4.5 Программные средства реализации информационных процессов
Классификация ПО (рисунок).
Рисунок – Классификация ПО
Системное ПО – ПО, включающее ОС, сетевое ПО, сервисные программы и средства разработки ПО.
Операционная система – система программ, предназначенная для управления ресурсами ЭВМ и процессами, которые используют эти ресурсы, и для обеспечения пользовательского интерфейса.
Ресурсы ЭВМ – любой логический или аппаратный компонент ЭВМ.
Процесс – последовательность действий, предписанных программой.
Классификация операционных систем (рисунок).
Рисунок – Классификация ОС
5 Понятие о телекоммуникационных технологиях (информационно-вычислительные сети)
Системы, состоящие из отдельных, связанных между собой компьютеров, называются компьютерными сетями (КС). Компьютерные сети организуются для совместного доступа к аппаратным, программным и информационным ресурсам.
Требования, предъявляемые к КС – высокий уровень надежности работы, что имеет большое значение для военных и банковских задач, транспорта и т.п.
Еще один показатель функционирования КС – высокая пропускная способность.
КС подразделяются на локальные, муниципальные и глобальные.
Локальные вычислительные сети ЛВС (LAN – Local Area Network) размещаются обычно в одном здании или на территории организации. ЛВС используют единый комплект протоколов (стандартов) для своих участников.
Муниципальные или региональные вычислительные сети МВС (MAN – Metropolitan Area Network) являются увеличенными версиями локальных сетей и обычно используют такие же технологии. МВС может объединять подразделения корпорации или организовываться в пределах города. Примером МВС может служить городское кабельное телевидение.
Глобальные вычислительные сети ГВС (WAN – Wide Area Network) охватывают значительную территорию, часто целую страну или даже континент.
Существуют объединения двух и более ГВС, известным примером такого объединения является Интернет.
Связь сетей между собой выполняют с использованием шлюзов и брандмауэров.
Шлюз – специальное программное средство (или компьютер), предназначенное для связи сетей, использующих в работе работающих различные протоколы.
Брандмауэр представляет собой компьютер (или программу), обеспечивающий сетевую безопасность, т. е. препятствующий несанкционированному перемещению данных между сетями.
Физически компьютеры объединяются в сеть с помощью сетевых устройств. К ним относятся кабели, сетевые адаптеры и другие компоненты.
Основные группы кабелей – коаксиальный, витая пара, оптоволоконный.
Сетевой адаптер – физический интерфейс между компьютером и сетевым кабелем. Сетевой адаптер имеет сетевой адрес, определяющий его место в сети.
По способу управления сетью или взаимодействия компьютеров между собой сети подразделяются на два типа: одноранговые и серверные.
Одноранговые сети (рабочие группы) построены по принципу равноправия участников. Каждый участник единолично решает вопрос доступности своих данных для других. Одноранговые сети объединяют обычно не более 10 компьютеров, поскольку при большем количестве машин производительность сети снижается.
Серверные сети создаются на основе выделенного сервера. Сервер – это компьютер (или программа), специально оптимизированный для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и защиты данных. Для реализации принципов безопасности и управления работой сети используется совокупность мероприятий, называемых политикой сети. Управление сетевыми политиками осуществляется уполномоченным – сетевым администратором.
Передача данных от одного компьютера к другому заключается в выполнении сетевой операционной системой определенных процедур – протоколов. Протоколы разрабатываются на основе рекомендаций Международного института стандартизации (ISO – International Standard Organization) по взаимодействию открытых систем (OSI – Open System Interconnection).
Для передачи данных по сети выполняется ряд последовательных шагов, каждому из которых соответствует свой протокол. Стандартными промышленными протоколами, обеспечивающими связь между компьютерами разных типов, являются протоколы TCP и IP.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) – протокол транспортного уровня. В соответствии с TCP данные делятся на маркированные пакеты и затем отправляются по назначению.
Протокол IP (Internet Protocol – протокол Интернет) – адресный. Этот протокол определяет, куда происходит передача. Его суть заключается в том, что каждый компьютер в сети должен иметь свой идентификационный 32-битный (в двоичной системе) номер – IP-адрес.
Для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS – Domain Name System), которая ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Домен – совокупность компьютеров с единой базой имен.
Для перевода буквенного доменного имени в IP-адрес цифрового формата служат DNS-серверы.
Стандартизация протокола TCP/IP в 1983 г. привела к появлению Интернета – глобального сообщества малых и больших сетей. Иначе говоря Интернет – глобальное информационное пространство, содержащее огромное количество информации, доступное миллионам пользователей всего мира.
Интернет предоставляет своим клиентам целый ряд услуг (сервисов), называемых службами. Наиболее часто используются следующие службы: электронная почта, сервис WWW, служба новостей, передача файлов и т. д.
Электронная почта (E-Mail) используется для передачи, приема, хранения и обработки почтовых сообщений.
Всемирная информационная сеть (WWW – World Wide Web) – сервис Интернета, поддерживающий документы (Web-страницы). Web-страницы форматированы специальным образом и тематически объединены в Web-узлы или Web-сайты. Для просмотра Web-страниц и перемещения между ними используют специальные программы – браузеры. Протокол, по которому происходит доставка Web-сервером документа браузеру, называется HTTP (Hypertext Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста).
Служба телеконференции (Usenet) представляет собой рассылку электронной почты не одному корреспонденту, а большой группе. Такие группы называют телеконференциями или группами новостей.
Система телеконференций содержит тематические группы информации. Особенность этой службы заключается в возможности задать вопрос по теме любой группы телеконференции и выбрать ответ из множества поступивших.
Служба передачи файлов (FTP – File Transfer Protocol)– средства доступа к FTP-серверам, хранящим архивы данных.
Организации, предоставляющие услуги для работы в сети, называются сервис-провайдеры. В настоящее время наиболее распространенный в России способ доступа в Интернет – по телефонной линии с помощью модема, хотя этот способ характеризуется низкой скоростью передачи данных до 56 Кбит/с.
Альтернативные технологии доступа в Интернет:
–цифровая абонентская линия (DSL –Digital Subscriber Line), обеспечивающие высокую скорость работы (до 1-8 Мбит/с);
–сети кабельного телевидения, радиоканалы, спутниковые каналы;
–бытовая электрическая сети.
Обращение к любому документу в сети Интернет осуществляется с помощью универсального указателя ресурса (URL – Uniform Resource Locator), который указывает местонахождение каждого файла, хранящегося на компьютере, подключенном к Интернету.
В URL, кроме полного пути доступа к файлу на данном компьютере, указывается сетевое имя компьютера и протокол доступа к ресурсу.
Пример URL:
где первая часть – http:// (протокол передачи гипертекста);
вторая часть –
(доменное
имя);
третья часть –dir1/index.htm (расположение ресурса на данном сервере). Ресурсом в примере является файл index в формате html, который находится в папке dir1.
Поиск в Интернете нужной информации осуществляется с помощью различных инструментов: поисковых машин, индексированных ссылок, метапоисковых систем, тематических списков рассылок, онлайновых энциклопедий и справочников.