1. Аппаратная конфигурация ПК.
Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется.
Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
- системный блок;
- монитор;
- клавиатуру;
- мышь.
Системный блок
Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.
По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), среднеразмерный (midi
tower) и малоразмерный (mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские (desktop) и особо плоские (slim).
Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время в основном
используются корпуса фактора АТХ. Форм-фактор корпуса
должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы.
Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров
корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 350 Вт.
2. Аппаратное обеспечение современного ПК и АРМ специалиста на его основе
Персональный компьютер состоит из следующих основных элементов: это системный блок и устройства ввода/вывода - монитор, клавиатура, мышь, звуковые колонки, принтер, сканер.
Системный блок состоит из:
корпуса;
материнской платы;
процессора;
оперативной памяти;
жесткого диска;
привода для оптических дисков;
видеокарты.
Корпус. К раме корпуса крепятся: материнская плата, блок питания, накопители, жесткие диски. Существует несколько типов корпусов:
1. Desktop. 2. Mini-Tower. 3. Midi-Tower. 4. Big-Tower.
Материнская плата (mainboard, matherboard, systemboard). Еще ее называют системной платой. Это основа компьютера.
На материнскую плату устанавливаются процессор, оперативная память, видеокарта и другие карты расширений.
Процессор. Это устройство определяет производительность компьютера, так как процессор выполняет команды основной программы - операционной системы и команды различных приложений, занимается обработкой и вычислением данных.
Оперативная память (DRAM – Dynamic Random Access memory). Динамическая память с произвольным доступом.
Для неё также используется обозначение ОЗУ (оперативное запоминающее устройство).
Задача памяти – хранить коды команд и данные, нужные для работы.
Существует несколько типов ОЗУ:
SDR SDRAM
DDR SDRAM
DDR2 SDRAM
DDR3 SDRAM
Жесткий диск (HDD – Hard Disk Driver).
Это устройство для хранения данных.
Накопители CD или DVD дисков
В настоящее время наиболее привлекательны пишущее мультиформатные DVD-ROM, которые могут не только читать CD и DVD, но и писать на них.
Видеокарта, видеоадаптер. Может быть встроена (интегрирована) в материнскую плату.
Звуковая карта. Без нее нельзя будет назвать персональный компьютер мультимедийным. В большинстве компьютеров звук встроен в материнскую плату.
Устройства ввода/вывода
К первым относятся:
1. Клавиатура.
2. Мышь.
3. Сканер.
Ко вторым относятся:
1. Монитор. 2. Принтер.
3. Звуковые колонки.
3. Классификация АРМ. Основные этапы построения и модификации АРМ специалиста.
АРМ могут быть индивидуальными, групповыми, коллективными.
Можно также выделить классы типовых АРМ: - АРМ руководителя; - АРМ специалиста; - АРМ технического и вспомогательного персонала.
По обеспечению АРМ бывают: техническое, информационное, математическое и программное.
Техническое обеспечение АРМ представляет собой комплекс технических средств, основой которого служит профессиональный персональный компьютер, предусматривающий работу специалиста без посредников (программистов, операторов и др.). У групповых АРМ таким компьютером могут пользоваться 4 - 6 человек. В комплект профессионального персонального компьютера входят процессор, дисплей, клавиатура, магнитные накопители информации, печатающие устройства и графопостроители. К комплексу технических средств следует отнести и средства коммуникаций для связи различных АРМ в сетях, а также средства телефонной связи. Информационное обеспечение - это массивы информации, хранящиеся в локальных базах данных. Информация организуется и хранится, в основном, на магнитных дисках. Управление ею осуществляется с помощью программной системы управления базами данных, которая производит запись информации, поиск, считывание, корректировку и решение информационных задач. В АРМ может быть несколько баз данных.
АРМ могут быть построены на базе:
- больших универсальных ЭВМ;
- на малых ЭВМ;
- на базе ПК.
1) АРМ на базе больших универсальных ЭВМ позволяют работать с большими базами данных при технической поддержке профессионалов в области вычислительной техники. Для таких АРМ требуется наличие в организации специального подразделения по техническому и программному обеспечению вычислительных средств.
Неудобства:
1.недостаточная гибкость программных средств;
2.жесткие требования к техническим средствам;
3. Большая стоимость машинных ресурсов и их объемность.
2) АРМ на базе малых ЭВМ стоят несколько дешевле, но обладают теми же недостатка-ми, что и вышеуказанные.
3) АРМ на базе ПК - это наиболее распространенный тип АРМ. На таких АРМ пользователь непосредственно сам выполняет все функции по преобразованию информации.
Преимущества:
1. низкая стоимость;
2. возможность расширения сферы применения за счет внедрения новых программных продуктов;
3. дружественный интерфейс для пользователя;
4. компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;
5. простое техническое обслуживание.
АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, – наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места специалиста. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.
Создание АРМ на базе персональных компьютеров обеспечивает:
простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;
простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;
компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;
высокую надежность и живучесть;
сравнительно простую организацию технического обслуживания.
АРМ является системой «человек – машина», поэтому должна быть открытой, гибкой, приспособленной к постоянному развитию и совершенствованию. В такой системе должны быть обеспечены: · максимальная приближённость специалистов к машинным средствам обработки информации; · работа в диалоговом режиме; · оснащение АРМ в соответствии с требованиями эргономики; · высокая производительность компьютера; · максимальная автоматизация рутинных процессов; моральная удовлетворенность специалистов условиями труда, стимулирующая их творческую активность, в частности, в дальнейшем развитии системы; · возможность самообучения специалистов.
Возможности создаваемых АРМ в значительной степени зависят от технико-эксплуатационных характеристик ЭВМ, на которых они базируются. В связи с этим на стадии проектирования АРМ четко формулируются требования к базовым параметрам технических средств обработки и выдачи информации, набору комплектующих модулей, сетевым интерфейсам, эргономическим параметрам устройств и т.д.
Информационное обеспечение АРМ ориентируется на конкретную, привычную для пользователя, предметную область. Обработка документов должна предполагать такую структуризацию информации, которая позволяет осуществлять необходимое манипулирование различными структурами, удобную и быструю корректировку данных в массивах.
Техническое обеспечение АРМ должно гарантировать высокую надежность технических средств, организацию удобных для пользователя режимов работы (автономный, с распределенной БД, информационный, с техникой верхних уровней и т.д.), способность обработать в заданное время необходимый объем данных. Поскольку АРМ является индивидуальным пользовательским средством, оно должно обеспечивать высокие эргономические свойства и комфортность обслуживания.
Программное обеспечение прежде всего ориентируется на профессиональный уровень пользователя, сочетается с его функциональными потребностями, квалификацией и специализацией. Пользователь со стороны программной среды должен ощущать постоянную поддержку своего желания работать в любом режиме активно либо пассивно.
Автоматизированные рабочие места должны создаваться строго в соответствии с их предполагаемым функциональным назначением. Однако общие принципы создания АРМ остаются неизменными, к ним относят:
- системность;
- гибкость;
- устойчивость;
- эффективность.
Под принципом системности понимается следующее: автоматизированное рабочее место должно представлять собой систему взаимосвязанных компонентов. При этом структура АРМ должна четко соответствовать тем функциям, для выполнения которых создается данное автоматизированное рабочее место.
Принцип гибкости имеет огромное значение при создании современных и эффективно работающих автоматизированных рабочих мест. Данный принцип означает возможность приспособления АРМ к предполагаемой модернизации как программного обеспечения, так и технических средств. В настоящее время, когда скорость устаревания программных и технических средств постоянно растет, соблюдение дан¬ного принципа становится одним из важнейших условий при создании АРМ.
Для обеспечения принципа гибкости в реально работающих автоматизированных рабочих местах все подсистемы отдельно взятого АРМ выполняются в виде отдельных, легко заменяемых модулей. Чтобы при замене не возникало проблем несовместимости, все элементы должны быть стандартизированы.
Большое значение имеет принцип устойчивости. Он заключается в выполнении заложенных в АРМ функций, независимо от воздействия как внутренних, так и внешних факторов. При возникновении сбоев работоспособность системы должна быстро восстанавливаться, неполадки отдельных элементов должны легко устраняться.
Принцип эффективности подразумевает, что затраты на создание и эксплуатацию системы не должны превышать экономическую выгоду от ее реализации. Кроме того, при создании АРМ надо учитывать, что его эффективность будет во многом определяться правильным распределением функций и нагрузки между работником и машинными средствами обработки информации, ядром которых является ПЭВМ. Только при соблюдении этих условий АРМ становится средством повышения не только производительности труда и эффективности управления, но и социальной комфортности специалистов.
Практический опыт использования АРМ как одного из элементов Распределенных систем управления позволяет выделить следующие требования к эффективно и полноценно функционирующему автоматизированному рабочему месту:
- своевременное удовлетворение информационных потребности пользователя;
- минимальное время ответа на запросы пользователя;
- адаптация к уровню подготовки пользователя и специфике выполняемых им функций;
- возможность быстрого обучения пользователя основным приемам работы;
- надежность и простота обслуживания;
- дружественный интерфейс;
- возможность работы в составе вычислительной сети.
4. Периферийные устройства, необходимые для реализации АРМ на базе ПК.
Перифери́йное устро́йство – аппаратура, которая позволяет использовать вычислительные возможности процессора.
Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на вычислительные – процессор(ы) и память хранения выполняемой программы и внешние, по отношению к ним, устройства, вместе с подключающими их интерфейсами.
Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства. Обычно так и понимают это словосочетание.
АРМ на базе ПК содержит устройства ввода-вывода, включающие, как минимум, клавиатуру, мышь, дисплей. Дополнительно в состав АРМ могут входить принтер, сканер, плоттер и некоторые другие периферийные устройства.
АРМ различаются своей ориентацией на определенные группы проектных или бизнес-процедур и соответственно типами и характеристиками вычислительного и периферийного оборудования.
Дигитайзер применяют для ручного ввода графической информации. Он имеет вид кульмана; по его поверхности перемещается курсор, на котором расположен визир и кнопочная панель. Курсор имеет электромагнитную связь с сеткой проводников в электронной доске. При нажатии кнопки в некоторой позиции курсора происходит занесение в память информации о координатах этой позиции. Таким образом может осуществляться ручной ввод чертежей.
Для автоматического ввода информации с имеющихся текстовых или графических документов используют сканеры планшетного, протяжного или ручного типа с оптическим способом считывания. В сканирующей головке размещаются оптоволоконные самофокусирующиеся линзы и фотоэлементы. Считанная информация имеет растровую форму. Программное обеспечение сканера представляет ее в одном из стандартных форматов, например TIFF, GIF, PCX, JPEG, и для дальнейшей обработки может выполнить векторизацию - перевод графической информации в векторную форму, например, в формат DXF.
Для вывода информации на бумажные носители применяют принтеры и плоттеры (графопостроители). Первые из них ориентированы на получение документов малого формата (А3, А4), вторые - для вывода графической информации на широкоформатные носители.
Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. Плоттеры в основном струйные.
Для черно-белой печати используется один картридж, для цветной как минимум 4.
Дигитайзеры, сканеры, принтеры, плоттеры могут входить в состав АРМ или разделяться пользователями нескольких рабочих станций в составе локальной вычислительной сети.
Мониторы бывают электроннолучевые и жидкокристаллические. Основными характеристиками монитора являются: размер по диагонали, формат изображения, яркость и контрастность. Цветопередача жидкокристаллических мониторов хуже чем у электроннолучевых.
Мыши сейчас в основном оптические и различаются только интерфейсом подключения к ПК. По этому признаку они бывают проводные и беспроводные. А проводные делятся на
PS/2 и USB.
5. Классификация программного обеспечения.
Совокупность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО). По функциональному признаку различают системное и прикладное программное обеспечение.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии. Состав программного обеспечения вычислительной системы называется программной конфигурацией. Между программами существует взаимосвязь, то есть работа множества программ базируется на программах низшего уровня.
Межпрограммный интерфейс - это распределение программного обеспечения на несколько связанных между собою уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамиду, где каждый высший уровень базируется на программном обеспечении предшествующих уровней.
Схематично структуру программного обеспечения можно представить:
Прикладной уровень |
Служебный уровень |
Базовый уровень |
Все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории (смотри рисунок): 1. Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ; 2. Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:
управление ресурсами компьютера;
создание копий используемой информации;
проверка работоспособности устройств компьютера;
выдача справочной информации о компьютере и др.;
3. Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.
Встречаются классификации, включающие инструментальное ПО в системное, например
6. Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение (System Software) – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, направленное: - на создание операционной среды функционирования других программ; - обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети; - проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей; - выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т. д.).
Основой системного ПО являются операционные системы.
Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
Функции операционной системы:
осуществляет управление выполняемыми программами;
управляет всеми техническими и программными ресурсами компьютера – (различные технические: принтеры, сканеры – дополнительные устройства, программные ресурсы - пакеты программ, заставляет работать технические ресурсы.);
организация обмена информации между процессом и внешними устройствами;
выполнение работ по хранению информации во внешней памяти, обслуживание дисков.
Состав операционной системы:
Подсистема, обеспечивающая взаимодействие процессора и внешних устройств;
Загрузчик программ, осуществляет тестирование устройств компьютера после его включения и загружает в оперативную память основные файлы операционной системы;
Подсистема, обеспечивающая диалог с человеком, (оконная система и интерпретатор команд);
Файловая система, которая обеспечивает всю работу по ведению файловой структуры.
Для расширения возможностей операционных систем и предоставления набора дополнительных услуг используются сервисные программы. Их можно разделить на следующие группы:
интерфейсные системы;
оболочки операционных систем;
утилиты.
Интерфейсные системы являются естественным продолжением операционной системы и модифицируют как пользовательский, так и программный интерфейсы, а также реализуют дополнительные возможности по управлению ресурсами ЭВМ. В связи с тем, что развитая интерфейсная система может изменить весь пользовательский интерфейс, часто их также называют операционными системами.
Оболочки операционных систем, в отличие от интерфейсных систем, модифицируют только пользовательский интерфейс, предоставляя пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, таких операций с файлами, как копирование, переименование и уничтожение, а также предлагают пользователю ряд дополнительных услуг. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.
Утилиты предоставляют пользователям средства обслуживания компьютера и его ПО. Они обеспечивают реализацию следующих действий:
обслуживание магнитных дисков;
обслуживание файлов и каталогов;
предоставление информации о ресурсах компьютера;
шифрование информации;
защита от компьютерных вирусов;
архивация файлов и др.
Вопрос№7 Сетевые ОС и их отличительные особенности
Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.
В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 1.1):
Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.
Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.
Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.
Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.
В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.
Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами
В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые. Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.
Компьютер, наделенный в локальной сети какими-либо особыми полномочиями или функциями (управления, хранения данных, предоставления ресурсов, предоставления услуг) называется сервером локальной сети. Сервер обладает, как правило, более мощными ресурсами и большой производительностью.
Остальные компьютеры в локальной сети являются подчиненными по отношению к серверу и называются клиентами. Однако, некоторые компьютеры могут сочетать в себе функции клиента и сервера. Локальная сеть, в которой между компьютерами четко разделены функции клиентов и сервера, называется двухранговой. Сеть, в которой все компьютеры равноправны, называется одноранговой.
Вопрос№8 Современные файловые системы, файловая технология организации данных в современных ПК
Файловая система — это система организации и хранения информации на жестком диске или других носителях, программные алгоритмы операционной системы для управления данной системой организации информации, и, наконец, на бытовом уровне это совокупность всех файлов и папок на диске.
ФС позволяет оперировать не нулями и единицами, а более удобными и понятными объектами — файлами. Содержимое же файлов (0 и 1) записано в кластеры — мельчайшие единицы данных, которыми оперирует файловая система, размер их кратен 512 байтам. Для организации информации кроме имени файла используются также каталоги, как некая абстракция, позволяющая группировать файлы по определенному критерию. По сути, каталог — это файл, содержащий информацию о «вложенных» в него каталогах и файлах.
Вся информация о файлах хранится в особой области раздела — таблице файлов. Таблица файлов позволяет ассоциировать числовые идентификаторы файлов и дополнительную информацию о них (дата изменения, права доступа, имя и т. д.) с непосредственным содержимым файла, хранящимся в другой области раздела.
Раздел — это определенная область диска, созданная во время операции разметки диска. Каждый раздел содержит один (редко — несколько) отформатированный том. Том — область раздела со своей файловой системой, своей таблицей файлов и областью данных. Один или несколько разделов составляют диск.
MS DOS 1.0 (1981 г.) FAT -Благодаря 12-битной адресации и кластеру в 4 Кбайта она, однако, поддерживала разделы до 16 Мбайт. В целом же это была простая файловая система, обеспечивавшая основные функции — имя файла в формате 8.3, каталоги, атрибут файла, время создания (изменения).
FAT16,- поддерживавшая разделы до 2 Гбайт.
NTFS - Основным недостатком NTFS была большая требовательность к системным ресурсам, компьютеры просто не могли извлечь преимуществ из NTFS, зато замедление работы было очень заметно.
Одно из важнейших преимуществ NTFS — журналируемость. NTFS, как журналируемая файловая система, обладает высокой отказоустойчивостью и способна самостоятельно исправлять большинство возникающих ошибок
WinFS - это система, представляющая собой нечто среднее между реляционной СУБД и ФС, как таковой.
exFAT (от англ. Extended FAT — «расширенная FAT») — проприетарная файловая система, предназначенная главным образом для флэш-накопителей.
№9 Прикладное программное обеспечение общего назначения
Прикладное программное обеспечение общего назначения используется для решения наиболее общих задач информационного характера в любой сфере человеческой деятельности. Оно объединяет в себе широко используемые программы большинством пользователей персональных компьютеров, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, графические системы, игры, развлечения.
Программы, обрабатывающие тексты. К ним относятся текстовые редакторы, текстовые процессоры.
Электронные таблицы. (Excel , Lotus 1-2-3 ).
Системы управления базами данных (СУБД). Программы этого класса (Access разработка Microsoft) позволяют работать с большими объемами структурированных данных — базами данных (как правило, это табличные структуры).
Графические системы. Это программы, предназначенные для работы с графическими изображениями. К ним относятся редакторы растровой и векторной графики, программы обработки трехмерной графики
Интегрированные программные средства. Отдельные программы, являясь мощным средством решения круга прикладных задач, не могут в полной мере удовлетворить пользователя. Например, выборку данных, предоставленную СУБД, бывает удобно обработать с помощью электронных таблиц, результаты, оформленные в виде наглядных таблиц, поместить в отчет, представляющий собой текстовый документ, который был составлен в текстовом процессоре. Для со- вместной работы нескольких программ требуется и унификация форматов обрабатываемых файлов. Такие программные пакеты называются интегрированными программными средствами. Наиболее распространенный продукт этого класса — пакет MS Office
Программные средства для решения прикладных математических (статистических) задач позволяют производить математические расчеты: решение уравнений и систем уравнений и т.д.
Переводчики. Игры. Развлечения.
Прикладное программное обеспечение специального назначения
Прикладное программное обеспечение специального назначения
Решает более узкие задачи, а также задачи профессионального характера в различных предметных областях.
Информационные системы (ИС), предоставляющие широкие возможности в:
• управлении предприятием — это склад, документооборот офиса;
• бухгалтерском учете — это системы, имеющие функции текстовых, табличных редакторов и СУБД. • анализе экономической и финансовой деятельности, их используют в банковских и биржевых структурах.
Экспертные системы представляют собой дальнейшее развитие систем управления базами данных. Они предназначены для анализа данных, хранящихся в базах знаний. В отличие от СУБД, позволяющих производить операции манипуляции данными, экспертные системы производят логический анализ данных, имеют функции самообучения.
Системы автоматизированного проектирования — предназначены для автоматизации процессов конструирования, применяются в машиностроении, строительстве, архитектуре.
Профессиональные программные. Это бухгалтерские системы, автоматизированные системы управления, автоматизированные системы научных исследований и многие другие.
№10 Сервисные программы для работы с файлами:
Поддерживает:
функции для работы с файлами, то есть их создание, удаление, изменение атрибутов, определение структуры файлов;
функции для работы с данными, хранящимися в файлах, то есть чтение и запись, поиск и т. д.
Файловая система ФАТ предусматривает ряд специальных областей на диске, выделенных для организации пространства диска в процессе его форматирования, — головную запись загрузки, таблицу разбиения диска, запись загрузки, таблицу размещения файлов (от которой система и получила свое название) и корневой каталог. На физическом уровне пространство диска разбивается на области по 512 байт, называемые секторами. В системе ФАТ место для файлов выделяется блоками, которые состоят из целого числа секторов и именуются кластером. Число секторов в кластере должно быть кратно степени двойки. Обычно размер кластера можно определить, поделив объем памяти диска на 64 Кбайт (65 536 байт) и округлив результат до ближайшего числа, кратного степени двойки.
ФАТ представляет собой базу данных, связывающую кластеры дискового пространства с файлами. В этой базе для каждого кластера предусматривается только один элемент. Первые два элемента содержат информацию о самой системе ФАТ. Третий и последующие элементы ставятся в соответствие- кластерам дискового пространства, начиная с первого кластера, отведенного для файлов. Элементы PAT могут содержать несколько специальных значений, указывающих, что кластер свободен, то есть, не использован ни одним файлом; кластер содержит один или несколько секторов с физическими дефектами и не должен использоваться; данный кластер — последний кластер файла.
Для любого используемого файлом, но не последнего кластера элемент ФАТ содержит номер следующего кластера, занятого файлом.
Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.
Или:
Компьютерные программы, расширяющие стандартные возможности оборудования и операционных систем, выполняющие узкий круг специфических задач. Утилиты (сервисные программы) зачастую входят в состав операционных систем или идут в комплекте со специализированным оборудованием. Функции утилит (сервисных программ) 1. Мониторинг показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение SMART жёстких дисков; тесты производительности. 2. Управление параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения кулеров. 3. Контроль показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных. 4. Расширение возможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления. 5.Тонкая настройка параметров системы — твикер.
№11
Для борьбы с вирусами существуют программы, которые можно разбить на основные группы: мониторы, детекторы, доктора, ревизоры и вакцины.
Программы-мониторы (программы-фильтры) располагаются резидентно в ОП компьютера, перехватывают и сообщают пользователю об обращениях ОС, которые используются вирусами для размножения и нанесения ущерба. Пользователь имеет возможность разрешить или запретить выполнение этих обращений. К преимуществу таких программ относится возможность обнаружения неизвестных вирусов. Использование программ-фильтров позволяет обнаруживать вирусы на ранней стадии заражения компьютера. Недостатками программ являются невозможность отслеживания вирусов, обращающихся непосредственно к BIOS, а также загрузочных вирусов, активизирующихся до запуска антивируса при загрузке DOS, и частая выдача запросов на выполнение операций.
Программы-детекторы проверяют, имеется ли в файлах и на дисках специфическая для данного вируса комбинация байтов. При ее обнаружении выводится соответствующее сообщение. Недостаток — возможность защиты только от известных вирусов.
Программы-доктора восстанавливают зараженные программы путем удаления из них тела вируса. Обычно эти программы рассчитаны на конкретные типы вирусов и основаны на сравнении последовательности кодов, содержащихся в теле вируса, с кодами проверяемых программ. Программы-доктора необходимо периодически обновлять с целью получения новых версий, обнаруживающих новые виды вирусов.
Программы-ревизоры анализируют изменения состояния файлов и системных областей диска. Проверяют состояние загрузочного сектора и таблицы FAT; длину, атрибуты и время создания файлов; контрольную сумму кодов. Пользователю сообщается о выявлении несоответствий.
Программы-вакцины модифицируют программы и риски так, что это не отражается на работе программ, но вирус, от которого производится вакцинация, считает программы или диски уже зараженными. Существующие антивирусные программы в основном относятся к классу гибридных (детекторы-доктора, доктора-ревизоры и пр.).
В России наибольшее распространение получили антивирусные программы Лаборатории Касперского (Anti-IViral Toolkit Pro) и ДиалогНаука (Adinf,Dr.Web). Антивирусный пакет AntiViral Toolkit Pro (AVP) включает AVP Сканер, резидентный сторож AVP Монитор, программу администрирования установленных компонентов. Центр управления и ряд других. AVP Сканер помимо традиционной проверки выполняемых файлов и файлов документов обрабатывает базы данных электронной почты. Использование сканера позволяет выявить вирусы в упакованных и архивированных файлах (не защищенных паролями). Обнаруживает к удаляет макровирусы, полиморфные, стеле, троянские, а также ранее неизвестные вирусы. Это достигается, например, за счет использования эвристических анализаторов. Такие анализаторы моделируют работу процессора и выполняют анализ действий диагностируемого файла. В зависимости от этих действий и принимается решение о наличии вируса
№12
Программы распознавания сканированного текста и графических материалов.
Процесс распознавания отсканированного текста состоит из трёх этапов:
1.начальная обработка,
2. структурное представление,
3. классификация.
На первом этапе начальной обработки удаляются все шумы, улучшается баланс белого, контраст и повышается резкость, затем файл форматируется. После этого наступает очередь структурного выделения символов, слов, строк, изображений. На последней стадии обработки текста программа обрабатывает фрагменты текста на соответствие буквам. Программы, которые помогают распознавать отсканированный текст Free OCR, Happy Text, Fine Reader держаться именно на этом принципе
№ 13.
ПРИНЦИПЫ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ С БУМАЖНЫХ НОСИТЕЛЕЙ
СКАНЕР
Сканер позволяет оптическим путем вводить черно-
белую или цветную печатную графическую информацию с листа бумаги.
Отсканировав рисунок и сохранив его в виде файла на диске, можно затем
вставить его изображение в любое место в документе с помощью программы
текстового процессора или специальной издательской программы электронной
верстки, можно обработать это изображение в программе графического редактора
или отослать изображение через факс-модем на телефакс, находящейся на другом
конце света.
Ручной сканер. Это самый простой и дешевый. Ручной сканер,
словно мышка, соединяется кабелем с компьютером. При прокатывании сканера по
странице книги или журнала, необходимое изображение считывается и в цифровом
коде вводиться в память компьютера. Современные ручные сканеры формируют целое изображение из отдельно вводимых его
частей.
Добиться высокого качества
изображения с их помощью трудно.
Планшетный сканер. Это наиболее распространенный тип сканеров.
Дополнительно некоторые модели могут оснащаться механизмом
подачи отдельных листов, что удобно при работе с программами распознавания
текстов —OCR ( Optical Characters Recognition ). В последние время многие
фирмы-лидеры в производстве плоскостных сканеров стали дополнительно предлагать
слайд-модуль ( для сканирования прозрачных оригиналов ). Слайд-модуль имеет
свой, расположенный сверху, источник света. Такой слайд-модуль устанавливается
на плоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер в универсальный
( плоскостной сканер с установленным слайд-модулем ).
Барабанный сканер.
Обычно в барабанные
сканеры устанавливают три фотоумножителя, и сканирование осуществляется за один
проход. “Младшие “модели у некоторых фирм с целью удешевления используют вместо
фотоумножителя фотодиод в качестве считывающего элемента.
Проекционный сканер.
Существует две модификации: с горизонтальным
и вертикальным расположением оптической оси считывания
Типов оригиналов бывает всего два. Это прозрачные негативные и позитивные
слайды, которые сканируют в проходящем свете. Непрозрачные оригиналы
представляют собой либо аналоговые изображения —фотографии, либо дискретные
—иллюстрации из печатных изданий ( в полиграфии полутоновая печать
осуществляется с помощью растровых точек различного цвета и размера ).
Считывание изображения. Механизмы считывания изображения базируются или
на фотоумножителе, или на ПЗС. Фотоумножитель проще всего сравнить с
радиолампой-фотосенсором, у которой имеются пластины катода и анода и которая
конвертирует свет в электрический сигнал. Считываемая информация подается на
фотоумножитель точка за точкой с помощью засвечивающего луча. ПЗС —относительно дешевый полупроводниковый элемент довольно малого размера. ПЗС так же как и
умножитель конвертирует световую энергию в электрический сигнал. Набор
элементарных ПЗС-элементов располагают последовательно в линию, получая линейку
для считывания сразу целой строки, естественно и освещается сразу целая строка
оригинала. Цветное изображение такими сканерами считывается за три прохода ( с
помощью RGB-светофильтра ). Многие сканеры имеют три параллельные линейки ПЗС,
тогда сканирование цветных оригиналов осуществляется за один проход, так как
каждая линейка считывает один из трех базовых цветов. Потенциально ПЗС-сканеры
более быстродейственны чем барабанные сканеры на фотоумножителях.
№ 14 Объекты, цели и задачи защиты информации.
Основными задачами защиты информации традиционно считаются обеспечение:
Доступности;
конфиденциальности;
целостности;
юридической значимости.
Основными целями защиты информации являются:
предотвращение утечки, хищения, искажения, подделки;
обеспечение безопасности личности, общества, государства;
предотвращение несанкционированного ознакомления, уничтожения, искажения, копирования, блокирования информации в информационных системах;
защита конституционных прав граждан на сохранение личной тайны и конфиденциальности персональных данных;
сохранение государственной тайны, конфиденциальности документированной информации;
соблюдение правового режима использования массивов, программ обработки информации, обеспечение полноты, целостности, достоверности информации в системах обработки;
сохранение возможности управления процессом обработки и пользования информацией.
Объект защиты- комплекс физических, аппаратных, программных и документальных средств, предназначенных для сбора, передачи, обработки и хранения информации. Ключевое свойство информации — ее ценность.
№15 Меры обеспечения информационной безопасности.
Принято различать следующие основные виды средств защиты:
· Морально-этические
· Организационные
Законадательные
Законадательные. Законодательство Российской Федерации о защите информации основывается на Конституции Российской Федерации, ГК РФ, законе «Об информации, информатизации и защите информации», Законе Российской Федерации "О безопасности", «О связи», «О государственной тайне» и включает положения других актов законодательства, регулирующих отношения, связанные с мерами защиты информации.Нормативно-правовые — включают в себя законы и другие правовые акты, а также механизмы их реализации, регламентирующие информационные отношения в обществе.
Морально-этические — правила и нормы поведения, направленные на обеспечение безопасности информации, не закрепленные законодательно или административно, но поддерживаемые в коллективах через традиции и механизм общественного мнения.
Организационные — правила, меры и мероприятия, регламентирующие вопросы доступа, хранения, применения и передачи информации, вводимые в действие административным путем.
№ 16 меры обеспечения информационной безопасности
а) аппаратные методы защиты. К аппаратным средствам защиты относятся различные электронные, электронно-механические, электронно-оптические устройства. К настоящему времени разработано значительное число аппаратных средств различного назначения, однако наибольшее распространение получают следующие:
-специальные регистры для хранения реквизитов защиты: паролей, идентифицирующих кодов, грифов или уровней секретности,
-генераторы кодов, предназначенные для автоматического генерирования идентифицирующего кода устройства,
-устройства измерения индивидуальных характеристик человека (голоса, отпечатков) с целью его идентификации,
-специальные биты секретности, значение которых определяет уровень секретности информации, хранимой в ЗУ, которой принадлежат данные биты,
-схемы прерывания передачи информации в линии связи с целью периодической проверки адреса выдачи данных.
Особую и получающую наибольшее распространение группу аппаратных средств защиты составляют устройства для шифрования информации (криптографические методы).
б) программные методы защиты. К программным средствам защиты относятся специальные программы, которые предназначены для выполнения функций защиты и включаются в состав программного обеспечения систем обработки данных. Программная защита является наиболее распространенным видом защиты, чему способствуют такие положительные свойства данного средства, как универсальность, гибкость, простота реализации, практически неограниченные возможности изменения и развития и т.п.
По функциональному назначению их можно разделить на следующие группы:
-идентификация технических средств (терминалов, устройств группового управления вводом-выводом, ЭВМ, носителей информации), задач и пользователей,
-определение прав технических средств (дни и время работы, разрешенные к использованию задачи) и пользователей,
-контроль работы технических средств и пользователей,
-регистрация работы технических средств и пользователей при обработки информации ограниченного использования,
-уничтожения информации в ЗУ после использования,
-сигнализации при несанкционированных действиях,
-вспомогательные программы различного назначения: контроля работы механизма защиты, проставления грифа секретности на выдаваемых документах.
№ 17.Внешняя память компьютера. Носители информации (гибкие и жесткие диски, CD-ROM-диски). Основное назначение внешней памяти компьютера — долговременное хранение большого количества различных файлов .Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов: — накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) двух различных типов, рассчитанные на диски диаметром 5,25" (емкость 1,2 Мб) и диски диаметром 3,5" (емкость 1,44 Мб); — накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) информационной емкостью от 1 до 8 Гб; — накопители CD-ROM для CD-ROM-дисков емкостью 640 Мб. В основу записи, хранения и считывания информации положены два физических принципа, магнитный и оптический. В НГМД и НЖМД используется магнитный принцип. При магнитном способе запись информации производится на магнитный носитель (диск, покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных головок. Жесткие магнитные диски состоят из нескольких дисков, размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (несколько тысяч оборотов в минуту), заключенных в металлический корпус.
CD-ROM-накопители используют оптический принцип чтения информации. Информация на CD-ROM-диске записана на одну спиралевидную дорожку ,содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. 17. Типы внешних компьютерных носителей информации.
Внешняя (долговременная) память — это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).
Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения — носителя.
Основные виды накопителей:
накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);
накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);
накопители на магнитной ленте (НМЛ);
накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.
Им соответствуют основные виды носителей:
гибкие магнитные диски(Floppy Disk), диски для сменных носителей;
жёсткие магнитные диски (Hard Disk);
кассеты для стримеров и других НМЛ;
диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения/воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носителя информации, различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.
Основные характеристики накопителей и носителей:
информационная ёмкость;
скорость обмена информацией;
надёжность хранения информации;
стоимость.
Остановимся подробнее на рассмотрении вышеперечисленных накопителей и носителей.
Принцип работы магнитных запоминающих устройств основан на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитного носителя, на который, непосредственно осуществляется запись и с которого считывается информация. Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в связи с исполнением, физико-техническими характеристиками носителя информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые и ленточные устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подается переменное напряжение. Изменение величины напряжения вызывает изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1.
Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) накопители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую.
Для операционной системы данные на дисках организованы в дорожки и секторы. Дорожки (40 или 80) представляют собой узкие концентрические кольца на диске. Каждая дорожка разделена на части, называемые секторами. При чтении или записи устройство всегда считывает или записывает целое число секторов независимо от объёма запрашиваемой информации. Размер сектора на дискете равен 512 байт. Цилиндр — это общее количество дорожек, с которых можно считать информацию, не перемещая головок. Поскольку гибкий диск имеет только две стороны, а дисковод для гибких дисков — только две головки, в гибком диске на один цилиндр приходится две дорожки. В жестком диске может быть много дисковых пластин, каждая из которых имеет две (или больше) головки, поэтому одному цилиндру соответствует множество дорожек. Кластер (или ячейка размещения данных) — наименьшая область диска, которую операционная система использует при записи файла. Обычно кластер — один или несколько секторов.
Перед использованием дискета должна быть форматирована, т.е. должна быть создана её логическая и физическая структура.
18. Защита информации через права доступа, с помощью пароля, шифрование и кодирование информации.
Шифрование информации, хранимой и обрабатываемой в электронном виде, - это нестандартная кодировка данных, исключающая или серьезно затрудняющая возможность их прочтения (получения в открытом виде) без соответствующего программного или аппаратного обеспечения и, как правило, требующая для открытия данных предъявления строго определенного ключа (пароля, карты, отпечатка и т.д.). Шифрование условно объединяет четыре аспекта защиты информации: 1)управление доступом, 2)регистрацию и учет, 3) криптографию, 4)обеспечение целостности информации. И включает в себя непосредственное шифрование информации, электронную подпись и контроль доступа к информации.
Шифровальные методы подразделяются на два принципиальных направления:
• симметричные классические методы с секретным ключом, в которых для зашифровки и дешифрации требуется предъявление одного и того же ключа (пароля);
• асимметричные методы с открытым ключом, в которых для зашифровки и дешифрации требуется предъявление двух различных ключей, один из которых объявляется секретным (приватным), а второй - открытым (публичным), причем пара ключей всегда такова, что по публичному невозможно восстановить приватный, и ни один из них не подходит для решения обратной задачи.
Контроль права доступа - простейшее средство защиты данных и ограничения (разграничения) использования компьютерных ресурсов, предназначенное для ограждения паролем определенной информации и системных ресурсов ЭВМ от лиц, не имеющих к ним отношения и не имеющих специального умысла получить к ним доступ или не обладающих достаточной для этого квалификацией. Сами данные хранятся на дисках в открытом (незащищенном) виде и всегда могут быть востребованы (похищены) в обход системы контроля, сколь бы изощренной она ни была. Примерами систем, осуществляющих парольный контроль доступа, являются системы Norton's partition security system, Stacker, Fastback, Quicken, Microsoft Money, системы парольного контроля доступа при загрузке BIOS и т.д. Слабые шифры, реализуемые в известных программах Norton's Diskreet, PKZIP, Unix crypt, Novell Netware, MS Excel, MS Word и др. для которых известны эффективные способы взлома, также можно отнести к системам контроля доступа.
19. Компьютерные преступления.
пиратское использование программного обеспечения
хакерство
Один из видов компьютерных преступлений называют «хакерством» (этот термин относится к несанкционированному входу в компьютерную систему). Чтобы получить доступ к «защищенной» компьютерной системе или сети, пользователь должен иметь пароль. Хакеры пользуются множеством разных способов для того, чтобы распознавать секретные пароли или обойти парольную защиту системы. Возможность вторжения в компьютеры по телефонным сетям и через сложным образом связанные между собой компьютерные системы, не оставляя после себя отпечатков пальцев или следов, существенно затрудняет идентификацию и задержание хакеров.
Оказавшись «внутри» компьютерной системы, хакер может изменить, удалить или скопировать данные, хранящиеся в сети. Хакер может собрать конфиденциальную личную и финансовую информацию о компаниях и отдельных лицах, а затем использовать ее с помощью вымогательства или путем банковского мошенничества. Он может перехватить информацию, передаваемую по линиям связи, скопировать данные, передаваемые по сети Интернет, зафиксировать номера кредитных карточек и личные пароли. Хакер может ввести в систему программные коды или изменить существующие, в результате чего компьютеры будут выполнять команды этого хакера. Так, например, хакер может разместить небольшую программу на одном из сетевых серверов, чтобы собрать пароли законных пользователей сети. Располагая паролями, хакер затем может снова проникнуть в сеть, но уже с меньшими трудностями. Со времени появления персонального компьютера хакеры многократно вторгались в компьютерные системы, чтобы манипулировать данными всеми мыслимыми способами – от исправления своих школьных оценок и счетов за телефонные разговоры до «вторжения со взломом» в кажущиеся надежно защищенными системы правительственных и финансовых организаций.
программные вирусы
fishing(фишинг)
Фишинг – это особый вид компьютерного мошенничества. Фишинг-атаки организуются следующим образом: киберпреступники создают подложный сайт, который выглядит в точности так же, как сайт банка или сайт, производящий финансовые расчеты через интернет. Затем мошенники пытаются обманным путем добиться, чтобы пользователь посетил фальшивый сайт и ввел на нем свои конфиденциальные данные – например, регистрационное имя, пароль или PIN-код. Используя их, злоумышленники крадут деньги со счетов попавшихся на удочку пользователей.
Обычно для привлечения пользователей на подложный сайт используется массовая рассылка электронных сообщений, которые выглядят так, как будто они отправлены банком или иным реально существующим финансовым учреждением, но при этом содержат ссылку на подложный сайт. Пройдя по ссылке, вы попадаете на поддельный сайт, где вам предлагается ввести ваши учетные данные. Часто в фишинг-сообщениях используются те же логотипы и оформление, что и в письмах настоящего банка, а также ссылки, похожие на реальный адрес банка в интернете. Кроме того, сообщение может содержать ваше имя, как будто оно действительно адресовано вам лично. В письмах мошенников обычно приводится правдоподобная причина, требующая ввода вами на сайте "банка" своих данных. Например, ваш банк якобы проводит выборочную проверку безопасности учетных записей или изменил свою компьютерную инфраструктуру, в связи с чем всем клиентам необходимо заново ввести свои личные данные
20 накопители.
Устройство, кот обеспечивает запись/считывание информации называется накопителем, или дисководом.
Основное назначение внешней памяти компьютера – долговременное хранение большого количества различных файлов (программ, данных и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов:
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) двух различных типов, рассчитанные на диски диаметром 5,25” (емкость 1,2 Мб) и диски диаметром 3,5“(емкость 1,44 Мб);
Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) информационной емкостью от 1 до десятков Гб;
Накопители CD-ROM емкостью 640 Мб;
Накопители DVD-ROM емкостью до 17 Гб.
Для пользователя имеют существенное значение некоторые показатели: информационная емкость, скорость обмена информацией, надежность ее хранения и т.д. (см. таблицу).
Тип накопителя |
Емкость носителя |
Скорость обмена |
Опасные воздействия |
НГМД 5,25” |
1,2 Мб |
Низкая |
Магнитные поля, нагревание |
НГМД 3,5” |
1,44 Мб |
Низкая |
|
НЖМД |
Десятки Гб |
От 3 до 8 Мб/с |
Удары |
CD-ROM |
640 Мб |
До 3,6 Мб/с |
Загрязнение |
В основу записи, хранения и считывания информации положены два физических принципа, магнитный и оптический.
В НГМД и НЖМД используется магнитный принцип. При магнитном способе запись информации производится на магнитный носитель (диск, покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных головок.
В процессе записи головка с сердечником из магнитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). Электрические импульсы создают в головке магнитное поле, которое последовательно намагничивает (1) или не намагничивает (0) элементы носителя.
При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в магнитной головке импульс тока (явление электромагнитной индукции).
Носители информации имеют форму диска и помещаются в конверт из плотной бумаги (5, 25”) или пластмассовый корпус (3,5”). В центре диска имеется отверстие (или приспособление для захвата) для обеспечения вращения диска в дисководе, которое производится с постоянной угловой скоростью 300 об/с.
В защитном конверте (корпусе) имеется продолговатое отверстие, через которое производится запись / считывание информации. На боковой кромке дискет (5,25”) находится маленький вырез, позволяющий производить запись, если вырез заклеить непрозрачной наклейкой, запись становится невозможной (диск защищен). В дискетах 3,5” защиту от записи обеспечивает предохранительная защелка в левом нижнем углу пластмассового корпуса.
Диск должен быть форматирован, т.е. должна быть создана физическая и логическая структура диска. В процессе форматирования на диске образуются концентрические дорожки, которые делятся на сектора, для этого головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.
Жесткие магнитные диски состоят из нескольких дисков, размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (несколько тысяч оборотов в минуту), заключенных в металлический корпус. Большая информационная емкость жестких дисков достигается за счет увеличения количества дорожек на каждом диске до нескольких тысяч, а количества секторов на дорожке – до нескольких десятков. Большая угловая скорость вращения дисков позволяет достигать высокой скорости считывания / записи информации (более 5 Мб/с).
CD-ROM накопители используют оптический принцип чтения информации. Информация на CD-ROM диске записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося CD-ROM-диска, интенсивность отраженного луча соответствует значениям 0 или 1. C помощью фотопреобразователя они преобразуются в последовательности электрических импульсов.
Скорость считывания информации в CD-ROM накопителе зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM накопители были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кб/с, в настоящее время все большее распространение получают 24-скоростные CD-ROM накопители, которые обеспечивают скорость считывания информации до 3,6 Мб/с.
Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 640 Мб. Производятся CD-ROM диски либо путем штамповки (диски белого цвета), либо записываются (диски желтого цвета) на специальных устройствах, которые называются CD-recorder.
DVD-ROM диски (цифровые видео диски) имеют гораздо большую информационную емкость (до 17 Гбайт), т.к. информация может быть записана на двух сторонах, в два слоя на одной стороне, а сами дорожки имеют меньшую толщину.
Первое поколение DVD-ROM накопителей обеспечивало скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт/с. В настоящее время 5-скоростные DVD-ROM достигают скорости считывания до 6,8 Мбайт/с.
Существуют CD-R и DVD-R диски (R — recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Специальные CD-R и DVD-R дисководы обладают достаточно мощным лазером, который в процессе записи информации меняют отражающую способность участков поверхности записываемого диска. Информация на таких дисках может быть записана только один раз.
Существуют также CD-RW и DVD-RW диски (RW — Rewritable, перезаписываемый), которые имеют «платиновый» оттенок. Специальные CD-RW и DVD-RW дисководы в процессе записи информации также меняют отражающую способность отдельных участков поверхности дисков, однако информация на таких дисках может быть записана многократно. Перед перезаписью записанную информацию «стирают» путем нагревания участков поверхности диска с помощью лазера.