, чем 1024. Во многих операционных системах требуются специальные привилегии для приложений для привязки к ним, потому что они часто считаются критическими для функционирования IP-сетей. С другой стороны, конечный клиент соединения, как правило, применяет большое их количество, выделенных для краткосрочного использования, поэтому существуют так называемые эфемерные порты.

Структура

TCP-порты закодированы в заголовке пакета транспортного протокола, и они легко могут быть интерпретированы не только передающим и принимающим компьютерами, но и другими компонентами сетевой инфраструктуры. В частности межсетевые экраны, как правило, настроены различать пакеты в зависимости от их источника или номеров порта назначения. Перенаправление является классическим примером этому.

Практика попыток подключения к диапазону портов последовательно на одном компьютере известна как их сканирование. Это, как правило, связано либо с попытками злонамеренного сбоя, либо же сетевые администраторы ищут возможные уязвимости, чтобы помочь предотвратить такие нападения.

Действия, направленные на то, как часто контролируются и регистрируются с помощью компьютеров. Такая техника использует ряд запасных соединений, для того чтобы обеспечить бесперебойное соединение с сервером.

Примеры использования

Самым главным примером, где активно используются порты TCP/UDP, является почтовая система Интернет. Сервер применяется для работы с электронной почтой (отправкой и получением), и в целом нуждается в двух услугах. Первый сервис используется для транспортировки по электронной почте и с других серверов. Это достигается с помощью Как правило, приложение-служба SMTP прослушивает TCP-порт номер 25 с целью обработки входящих запросов. Другая услуга представляет собой POP (полностью - Post Office Protocol) либо IMAP (или Internet Message Access Protocol) который необходимы для клиентских приложений в электронной почте на машинах пользователей, чтобы получать с сервера сообщения электронной почты. Службами POP прослушиваются номера с TCP-порта 110. Вышеуказанные службы обе могут запускаться на одном и том же хост-компьютере. Когда это происходит, номер порта отличает сервис, запрошенный удаленным устройством - ПК пользователя либо каким-либо иным почтовым сервером.

В то время как номер порта прослушивания сервера корректно определен (IANA называет их хорошо известными портами), данный параметр клиента часто выбирается из динамического диапазона. В некоторых случаях клиенты и сервер по отдельности используют определенные TCP-порты, назначенные в IANA. Наглядным примером может служить DHCP, где клиентом во всех случаях используется UDP 68, а сервером - UDP 67.

Применение в URL-адресах

Номера портов иногда хорошо видны в Интернете или других унифицированных указателях информационных ресурсов (URL). По умолчанию HTTP использует а HTTPS - 443. Вместе с тем существуют и другие вариации. Например, URL-адрес http://www.example.com:8080/path/ указывает, что веб-браузер подключается к 8080 вместо сервера HTTP.

Список портов TCP и UDP

Как уже было отмечено, Internet Assigned Numbers Authority (IANA) несет ответственность за глобальную координацию DNS-Root, IP-адресации и других ресурсов Интернет-протокола. Это включает в себя регистрацию часто используемых номеров портов для известных интернет-сервисов.

Номера портов разделены на три диапазона: хорошо известные, зарегистрированные и динамические или частные. Хорошо известные (также известные как системные) - это имеющие номера от 0 до 1023. Требования, предъявляемые к новым назначениям в этом диапазоне, являются более строгими, чем для других регистраций.

Широко известные примеры

Примеры, находящиеся в данном списке, включают в себя:

• TCP 443 порт: HTTP Secure (HTTPS).
• 22: Secure Shell (SSH).
• 25: Простой протокол передачи почты (SMTP).
• 53: Система доменных имен (DNS).
• 80: Протокол передачи гипертекста (HTTP).
• 119: Протокол передачи сетевых новостей (NNTP).
• 123: Протокол сетевого времени (NTP)..
• 143: Internet Message Access Protocol (IMAP)
• 161: Простой протокол управления сетью (SNMP)1.
• 94: Internet Relay Chat (IRC).

Зарегистрированные порты содержат номера от 1024 до 49151. IANA поддерживает официальный список известных и зарегистрированных диапазонов. Динамические или частные - от 49152 до 65535. Один из вариантов использования этого диапазона предназначен для временных портов.

История создания

Концепция номера порта была создана ранними разработчиками ARPANET в условиях неформального сотрудничества авторов программного обеспечения и системных администраторов.

Термин «номер порта» еще не использовался в то время. Номерной ряд для удаленного хоста был 40-битным числом. Первые 32 бита были похожи на сегодняшний IPv4-адрес, но при этом наиболее значимыми были первые 8 бит. Наименее значительная часть числа (биты с 33 по 40) обозначали другой объект, который назывался AEN. Это и есть прототип современного номера порта.

26 марта 1972 года было впервые предложено создание каталога номеров сокета в RFC 322. призвали описать каждый постоянный номер на предмет его функций и сетевых услуг. Этот каталог был впоследствии опубликован в RFC 433 в декабре 1972 года и включал в себя список хостов, их номера портов и соответствующую функцию, используемую на каждом узле в сети. В мае 1972 года впервые были задокументированы официальные назначения номеров портов, сетевых служб, а также предложена специальная административная функция для ведения этого реестра.

Первый список TCP-портов имел 256 значений AEN, которые были разделены на следующие диапазоны:

• От 0 до 63: стандартные функции всей сети
• От 64 до 127: хост-специфичные функции
• От 128 до 239: зарезервированные для будущего использования
• От 240 до 255: любая экспериментальная функция.

Служба Telnet получила первое официальное присвоение значения 1. В начале существования ARPANET термином AEN также называли имя сокета, которое использовалось с первоначальным протоколом соединения (MSP) и компонентом программы управления сетью (NCP). При этом NCP был предшественником современных Интернет-протоколов, использующих порты TCP/IP.

15. Внешняя память компьютера. Различные виды носителей информации, их характеристики (информационная емкость, быстродействие и т.Д.).

Основное назначение внешней памяти компьютера – долговременное хранение большого количества различных файлов (программ, данных и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов:

Накопители на гибких магнитных дисках

Накопители на жестких магнитных дисках (

Накопители DVD-ROM

Накопители CD-ROM

16. Что такое bios и какова его роль в первоначальной загрузке компьютера? Каково назначение контроллера и адаптера.

BIOS (англ. BasicInput-OutputSystem - базовая система ввода-вывода, БСВВ) - программа, находящаяся в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве) персонального компьютера и исполняющаяся при включении питания. Главная функция BIOS - подготовить компьютер к тому, чтобы основное программное обеспечение (в большинстве случаев это операционная система), записанное на различных носителях (жёсткий диск, дискета или компакт-диск) либо доступное через сеть, могло стартовать и получить контроль над компьютером.

Контроллер (англ. controller - регулятор, управляющее устройство) - устройство управления в электронике и вычислительной технике:

Адаптер (англ. adapter, от лат. adapto - приспособляю) - приспособление, всякое законченное устройство или деталь, предназначенные для соединения устройств, не имеющих иного совместимого способа соединения.

17. Что такое порты устройств. Опишите основные виды портов задней панели системного блока.

Порт устройства - микросхема или зарезервированная область адресов оперативной памяти:

Позволяющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам процессора.

Различают последовательные и параллельные порты.

параллельные (LPT1-LPT4), к ним обычно присоединяют принтеры и сканеры;

последовательные асинхронные порты (COM1-COM4), к ним подсоединяются мышь, модем и т. д.;

игровой порт – для подключения джойстика;

порт USB (USB 2) – недавняя разработка - порт с наивысшей скоростью ввода-вывода, к нему подключаются новые модели принтеров, сканеров, модемов, мониторов и т.д…

18. Монитор: типологии и основные характеристики компьютерных дисплеев.

Монитор - основное периферийное устройство отображения видимой компьютером информации.

1. Основные параметры мониторов

Соотношение сторон экрана - стандартный (4:3), широкоформатный (16:9, 16:10) или другое соотношение (например 5:4)

Размер экрана - определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах

Разрешение - число пикселей по вертикали и горизонтали

Глубина цвета - количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного)

Размер зерна или пикселя

Частота обновления экрана (Гц)

Время отклика пикселей (не для всех типов мониторов)

Угол обзора

Мониторы бываю:

Цифровые

Под цифровыми мониторами понимаются устройства отображения зрительной информации на основе электронно-лучевой трубки, управляемой цифровыми схемами.

Аналоговые

Электронно-лучевая трубка мониторов данного типа управляется аналоговыми сигналами, поступающими от видеоадаптера.

Жидкокристаллические

Экран жидкокристаллического дисплея (ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые изменяют свои оптические свойстве в зависимости от прилагаемого электрического заряда. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому ЖКД нуждаются в подсветке или во внешнем освещении. Основным достоинством ЖКД являются их габариты (экран плоский).

Газоплазменные

Газоплазменные мониторы состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электрических импульсов. Такие мониторы не имеют недостатков

19. Приведите основные описательные характеристики компьютера (характеристика процессора, объем оперативной и внешней памяти, мультимедийные и сетевые возможности, периферийные и другие составляющие).

Основные характеристики компьютера (разрядность, тактовая частота, объем оперативной и внешней памяти, производительность и др.)

Микропроцессор - основная микросхема ПК. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора - тактовая частота. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность компьютера.

Оперативная память (ОЗУ), в которой хранятся данные и команды в то время, когда компьютер включен. Для длительного хранения данных и программ широко применяются жесткие диски (винчестеры). Выключение питания компьютера не приводит к очистке внешней памяти. Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах.

Видеоадаптер - внутренне устройство, устанавливается в один из разъемов материнской платы, и служит для обработки информации, поступающей от процессора или из ОЗУ на монитор, а так же для выработки управляющих сигналов.

Сетевая карта (или карта связи по локальной сети) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга.

Для транспортировки данных используют дискеты и оптические диски (CD-ROM, DVDROM, BD-ROM

Системный блок - основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключающиеся к системному блоку снаружи, считаются внешними.

В системный блок входит процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, на оптический дисках и некоторые другие устройства.Самыми медленными из них по скорости обмена данными являются гибкие диски (0,05 Мбайт/с), а самыми быстрыми - жесткие диски (до 100 Мбайт/с).Жёсткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ

Монитор - устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода.

Мышь - устройство «графического» управления. В настоящее время широкое распространение получили оптические мыши, в которых нет механических частей. Современные модели мышей могут быть беспроводными, т.е. подключающимися к компьютеру без помощи кабеля.

Периферийными называют устройства, подключаемые к компьютеру извне

Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей.