- •Информатика
- •Введение
- •1. Общие сведения об информатике
- •1.1. Информатика как наука
- •1.2 Определения информации
- •1.3. Виды информации
- •1.4. Структура информации
- •1.5. Требования, предъявляемые к социальной информации
- •Контрольные вопросы и задания:
- •2. История развития вычислительной техники
- •2.1. Ручной период вычислений или период абака
- •2.2. Механический период
- •2.3. Электромеханический период
- •2.4. Электронный период
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Поколения эвм
- •Контрольные вопросы и задания:
- •4. Сферы использования эвм
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Принципы построения эвм. Структура эвм, назначение основных блоков
- •5.1. Структура машины фон-неймановского типа
- •5.2. Назначение основных блоков эвм
- •5.2.1 Процессор
- •5.2.1 Устройства ввода-вывода
- •Контрольные вопросы и задания:
- •6. Персональные компьютеры
- •6.1. Современный настольный персональный компьютер
- •Контрольные вопросы и задания:
- •7. Двоичная система счисления
- •Контрольные вопросы и задания:
- •8. Память, ее характеристики
- •8.1. Определения. Единицы емкости памяти
- •8.2. Принципы устройства памяти
- •8.3. Виды памяти.
- •8.4. Внешние запоминающие устройства
- •Контрольные вопросы и задания:
- •9. Языки программирования современных эвм. Этапы разработки программ
- •9.1. Понятие программы
- •9.2. Машинный язык и языки программирования высокого уровня
- •9.3. Компиляторы и интерпретаторы языков программирования
- •9.4. Лингвистическое обеспечение современных эвм.
- •9.5. Этапы разработки программ для эвм
- •Контрольные вопросы и задания:
- •10. Программное обеспечение современных эвм
- •10.1. Роль программного обеспечения
- •10.2. Понятие об операционной системе
- •10.3. Основные задачи, решаемые ос пэвм
- •10.4. Современные операционные системы
- •10.5. Понятие интерфейса ос
- •10.6. Классификация операционных систем. Современные операционные системы
- •10.7. Оболочки операционных систем
- •Наиболее распространенные оболочки
- •10.8. Прикладное программное обеспечение
- •10.8.1.Текстовые редакторы
- •10.8.2. Табличные процессоры
- •10.8.3. Базы данных и субд
- •Контрольные вопросы и задания:
- •11. Алгоритмы
- •11.1. Понятие алгоритма
- •11.2. Свойства и состав алгоритмов
- •11.3. Способы записи алгоритмов. Блок-схемы
- •11.4. Базовые структуры алгоритмов: следование, ветвление, цикл
- •Контрольные вопросы и задания:
- •12. Информационные системы. Основные понятия и классификация
- •12.1. Классификация информационных систем
- •12.1.1. Классификация по масштабу
- •12.1.2. .Классификация по целям.
- •12.1.3. Классификация по способу организации
- •12.2. Архитектуры информационных систем
- •Контрольные вопросы и задания:
- •13. Понятие программного продукта. Качество и жизненный цикл программного продукта
- •13.1. Программный продукт. Особенности разработки программного обеспечения
- •Характеристики качества программного обеспечения
- •13.2. Качество программных продуктов
- •13.3. Показатели эффективности разработки программного обеспечения
- •13.4. Жизненный цикл программного обеспечения информационных систем
- •13.4.1.Основные этапы жизненного цикла по
- •13.4.2. Структура жизненного цикла по
- •13.4.3. Модели жизненного цикла по
- •Контрольные вопросы и задания:
- •14. Методология и технология разработки программного обеспечения
- •14.1. Методологии и инструменты проектирования
- •14.2. Методы и средства структурного анализа и проектирования
- •14.3. Диаграммы потоков данных
- •14.3.1. Основные символы
- •Основные элементы dfd диаграммы
- •14.3.2. Контекстная диаграмма и детализация процессов
- •14.3.3.Спецификация процесса (описание операций)
- •14.3.4. Диаграммы сущность связь
- •14.4. Методология rad
- •Контрольные вопросы и задания:
- •15. Тестирование и отладка программ
- •15.1.Понятие тестирования и отладки программ
- •15.2. Классификация ошибок, способы их выявления и устранения
- •Контрольные вопросы и задания:
- •16. Передача информации. Компьютерные сети основные понятия
- •16.1. Формы передачи информации на большие расстояния
- •16.2. Передача информации между компьютерами
- •16.3. Компьютерные сети
- •16.4. Классификация сетей
- •16.5. Локальные сети. Общие понятия
- •16.6. Глобальная сеть Internet. Общие понятия
- •Контрольные вопросы и задания:
- •17. Основы защиты информации
- •17.1. Способы несанкционированного доступа к компьютерной информации
- •17.2. Компьютерные вирусы и защита от них
- •17.2.1. Способы проявления компьютерных вирусов
- •17.2.2. Защита от поражения компьютерными вирусами
- •17.3. Нормативно правовая база защиты информации
- •Контрольные вопросы и задания:
- •18. Современная вычислительная техника (аналоговая и дискретная)
- •18.1. Аналоговая вычислительная техника
- •18.2. Основные характеристики авм
- •18.3. Гибридная вычислительная техника
- •18.4. Сравнительные характеристики аналоговой и дискретной техники
- •Контрольные вопросы и задания:
- •Библиография
- •Оглавление
16.4. Классификация сетей
По ряду признаков сети делят на три вида: глобальные, региональные и локальные сети.
Глобальные сети объединяют пользователей по всему миру, часто используют спутниковые каналы связи, позволяющие соединять узлы сети связи и ЭВМ, находящиеся на расстоянии 10−15 тыс. км друг от друга.
Региональные сети объединяют пользователей города, области, небольших стран. В качестве каналов связи используются телефонные линии. Расстояние между узлами сети 10−1000 км.
Локальные сети связывают абонентов одного предприятия, расположенных на расстоянии до 10-20 км друг от друга. Главной отличительной чертой локальных сетей является высокоскоростной канал передачи данных. В качестве канала передачи данных используются: витая пара, коаксильный кабель, оптический кабель и др. Увеличивать расстояние до 20 км позволяют радиоканалы связи.
Каналы связи в локальных сетях являются собственностью организации.
16.5. Локальные сети. Общие понятия
Локальные сети дают возможность использовать в многопользовательском режиме общие ресурсы сети: диски, принтеры, модемы, программы и данные, хранящиеся на общедоступных дисках, а также передавать информацию с одного компьютера на другой. Для реализации услуг сети необходимо специальное программное обеспечение.
В настоящее время получили распространение две концепции построения такого ПО. В первой, сетевое программное обеспечение ориентировано на предоставление многим пользователям ресурсов некоторого общедоступного главного компьютера сети, называемого файл-сервером или файловым сервером. Это название он получил потому, что основными ресурсами главного компьютера являются файлы. Это могут быть файлы, содержащие программные модули или данные. Другими ресурсами, предоставляемыми сервером в совестное пользование пользователям сети могут быть, например, модемы, принтеры и т. п. Управление ресурсами сети осуществляется специальным программным обеспечением – сетевой операционной системой. Ее основная часть устанавливается на сервере, на рабочей станции − т. е. компьютере пользователя, устанавливается только небольшая оболочка, исполняющая роль интерфейса между программами, обращающимися за ресурсами файлового сервера.
В этой концепции вся обработка информации данных, даже хранящихся на файловом сервере происходит на рабочей станции.
Во второй концепции, называемой архитектурой «клиент-сервер», ПО ориентировано не только на коллективное использование ресурсов, но и на их обработку в месте размещения ресурсов по запросам пользователей, оно состоит из двух частей: ПО сервера и ПО пользователя-клиента.
Программы-клиенты выполняются на компьютере пользователя и посылают запросы к программе-серверу, которая работает на компьютере общего доступа. Основная обработка данных производится сервером, а на компьютер пользователя поступают результаты.
Наиболее известными операционными системами являются: NetWare 4.1, Windows NT Server 4.0 (Microsoft), OS/2, Warp Advanced Server (IBM).
16.6. Глобальная сеть Internet. Общие понятия
Глобальная сеть Internet- это компьютерная сеть, использующая единый язык доступа к ее информационно-вычислительным ресурсам. Она подобна международной телефонной сети и существенно использует ее возможности. Кроме Internet в России доступны услуги и других глобальных сетей: SprintNet, Sovam, Teleport, Relcom, BitNnet. Этими системами активно пользуются биржи, брокерские конторы и промышленные предприятия.
Internet была основана в 1969 г. и называлась тогда APRANET. В 1982 году разработкой и внедрением межсетевых протоколов передачи данных TCP/IP, была решена задача взаимодействия сетей друг с другом. TCP – протокол управления передачей (Transmission Control Protocol), IP- протокол (Internet Protocol). С появлением TCP/IP в обиход вошло слово Internet – аббревиатура слов interconnected networks (соединенные сети).
В основном в Internet объединяются компьютеры с операционной системой Unix, хотя возможно подключение компьютеров и с другими операционными системами.
Компьютеры пользователей-клиентов глобальной сети, также называются рабочими станциями, а компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети - серверами. Серверы, подключаются к глобальной сети через поставщиков услуг доступа к сети – провайдеров.
Серверы информационных услуг |
||||||||
Новости науки и техники |
Новости бизнеса и финансов |
Оперативная деловая информация |
…................... |
Издатели учебных материалов |
Издатели газет и журналов |
|||
|
Шлюз Internet |
|
||||||
Подсеть связи, система коммуникационных узлов Internet |
||||||||
|
Шлюз Internet |
|
||||||
Корпоративные сети |
Локальные сети организаций |
|||||||
Потребители услуг Internet |
Рис. 16.1.
Взаимодействие поставщиков с потребителями информации осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов. Глобальную сеть Internet можно представить в виде логической схемы Рис.16.1.
В качестве интерфейса пользователя с Internet выступает World Wide Web (WWW) или просто Web, позволяющий просматривать информационные ресурсы Internet.
Файлы Web-сети называются страницами, они могут содержать текстовую, графическую и звуковую информацию.
Путешествовать по страницам Internet позволяют их адреса, называемые унифицированным локализатором ресурсов (УЛР).
Для просмотра и другой обработки информации в WWW предусмотрены специальные программы броузеры (browsers), которые по точному адресу вызывают нужные страницы.
Если точный адрес объекта поиска неизвестен, то для поиска информации имеются поисковые программные системы, такие как Lycos, Yahoo, Web Crawler, Alta Vista и др.
Т.е. интерфейсы глобальных сетей делают легко доступными информационные ресурсы планеты для каждого пользователя.
Спектр услуг, представляемых Internet весьма широк, но самая, пожалуй распространенная их них – это электронная почта., письмо, посланное электронной почтой доходит до адресата в считанные минуты, а то и в секунды. Конечно, так же как и когда мы отправляем письмо обычной почтой, мы должны знать точный адрес получателя, только в данном случае это не простой указатель имени, города, улицы, а электронный или компьютерный адрес.
А дреса компьютеров в Internet состоят из четырех байтов, которые изображаются в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками, например 245.76.90.87, но такие адреса неудобны для людей, поэтому существует параллельная система символических адресов. Они организованы в виде иерархической структуры. На рис.16.2 компьютер с именем hobbiton входит в область earth и подобласть shire. Компьютер с именем rivendell входит в область earth.
Рис 16.2. Иерархическая структура Internet
Полный адрес компьютера hobbiton равен hobbiton.shire.earth, компьютера rivendell – rivendell.earth. Пользователь frodo компьютера hobbiton имеет адрес:
frodo@hobbiton.shire.earth
Имя пользователя отделяется от адреса компьютера значком @ (читается «эт коммерческое»). Адрес КГТУ :
root@kgtu.runnet.ru
Информация, посланная нами получателю, отправляется к нему, не в виде непрерывного потока, а небольшими порциями ограниченной длины, называемыми пакетами. Когда мы звоним по телефону, часто бывает, что мы не можем дозвониться сразу из-за занятости линии. В компьютерной сети такого не бывает, если компьютерная сеть сильно загружена, то просто увеличивается время доставки пакетов.
Программа для работы с «Всемирной паутиной» (WWW) называется «Мозаикой» (Mosaiс). Она позволяет просматривать и прослушивать гипертексты, расположенные на WWW-серверах по всему миру. Гипертекст – это текст, который как бы является проводником в мире информации. По нему можно путешествовать с помощью графического терминала.
Гипертекст – это текст, содержащий ссылки на другие части данного документа, на другие документы, на объекты нетекстовой природы (звук, изображение, видео), а также система, позволяющая читать такой текст, отслеживать ссылки, отображать картинки и проигрывать звуковые и видеовставки. Гипертекст с нетекстовыми компонентами (звук, видео) называется гипермедиа.
Гипертекст подобен меню и содержит выделенные места, «нажав» на которые с помощью мыши пользователь опадает либо в другое место этого же самого гипертекста, либо в другой гипертекст. Гипертекст, расположенный в Мозаике позволяет обращаться к гипертекстам другого компьютера, даже если он расположен на другой части света.
Уже говорилось о том, что Интернет широко использует телефонную сеть, но телефонная сеть осуществляет аналоговые сигналы, а информация, передаваемая и хранимая компьютерами является цифровой. Поэтому приходится компьютерную информацию преобразовывать в звуковые колебания, кодируя нули и единицы тонами разной частоты или фазы, затем передавать ее в такой форме по телефонной линии, а затем , не другом конце линии выполнять обратное преобразование. Этот процесс осуществляет специальное устройство – модем, объединяющий в себе два логических устройства: модулятор, т.е. преобразователь из цифровой в аналоговую форму, и демодулятор – обратный преобразователь.
Кроме электронной почты и поиска и передачи документов с помощью гипертекстовых ссылок (WWW), Интернет с помощью протокола удаленного доступа к сети Telnet позволяет вам работать на удаленном от вас компьютере так, как будто бы вы сидите за ним.
Большой популярностью у пользователей Интернета пользуются системы, позволяющие читать и посылать в открытые сообщения в информационные группы, которые называются электронными досками объявлений или телеконференциями. Эти системы предназначены для проведения дискуссий и обмена новостями. Самой крупной в мире является система телеконференций Usenet. В ней имеются группы-телеконференции по самым разнообразным темам. На любую из этих тем пользователь может подписаться, чтобы принять участие в дискуссии или просмотреть новости.
Интерактивное общение пользователей на естественном языке, или телеконференции в реальном времени, реализуется системой IRC (Internet Relay Chat). Эта система предназначена для бесед «в прямом эфире».
Для подключения к IRC необходимо иметь соответствующую программу-клиент и для запуска набрать ее имя в командной строке. Программа автоматически подключает пользователя к одному из серверов IRC, то есть к единому мировому пространству.
Протокол Gopher осуществляет поиск и передачу текстовых файлов с помощью системы меню. Он предоставляет возможность работы с информационными ресурсами не зная заранее их местонахождение. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopher-сервера. В дальнейшем работа заключается в выборе команд, представленных в виде простых и понятных меню.
FTP-протокол позволяет работать не только с текстовыми, но и с любыми другими типами файлов, но для этого необходимо знать местоположение отыскиваемой информации.