Понятие архитектуры
Архитектура (от лат. architectur, archi - главный, tektos - строить, возводить) - зодчество, искусство проектировать и строить1. Архитектура способна выражать в объемных конструкциях представления человека о мире, времени, пространстве, искусстве, природе и чувствах. Архитектуру справедливо считают синтезом искусства, науки и производства. Именно эти три компонента, взаимодействуя друг с другом, образуют основу конструкторской деятельности. Архитектура, в отличие от графики и живописи, не изображает пространственный мир на двухмерной картинной плоскости, а создает из геометрических объемов замкнутую пространственную среду в виде различных сооружений.
На сегодняшний день существует множество определений архитектуры, которые условно можно разделить на ряд направлений.
Архитектура как часть искусственной природы , т. е. определенной среды, в которой живет и действует человек. В этом случае объектами архитектуры выступают градостроительство и крупные комплексы, включающие элементы различного функционального назначения; жилые районы, зоны отдыха, вокзалы, аэропорты, порты, многоуровневые стоянки, сложные пешеходные развязки.
Двойственность архитектуры . Выделение двух сфер человеческого фактора (материального и духовного). Объекты архитектуры в данном случае также рассматриваются двусторонне. Так, конструкции относят к материальной сфере, а их художественно-эстетические характеристики - к духовной.
Архитектура как совокупность пользы, прочности и красоты . Эти три компонента со времен римского строителя и теоретика архитектуры Марка Полиона Витрувия считаются актуальными и основополагающими при возведении любого архитектурного сооружения. Подтверждение этих слов мы можем найти в Советском энциклопедическом словаре, где архитектура определяется как художественно осмысленная конструкция, создаваемая человеком в различных жизненных целях (функциональности, конструктивности, эстетичности). Таким образом, здесь обнаруживаются все компоненты триады Витрувия.
1. Борев Ю. Б. Эстетика: в 2 т. - Смоленск, 1997. - Т. 2.
В теории и практике архитектуры долгое время ее художественная и материальная стороны определялись как отдельные области человеческой деятельности. В связи с этим вопрос о соотношении пользы и красоты приобрел значительную остроту. Каждая эпоха стремилась найти свое соотношение между этими компонентами. В XX в., с одной стороны, ставится проблема соотношения архитектурной формы сооружения и его функционального назначения, с другой - для промышленных сооружений, где функциональное назначение доминирует, актуально определение взаимосвязующих отношений между конструктивной стороной архитектуры и архитектурными формами. Таким образом, постепенно складывались различные виды архитектуры.
Виды архитектуры
По целевому назначению 1:
- жилищная (многоэтажные жилые дома, жилые комплексы, коттеджи, дачи, общежития, гостиницы и т.д.);
- промышленная (заводы, фабрики, склады, мастерские, комбинаты, фермы, хранилища и т. д.);
-декоративная (лестницы, фонтаны, беседки, мосты, арки);
- общественно-гражданская:
культовые сооружения (церкви, храмы, соборы, мечети, синагоги, молельные дома и т.д.);
культурно-досуговые сооружения (театры, кинотеатры, музеи, выставочные залы, вернисажи, планетарии, библиотеки, цирки, дельфинарии, стадионы, бассейны, развлекательные центры, рестораны, игровые клубы и т.д.);
образовательные учреждения (детские сады, школы, техникумы, колледжи, гимназии, лицеи, высшие учебные заведения, академии, НИИ и т.д.);
административно-государственные (правительственные учреждения, банки, здания правоохранительных органов, суды, прокуратуры, тюрьмы и т.д.);
учреждения сферы обслуживания (магазины, больницы, поликлиники, столовые, прачечные, бани, парикмахерские, салоны красоты и т.д.);
коммуникационные сооружения (железнодорожные вокзалы, автовокзалы, аэропорты, порты, станции метрополитена, терминалы, отделения связи и т.д.).
1.См: Г.-Ф. Грубе, А. Кучмар. Путеводитель по архитектурным формам. - М., 2001. - С. 6
По характеру1:
- объемная архитектура , имеющая вид замкнутой конструкции, состоящей из стен, перекрытий и крыш (жилищная, общественно- гражданская, культовая, промышленная и др.);
- ландшафтная архитектура , украшающая ландшафт (мосты, арки, фонтаны, беседки, лестницы и т.д.);
Архитектура – это деятельность по созданию художественно осмысленной пространственной среды для жизненных процессов общества в конкретных естественно-природных условиях, органически сочетающая в себе рационализм научно-технического метода со свободой и творческим вдохновением художественного метода.
Понятие архитектуры включает в себя деятельность и ее результат, архитектурное проектирование и само здание. При этом для архитектора архитектура – прежде всего деятельность, обозначение процесса создания архитектурного объекта.
Архитектурное пространство – это реальное трехмерное пространство нашей планеты, вмещающее человека. Последнее позволяет считать его четырехмерным. Архитектурное пространство является предметом архитектуры и ее центральной категорией.
Итак, предмет архитектуры – конкретно-историческое пространство. Архитектурное пространство, как мы понимаем, – это совокупность внутреннего, ограждающего и внешнего пространств.
Внутреннее пространство – функционально-типологическое существо архитектуры, душа архитектурного объекта. Внутреннее пространство насыщено жизненной энергией объекта, обеспечивает условия для его нормального функционирования.
Ограждающее пространство – материально-конструктивное. Это физическое тело архитектурного объекта. Ограждающее пространство сформировано «плотным» пространством конструкций, строительных материалов, а также инженерного оборудования. «Материальная оболочка» ограждающего пространства обеспечивает в зданиях нормальную жизнедеятельность людей.
Внешнее пространство – природное, градостроительное – является предпосылкой и условием существования архитектурного объекта как единства внутреннего и ограждающего пространств. Оно формирует дух архитектурного объекта. Внешнее пространство – это информационное и энергетическое поле, существующее в исторической бесконечности, «питающее» акт рождения архитектурного объекта.
Видимая форма, как говорят философы, «кажимость», внешность, может возникнуть только как граница между двумя из перечисленных пространств: внешним и ограждающим (внешняя форма), ограждающим и внутренним (внутренняя форма). В любом здании внешняя видимая форма – это его фасад, внутренняя внешняя форма – интерьер помещений.
Свойства архитектурного пространства, которые учитывают в архитектурном проектировании:
– геометричность – размер и форма пространства необходимы для осуществления деятельности человека, размещения оборудования и перемещения людей;
– состояние воздушной среды (микроклимат) – объем воздуха для дыхания с оптимальными параметрами температуры, влажности и скорости его движения, соответствующими нормальному для осуществления данной деятельности тепло- и влагообмену человеческого организма, степень чистоты воздуха;
– звуковой режим – условия слышимости в помещении и защита от мешающих звуков;
– световой режим – условия работы органов зрения, определяемые степенью освещенности помещения, цветовые характеристики;
– видимость и зрительное восприятие – условия для работы людей, связанные с необходимостью видеть различные объекты в помещении.
Качество архитектурного пространства зависит от сочетания этих свойств.
Функция – это понятие, теоретическая абстракция, обозначающее практическое назначение архитектурного объекта.В переводе с латинского языка означает «исполнение, осуществление». Функция сооружения – пространственное воплощение деятельности и деятельность, воплощенная в пространстве архитектурного объекта. Функция – не пространство и не деятельность. Функция – это единство пространства и деятельности.
В архитектурном проектировании функция выражается в нескольких формах:
– функция как цель создания архитектурного объекта;
– функция как процесс, движение, изменение;
– функция как выраженная целесообразность.
Функция выражается в функциональных схемах, материализуется в планах здания, так как все жизненные процессы в архитектуре проходят на горизонтальной плоскости.
Каждый архитектурный объект и все его элементы выполняют свою определенную функцию. Следовательно, можно различать главные, основные, подсобные и дополнительные функции. Значение функции зависит от места элемента в системе проектирования объекта.
Архитектурными объектами считаются здания, постройки и сооружения.
Структура, или строение архитектурного объекта, образует его внутреннюю форму. В отличие от внешней формы, внутренняя форма невидима, а точнее, ее весьма трудно увидеть. Восприятие внутренней формы проходит всеми органами чувств во времени. Понять и оценить структуру архитектурного объекта можно, если пройти по всему зданию, обойти его снаружи либо проанализировать чертежи. Структура архитектурного объекта отражает профессиональный уровень восприятия и оценки зданий, описывается с помощью чертежей – планов, разрезов, фасадов (рис. 1).
Рис. 1 Структура архитектурного объекта
Закономерности формирования структуры здания изучаются основами композиции, закрепляются навыки композиционного моделирования в учебном архитектурном проектировании.
Внутренняя форма, или структура представляет собой органическое соединение в единое целое – архитектурный объект – внутреннего, ограждающего и внешнего пространства.
Внутреннее пространство архитектурного объекта является его душой, формируется функцией, оценивается пользой.
Ограждающее пространствоархитектурного объекта – его физическое тело, формируется конструкцией, оценивается прочностью.
Внешнее пространствоархитектурного объекта обусловливает его дух, формируется контекстом, оценивается красотой.
В связи с этим структура архитектурного объекта в процессе проектирования формируется тремя группами факторов: социально-функциональными, инженерно-конструктивными и архитектурно-художественными.
В группу социально-функциональных факторов входят социально-демографические и национально-этнографические характеристики потребителя, жизнедеятельность и поведение потребителя, технология услуг или производства.
Группу инженерно-конструктивных факторов образуют конструктивные системы и методы возведения здания, строительные материалы и инженерное оборудование.
Группу архитектурно-художественных факторов составляют природно-климатические, градостроительные, социально-культурные и социально-экономические условия. К социально-культурным условиям относятся опыт; ценности; традиции; оценки, накопленные обществом, народами в ходе их исторического развития.
Каждая группа факторов выполняет доминирующую роль в определенном виде пространства. Так, социально-функциональные факторы являются наиболее важными для внутреннего пространства, инженерно-конструктивные факторы определяют проектирование ограждающего пространства, а архитектурно-художественные факторы более важны для внешнего пространства.
Архитектор, обладая определенным методам формообразования, т. е. способом обработки имеющихся условий и превращения их в проект здания, осуществляет процесс архитектурного проектирования. Итогом этого процесса является создание идеальной модели здания – проекта, а затем и его строительство.
Вопросы:
1. Дать определение понятию «архитектура».
2. Что включает в себя понятие архитектуры?
3. В чем заключаются две задачи архитектуры?
4. Каковы свойства архитектурного пространства?
5. В каких формах выражается функция архитектурного проектирования?
ЛЕКЦИЯ №1
СУЩНОСТЬ АРХИТЕКТУРЫ, ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ».
План лекции.
1. Основные понятия архитектуры.
2. Задачи архитектуры.
1. Основные понятия архитектуры .
Строительство относится к наиболее древним видам человеческой деятельности, а это значит, что уже много тысячелетий тому назад закладывались основы архитектуры.
Начало архитектуры как искусства появилось на высшей ступени варварства, когда в строительстве начинают действовать не только законы необходимости, но и законы красоты.
За многие тысячелетия своего существования архитектура понималась и определялась по-разному, но всегда в зависимости от тех задач, которые ставились перед ней на конкретном историческом этапе развития общества.
Слово «архитектура » происходит от греческого слова «architecton », что значит «главный строитель». Синоним его – русское «зодчество » от слова созидать.
Классическим определением архитектуры служила фраза “искусство строить здания ”, а также данное римским теоретиком архитектуры (1в.н.э.) Марком Витрувием определение задач архитектора:
“... Все это должно делать, принимая во внимание прочность, пользу и красоту”.
И если эти задачи в строительном понимании, разумеется, имеют значение и для нашего времени, то определение, безусловно, не характеризует того, чем же занимается современная архитектура.
В той или иной мере определениями архитектуры являются:
“Архитектура – есть искусство организовывать пространство, и она реализует себя в строительстве”. Огюст Перре.
“Архитектура – тоже летопись мира: когда молчат уже и песни и предания и когда уже ничто не говорит о погибшем народе” Н. Гоголь.
Среди определений архитектуры данных в разное время разными людьми и часто не архитекторами есть и такие как:
Архитектура – искусство, доходящее до божественного.
Архитектура – украшение, которое строят.
Архитектура – песнь взволнованного разума.
Можно выделить и ряд других определяющих задачи архитектуры:
архитектура – свет,
архитектура – строительство,
архитектура – среда,
архитектура – деятельность.
Вероятно, односторонне определить архитектуру невозможно. Становится ясным, что это многосложное явление, где переплетаются и слиты воедино качественно разные материалы и духовные явления. Т.е. мы имеем дело со сложной соподчиненной системой. И вероятно в архитектуре выступают в двуединстве и материальное и духовное. Причем, это то и является наиболее важным. Эти стороны архитектуры не равнозначны. Материальное имеет для общества решающее значение. Архитектурные сооружения и комплексы, целые города и поселки нас интересуют как пространственная среда для жизненных процессов общества. Вместе с тем архитектурные сооружения и ансамбли обладают своеобразной выразительностью, являются произведениями архитектурного искусства.
Поэтому при рассмотрении определения архитектура, исходя из задач стоящих перед ней на данном этапе исторического развития, будем основываться на следующем определении:
Архитектура – это создаваемые в процессе проектирования и строительства архитектурные сооружения и комплексы, в которых инженерно-конструктивными средствами создается пространственная организация труда, быта и культуры, причем одновременно возникает своеобразное специфическое выражение этой среды как искусства.
Это определение может быть условно формализовано в виде схемы.
а – архитектурный замысел и проектирование Архитектурное проектирование – область духовного производства, требуемого сочетания инженерных и социальных расчетов с художественным творчеством.
с– строительство (материальное производство) – реализуется в конструкциях, но к ним не сводится.
Итак, архитектурное проектирование – моделирует, строительство реализует (причем общество интересуют не сами конструкции, а то пространство, что они ограждают).
Вторым аспектом архитектуры как системы является объект архитектуры (среда).
Материально-техническая природа строительства прямо реализуется в инженерно-конструктивной подоснове сооружений ПР – прочность. Реальное архитектурное сооружение немыслимо без инженерных конструкций, но никак не сводится к ним.
Куда сложное обстоит дело с определением социальной природы назначения жилых и общественных сооружений.
Сложность здесь в том, что социальные процессы, протекающие в жилище, школе, театре, качественно многообразны. И все же в этой широкой сфере, которую Витрувий обозначил емким словом “польза”, есть определенная общность: все здания и сооружения вызваны к жизни общественными потребностями, созданы в результате строительства как вида производства материальных благ и являются именно материальными благами.
П – польза , социально-функциональная подоснова.
Т.о., основное социальное назначение архитектурных сооружений – являть собой материальные (и культурные) блага, служащие для пространственной организации почти всех социальных процессов – труда и быта, развлечений и культуры и т.д. В том и состоит главная материальная функция самых разнообразных архитектурных сооружений.
У – утилитарные (практические) функции.
Но архитектурные сооружения должны обладать, кроме того, и художественными качествами – А – “архитектура как искусство”. Художественная сторона архитектуры в большей мере выражает социальное назначение разных типов сооружений, конструктивный строй (тектонику) сооружений, а также ряд общих социально-художественных идей: гуманизм, демократизм, представления об эстетическом идеале эпохи “застывшая музыка”. Т.о. архитектура всегда и закономерно должна быть искусством и уже поэтому – культурным благом, создавать художественные ценности.
Главное в архитектуре для общества – это двуединство социального материального назначения и художественной выразительности. Однако бывает, что зодчие забывают об этом и в результате впадают или в грех декоративизма, украшательства, эклектики (конец 30-х и 40 г.г.) - рабочие клубы советские зодчие воздвигали в виде помещичьих хоромов и т.д. или же пренебрежение. художественной выразительностью привело к упрощенчеству “голому” конструктивизму – “черемушки”.
Ставя основной задачей организацию материального пространства для практических целей, архитектура одновременно служит и средством эмоционального воздействия на человека, удовлетворяя, таким образом, не только его материальные, но и духовные запросы, в частности эстетические, являясь одним из видов искусств.
Значение архитектуры как фактора, оказывающего влияние на сознание людей в общественной жизни и в быту, определяется повседневным, неизбежным, непрерывным воздействием ее на человека. Человек живет, работает, отдыхает, постоянно испытывая на себе ее влияние. В этом отличии архитектуры от других видов искусств, оказывающих временное воздействие, поддающееся регулированию.
Архитектура определяется теми условиями, в которых она возникает и развивается, и в первую очередь общественными отношениями, а также материальными факторами – уровнем развития производительных сил, состоянием строительной техники, природными условиями. Социально-экономическая обусловленность архитектуры способствует выявлению особенностей и черт, присущих каждому общественному строю. Это сказывается в преобладании в тех или иных типов сооружений, их функциональном содержании, в способах решения эстетических задач. Образная выразительность, способность воздействовать на чувства, а через них на сознание людей делает архитектуру серьезным идейным оружием. Это свойство архитектуры широко использовалось господствующими классами в разные исторические эпохи. Так архитектура Древнего Египта являлась отражением технократического, абсолютного строя, господства касты жрецов. Монументальные сооружения (например, пирамиды) были призваны утверждать могущество обожествленных властителей.
Архитектурный образ проектируемого объекта зачастую раскрывается с помощью монументального искусства: живописи, скульптуры. И в этом смысле архитектура – это синтез искусств, строительного и монументального.
Архитектурный образ - выявленная художественными средствами идейная и материальная сущность сооружения; художественная выразительность объекта.
Основой архитектурного образа является архитектурная композиция.
Архитектурная композиция – взаимосвязь объемно-пространственных и планировочных элементов здания (сооружения) или элементов среды связанных идейной задумкой и назначением.
Художественная выразительность здания построена на законах архитектоники.
Архитектоника – художественный способ композиции, построенный на единстве конструктивной и художественно-образной формы.
Функциональная, конструктивная и эстетическая особенности архитектуры изменялись в ходе истории и воплощались в архитектурном стиле.
Архитектурный стиль – совокупность основных черт и признаков архитектуры определенного времени и места, проявляющихся в особенностях ее функциональной, конструктивной и художественной сторон (приемы построения планов и объемов композиций зданий, строительные материалы и конструкции, формы и отделка фасадов, декоративное оформление интерьеров).
С древнейших времен и вплоть до середины XIX века господствующую конструктивную основу архитектуры составляла стоечно-балочная система.
Принцип сочетания вертикали-опоры и горизонтали-балки остается неизменным и в легких деревянных колоннах китайского и японского дома-павильона, и в массивных колоннах египетских храмов, достигавших 20 м в высоту и по форме уподобленных лотосу. Декоративность, свойственная архитектуре раннего периода её развития, – это попытка скрыть, декорировать стоечно-балочную конструкцию за формами, заимствованными у природы. Зодчие на протяжении долгих веков не решались открыть строгую красоту самой конструкции. Впервые открыть конструкцию стало возможным в Древней Греции, родине архитектурного ордера.
Архитектурный ордер –художественно осмысленный порядок размещения несущих и несомых элементов стоечно-балочной конструктивной системы, их структура и художественная обработка.
Формы античного ордера являются универсальными по отношению к материалу: они воспроизводят работу стоечно-балочной конструкции в камне, дереве, бетоне.
Однако при всей эстетической гармонии античного ордера возможности применения его ограничены относительно небольшими размерами перекрываемого пролета. В развитие этой задачи римляне впервые соединили ордер со стеной и обратились к опыту стран Древнего Востока, Месопотамии, Персии, для которых традиционными являлись купольные конструкции перекрытий.
Бетонный купол римского Пантеона (125 г.н.э.) с диаметром основания 43 м стал первой в истории человечества большепролетной конструкцией.
Купол – пространственная несущая конструкция покрытия, по форме близкая к полусфере или другой поверхности вращения кривой (эллипса, параболы и т.п.). Купольные конструкции позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор.
Аркада – ряд одинаковых по размеру и форме арок, связанных между собой, опирающихся на колонны или столбы; нашла широкое применение при устройстве открытых галерей, опор мостовых сооружений.
Ордерная аркада – аркада в сочетании с накладным ордером.
Аркатура – украшение стены в виде ряда декоративных арок.
2. Задачи архитектуры.
Главная и извечная задача архитектуры – поиск оптимальной взаимосвязи функции и формы . То, что мы привыкли считать и называть архитектурой, – это форма архитектурного произведения, граница между внешним и внутренним пространством. Организация внутреннего пространства и определяет характер функционального использования архитектурного сооружения, а значит его человеческую полезность. Таким образом, объект архитектуры, архитектурное пространство несет не только утилитарный смысл, но и конструктивную основу, художественное содержание.
Вся история архитектуры – это история поиска гармоничного единства функции, конструкции и формы, обозначенного триадой Витрувия. Недооценка формы, ее красоты, в угоду соображениям пользы, нарушает единство и гармонию архитектуры, оборачивается социальным дискомфортом, функциональной неполноценностью архитектурного произведения. И наоборот, что выгодно для строителей и производственников, – не всегда совпадает с удобствами, пользой, эстетическими качествами, которые сформулировал Витрувий в своей триаде.
Функция, конструкция, форма – три составляющие единого архитектурного произведения , которые и определяют три основные группы его характерных качеств:
– функциональные (удобство, польза);
– конструктивные (прочность, экономичность);
– эстетические (красота, художественный образ, выражающие идейное содержание).
От функционального назначения (жилое, общественное или промышленное здание) зависит тип архитектурного сооружения, его композиционное решение: количество, состав помещений в нем, их взаимное расположение и размеры.
Долгое, на протяжении тысячелетий, использование камня как основного строительного материала ограничивало возможности архитектурных конструкций, размеры зданий и сооружений, их формы, перекрываемые пролеты, общее композиционное решение. С началом применения в строительстве металла и железобетона связывают новую эпоху в архитектуре, эпоху неограниченных конструктивных возможностей, свободных архитектурных форм, больших внутренних объемов и новой эстетики.
Архитектуре свойственно сочетание лучших традиций предшествующих стилей с новыми решениями в процессе формирования новых архитектурных направлений. Так, античный ордер надолго стал поистине международным эталоном красоты, образцом эстетической выразительности, конструктивной, рациональности для ряда архитектурных стилей.
3. Задачи и содержание дисциплины “Архитектура зданий и сооружений”.
Изучение дисциплины “Архитектура зданий и сооружений” – одно из основных направлений профессионального формирования инженера-строителя. Она синтезирует в себе знания, полученные студентами по всем другим специальным дисциплинам.
В дисциплине “Архитектура зданий и сооружений” изучается предмет будущей творческой деятельности инженеров-строителей – проектирование и строительство гражданских и промышленных зданий и сооружений.
В недалеком прошлом всеми этими вопросами занимался один человек, обычно архитектор. В дальнейшем, по мере развития науки и техники, увеличения размеров зданий, усложнения их конструктивных форм и оборудования один специалист уже не мог квалифицированно решать все многообразные архитектурные и инженерные задачи, связанные с проектированием и возведением зданий. В настоящее время в проектировании и строительстве зданий участвует большой коллектив специалистов – инженеры разного профиля и архитекторы.
Инженеры-геологи и геодезисты дают необходимые данные о месте строительства – технические характеристики геологических и гидрогеологических условий, размеры и рельеф участка, отведенного под строительство. В процессе проектирования архитектор составляет планы будущего здания, его объемно-пространственную композицию, создает художественный образ сооружения; инженер-строитель воплощает объемно-планировочное решение в материалах и конструкциях, рассчитывает их на прочность, устойчивость и т.д.; специалисты по теплогазоснабжению и вентиляции, водоснабжению и канализации проектируют санитарно-техническое оборудование; инженеры-механики и инженеры-электрики – инженерное оборудование (например, лифты) и электрооборудование (электроосветительные, электросиловые, телефонные и радиосети, пожарную сигнализацию и т.п.). В объемно-планировочном решении часто принимают участие инженеры-технологи, например, машиностроители, если проектируется автомобильный завод, поскольку объемно-планировочное решение зависит от технологии производства, но это только проектирование. В дальнейшем процессе строительства также участвуют все перечисленные специалисты, руководя возведением конструкций, монтажом систем санитарно-технического и инженерного оборудования здания. К этому коллективу надо также отнести инженеров-технологов-строителей, создающих на заводах строительные изделия и детали, из которых строится (собирается) здание.
Все специалисты, участвующие в проектировании зданий, должны хорошо представлять себе объект своего труда, знать в нужном объеме область деятельности каждого специалиста, чтобы находить согласованные решения и получить в итоге оптимальную объемно-пространственную структуру здания в целом и его отдельных элементов.
Особенно тесное взаимодействие необходимо между архитектором и инженером. Развитие архитектуры и строительной техники протекает в диалектическом взаимодействии, т.е. возникновение новых типов зданий способствует созданию новых материалов и конструкций, которые, в свою очередь, стимулируют появление новых типов зданий, новых архитектурных форм. Это диалектическое единство строительной техники и архитектуры – необходимое условие для их прогрессивного развития. Если конструкция в архитектуре прошлого имела большие запасы прочности в виде излишнего, инертного по отношению к работе конструкций материала, то современные конструкции и направление их дальнейшего развития основаны на всемерном использовании прочностных свойств материала и формы конструкции, где этот материал работает наивыгоднейшим образом. Отсюда и архитектурное формообразование происходит за счет использования конструкции в ее наиболее чистом виде, освобожденном от неоправданных условиями статической работы элементов, широко используемых в прошлом в декоративных целях. Иначе говоря, архитектура сооружения, его выразительность, привлекательный внешний вид или интерьер во многом определяются конструкцией, над которой работает инженер-строитель.
От конструктивного решения здания зависят также его функциональные качества, качества той искусственной среды, которая создается для труда и отдыха человека. И в решении этих проблем также требуется тесное взаимодействие между архитектором и инженером. Поэтому инженер обязан знать основы архитектуры, понимать тенденции ее развития, чтобы успешно решать творческие задачи по созданию удобных, красивых, прочных и экономичных зданий и сооружений.
В соответствии с этим дисциплина “Архитектура зданий и сооружений” включает изучение основ их архитектурного проектирования, т.е. принципов объемно-планировочной структуры зданий, их внешнего вида и внутреннего облика (интерьера) в тесной связи с конструктивным решением. Рассматриваются все виды конструкций гражданских и промышленных зданий, но в разных аспектах, с разной степенью подробности, их классификация, области применения, принципы работы конструкций в сооружении, их роль в формировании объемно-планировочного и архитектурно-художественного решения здания и общие технико-экономические характеристики.
Вопросы теплопередачи, воздухопроницаемости и влажностного состояния конструкций, вопросы звукоизоляции, а также акустики и светотехники – предмет изучения “Строительной физики”.
Основная задача строительной физики – научное обоснование применения в строительстве таких материалов и конструкций, а также выбора таких размеров и формы помещений, которые обеспечили бы оптимальные температурно-влажностные, акустические и светотехнические условия в помещениях соответственно их функциональному назначению.
Следовательно, строительную физику можно рассматривать как дисциплину, содержащую часть теоретических основ архитектуры. Поэтому она включена в дисциплину “Архитектура зданий и сооружений” как его неотъемлемая составляющая.
Таким образом, в соответствии с квалификационной характеристикой инженер-строитель должен:
понимать эстетические, функциональные, технологические и экономические основы архитектуры и видеть главные тенденции ее развития;
знать технологические и физико-технические основы проектирования зданий и сооружений;
уметь пользоваться технической, нормативной и научной литературой.
Цель изучения дисциплины “Архитектура зданий и сооружений” будущими инженерами-строителями:
дать глубокие знания в области архитектурных и конструктивных структур зданий и сооружений;
выработать навыки проектирования гражданских и промышленных зданий и сооружений;
ознакомить с современными тенденциями развития архитектурных конструкций в связи с историей мировой архитектуры.
Другими словами цель изучения дисциплины “Архитектура зданий и сооружений” состоит в обучении проектированию архитектурно-строительной части зданий и сооружений и их составляющих элементов без рассмотрения конструирования и расчетов этих элементов (балок, ферм, элементов каркаса и т.д.).
2. Эпохи и стили архитектуры
3. Архитектура как памятник культуры и истории
Заключение
Список литературы
Введение
Как известно, сформулированный в свое время Г. Гегелем закон неравномерности развития, видов искусства проявляется в том, что иерархия видов искусства весьма подвижна и часто слабо связана с изменениями в социально-политических и экономических аспектах общественной жизни. В результате в культурном поле появляется доминирующий вид искусства, который в той или иной мере «настраивает» художественную деятельность в целом, накладывая на нее отпечаток своей специфики.
Выдвижение определенного вида искусства на вершину иерархии, видимо, связано с его способностью наиболее полно и адекватно представить господствующую в обществе картину мира. Так, например, средневековой картине мира с ослабленной временной координатой полнее всего отвечают пространственные виды искусства - храмы, украшенные скульптурой. Доминирующее положение в картине мира современного человека фактора времени приводит к выдвижению на первый план временных и пространственно-временных видов искусства.
Но в каждый момент времени художественная культура представляет собой динамичную и самосогласованную систему с взаимодействующими между собой элементами. В результате появления новых элементов - например, видов искусства, основанных на достижениях научно технического прогресса - меняется структура системы культуры и функции отдельных ее элементов, но в том или ином виде все элементы культуры, включая и самые архаичные, все же сохраняются, хотя, может быть, и в измененном виде.
Цель данной работы – рассмотреть один из пространственных видов искусства – архитектуру.
Выявить понятие и сущность архитектуры;
Рассмотреть развитие архитектуры в различные исторические периоды;
Изучить вопросы архитектуры как культурного памятника.
1. Понятие и сущность архитектуры
Архитектура - художественно-образная организация пространства на основе строительных конструкций. Следует отличать утилитарное строительство и соответствующее этой технической деятельности понятие конструкции от архитектуры как художественного творчества в камне, дереве и глине. Архитектор оперирует понятием композиция и использует выразительные (композиционные) средства: метр и ритм, симметрию и асимметрию, отношения величин и пропорции. Этим средствам соответствуют приемы акцентирования, уравновешивания, пропорционирования.
Архитектуру относят к бифункциональным (двойственным) искусствам, в композиции которых соединяются утилитарная и художественная функции. Их сочетание и взаимодействие определяются жанром архитектурного творчества (сакральная, или храмовая, архитектура, дворцовые, жилые здания, технические сооружения).
Архитектуру также относят к пространственным видам искусства, точнее было бы сказать - к пространственно-временным, поскольку архитектор организует массы, объемы, линии, силуэты не только в трехмерном пространстве, но и во времени восприятия композиции зрителем. Только в движении, то есть во времени и направленности разворачивания композиции в пространстве, при меняющихся в определенной последовательности точках зрения, прохождении зрителем вдоль, вокруг и внутрь здания, раскрывается замысел, идея и художественный образ архитектурной композиции. В этом смысле, как отмечал теоретик архитектуры А. И. Некрасов, не камень или дерево, а пространство и время являются композиционным материалом, главным же художественным средством - организация движения .
Соответственно этому все архитектурные композиции можно разделить на два типа: «пребывания в пространстве» и «продвижения в пространстве». К первому типу относят центрические и зальные композиции, ко второму - аллеи, галереи, анфилады, аркады. Отнесение архитектуры к «неизобразительным искусствам» весьма спорно. В сравнении с живописью, скульптурой, графикой архитектор действительно (за исключением декоративных деталей) не изображает конкретные предметы. Зато архитектура способна не только выражать, но и изображать абстрактные, возвышенные идеи и образы: вознесения, возвышения духа, полета души, силы, мощи, спокойствия, уверенности. Такие образы передать непосредственно, минуя эзопов язык аллегорий, не может ни живописец, ни скульптор. Поэтому Б. Р. Виппер называл архитектуру «в высшей степени изобразительным искусством» . Художественный смысл искусства архитектуры заключается, таким образом, в преображении утилитарной строительной конструкции в композицию. К примеру, опорный столб, выдерживающий тяжесть перекрытия, представляет собой оптимальную, прочную и надежную строительную конструкцию, а колонна, выражающая идею духовного сопротивления тяжести и вознесения к небу, есть архитектурный образ, композиция.
Внешне эти формы выглядят почти одинаково, но содержание их различно. Это различие определяется в теории архитектуры понятием ордера. Здесь и проходят границы архитектуры как художественного творчества. Отсюда также традиционные сравнения архитектуры с космосом, возникающим из хаоса, «очеловеченной материей», каменной книгой человечества, застывшей музыкой.
2. Эпохи и стили архитектуры
Итальянское Возрождение – переломная эпоха в развитии искусства конца XV - начала XVI в. В архитектуре ознаменовалась обращением к античному наследию и переосмыслением архитектурных композиций Древнего Рима, в первую очередь ордерной системы. Архитектура Итальянского Возрождения включает два основных периода: флорентийский (вторая половина XV в., или кватроченто, - «четырехсотые годы») и римский (начало XVI в., или чинквеченто, - «пятисотые годы»). Французское название эпохи - Ренессанс. Флорентийский период, или тосканское Возрождение, отмечен влияниями средневековых традиций и новаторской деятельностью Ф.Брунеллески, впервые в итальянской архитектуре соединившего римскую арку с арабским приемом опоры арок непосредственно на капители колонн. Крупнейшим теоретиком архитектуры был Л. Б. Альберти. Римский период начался с деятельности Д. Браманте - автора первого проекта храма Св. Петра в Риме.
В архитектуре Итальянского Возрождения разработаны новые типы зданий: палаццо (городской дворец), центрический храм, загородная вилла, а также композиционные приемы. По-особенному складывалось развитие архитектуры в других городах Италии, например в Венеции. Благодаря творчеству Д. Браманте, Рафаэля, А. Палладио в XVI в. в Италии были созданы основы архитектуры Классицизма, но уже с середины XVI в., прежде всего в творчестве Микеланджело, формируется стиль Барокко, другие зодчие склоняются к Маньеризму . Итальянское Возрождение включает в себя различные традиции, тенденции развития, художественные направления и стили. Следовательно, словосочетание «Итальянское Возрождение» не является названием стиля, а только обозначает определенную историческую эпоху.
Классицизм – художественное направление, ориентированное на рациональное композиционное мышление, нормы ясности, целостности, простоты, уравновешенности, тектоничности, статичности и замкнутости формы. В большинстве случаев в качестве образца выбирается искусство античной классики. В истории архитектуры нормы Классицизма сложились в эпоху Высокого Возрождения в Италии (начало XVI в.), программно в качестве художественного направления были оформлены в искусстве Франции второй половины XVII в. Поэтому западноевропейская архитектура классицизма второй половины XVIII в. («вторая волна» Классицизма) называется Неоклассицизмом. В Италии, Франции, Германии, России художественное направление Классицизма порождало в различные исторические периоды разные историко-региональные художественные стили классицистической архитектуры .
Неоклассицизм – историко-региональный стиль классицизма, получивший распространение в Италии и Франции во второй половине XVIII в. (в этих странах классицистический стиль возникал не впервые, отсюда название). В русской архитектуре этот же период принято именовать Классицизмом (неоклассическое течение в России сформировалось в начале XX в).
Готика - художественный стиль западноевропейской архитектуры XIII-XV вв. Связан в первую очередь с изменениями композиции средневековых кафедральных соборов. Название возникло позднее, в эпоху Итальянского Возрождения (готами древние римляне называли германские племена «к северу от Альп»). Новшества готического стиля связаны с деятельностью аббата Сюжера в церкви Сен-Дени к северу от Парижа (1136-1140), строительством собора в Дареме, Англия (ок. 1133), собора Нотр-Дам (Парижской Богоматери). Стремительный рост населения европейских городов в XII- XIII вв. требовал возведения больших кафедральных соборов (чтобы под их сводами смогло собраться на воскресную мессу все население города). Однако простое увеличение размеров приводило к обрушению тяжелых каменных сводов из-за усиления бокового распора, действующего на стены. Требовалась новая конструкция.
Постепенно, опытным путем, облегчая своды введением каркаса из нервюр (франц. - ребро), системы наружных опор из контрфорсов (франц. – «противосила») и аркбутанов (франц. - арка + связка, крайняя опора), удалось значительно ослабить боковой распор. Тяжесть сводов передавалась с помощью аркбутанов (в форме полуарки) на контрфорсы - ряды опорных столбов, вынесенных за пределы объема здания. Это позволило значительно увеличить пространство храма, а внутренние опоры превратить в тонкие пучки колонн. Стены освобождались от нагрузки, появилась возможность прорезать их большими окнами - так возникли готические витражи. Пространство стало легким и светлым. 150-метровая длина собора, высота сводов 40-50 м, высота башен 80 м становились нормой. Каменные своды неимоверной тяжестью давили вниз, но человек, находящийся внутри, видел только уносящиеся вверх тонкие пучки колонн, теряющиеся в вышине нервюры, яркие потоки света, льющиеся сквозь цветные стекла витражей. Так возникал художественный образ вознесения души к небу - образ, противоположный прозаическому действию строительной конструкции, уравновешивающей силы, направленной сверху вниз. Поэтому готический стиль - яркий пример метафизики искусства архитектуры, художественного преображения строительной конструкции.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
«Орский индустриальный колледж»
ОБЗОРНЫЕ ЛЕКЦИИ
И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И СЕТЕВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
(наименование дисциплины)
Для специальности 080802 Прикладная информатика (по отраслям)
базовый
(уровень СПО)
Заместитель директора по учебной работе
В области информационных технологий обучения
ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Черников Е.В.
Преподаватель ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Катугин А.П.
Введение
Курс представляет собой введение в сетевую тематику и дает базовые знания по организации и функционированию сетей. В лекциях даны общие понятия компьютерных сетей, их структуры, сетевых компонентов в простой и доступной форме. Здесь приведены виды топологии, используемые для физического соединения компьютеров в сети, методы доступа к каналу связи, физические среды передачи данных. Передача данных в сети рассматривается на базе эталонной базовой модели, разработанной Международной организацией по стандартам взаимодействия открытых сетей. Описываются правила и процедуры передачи данных между информационными системами. Приводятся типы сетевого оборудования, их назначение и принципы работы. Описывается сетевое программное обеспечение, используемое для организации сетей. Изучаются наиболее популярные сетевые операционные системы, их достоинства и недостатки. Рассматриваются принципы межсетевого взаимодействия. Приводятся основные понятия из области сетевой безопасности.
Для подготовки курса проработан большой объем информации, расположенной на информационно-поисковых серверах Internet, и использовалась литература, приведенная в списке.
Правила выполнения лабораторных работ
Лабораторные работы выполняются каждым студентом самостоятельно в полном объеме и согласно содержанию методических указаний.
Перед выполнением работы студент должен отчитаться перед преподавателем за выполнение предыдущей работы (сдать отчет).
Студент должен на уровне понимания и воспроизведения предварительно усвоить необходимую для выполнения лабораторных работ теоретическую и практическую информацию.
Студент, получивший положительную оценку и сдавший отчет по предыдущей лабораторной работе, допускается к выполнению следующей работы.
Студент, пропустивший лабораторную работу по уважительной либо неуважительной причине, закрывает задолженность в процессе выполнения последующих практических работ.
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №1
Основные определения и термины. Архитектура сетей.
Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.
Сети обычно находится в частном ведении пользователя и занимают некоторую территорию и по территориальному признаку разделяются на:
Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположенные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно размещаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их называют корпоративными.
Распределенные компьютерные сети, глобальные или Wide Area Network (WAN), расположенные в разных зданиях, городах и странах, которые бывают территориальными, смешанными и глобальными. В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров распределенных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.
В состав сети в общем случае включается следующие элементы:
Сетевые компьютеры (оснащенные сетевым адаптером);
Каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радиоканалы и др.);
Различного рода преобразователи сигналов;
Сетевое оборудование.
Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть (рис. 1.1).
Коммуникационная сеть предназначена для передачи данных, также она выполняет задачи, связанные с преобразованием данных. Коммуникационные сети различаются по типу используемых физических средств соединения.
Информационная сеть предназначена для хранения информации и состоит из информационных систем . На базе коммуникационной сети может быть построена группа информационных сетей:
Под информационной системой следует понимать систему, которая является поставщиком или потребителем информации.
Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи .
Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информация. В состав информационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных. В дальнейшем информационная система, предназначенная для решения задач пользователя, будет называться – рабочая станция (client) . Рабочая станция в сети отличается от обычного персонального компьютера (ПК) наличием сетевой карты (сетевого адаптера ), канала для передачи данных и сетевого программного обеспечения.
Рис. 0.1 Информационные и коммуникационные сети
Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим, каналом .
Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.
Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.
Информация в сети передается блоками данных по процедурам обмена между объектами. Эти процедуры называют протоколами передачи данных.
Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.
Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком . Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.
Существенное влияние на характеристику сети оказывает метод доступа . Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю).
В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией . Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа.
Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.
В основном выделяют три вида архитектур: архитектура терминал – главный компьютер , архитектура клиент – сервер и одноранговая архитектура.
Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации, методам доступа, видам среды передачи, скоростям передачи данных и т. д. Все эти понятия будут рассмотрены более подробно при дальнейшем изучении курса.
Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.
В данном курсе будет рассмотрено три вида архитектур:
Архитектура терминал – главный компьютер;
Одноранговая архитектура;
Архитектура клиент – сервер.
Архитектура терминал – главный компьютер
Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.
Рис. 0.2 Архитектура терминал – главный компьютер
Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
Главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных.
Терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.
Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA).
Одноранговая архитектура
Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.
К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС достаточно хороши только для небольших рабочих групп.
Рис. 0.3 Одноранговая архитектура
Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Они на компьютере требуют, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы Windows 95 или Windows for Workgroups. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.
Одноранговые сети имеют следующие преимущества:
Они легки в установке и настройке;
Отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;
Пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;
Малая стоимость и легкая эксплуатация;
Минимум оборудования и программного обеспечения;
Нет необходимости в администраторе;
Хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.
Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса , которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования.
Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры «терминал – главный компьютер» или архитектуры «клиент – сервер».
Архитектура клиент – сервер
Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов (рис. 1.4). Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты .
Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.
Рис. 0.4 Архитектура клиент – сервер
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом . Им может быть программа или пользователь. На рис. 1.5 приведен перечень сервисов в архитектуре клиент – сервер.
Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя . Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.
Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
Рис. 0.5 Модель клиент-сервер
В сетях с выделенным файловым сервером на выделенном автономном ПК устанавливается серверная сетевая операционная система. Этот ПК становится сервером. Программное обеспечение (ПО ), установленное на рабочей станции, позволяет ей обмениваться данными с сервером. Наиболее распространенные сетевые операционная системы:
NetWare фирмы Novel;
Windows NT фирмы Microsoft;
UNIX фирмы AT&T;
Помимо сетевой операционной системы необходимы сетевые прикладные программы, реализующие преимущества, предоставляемые сетью.
Сети на базе серверовимеют лучшие характеристики и повышенную надежность. Сервервладеет главными ресурсами сети,к которым обращаются остальные рабочие станции.
В современной клиент – серверной архитектуре выделяется четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми серверами и данными. Кроме того службы управляют процедурами обработки данных.
Сети клиент – серверной архитектуры имеют следующие преимущества:
Позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций;
Обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование;
Эффективный доступ к сетевым ресурсам;
Пользователю нужен один пароль для входа в сеть и для получения доступа ко всем ресурсам, на которые распространяются права пользователя.
Наряду с преимуществами сети клиент – серверной архитектуры имеют и ряд недостатков:
Неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной, как минимум потерю сетевых ресурсов;
Требуют квалифицированного персонала для администрирования;
Имеют более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.
Выбор архитектуры сети
Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий.
Следует выбрать одноранговую сеть, если:
Количество пользователей не превышает десяти;
Все машины находятся близко друг от друга;
Имеют место небольшие финансовые возможности;
Нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер БД, факс-сервер или какой-либо другой;
Нет возможности или необходимости в централизованном администрировании.
Следует выбрать клиент серверную сеть, если:
Количество пользователей превышает десяти;
Требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование;
Необходим специализированный сервер;
Нужен доступ к глобальной сети;
Требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №2
Семиуровневая модель OSI.
Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 2.1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.
Рис. 0.2 Модель OSI
Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.
Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:
Горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;
Вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.
Рис. 0.2 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI
Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.
Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.
В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).
Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.
На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.
Рис. 0.3 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели
Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.
Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ , предназначенных для выполнения конкретных функций . Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.
Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.
Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:
Взаимодействию прикладных процессов;
Формам представления данных;
Единообразному хранению данных;
Управлению сетевыми ресурсами;
Безопасности данных и защите информации;
Диагностике программ и технических средств.
На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.
Рис. 0.4 Функции уровней
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №3