- •А.В. Данеев, о.Г. Деменченок информатика. Базовый курс
- •230100.62 «Информатика и вычислительная техника»
- •Содержание
- •Введение
- •Основные понятия информатики
- •Информация и ее свойства
- •Меры измерения информации
- •Системы счисления
- •Перевод числа из десятичной системы в двоичную
- •Перевод числа из двоичной системы в десятичную
- •Выполнение арифметических операций в двоичной системе
- •Показатели качества информации
- •Вопросы для контроля
- •Алгоритмизация
- •Понятие алгоритма
- •Этапы решения задач
- •1. Постановка задачи
- •2. Разработка алгоритма
- •3. Реализация алгоритма
- •4. Выполнение алгоритма и получение результатов
- •5. Анализ полученных результатов
- •Способы описания алгоритмов
- •Языки программирования
- •Виды алгоритмов
- •Циклический алгоритм
- •Вопросы для контроля
- •Аппаратное обеспечение
- •Классификация эвм
- •Классификация эвм
- •По элементной базе
- •По назначению
- •Состав персонального компьютера
- •Компьютера
- •(Simm-модуль)
- •(Dimm-модуль)
- •(Rimm-модуль)
- •Габаритные размеры (форм-фактор)
- •Физические характеристики
- •Стандарты записи дисков dvd
- •Формат оптических носителей Blu-Ray
- •Классификация по способу формирования изображения
- •Размеры экранов
- •Воздействие на здоровье
- •Оптическое разрешение
- •Глубина цвета
- •Динамический диапазон (диапазон оптических плотностей)
- •Принтер
- •Работа с клавиатурой
- •A) алфавитно-цифровых клавиш; b) функциональных клавиш; c) клавиш перемещения курсора; d) цифровых клавиш
- •Вопросы для контроля
- •Программное обеспечение
- •Структура программного обеспечения
- •Системное программное обеспечение
- •Прикладное программное обеспечение
- •Средства программирования
- •Файловая система
- •Сравнение файловых систем ntfs с fat и fat32
- •Вопросы для контроля
- •Текстовые процессоры
- •Средства обработки текстовой информации
- •Экран текстового процессора microsoft word
- •Операции с документами
- •Набор и редактирование текста
- •Операции с фрагментами текста
- •Форматирование текста
- •Вопросы для контроля
- •Графические редакторы
- •Векторная графика
- •Точечная (растровая) графика
- •Основные параметры изображения
- •Типы изображений
- •Черно-белые (штриховые) изображения
- •Полутоновые изображения
- •Индексированный цвет
- •Полноцветные изображения
- •Цветовые модели
- •Форматы файлов
- •Получение изображений
- •Вопросы для контроля
- •Электронные таблицы
- •Структура электронной таблицы
- •Ввод данных
- •Редактирование и форматирование данных
- •Технология интервального прогнозирования
- •Вопросы для контроля
- •Защита информации понятие информационной безопасности
- •Потенциальные угрозы и каналы утечки информации
- •Цели и задачи систем компьютерной безопасности
- •Принципы построения систем защиты компьютерной информации
- •Средства обеспечения безопасности информации
- •Характеристика средств защиты информации
- •Обеспечение защиты информации
- •Основы криптографии
- •Классификация криптосистем
- •Стандарты симметричных криптосистем
- •Гост 28147-89 - отечественный стандарт шифрования
- •Асимметричные криптосистемы
- •Отечественный стандарт цифровой подписи
- •Аппаратно-программные комплексы
- •Разграничение доступа
- •Вопросы для контроля
- •Автоматизация решения прикладных задач
- •Начальные сведения о vba
- •Использование макросов в vba
- •Запись макроса
- •Выполнение макроса
- •Редактирование макроса
- •Ограниченность макросов
- •Основы программирования на языке vba
- •Объектная модель vba
- •Applicaion.Workbooks("Книга1").Worksheets("Лист1").Range("Al")
- •Работа с объектами
- •MsgBox "Ячейка содержит значение " & Range("Al").Value
- •Объект.Метод
- •Workbooks("Примеры").Open
- •Вопросы для контроля
- •Системы управления базами данных
- •Основные понятия
- •Архитектура базы данных. Физическая и логическая независимость
- •Microsoft access как субд реляционного типа
- •Вопросы для контроля
- •Компьютерные сетевые технологии
- •Понятие, назначение и история развития компьютерных сетей
- •Каналы связи
- •Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей
- •Классификация, архитектура и топология компьютерных сетей
- •Характеристика процесса передачи данных
- •Особенности организации лвс
- •Требования, предъявляемые к компьютерным сетям
- •Глобальная сеть internet
- •Система адресации в Internet
- •Способы организации передачи информации
- •Вопросы для контроля
- •Заключение
- •Библиографический список
Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей
Для объединения компьютеров на физическом уровне существует множество различных устройств, каждое из которых имеет свое предназначение. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся.
Сетевой адаптер (NIC) – устройство для подключения компьютера к сетевому кабелю. Он, как и любая плата расширения, рассчитан на определенный тип системной (или локальной) шины компьютера. Таким образом, NIC может использовать 8- или 16-разрядный разъем интерфейса ISA, 32-разрядные разъемы EISA, VESA или PCI. На крепежной панели сетевого адаптера может находиться до трех типов разъемов: RJ-45, BNC и AUХ. Однако даже универсальная плата (со всеми тремя разъемами) одновременно может подключаться только к одной кабельной системе. На плате NIC имеется гнездо, предназначенное для микросхемы ПЗУ, содержимое которой используется при загрузке операционной системы из сети для бездисковых рабочих станций, то есть компьютеров, которые не имеют встроенных жестких дисков
Для разделения системных ресурсов компьютера (портов ввода-вывода, прерываний, каналов прямого доступа к памяти) платы сетевых адаптеров могут иметь набор специальных перемычек (jumpers). Современные NIC позволяют модифицировать системные ресурсы программным способом (без перемычек) и даже автоматически, если компьютер отвечает требованиям Plug and Play, то есть «включай и работай». Для портативных компьютеров используются сетевые карты, выполненные в стандарте PCMCIA (PC Cards) или как внешние устройства (pocket-адаптеры), которые подключаются к стандартному параллельному порту.
Существуют также сетевые адаптеры для периферийных устройств, например плата JetDirect для лазерных принтеров Hewlett-Packard – ее использование предусмотрено в мощных последних моделях.
Повторитель – устройство, действующее на физическом уровне, предназначенное для компенсации затухания в среде передачи данных путем усиления сигналов в целях увеличения расстояния их распространения. Одной из разновидностей повторителей являются конверторы среды. Они позволяют преобразовывать сигналы, например при соединении коаксиального и оптоволоконного кабелей, при переходе из одной среды передачи в другую.
Разветвитель – пассивное устройство для соединения более двух кабельных сегментов.
Мосты представляют собой устройства для соединения сегментов сети. Эти устройства могут обладать свойством самообучения, то есть по мере прохождения через мост кадров он заполняет две таблицы адресами станций, отправляющих сообщения, физически располагая их по разные стороны от моста и записывая в разные таблицы.
Сегменты сети, которые соединяются мостом, могут использовать как одинаковые, так и разные канальные протоколы. В последнем случае мост переводит кадр одного формата в кадр другого формата.
Мосты автоматически адаптируются к изменению конфигурации сети и могут соединять сети с различными протоколами сетевого уровня. К сожалению, эти устройства не могут распределять нагрузку, используя альтернативные пути в сети, что приводит иногда к перегрузке трафика (потока информационного обмена в линии связи).
Шлюзы – устройства, оперирующие на верхних уровнях модели OSI – сеансовом, представления и приложений. (Для стандартизации сетей Международной организацией по стандартизации (International Standards Organization, ISO) была предложена модель архитектуры вычислительной сети OSI (Open System Interconnection – связь открытых сетей). Эта модель, которой стараются придерживаться большинство пользователей, разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней. Сообщение, передающееся через компьютерную сеть, соответствует в модели OSI уровню приложений, в процессе прохождения по сети доходит до физического уровня и далее в обратном порядке до достижения прикладной программы на другой рабочей станции через ее уровень приложений. Ниже будут подробно рассмотрены все 7 уровней этой модели.) Шлюзы представляют метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей к центральным ЭВМ. Необходимость в применении шлюзов появляется, когда объединяют две системы с совершенно различной архитектурой для перевода потока данных, проходящих между этими системами.
Маршрутизаторы – устройства для соединения сегментов сети, действующие на сетевом уровне модели OSI и использующие маршрутную информацию сетевого уровня. Маршрутизаторы обмениваются между собой информацией о топологии, состоянии сети, работоспособности каналов и доступности узлов в целях выбора оптимального пути для передачи пакета. Такой процесс выбора маршрута по адресу абонентской системы, которая принимает пакет, называют маршрутизацией. Различают однопротокольные и многопротокольные маршрутизаторы, которые могут поддерживать одновременно несколько протоколов, например IPX/SPX, TCP/IP и другие. Так как встречаются протоколы, которые не содержат информации сетевого уровня, то маршрутизаторам приходится выполнять и функции моста. Поэтому современные многопротокольные маршрутизаторы называют «мостами-маршрутизаторами». Среди достоинств маршрутизаторов следует отметить возможность выбора маршрута, разбиение длинных сообщений на несколько коротких и использование альтернативных путей для их передач, приводящее к выравниванию трафиков по параллельным путям, тем самым позволяющее соединять сети с пакетами разной длины и облегчающее объединение сетей.
Модемом называется устройство, способное осуществлять модуляцию и демодуляцию информационных сигналов (модуляция-демодуляция). Собственно, работа модулятора модема заключается в том, что поток битов из компьютера преобразуется в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Демодулятор модема выполняет обратную задачу. Данные, подлежащие передаче, преобразуютcя в аналоговый cигнал модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийcя на противоположном конце линии, «cлушает» передаваемый cигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны – дуплексом (full duplex). Модемы могут отличаться друг от друга, например, по методам модуляции. Наиболее известны три метода модуляции: FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) и QAM (Quadrature Amplitude Modulation). FSK является разновидностью частотной модуляции (ЧМ), а PSK – фазовой (ФМ). В методе квадратурной амплитудной модуляции QAM одновременно изменяются фаза и амплитуда сигнала, что позволяет передавать большее количество информации. В современных модемах используется так называемая модуляция с решетчатым кодированием TCQAM (Trellis Coded QAM), или просто TCM.
Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed). Она определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных, единицей измерения которой является количество бит в секунду (бит/с). Модемы бывают внешними и встраиваемыми.
Программное обеспечение компьютерных сетей обеспечивает организацию коллективного доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети, а также динамическое распределение ресурсов сети.
Программное обеспечение компьютерных сетей включает:
общее программное обеспечение базовое ПО отдельных ЭВМ, входящих в состав сети;
специальное программное обеспечение прикладные программные средства, отражающие специфику предметной области пользователей;
сетевое программное обеспечение комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов сети.
Особая роль отводится сетевому программному обеспечению, функции которого реализуются в виде распределенной операционной системы сети.