ЭУМК_КИТ2012

 изменение размера или угла наклона линии не ведет к изменению занимаемой ею памяти.

Естественным развитием векторной графики стала объектно-ориентированная графика. В ней расширился перечень и свойства основных элементов (примитивов), например, при редактировании изображения можно изменить (перенести, повернуть и др.) любой примитив; при масштабировании объекты не искажаются.

Фрактальная графика – вычисляемая графика, основанная на программировании изображения. Поэтому она обычно используется для построения графиков и диаграмм. Средствами такой графики оснащены любые табличные процессоры, например, Excel, Lotus, QuatroPro, SuperCalc и текстовые редакторы, например MS Word. Отличительными чертами фрактальной графики можно назвать:

·изображение формируется по уравнениям;

·в памяти хранятся не объекты, а их уравнения;

·позволяет моделировать путем математических вычислений сложные, причудливые и необычные рисунки.

По размерности получаемого изображения компьютерную графику можно разделить на следующие группы:

двумерная компьютерная графика – 2D-графика – плоские 2-мерные изображения. Используется в полиграфических комплексах, в дизайнерских, презентационных, анимационных программах

трехмерная компьютерная графика – 3D-графика – графика с объемным изображением.

По динамике изображения графика может быть:

статическая графика – компьютерная графика с неизменяющимися картинками;

компьютерная анимация – графика с изменяющимися 2-х и 3-х-мерными изображениями. Приложения, работающие с такой графикой можно подразделить на: программы 2-х и 3-х-мерного моделирования; программы 2-х и 3-х-мерной анимации; презентационные пакеты.

По назначению графику можно разделить на группы: для полиграфии; для компьютерной живописи; для презентаций; для кино, рекламы, клипов; деловая графика – для отображения данных экономических расчетов в виде графиков и диаграмм различных типов; научная графика – для представления научных объектов различной природы, например, для виртуальной визуализации каких-либо процессов и явлений; конструкторская графика – для 2-х и 3-х-мерного моделирования различных объектов (схемотехника, дизайн, проектирование, инженерные разработки, и пр.).

Не зависимо от способа формирования изображения большинство графических процессоров обеспечивают: создание и редактирование графических изображений; цветокоррекцию, ретуширование; поддержку многослойной структуры изображения; моделирование различных кистей (карандаш, рука, уголь, аэрограф, и др.) и материалов (акварели, масла, натуральной среды, и др.); средства многоцветной градиентной заливки и теневые эффекты; моделирование и деформация 2-х и 3-х-мерных объектов; средства анимации; комбинацию видео и звуковых эффектов; редактирование текста; и многое другое.

71

Вопрос 2. Функциональные возможности программных средств разработки динамических презентаций

Понятие презентации уже прочно укоренилось в нашем сознании не только в филологическом, но и в функциональном смысле. В любой области деятельности человека начинание нового предполагает представление новинки кругу потенциальных или реальных заинтересованных лиц. Поэтому презентация сопровождает большинство предложений как в производстве или коммерческой деятельности, так и в рекламе или представлении идей, людей, изделий, материалов, услуг. Презентация призвана не только для распространения каких-либо достижений, но и для более эффективного и выразительного общения с аудиторией.

Английский корень слова «презентация» – present – означает «представлять, преподносить». Таким образом, пакеты презентационной графики предназначены для представления, демонстрации чего-либо с широкими возможностями сделать это ярко, красочно, интересно, убедительно. В связи с этим можно дать следующее определение презентации как продукта средств презентационной графики:

Презентация – это электронный документ комплексного мультимедийного содержания с возможностями управления воспроизведением.

Средства разработки динамических презентаций развиваются по двум направлениям:

для непрофессиональных пользователей: PowerPoint фирмы Microsoft, Freelance Graphics

фирмы Lotus, Harvard Graphics фирмы Software Publishing;

для профессионалов с более развитыми возможностями: Visual Reality for Windows

фирмы Visual Software, Action и Macromedia Director фирмы Macromedia, Astound фирмы Gold Disk.

Для подготовки и проведения презентаций в настоящее время широко используется приложение презентационной графики PowerPoint, входящий в комплект поставки пакета

Microsoft Office

Т.к. данное учебно-методическое пособие предназначено для начального обучения в области информатики, коснемся функциональных возможностей презентационных пакетов, ориентированных на непрофессионального пользователя:

предложение готовых образцов презентаций; стандартные для текстовых редакторов средства работы с текстом, возможности художественной обработки текста WordArt;

средства для создания объектов различного типа (текст, таблицы, графики, организационные диаграммы и прочие);

широкий спектр фонового оформления как отдельных слайдов, так и всей презентации; встроенная поддержка мультимедиа-возможностей;

поддержка OLE-технологий, импорт видео- и звуковых файлов; анимационные возможности;

средства деловой графики, инструментарий создания графических изображений; управление воспроизведением презентации; и др.

72

Вопрос 3. Структура презентации. Элементы слайдов

В среде PowerPoint презентация – совокупность слайдов по определенной тематике, выполненных в едином стиле, и хранящихся в едином файле.

Файлы презентации PowerPoint имеют расширение .ppt.

Термин слайд используется для обозначения страницы видеоматериалов (кадра), которая представляет собой сложную структуру, в виде совокупности объектов.

К объектам слайда относятся: фон – является обязательным и может быть единственным объектом на слайде; основной текст (как элемент разметки слайда) – отображается в структуре презентации; дополнительный текст (не отображается в структуре презентации) – вводится через кнопку [Надпись] панели инструментов Рисование; таблицы; графические изображения; диаграммы (графики); колонтитулы; гиперссылки; видеоклипы; пиктограммы; звук.

Кроме слайдов презентация включает структуру презентации и заметки.

Структура презентации – это документ, содержащий только заголовки слайдов и основной текст без графических изображений и специального оформления.

Заметки – дополнительная информация, которая позволяет, не загромождая излишней информацией сам слайд, представить нужные примечания для заинтересованных лиц в распечатанном варианте презентации в виде уменьшенного изображение копий слайдов с полем для заметок.

Каждый слайд в презентации нумеруется, причем нумерация поддерживается при перемещении, удалении или добавлении слайдов. Аналогично нумеруются и все объекты слайда, которым задается очередность их представления при воспроизведении презентации.

Вопрос 4. Способы создания презентаций средствами приложения PowerPoint

Для создания презентации предлагается три способа:

при помощи Мастера автосодержания; на основе предлагаемых шаблонов;

с использованием пустой презентации (разработка в режиме Конструктора), т.е. создание презентации «с нуля».

Использование Мастера автосодержания – это способ, для которого характерен режим диалога. Пользователю предлагается набор слайдов, и он делает выбор по указанной теме. Не стоит начитать изучение работы приложения PowerPoint с этого способа, так как он требует значительных доработок и редакции предлагаемой презентации, что, в свою очередь, возможно уже при наличии определенных знаний. Поэтому начинающему пользователю лучше освоить способ создания презентации «с нуля».

Создание презентации на основе шаблонов предполагает два типа шаблонов: шаблоны презентаций; шаблоны оформления.

73

Шаблоны презентаций содержат для каждой тематики стандарты. Пользователь может принять предлагаемый текст, либо заменить его авторским. Шаблоны презентаций похожи на стандартные шаблоны в Word: "Технический отчет", "Доклад о ходе работ", "Продаем продукцию и услуги" и другие.

Шаблоны оформления разработаны дизайнерами. Они содержат определенную цветовую гамму текста и других объектов слайдов, фон, стилистику, разнообразные графические элементы, параметры шрифтов, некоторые специальные эффекты. Пользователю необходимо самостоятельно выбрать подходящий для содержания своей презентации шаблон.

Использование пустой презентации предполагает отказ от помощи Мастера и шаблона презентации – это творческий процесс, включающий в себя:

разработку цели и содержания презентации (сценария); размещение объектов на слайде (текста, графики, диаграмм и др.); определение цветовой гаммы всех объектов слайда; установку звуковых и анимационных эффектов;

установку режимов демонстрации презентации (воспроизведения).

Презентация состоит частей:

вступление (10 % объема) – должно ввести аудиторию в курс тематики презентации; основная часть (80 %) – это носитель информации, которая должна быть представлена в удобном для визуального и звукового восприятия виде; заключение (10 %) – выводы по представленной информации, рекомендации по ее использованию, благодарность слушателям.

74

Тема 4. Сетевые информационные технологии

1.Компьютерные сети. Классификация сетей по территориальному признаку, топологии, методу коммутации.

2.Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоколы. Понятие «открытой» системы. Модель OSI.

3.Локальные компьютерные сети. Методы доступа в локальных сетях. Оборудование локальных сетей.

4.Глобальная сеть Internet. Структура, протоколы, сервисы сети Internet. Адресация компьютеров в сетях.

5.Конвергенция компьютерных сетей.

Вопрос 1. Классификация компьютерных сетей

Компьютерной сетью (КС), или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением для предоставления совместного доступа к общему ресурсу сети потенциальному пользователю сети и обмена информацией.

По территориальному признаку КС делятся на:

локальные (Local Area Network, LAN) – сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.

региональные (Metropolian Area Network, MAN) – сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города, экономической зоны или отдельно взятой страны.

глобальные (Wide Area Network, WAN) – сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных. Среди глобальных компьютерных сетей наиболее популярной является сеть Интернет.

Указанные выше сети различаются:

методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения – данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами (кодами);

скоростью передачи данных. Скорость передачи данных в локальных сетях значительно выше (10, 16 и 100 Мбит/с), чем в глобальных (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с);

разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с почтой и обменом файлами;

масштабируемостью (возможностью расширения при сохранении качества).

75

Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для сколь угодно большого числа пользователей.

В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.

Классификация сетей по физической топологии Физическая топология определяет расположение узлов и соединений. Выделяются следующие типы топологий:

шина (Bus);

кольцо (Ring);

звезда (Star);

дерево (Tree);

ячеистая (Mesh);

др.

Отметим, что по описанным типовым топологиям строятся, как правило, небольшие сети. Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами, где можно, однако, выделить описанные выше топологии. Такие сети называются сетями со смешанной топологией.

Классификация сетей по методу коммутации

Существуют три различные схемы коммутации в сетях:

коммутация каналов, коммутация пакетов, коммутация сообщений.

Сети с коммутацией каналов исторически появились первыми в виде первых телефонных сетей. Коммутация каналов подразумевает образование составного канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения.

Коммутация пакетов - эта схема была специально разработана для компьютерных сетей, где различные компьютеры сети могут иметь различное быстродействие. При коммутации пакетов все передаваемые сообщения разбиваются передающим компьютером на небольшие части (от 46 до 1500 байт), называемые пакетамиПакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Специальные устройства сети коммутаторы принимают пакеты от передающих компьютеров и на основании адресной информации передают их друг другу до конечного принимающего компьютера.

Под коммутацией сообщений понимается передача единого блока данных через промежуточные транзитные компьютеры с временной буферизацией этого блока на диске каждого компьютера. По такой схеме обычно передаются сообщения, не требующие немедленного ответа, чаще всего сообщения электронной почты..

Основными направлениями использования КС являются следующие:

76

совместный доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам

(использование дисков или только определенных папок и файлов других компьютеров, принтеров, программного обеспечения, баз и банков данных);

предоставление коммуникационных услуг (службы информации, электронная почта,

телеконференции и т.д.);

распределенная обработка данных. КС можно использовать для обработки данных на отдельных компьютерах, связанных между собой и представляющих распределенную систему.

Вопрос 2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоколы. Понятие «открытой» системы. Модель OSI.

По своей сущности компьютерные сети является совокупностью компьютеров и сетевого оборудования, соединенных каналами связи. Поскольку компьютеры и сетевое оборудование могут быть разных производителей, то возникает проблема их совместимости. Без принятия всеми производителя общепринятых правил построения оборудования создание компьютерной сети было бы невозможно. Поэтому разработка и создание компьютерных сетей может происходить только в рамках утвержденных стандартов.

В основу стандартизации компьютерных сетей положен принцип декомпозиции, т.е. разделения сложных задач на отдельные более простые подзадачи. Каждая подзадача имеет четко определенные функции и строго установленные связи между подзадачами. При более внимательном рассмотрении работы компьютера в сети можно выделить две основные подзадачи:

-взаимодействие программного обеспечения пользователя с физическим каналом связи (посредством сетевой карты) в пределах одного компьютера

-взаимодействие компьютера через канал связи с другим компьютером

Современное программное обеспечение компьютера имеет многоуровневую модульную структуру, т.е. программный код, написанный программистом и видимый на экране монитора (модуль верхнего уровня), проходит несколько уровней обработки, прежде чем превратится в электрический сигнал (модуль нижнего уровня), передаваемый в канал связи.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются модули, лежащие на одном уровне, но в различных компьютерах называются протоколами.

В сетевых технологиях традиционно принято, что протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня, но в разных компьютерах, а интерфейсы – соседних уровней в одном компьютере.

Иерархически организованный набор протоколов для взаимодействия компьютеров в сети называется стеком коммуникационных протоколов.

Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней, как правило, реализуются комбинацией программноаппаратных средств, а протоколы верхних уровнейчисто программными средствами.

77

Основой сети Интернет является стек проколов TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol).

Протокол TCP - транспортный протокол, обеспечивающий гарантированную передачу данных независимо от их маршрута следования до принимающего узла.

Протокол IP (Internet Protocol) - это стандарт, описывающий систему адресации в сети Интернет.

Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO)

разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI)

или моделью ISO/OSI:

Прикладной уровень Уровень представления Сеансовый уровень Транспортный уровень Сетевой уровень Уровень соединения Физический уровень

Вопрос 3. Локальные компьютерные сети. Методы доступа в локальных сетях. Оборудование локальных сетей.

Для организации локальной КС необходимо наличие аппаратного и программного компонентов. Аппаратный компонент КС составляют:

1. Компьютеры. В состав сети могут быть включены различные компьютеры. Их технические характеристики во многом определяют потенциальные возможности образованной с их помощью сети. Совместное использование вычислительных ресурсов КС привело к функциональному разделению компьютеров в сети на компьютеры, предоставляющие ресурсы (серверы), и компьютеры, потребляющие ресурсы (рабочие станции – клиенты).

Сервер сети – это компьютер подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети набор некоторых услуг по использованию и распределению ресурсов сети, например, одновременный доступ пользователей к общим данным, печать заданий, прием и обработка запросов к базам данных и т.д. Сервером также называют программное обеспечение, хранящее соответствующую своему ресурсу информацию и отвечающее на запросы клиентского программного обеспечения.

Примерами серверов могут служить:

сервер баз данных (SQL-сервер), принимающий запросы по локальной сети и возвращающий результаты;

сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром;

вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях;

Web-сервер, сервер на котором размещаются HTML-страницы;

78

Mail-сервер, почтовый сервер организации;

файловый сервер, поддерживающий общее хранилище файлов для всех рабочих станций.

Рабочая станция – это подключенный к сети ПК, на котором пользователь непосредственно выполняет свою работу, использует свою операционную систему и с помощью которого имеет доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети. Рабочие станции могут отличаться объемом оперативной памяти, наличием и объемом внутренней дисковой памяти, характеристиками процессора и монитора. Так как рабочие станции в сети выступают клиентами, то клиентом называется и программа, устанавливаемая на компьютере пользователя для составления и посылки запросов соответствующему серверу, получения и отображения информации на компьютере пользователя. Серверы предоставляют материалы, а клиенты пользуются ими. В общем случае клиентом может быть и пользователь.

2. Линии связи или каналы передачи данных. При построении локальных КС в качестве линий связи используются различные типы физических сред передачи данных:

проводные, построенные на основе кабеля с электрическим сигналом передачи данных – коаксиального (жесткий медный проводник, отделенный от оплетки толстым слоем изоляционного материала), витой пары (скрученная пара проводников, заключенная в оболочку); с оптическим сигналом передачи данных – волоконно-оптического

(состоит из тонкие волокон, по которым распространяются световые сигналы);

беспроводные (с радиосигналом, микроволновым или инфракрасным сигналом передачи данных) – каналы наземной и спутниковой связи.

Выбор той или иной линии связи определяется требуемой скоростью передачи данных, а также расстояниями между отдельными узлами сети.

Физически компьютеры могут объединяться в сеть разными способами. Структура физического соединения компьютеров в сеть называется топологией. Правильный выбор топологии сети является очень важным этапом, так как топология – это физически реализованная основа сети, ее непросто изменить после того, как сеть уже создана. Каждая КС обладает своей уникальной топологией, однако в ней всегда можно выделить базовые: общая шина (компьютеры подключаются к одному общему кабелю (шине), по которому происходит обмен информацией), кольцо (сеть не имеет конечного пункта соединения, данные предаются от компьютера к компьютеру по кольцу в одном направлении) и звезда (каждый компьютер отдельным кабелем подключается к концентратору, находящемуся в центре сети).

Как правило, локальные сети ориентированы на передачу алфавитно-цифровой, текстовой, графической, мультимедийной информации. Совмещение в одной сети потоков разных видов информации является одним из основных требований, предъявляемых к локальным КС.

3. Коммутационное оборудование. Протяженность сети, расстояние между рабочими станциями в первую очередь определяются физическими характеристиками передающей среды. При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала. Кроме этого в локальных сетях могут наступать коллизии (передача несколькими компьютерами данных по одной и той же линии связи), что приводит к неработоспособности сети. Чтобы преодолеть эти

79

и другие ограничения для связи сегментов10 сети используется специальное коммутационное оборудование: концентраторы, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы.

Коммутационное оборудование в последнее время играет все большую роль при создании КС. Перечисленное оборудование рассматривается здесь с точки зрения выполнения базовых функций. В настоящее время наблюдается тенденция к универсализации коммутационного оборудования при сохранении базовых названий.

Концентратор или хаб (HUB) – устройство для объединения нескольких физических сегментов сетей, обычно с возможностью соединения сетей различных архитектур. Недостатком концентраторов является их невозможность предотвратить коллизии при больших размерах сегмента.

Повторитель – устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление сигнала и уменьшение шума (помех) сигналов. Позволяет расширять сеть по расстоянию и количеству подключенных узлов.

Коммутаторы используются для логической структуризации сетей с целью предотвращения коллизий, а значит и повышения пропускной способности сети.

Маршрутизатор – средство для обеспечения связи между отдельными сетями с помощью сетевых (IP) адресов. В общем случае, маршрутизатор может представлять собой как специальное устройство, так и универсальный компьютер. В настоящее время наблюдается тенденция вытеснения маршрутизаторов и замена их высокопроизводительными коммутаторами, совмещающими в себе как функции коммутации так и маршрутизации.

Шлюз – специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между неоднородными11 сетями.

Для передачи данных между двумя компьютерами необходимо организовать физическую связь. В локальных сетях традиционно используется некоммутируемая линия связи (линия связи соединяет два компьютера постоянно) и для физического подключения компьютера в сеть применяется специальное устройство – сетевой адаптер (сетевая карта), устанавливаемый обычно в компьютере и соединяющий его с линией связи. Для функционирования сетевых адаптеров необходимы специальные программы – драйверы.

Для соединения по коммутируемой линии (связь между компьютерами устанавливается только на время сеанса обмена данным между ними) используется модем. Модем (модулятор/демодулятор) – устройство, которое позволяет передавать (принимать) информацию по телефонной линии между удаленными компьютерами. Передающий модем преобразует цифровые данные в аналоговые сигналы, которые могут передаваться по телефонной линии. Принимающий модем переводит аналоговые сигналы в обратно цифровую форму.

4. Соединительное оборудование. К соединительному оборудованию относятся: коннекторы – разъемные и/или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям, различные кабельные адаптеры и разветвлители – для стыковки разных типов кабелей,

10Сегментом сети называется обособленная (физически или логически) группа компьютеров.

11Неоднородные сети используют различную аппаратно-программную платформу

80