Informatică. Fundamentele informaticii generale. Rețele de informare și de calcul. Subiectul și sarcinile informaticii. Concepte de bază ale informaticii. Obiectivele informaticii
Manualul este format din două secțiuni: teoretică și practică. Partea teoretică a manualului conturează bazele informaticii moderne ca disciplină științifică și tehnică complexă, inclusiv studiul structurii și proprietăților generale ale proceselor informaționale și informaționale, principiile generale pentru construirea dispozitivelor de calcul, problemele organizării și funcționării sunt luate în considerare rețelele informatice și informatice, Securitatea calculatorului, sunt prezentate conceptele cheie de algoritmizare și programare, baze de date și SGBD. Pentru controlul cunoștințelor teoretice dobândite, sunt oferite întrebări și teste de autotestare. Partea practică acoperă algoritmi pentru acțiunile de bază atunci când lucrați cu procesorul de text Microsoft Word și editorul de foi de calcul Microsoft Excel, un program pentru crearea de prezentări Microsoft Power Point, programe de arhivare și programe antivirus. Pentru consolidarea cursului practic finalizat, la finalul fiecărei secțiuni se propune finalizarea unei lucrări independente.
Carte:
Sarcinile de acumulare (stocare), procesare și transmitere a informațiilor s-au confruntat cu umanitatea în toate etapele dezvoltării sale. Fiecărei etape îi corespundea un anumit nivel de dezvoltare a mijloacelor de lucru informațional, al cărui progres a conferit de fiecare dată societății umane o nouă calitate. Anterior, au fost identificate principalele etape de manipulare a informațiilor, ele fiind comune tuturor științelor la prelucrarea informațiilor cu ajutorul unui calculator. Fundamentul științific pentru soluția lor a fost o știință precum informatica.
Informatica este o disciplină științifică și tehnică complexă care studiază structura și proprietățile generale ale informațiilor, procesele informaționale și dezvoltarea pe această bază. tehnologia de informațieși tehnologie, precum și rezolvarea problemelor științifice și de inginerie de creare, implementare și utilizare eficientă echipamente informaticeși tehnologie în toate domeniile practicii sociale.
Originile informaticii pot fi căutate în adâncul secolelor. Cu multe secole în urmă, nevoia de a exprima și aminti informații a dus la apariția vorbirii, scrisului și numărării. Oamenii au încercat să inventeze și apoi să îmbunătățească modalități de stocare, procesare și distribuire a informațiilor. Există încă dovezi ale încercărilor strămoșilor noștri îndepărtați de a păstra informațiile - picturi rupestre primitive, înregistrări pe scoarța de mesteacăn și tăblițe de lut, apoi cărți scrise de mână.
Apariția tiparului în secolul al XVI-lea a făcut posibilă creșterea semnificativă a capacității unei persoane de a procesa și stoca informațiile necesare. Aceasta a fost o etapă importantă în dezvoltarea omenirii. Informația în formă tipărită a fost principala metodă de stocare și schimb și a continuat să fie așa până la mijlocul secolului al XX-lea. Numai odată cu apariția computerelor au apărut modalități fundamental noi, mult mai eficiente de colectare, stocare, procesare și transmitere a informațiilor (Fig. 1.1).
Figura 1.1. Dezvoltarea metodelor de stocare a informațiilor
Metode de transmitere a informaţiei dezvoltate. Metoda primitivă de transmitere a mesajelor de la persoană la persoană a fost înlocuită cu un serviciu poștal mai progresiv. Serviciul poștal a oferit suficient mod de încredere schimb de informatii. Nu trebuie uitat însă că doar mesajele scrise pe hârtie puteau fi transmise în acest fel. Și cel mai important, viteza de transmitere a mesajelor a fost comparabilă doar cu viteza mișcării umane. Invenția telegrafului și a telefonului a oferit posibilități fundamental noi de procesare și transmitere a informațiilor.
Apariția calculatoarelor electronice a făcut posibilă procesarea și ulterior transmiterea informațiilor cu o viteză de câteva milioane de ori mai mare decât viteza de procesare (Fig. 1.2) și transmiterea informațiilor de către oameni (Fig. 1.3).
Figura 1.2. Dezvoltarea metodelor de prelucrare a informaţiei
Figura 1.3. Dezvoltarea metodelor de transfer de informații
Baza informaticii moderne este formată din trei componente, fiecare dintre acestea putând fi considerată ca o disciplină științifică relativ independentă (Fig. 1.4).
Informatica teoretica este o parte a informaticii care se ocupa cu studiul structurii si proprietatilor generale ale informatiei si proceselor informatice, precum si cu dezvoltarea principiilor generale pentru constructia tehnologiei si tehnologiei informatiei. Se bazează pe utilizarea metodelor matematice și include secțiuni matematice de bază precum teoria algoritmilor și a automatelor, teoria informației și teoria codificării, teoria limbajelor și gramaticilor formale, cercetarea operațională etc.).
Tehnologia informației (hardware și software) este o secțiune care studiază principiile generale de construcție a dispozitivelor de calcul și a sistemelor de procesare și transmisie a datelor, precum și problemele legate de dezvoltarea sistemelor software.
Sistemele și tehnologiile informaționale sunt o ramură a informaticii asociată cu rezolvarea problemelor de analiză a fluxurilor informaționale, optimizarea acestora, structurarea în diverse sisteme complexe, cu dezvoltarea principiilor de implementare a proceselor informaționale în aceste sisteme.
Informatica este utilizata pe scara larga in diverse zone viața modernă: în producție, știință, educație și alte sfere ale activității umane.
Dezvoltarea științei moderne implică experimente complexe și costisitoare, cum ar fi, de exemplu, dezvoltarea reactoarelor termonucleare. Informatica va permite sa inlocuiti experimentele reale cu cele de masini. Acest lucru economisește resurse enorme și face posibilă procesarea rezultatelor folosind cele mai moderne metode. În plus, astfel de experimente durează mult mai puțin decât cele reale. Și în unele domenii ale științei, de exemplu, în astrofizică, efectuarea unui experiment real este pur și simplu imposibilă. Aici, practic, toate cercetările sunt efectuate prin experimente de calcul și modelare.
Figura 1.4. Structura informaticii ca disciplină științifică
Dezvoltarea ulterioară a informaticii, ca orice altă știință, implică noi realizări, descoperiri și, în consecință, noi domenii de aplicare, care pot fi greu de imaginat astăzi.
Informatica este un domeniu foarte larg de cunostinte stiintifice care a aparut la intersectia mai multor discipline fundamentale si aplicate.
Ca disciplină științifică complexă, informatica este legată (Fig. 1.5):
Cu filozofia și psihologia - prin doctrina informației și teoria cunoașterii;
Cu matematica - prin teoria modelarii matematice, matematica discreta, logica matematica si teoria algoritmilor;
Cu lingvistică - prin studiul limbilor formale și al sistemelor de semne;
Cu cibernetica – prin teoria informației și teoria controlului;
Cu fizică și chimie, electronică și inginerie radio - prin partea „materială” a computerului și a sistemelor informaționale.
MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERAȚIEI RUSE Bugetul de stat federal instituție educaționalăînvățământ profesional superior „UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ DE CERCETARE NAȚIONALĂ TOMSK” I.E. Mamonova INFORMATICA Informatica generala. Fundamentele limbajului C++ Recomandat ca ajutor didactic de Consiliul Editorial și de Editură al Universității Politehnice din Tomsk Editura Universității Politehnice din Tomsk 2011 BBK 32.973.2я73 UDC 681.3(075.8) M22 Mamonova T.E. Informatică. Informatica generala. Bazele limbajului C++: M22 tutorial/ I.E. Mamonova; Universitatea Politehnică din Tomsk. – Tomsk: Editura Universității Politehnice din Tomsk, 2011. – 206 p. În ediția autorului Manualul conturează pe scurt aspectele teoretice ale cursului „Informatică”, inclusiv principalele definiții și tehnologii de bază pentru codificarea și programarea informațiilor. Sunt evidențiate cele mai importante prevederi pentru programarea în limbajul de nivel înalt C++. Pentru fiecare subiect, sunt prezentate un număr mare de sarcini de instruire și este inclus material de referință. Manualul a fost întocmit la Departamentul Sisteme de Control Calculator Integrat, corespunde programului de disciplină și este destinat studenților instituțiilor de învățământ care studiază în direcția 220700 „Automatizare” procese tehnologiceși producție”. BBK 32.973.2ya73 UDC 681.3(075.8) Recenzători Doctor în științe tehnice, profesor al Departamentului de sisteme integrate de control computerizat IK TPU A.M. Malyshenko Candidat la științe tehnice, profesor asociat al Departamentului de sisteme integrate de control computerizat al IK TPU V.N. Shklyar © FSBEI HPE NI TPU, 2011 © Mamonova T.E., 2011 © Design. Editura Universității Politehnice din Tomsk, 2011 2 CUPRINS INTRODUCERE........................................ .......................................................... ................. ...........................6 1. PROBLEME GENERALE ÎN ȘTIINȚA INFORMAȚIEI.................... ............................ ............................ ..8 1.1. Definiția informatică.............................................................. ...................................................... 8 1.2. Mijloace tehnice ale informaticii .................................................................. ..............................................9 1.2.1. Istoria dezvoltării tehnologiei informatice.................................................. ...................... ......9 1.2.2. Generații de calculatoare.................................................. .... ................................................. .....11 1.2 .3. Arhitectura calculatorului................................................ ................................................... 13 1.2.3.1. Arhitectura clasica Calculatorul și principiul von Neumann.................................................. ......... .. 13 1.2.3.2. Îmbunătățirea și dezvoltarea structurii interne a computerului.................................................. ..........15 1.2 .3.3. Ciclul principal de operare a calculatorului.................................................. ........................................................ .............. 16 1.2.3.4. Sistem de comandă computerizată și metode de accesare a datelor ................................................ .......... ..........16 1.2.4. Tipurile și scopul calculatoarelor.............................................................. ............. .................................19 1.2.5. Principiul coloană-modular al construcției calculatoarelor.................................. ........................................................ ..............................21 1.2.6. Dispozitive periferice și interne.................................................. ................... .........22 1.2.6.1. CPU................................................ . .................................................. ..... .....23 1.2.6.2.RAM.............................. ................. ................................ ..............................................24 1.2. 6.3. Dispozitive de stocare................................................ ................................................... .....25 1.2.6.4. Dispozitive de intrare................................................. .................................................. ......................26 1.2.6.6. Dispozitive de comunicare................................................................ ........................................................ .............................................28 1.2.7. Principiul software al controlului computerului.................................................. .......29 1.3. Virușii informatici.................................................. ..............................................29 1.3.1. Principalele semne ale apariției unui virus în sistem................................................. ............ 31 1.3.2. Protecția juridică a programelor și a GPL .................................................. ........ ................. 32 1.4. Sisteme de operare și rețele ............................................................. ..... ................................34 1.4.1. OS................................................ . .............................. 34 1.4.1.1. Sistem de operare MS DOS............................................................. ...................................................... ...35 1.4.1.2. Microsoft Windows................................................ .................................................. ...... ...............37 1.4.1.3.Sistemul de operare Linux....... .................................................. ......................................................39 1.5. Prelucrarea documentelor................................................. ............................................... 40 1.5. 1. Procesor de text MS Word.................................................. ..... ........................ 41 1.6 Întrebări pentru autocontrol.............. ................................................... ......................... ..............53 2. FUNDAMENTELE ARITMETICE ALE CONSTRUCȚII CALCULATELOR... .............................................. ................................... .............. .........54 2.1. Unitățile de măsură ale informațiilor .................................................. ...... ........................54 2.2. Sisteme de numere................................................ ................................................... ......... 56 2.2.1. Sistemul de numere binar.................................................. ............................. ........................58 2.2.2. Octal și sistem hexazecimal notaţie................................60 2.2.3. Conversia numerelor dintr-un sistem numeric în altul...................................61 2.3. Codificarea binară a informațiilor.................................................. ..................... .....................64 2.4 Întrebări pentru autocontrol. .......................................................... ............................. ..........68 3. BAZELE PROGRAMĂRII SARCINILOR TEHNOLOGIE............................................................... ..............................70 3.1. Tehnologia de programare și principalele etape ale dezvoltării acesteia ................................................ .......................................................... ....70 3.2. Surse de erori în software............................................................. .................... ..... 73 3 3.2.1. Capacitățile intelectuale ale omului.................................................. .................... ..... 74 3.2.2. Traducerea incorectă ca cauză a erorilor în software.................................................. .......................................................... ............75 3.2 .3. Principalele moduri de a trata erorile.................................................. ......... .................78 3.3. Conceptul de algoritm, proprietățile algoritmilor.................................................. ........... ...............78 3.4. Limbaje de programare................................................ .................................... 81 3.5. Programare structurată............................................................. ................ ................................. 82 3.6. Programare orientată pe obiecte .................................................. ................... .84 3.6.1. Poveste................................................. .................................................. ...... ..........84 3.6.2. Noțiuni de bază................................................ ........................................................ .....86 3.6.3. Concepte de bază ale POO................................................... ...........................................86 3.6.4. Caracteristici de implementare.................................................. ... ............................................... 89 3.6.5. Abordări ale proiectării programelor în general.................................................. ........ 91 3.6.6. Metodologii aferente............................................................. ........ ................................. 92 3.6.7. Performanța programului obiect .................................................. .......... .....93 3.6.8. Critica la OOP................................................... .... ................................................. .......... .. 95 3.6.9. Limbaje orientate pe obiecte. .................................................. ...... ...............96 3.7. Programare generalizată .................................................. ...... ................................. 97 3.7.1. Mecanism general.............................................................. ....................................................98 3.7.2 . Metode de implementare.............................................................. .... ........................................99 3.7.3. Programare generalizată în C++............................................. ...... 100 3.8 Întrebări pentru autocontrol.................................. ............................................................... .100 4. BAZELE LIMBAJULUI C++...... ................................................... ............................. ................................. ......101 4.1. Mediu obișnuit de programare C++............................................. ...... ............103 4.2. Structura unui program C++............................................. ....... ...............................104 4.3. Instrumente de bază pentru limbajul C++............................................. ...... ................................... 107 4.3.1. Compoziția limbajului C++............................................. ...................................................... ... 107 4.3.1.1. Constante în C++.................................................. .... ................................................. .......... ................108 4.3.2. Tipuri de date în C++............................................. ...... ................................................. 110 4.3.3. Variabile.................................................................. ....... ................................................. ............. ..112 4.3.4. Semnele de operare în C++............................................. ................................................... .....114 4.3.5. Expresii................................................. ....... ................................................. ............. ....116 4.3.6. Intrarea și ieșirea datelor ............................................................. ...................................................... 117 4.4. Operatorii de bază ai limbajului C++.................................................. ........................ ................................ .119 4.4.1. Constructe de bază de programare structurată..................................119 4.4.2. Operator „expresie”............................................................. ................. ................................ ...119 4.4.3. Declarații compuse............................................................. ........................................................120 4.4.4. Operatori de selecție.................................................. ........................................................ ..120 4.4.5. Operatori de buclă................................................ ............. .................... ....................... 122 4.4.6. Operatori de tranziție.................................................. ........................................................124 4.5. Exemple de rezolvare a problemelor utilizând operatori de bază C++.................................. .......... ................125 4.5.1. Programarea filialelor.................................................. ................... .......................127 4.5.2. Programarea buclelor aritmetice.................................................. ..................... 129 4.5.3. Bucle iterative.............................................................. ........................................................ 131 4.5.4. Bucle imbricate................................................. ........................................................ ...... 133 4.6. Tipuri de date compuse în C++............................................. ....... ...............................134 4.6.1. Matrice................................................................. ....... ................................................. ............. .......134 4 Definirea unui tablou în C/C++.................... ............................................................... ............ 134 4.6.2 . Indicatoare.................................................. ....... ................................................. ............. ......144 4.6.3. Legături.................................................. ....... ................................................. ............. ..........149 4.6.4. Pointere și matrice.................................................................. ...........................................150 4.7. Informații despre caractere și șiruri de caractere.............................................. .... ...................... 154 4.8. Funcții în C++.................................................. .... ................................................. .......... ...... 159 4.8.1. Declararea și definirea funcțiilor ............................................................. ....... ...............160 4.8.2. Prototipul funcției............................................................. ........................................................ ..162 4.8.3. Parametrii funcției............................................................. ......................................163 4.8.4. Variabile locale și globale.................................................. ..................... ............165 4.8.5. Funcții și matrice.................................................................. .......................................................... 166 4.8.5.1. Transmiterea de matrice unidimensionale ca parametri ai funcției........................................... .......... .166 4.8.5.2. Transmiterea șirurilor de caractere ca parametri ai funcției............................................. ............................. ...................169 4.8.5.3. Transmiterea de tablouri multidimensionale unei funcții. .................................................. ...... ...............169 4.8.6. Funcții cu valorile inițiale (implicite) ale parametrilor........................................... ................................................... ......................... 171 4.8.7. Funcții inline................................................................ ............. .................................171 4.8.8. Funcții cu un număr variabil de parametri............................................. ......... .. 172 4.8.9. Supraîncărcarea funcției ............................................................. .................................................. ..174 4.8.10. Șabloane de funcție................................................. ........ .................................175 4.8 .11. Indicator de funcție................................................. ................................................... ....177 4.8.12. Legături de funcții................................................ ........................................................ 179 4.9. Tipuri de date definite de utilizator............................................. .................... ......180 4.9.1. Redenumirea tipurilor.................................................. ........................................180 4.9.2. Transferuri.................................................. ....... ................................................. ........ 181 4.9.3. Structuri.............................................................. ....... ................................................. ............. .....181 4.9.5. Câmpuri de biți.................................................. ................................................... ......... .184 4.9.6. Asociațiile................................................. ....... ................................................. ............. 185 4.10. Structuri dinamice de date.................................................. ............................. .................186 4.10.1. Listă liniară unidirecțională.............................................. ...................... .........186 4.10.2. Lucrul cu o listă bidirecțională ................................................ ............................. .............190 4.11. I/O în C++............................................. ...................................................... ............ ..194 4.11.1. Streaming I/O.............................................. .......................................................... 194 4.11. 1.1 Deschiderea și închiderea unui flux.................................................. ............................. ................................. .....195 4.11.2. Fișiere standard și funcții pentru lucrul cu acestea..................................198 4.11.3. I/O simbolic.................................................. ................................................... .198 4.11.4. String I/O .................................................. ................................................... ....199 4.11.5. Bloc I/O ................................................. ...........................................200 4.11.6 . I/O formatat.................................................. ................... .......................201 4.11.6.1 Acces direct la fișiere .................................................. ....................................... ........... ..............202 4.11.6.2 Eliminarea și adăugarea elementelor într-un fișier........... ........ ................................................ .. .....203 4.12 Întrebări pentru autocontrol........................................... . .......................................204 REFERINȚE... ...... .................................................. .................................... 206 ANEXA......... ... .................................................. ................................................... ....207 5 INTRODUCERE Acest manual este destinat studierii cursului „Informatică” pentru studenții instituțiilor de învățământ care studiază în forma clasică de învățământ (KZF) și utilizează tehnologii de învățământ la distanță (DET) în direcția 220700 „Automatizarea proceselor tehnologice”. și producție”. Acest manual prezintă, de asemenea, materiale suplimentare care pot fi utilizate la efectuarea lucrărilor de laborator și de curs la disciplina „Informatică”. Acest manual examinează conceptele și definițiile de bază ale informaticii, furnizează materiale pentru studierea sistemelor numerice utilizate în calculatoare și oferă exemple practice, a căror soluție va pregăti studentul să susțină un test la disciplina „Informatică”. Acest manual oferă, de asemenea, exemple de scriere a programelor în limbajul de programare C++. Tot materialul este împărțit în secțiuni, prima dintre care descrie elementele de bază și problemele generale ale informaticii, inclusiv aspecte precum istoria dezvoltării tehnologiei computerelor, structura și principiul de funcționare a unui computer. A doua secțiune prezintă material despre dispozitivul aritmetic-logic, dispozitivele de control, memoria, dispozitivul logic al computerului, precum și software-ul de calculator. A treia secțiune descrie pe scurt principalele tehnologii de programare, avantajele și dezavantajele acestora. Ultima secțiune este dedicată elementelor de bază ale programării în limbaj nivel inalt C++, această secțiune are scopul de a vă familiariza cu limba și de a dobândi abilități practice pentru efectuarea lucrărilor de laborator și a cursurilor. Acest manual este dedicat studiului „Informaticii” - o nouă disciplină științifică și o nouă industrie a informațiilor legate de utilizarea computerelor personale și a Internetului. Dezvoltarea afacerilor, educației, industriei și societății în ansamblu de către oameni de știință, politicieni și oameni de afaceri este în mare măsură asociată cu utilizarea pe scară largă a resurselor de informații de pe Internet și cu capacitățile intelectuale în creștere ale computerelor. Cel mai comun tip de tehnologie modernă de calcul a devenit computerele personale IBM PC. Din aceste motive, manualul examinează capacitățile de bază ale celui mai modern software de pe computerele personale IBM PC - sistemul de operare Windows, precum și editorul de text Word. 6 Prezentarea informaticii ca disciplină științifică este asociată cu luarea în considerare a problemelor de organizare a calculelor și procesării informațiilor cu ajutorul unui calculator și în cadrul unui calculator. O caracteristică specială a informaticii ca disciplină academică este un atelier pe computer, care poate fi ținut la o universitate sau acasă. Pentru a finaliza un astfel de atelier, trebuie să aveți un computer personal sau acces la acesta, precum și pachetele necesare programe - editori de text, baze de date, foi de calcul etc. Acest manual este conceput în așa fel încât să îl puteți folosi pentru a studia informatica chiar și acasă, folosind un computer personal, și apoi să susțineți un test folosind Internetul (pentru studenții care studiază folosind DOT ). Această posibilitate necesită prezența pachetelor software enumerate cu sisteme de operare, editori de text și sisteme de programare pe computerele de acasă. 7 1. ASPECTE GENERALE ÎN știința informației 1.1. Definiția informatică Informatica este stiinta tehnica, care sistematizează metodele de creare, stocare, reproducere, prelucrare și transmitere a datelor prin intermediul tehnologiei informatice, precum și principiile de funcționare a acestor mijloace și metodele de gestionare a acestora. Informatica este o disciplină științifică tânără care studiază probleme legate de căutarea, colectarea, stocarea, transformarea și utilizarea informațiilor în diverse sfere ale activității umane. Din punct de vedere genetic, informatica este legata de tehnologia calculatoarelor, sistemele informatice si retelele, deoarece computerele sunt cele care permit generarea. Stocați și procesați automat informațiile în astfel de cantități încât o abordare științifică a proceselor informaționale devine atât necesară, cât și posibilă. Să luăm în considerare compoziția nucleului informaticii moderne. Fiecare dintre aceste părți poate fi considerată ca o disciplină științifică relativ independentă; relația dintre ele este aproximativ aceeași ca și între algebră, geometrie și analiză matematicăîn matematica clasică - deși toate sunt discipline independente, ele sunt, fără îndoială, părți ale aceleiași științe. Informatica teoretică este o parte a informaticii, inclusiv o parte a secțiunilor matematice. Se bazează pe logica matematică și include secțiuni precum teoria algoritmilor și a automatelor, teoria informației și teoria codificării, teoria limbajelor formale și a gramaticilor, cercetarea operațională etc. Această secțiune a informaticii folosește metode matematice pentru a studia procesele de prelucrare a informaţiei. Tehnologia calculatoarelor este o ramură a informaticii în care sunt dezvoltate principiile de construire a sistemelor informatice. Nu vorbim de detalii tehnice și circuite electronice (aceasta se află în afara domeniului informaticii ca atare), ci de decizii fundamentale la nivelul așa-numitei arhitecturi a sistemelor de calcul (calculatoare), care determină compoziția scopului. , funcţionalitateși principiile interacțiunii dispozitivului. Exemple de soluții fundamentale, clasice în acest domeniu sunt arhitectura Neumann a calculatoarelor din primele generații, arhitectura magistrală a calculatoarelor din generațiile mai vechi și arhitectura de procesare a informațiilor în paralel (multiprocesor). 8 Programarea este o activitate legată de dezvoltarea sistemelor software. De exemplu, aceasta este crearea de software de sistem și crearea de software de aplicație. Printre cele sistemice se numără dezvoltarea de noi limbaje de programare și compilatoare pentru acestea, dezvoltarea sistemelor de interfață (de exemplu, binecunoscutele carcasă de operareși sistemul Windows). Aplicația software include sisteme de procesare a textului, foi de calcul și sisteme de gestionare a bazelor de date. 1.2. Mijloace tehnice ale informaticii 1.2.1. Istoria dezvoltării tehnologiei computerelor Totul a început cu ideea de a învăța o mașină să numere sau cel puțin să adauge numere întregi cu mai multe cifre. În jurul anului 1500, Leonardo da Vinci a dezvoltat o schiță a unui dispozitiv de adăugare pe 13 biți, care a fost prima încercare de a rezolva această problemă care a ajuns până la noi. 1642 - Francezul Blaise Pascal (fizician, matematician, inginer) a construit o mașină de adăugare pe 8 biți - prototipul mașinilor de adăugare care au fost folosite până la mijlocul anilor 70 ai secolului XX. 1822 - Matematicianul englez Charles Babbage a proiectat și a petrecut aproape 30 de ani construind o mașină, care a fost numită mai întâi „diferență” și apoi „analitică”. Această mașină conținea principiile care au devenit fundamentale pentru tehnologia computerelor: 1) execuție automată operațiuni; 2) introducerea automată a programului (înregistrată pe carduri perforate); 3) disponibilitate dispozitiv special (memorie) pentru stocarea datelor. Aceste idei nu au putut fi realizate pe baza tehnologiei mecanice. 1944 – sub conducerea lui Howard Aiken (matematician și fizician american), mașina Mark 1 a fost lansată la IBM (International Business Machines), care a implementat pentru prima dată ideile lui Babbage. Elementele mecanice (roțile de numărare) erau folosite pentru a reprezenta numerele, iar elementele electromecanice pentru control. 1945–1946 – sub conducerea lui John Mauchly și Presper Eckert, în SUA a fost creat primul computer electronic (calculator) ENIAC. A folosit 18.000 de tuburi vid, iar consumul de energie a fost de 150 kW. 1949 – primul computer cu program stocat (EDSAC) a fost construit în Marea Britanie. Principiul unui program stocat presupune ca programele să fie stocate în memoria aparatului în același mod în care informațiile originale sunt stocate în acesta. 9 1951 – în URSS, sub conducerea lui Serghei Aleksandrovich Lebedev, a fost creat MESM, o mică mașină electronică de numărat. 1964 - aparitia circuitelor integrate 1965 - primul minicalculator La realizarea calculatoarelor se apeleaza la specialisti din diverse domenii - matematicieni, fizicieni, ingineri, programatori etc. În acest sens, informatica a fost definită ca un ansamblu de discipline care studiază proprietățile informației, precum și procesele de transmitere, acumulare și prelucrare a informațiilor cu ajutorul mijloacelor tehnice. Se identifică o parte a științei care se ocupă de problemele utilizării tehnologiei informatice pentru a lucra cu informații. În Anglia și SUA este Computer Science (știința tehnologiei computerelor), în Franța este informatique (informatică). În anii 60 a avut loc formarea informaticii ca știință fundamentală a naturii care studiază procesele de prelucrare, transmitere și acumulare a informațiilor. Această disciplină a fost creată la intersecția științelor exacte și naturale. Nucleul informaticii este tehnologia informației. Tehnologia informației este un set de instrumente tehnice și software cu ajutorul cărora sunt prelucrate informații. Calculatorul ocupă un loc central în tehnologia informației. Anii 1970 - crearea LSI (circuit integrat la scară largă). 1970 - a fost creat un program de auto-replicare pentru una dintre primele rețele de calculatoare - ARPnet. Programul Creepeer, despre care se spune că a fost scris de Bob Thomas, a călătorit pe internet, dezvăluindu-și apariția cu mesajul „EU SUNT UN CREEPER... CATCH ME IF YOU CAN”. 1971 - a fost creat primul microcomputer Kenback1 1972 - Un programator de sisteme de 31 de ani de la Bell Labs Dennis Ritchie a dezvoltat limbajul de programare C. 1972 - Se publică Notes on Structured Programming a lui Edsger Dykstra, care conține o descriere strălucitoare a ideilor de bază ale programării structurate 1973 - Expertul elvețian în programare Niklaus Wirth publică „Comunicarea revizuită”, care definește standardul exact pentru limbajul Pascal. Stilul strict al limbajului Pascal a fost acceptat cu entuziasm de către adepții programării structurate. 1975 este anul înființării Microsoft. 1977 - primul microcomputer al lui Wozniak și Jobs, lansat de Apple. 1980 – creat CPU pe un cip de siliciu. 10
Manualul este un curs de bază de informatică pentru învățământul general și instituțiile de învățământ special. Principalele caracteristici ale cursului sunt: o nouă formulare a disciplinei informatică, adecvată cerințelor etapei informaționale de dezvoltare a societății și o abordare extinsă a luării în considerare a liniilor de conținut ale disciplinei: teoretic, metodologic, matematic, tehnic. , tehnologic, de comunicare și social.
Manualul respectă programele actuale ale cursurilor de informatică și cerințele pentru nivelul de pregătire a studenților. Poate fi folosit și pentru pregătirea pentru examenele de admitere sau pentru autoeducație.
Fiecare dintre noi, desigur, a observat de mai multe ori că aceleași obiecte și fenomene pot fi studiate de diferite discipline. Deci, de exemplu, în fizică începem să studiem atomii elementelor după ce ne-am familiarizat cu ei la orele de chimie. Când studiem interacțiunea fizică dintre corpuri, luăm în considerare în mod necesar geometria acestei interacțiuni și procese fizice Le exprimăm folosind formule pe care le-am învățat să le notăm la lecțiile de matematică.
Nu suntem surprinși că plantele cultivate și animalele utile sunt considerate nu numai în biologie, ci și în geografie. Înțelegem că diferitele discipline științifice și academice pot avea multe în comun. Dar mai știm că fiecare disciplină are ceva propriu - ceva care o caracterizează și o deosebește de alte științe. Este recomandabil să începeți studiul unei noi discipline prin evidențierea caracteristicilor sale speciale și prin identificarea locului său individual în sistemul general al cunoștințelor științifice.
Conţinut
Introducere 8
I. Informatica 8
II. Evoluția informaticii ca știință 12
III. Caracteristicile cursului 14
Tema 1. Dezvoltarea informațională a societății 17
§ 1. Schimbul de informații publice 17
§ 2. Etapele dezvoltării informaţionale a societăţii 20
§ 3. Societatea informaţională 27
§ 4. Caracteristici ale societății informaționale 31
§ 5. Contradicțiile societății informaționale 38
Rezumatul subiectului 40
Întrebări și sarcini de testare 41
Tema 2. Schimbul de informații 44
§ 6. Dezvoltarea ideilor despre schimbul de informații 44
§ 7. Energia schimbului de informații 46
§ 8. Comunicări informaționale 48
§ 9. Modelul generalizat de schimb de informații 56
Rezumatul subiectului 63
Întrebări și sarcini de testare 64
Tema 3. Informații și proprietățile sale 66
§ 10. Date în schimbul de informații 66
§ 11. Informații 68
§ 12. Schiţă istorică a dezvoltării ideilor despre informaţie 76
§ 13. Abordări alternative pentru determinarea informațiilor 79
§ 14. Proprietățile informațiilor 84
Rezumatul subiectului 94
Întrebări și sarcini de testare 95
Tema 4. Schimbul de informații în sistemele de management 97
§ 15. Entitate de informare management 97
§ 16. Clasificarea sistemelor de control 98
§ 17. Interfețele sistemului de control 105
Rezumatul subiectului 115
Întrebări și teme de testare 116
Tema 5. Fundamentele modelării obiectelor 119
§ 18. Concepte de bază ale modelării obiectelor 119
§ 19. Combinarea obiectelor 128
§ 20. Obiecte container și proprietățile lor 133
§ 21. Principii de adresare a obiectelor 137
§ 22. Cele mai simple structuri de date 142
§ 23. Structuri complexe de date 149
Rezumatul subiectului 155
Întrebări și teme de testare 158
Subiectul 6. Codarea și înregistrarea informațiilor 160
§ 24. Concepte de bază de codare și înregistrare a informațiilor 160
§ 25. Principii de codificare a informațiilor 164
§ 26. Bazele codificării digitale 171
Rezumatul subiectului 179
Întrebări și teme de testare 181
Tema 7. Codarea digitală a numerelor și a textelor 183
§ 27. Codarea numerelor întregi 183
§ 28. Codificarea numerelor reale 186
§ 29. Sistemele timpurii de codificare a textului 191
§ 30. Scheme interne pentru codificarea textului pe 8 biți 199
§ 31. Tehnologia de codificare Unicode 201
Rezumatul subiectului 207
Întrebări și teme de testare 208
Subiectul 8. Codarea imaginilor digitale 210
§ 32. Bazele codificării imaginilor 211
§ 33. Codarea imaginilor raster 216
Rezumatul subiectului 226
Întrebări și teme de testare 227
Subiectul 9. Codarea informațiilor multimedia 230
§ 34. Codificarea înregistrărilor sonore 230
§ 35. Codificarea înregistrărilor video 242
§ 36. Comprimarea datelor în timpul codificării 244
§ 37. Metode reversibile de compresie a datelor 250
§ 38. Metode ireversibile de comprimare a datelor 252
§ 39. Fluxuri de date comprimate 256
Rezumatul subiectului 258
Întrebări și teme de testare 260
Tema 10. Logica binară și proiectarea circuitelor de bază 263
§ 40. Fundamentele logicii matematice 264
§ 41. Operaţii de bază ale logicii matematice 265
§ 42. Logica binară 270
§ 43. Tehnologii logice binare 272
§ 44. Logica binară în grafica computerizată 278
§ 45. Introducere în proiectarea circuitelor 281
§ 46. Porți logice 284
§ 47. Combinarea porților logice 287
§ 48. Baza elementară a tehnologiei informatice 290
Rezumatul subiectului 294
Întrebări și teme de testare 296
Subiectul 11. Hardware PC 300
§ 49. Arhitectura unui computer personal 300
§ 50. Extinderea unui computer personal 307
§ 51. Dispozitive computerizate personale 311
Rezumatul subiectului 313
Întrebări și sarcini de testare 313
Subiectul 12. Software PC 315
§ 52. Structura software-ului sistemului informatic 315
§ 53. Tipuri de programe de aplicare 319
§ 54. Sistem de operare al computerului 328
§ 55. Etapele dezvoltării sistemelor de operare 330
§ 56. Perspective de dezvoltare a sistemelor de operare 337
Rezumatul subiectului 340
Întrebări și sarcini de testare 341
Subiectul 13. Tehnologii informaționale Windows 343
§ 57. Caracteristici funcționale ale sistemelor de operare 343
§ 58. Windows Object Model 345
§ 59. Windows Management Information Model 348
§ 60. Memorie virtuală Windows 354
§ 61. Reutilizarea codului de program 356
§ 62. Rezumatul resurselor software Windows 358
§ 63. Bufferizarea schimbului de date 361
Rezumatul subiectului 363
Întrebări și teme de testare 365
Tema 14. Tehnologii electronice de gestionare a documentelor 367
§ 64. E-mailuriși documentele 367
§ 65. Modele informative ale documentelor electronice 373
§ 66. Tehnologii informaționale pentru gestionarea documentelor electronice 376
Rezumatul subiectului 380
Întrebări și teme de testare 382
Tema 15. Automatizarea lucrului cu documente 384
§ 67. Înregistrarea documentelor electronice 384
§ 68. Paragrafe de text, funcțiile și proprietățile lor 389
§ 69. Întocmirea listelor, înregistrărilor și tabelelor 394
§ 70. Interacțiunea imaginilor cu textul 399
§ 71. Reprezentarea obiectelor non-text în documentul 402
§ 72. Diagrame numerice 406
§ 73. Automatizarea fluxului de documente 410
§ 74. Utilizarea modelelor de documente 416
§ 75. Tehnologia de întocmire a documentelor de fuziune 420
Rezumatul subiectului 423
Întrebări și teme de testare 425
Descărcați cartea electronică gratuit într-un format convenabil, vizionați și citiți:
Descarcă cartea Informatică generală, ediție nouă, Simonovich S.V., 2008 - fileskachat.com, descărcare rapidă și gratuită.
29.01.2010/rezumat
Analiza si rezolvarea problemelor logice cu ajutorul calculatorului. Abilitatea de a raționa ca esență a logicii. Stăpânirea algebrei propoziționale în informatică. Obținerea unui tabel de adevăr al unei expresii complexe pe un computer. Rezolvarea problemelor în limbajul de programare Pascal.
28.06.2009/cheat sheet
Domenii de cercetare informatică. Schema de stabilire si rezolvare a problemelor de subiect. Introducere într-o abordare sistemică. Calculatoare, generații de calculatoare, software. Sisteme informatice pentru management organizațional. Principalele tendințe de dezvoltare.
6.03.2010/rezumat
Subsarcini elementare, a căror soluție este utilizată pentru a rezolva probleme de geometrie computațională. Formule și algoritmi de bază. Sarcini olimpice legate de concepte geometrice. Rezolvari numerice detaliate ale diverselor probleme geometrice cu explicatii.
27.06.2008/cheat sheet
Informatică. Pregătirea pentru examene. Dezvoltatori: E.A. Eremin, V.I. Chernatynsky, A.P. Shestakov. Răspunsuri la biletele nr. 1, 2, 5, 6, 8, 10, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25. Sfaturi de prezentare a materialului pentru elevi și profesori .
5.10.2005/raport
Dezvoltarea unei baze de date pentru clasa de informatică. Crearea de tabele, interogări, formulare, rapoarte. Utilizarea bazelor de date și a sistemelor informaționale devine o parte integrantă a activităților de afaceri ale oamenilor moderni și a funcționării organizațiilor.
10/9/2009/curs de prelegeri
Informația ca reflectare a lumii obiective cu ajutorul semnelor și semnalelor; proprietăți, afișare, măsurare, tehnologii informatice pentru prelucrarea informațiilor. Arhitectura hardware si software a calculatoarelor personale. Lucrul cu programe de aplicație.
23.11.2003/rezumat
Conceptul de informare. Informatică, Poveste scurta informatică. Informația este analogică și digitală. Conversie analog în digital, dispozitive analogice și digitale. Conceptul de codificare a informațiilor. Stocarea informatiilor digitale. Pic.
23.07.2009/probă de lucru
Calcule folosind funcții financiare. Analiză economică pentru statistici date. Reprezentare sub forma unei matrice de conexiuni între trei industrii. Rezolvarea problemelor programare liniară. Conținutul secțiunilor raportului, concluzii economice.
18.04.2004/rezumat
Informatica este stiinta proprietatilor generale si tiparelor informatiei. Apariția computerelor electronice. Teoria matematică a proceselor de transmitere și procesare a informațiilor. Istoria calculatorului. Rețeaua globală de informații.
24.12.2009/rezumat
Proiectarea lui Babbage a unei mașini pentru efectuarea de calcule științifice. Calculatoare bazate pe tuburi vid. Introducerea tranzistoarelor și microcircuitelor. Crearea unui computer personal. Principalele repere în dezvoltarea informaticii în Rusia. Procesul de informatizare a societatii.
Secţiunea I. Fundamente ale informaticii generale.
Tema 1. Concepte de bază și definiții ale informaticii.
Informatică este o zonă de activitate științifică și tehnică care studiază procesele de primire, transmitere, prelucrare, stocare și prezentare a informațiilor, rezolvarea problemelor de creare, implementare și utilizare a tehnologiei și tehnologiilor informaționale în toate sferele vieții publice.
Sarcina principală a informaticii este de a determina tiparele generale în conformitate cu care are loc crearea informației științifice, transformarea, transmiterea și utilizarea acesteia în diverse sfere ale activității umane.
Civilizația modernă se caracterizează printr-o viteză fără precedent de dezvoltare a științei, tehnologiei și noilor tehnologii. În domeniul acumulării de informații științifice, volumul acesteia s-a dublat aproximativ la fiecare 10 până la 15 ani începând cu secolul al XVII-lea. Prin urmare, una dintre cele mai importante probleme ale umanității este fluxul de informații asemănător unei avalanșe în orice sector al vieții sale.
În structura informaticii ca știință, se disting arii tehnice algoritmice și software. Informatica face parte din cibernetica, care studiaza teoria generala a controlului si transmiterii informatiei. Cibernetica este știința legilor generale de primire, stocare, transmitere și procesare a informațiilor în sisteme complexe.
Procesele de informare includ:
Colectarea de informații- aceasta este activitatea subiectului, în timpul căreia acesta primește informații despre obiectul care îl interesează.
Schimb de informatii este un proces în timpul căruia sursa de informație o transmite și destinatarul o primește.
Stocare a datelor este procesul de menținere a informațiilor sursă într-o formă care asigură emiterea datelor la cererea utilizatorilor finali într-un interval de timp specificat.
Procesarea datelor este un proces ordonat de transformare a acestuia în conformitate cu algoritmul de rezolvare a problemei.
După rezolvarea problemei de prelucrare a informațiilor, rezultatul trebuie prezentat utilizatorilor finali în forma cerută. Informațiile sunt furnizate de obicei folosind dispozitive externe Calculatoare sub formă de texte, tabele, grafice etc.
Tehnologia de informație reprezinta baza materiala a tehnologiei informatiei, cu ajutorul careia se realizeaza colectarea, stocarea, transmiterea si prelucrarea informatiilor.
Tehnologia de informație este un proces care utilizează un set de mijloace și metode de colectare, prelucrare și transmitere a datelor pentru a obține informații noi de calitate despre starea unui obiect, proces sau fenomen. Noua tehnologie a informației este tehnologia informației cu o interfață de utilizator „prietenoasă”, folosind computere personale și telecomunicații.
Dintre toate tipurile de tehnologii, tehnologia informației din sfera managementului impune cele mai mari cerințe asupra activităților de management, având un impact fundamental asupra calificărilor angajatului, conținutului muncii acestuia, stresului fizic și psihic, perspectivelor profesionale și nivelului social. relaţii.
Informații economice este un set de informații care reflectă procesele socio-economice și servesc la gestionarea acestor procese și grupuri de oameni din sfera producției și non-producției.
Sistem automat de informare economică (AEIS)- un sistem om-maşină în care, folosind metode economice şi matematice mijloace moderne colectarea, transmiterea și prelucrarea informațiilor economice rezolvă problemele de gestionare a proceselor de producție.
Tema 2. Bazele teoretice ale informaticii.
Notaţie este un set de reguli și tehnici de scriere a numerelor folosind un set de caractere digitale. Numărul de cifre necesar pentru a scrie un număr într-un sistem se numește baza sistemului numeric.
Folosit la calculatoare sistem de numere binar, baza sa este numărul 2. Pentru a scrie numere în acest sistem, se folosesc doar două cifre - 0 și 1. Alegerea sistemului binar pentru utilizare în tehnologia computerelor se explică prin faptul că elementele electronice - declanșatoarele, care alcătuiesc cipuri de calculator, pot fi găsite doar în două condiții de lucru.
Folosind sistemul de codificare binar, puteți captura orice date și cunoștințe. Sistemul binar este convenabil pentru un computer, dar incomod pentru o persoană: numerele sunt lungi și greu de scris și reținut. Se folosesc sisteme numerice legate de binar - octal și hexazecimal. Pentru a scrie numere în aceste sisteme, sunt necesare 8 și, respectiv, 16 cifre. În hexazecimal, primele 10 cifre sunt comune, iar apoi sunt folosite litere mari latine. Hexazecimalul A corespunde cu numărul zecimal 10, hexazecimalul B cu numărul zecimal 11 etc.
Reprezentarea numerelor semnate în timpul execuției operatii aritmetice calculatoarele folosesc înainte, înapoi și coduri suplimentare. Un cod este o notație a unui număr care diferă de cel natural și general acceptat. Una dintre cele mai importante caracteristici ale oricărui computer este lungimea cuvântului din acesta. Lungimea unui cuvânt este determinată de numărul de cifre binare ale cuvântului. Prin urmare, într-un computer, indiferent de mărimea numărului, codul său are întotdeauna un număr fix de cifre binare.
Algebra logicii- sistem metode algebrice rezolvarea problemelor logice și a unui set de astfel de probleme; V în sens restrâns- construirea tabulară, matriceală a logicii enunţurilor, definirea operaţiilor logice asupra acestora.
Metoda axiomatică- o metodă de construire a unei teorii științifice sub forma unui sistem de axiome (postulate) și reguli de inferență (axiomatică), permițând, prin deducție logică, obținerea enunțurilor (teoremelor) unei teorii date.
Conversia numerelor dintr-un sistem numeric în altul este parte importantă aritmetica masinii.
Cantitatea de informații este o caracteristică numerică a unui semnal care reflectă gradul de incertitudine (incompletitudinea cunoașterii) care dispare după primirea unui mesaj sub forma unui semnal dat. Această măsură a incertitudinii în teoria informației se numește entropie. Dacă, în urma primirii unui mesaj, se obține o claritate deplină asupra unei anumite probleme, se spune că au fost primite informații complete sau exhaustive și nu este nevoie să se obțină informații suplimentare. Și, invers, dacă după primirea mesajului incertitudinea rămâne aceeași, atunci nu a fost primită nicio informație (informație zero).
Cantitatea de informații care poate fi obținută răspunzând la o întrebare da-nu se numește un pic. Un bit este unitatea minimă de informație, deoarece este imposibil să se obțină informații mai mici de 1 bit. Un grup de 8 biți de informații se numește octet. Dacă un bit este unitatea minimă de informație, atunci un octet este unitatea sa de bază. Există unități derivate de informații: kilobyte (KB, KB), megabyte (MB, MB) și gigabyte (GB, GB).
Rata de transfer de date este rata de transmisie digitală, care este exprimată în octeți (sau biți) pe unitatea de timp.
Există o viteză maximă posibilă (limită) de transmisie, care este numită capacitatea canalului.
Cod Se obișnuiește să se numească un set de simboluri corespunzătoare elementelor de informație sau caracteristicilor acesteia. Procesul de compilare a codului sub forma unui set de simboluri sau a unei liste de abrevieri pentru elementele și caracteristicile corespunzătoare se numește codificare.
Decodare- un proces asemănător codării informaţiei, dar având direcţia opusă.
Tema 3. Arhitectura si principiile functionarii calculatorului
Arhitectura calculatorului- aceasta este o descriere generală a structurii și funcțiilor unui computer la un nivel suficient pentru a înțelege principiile de funcționare și sistemul de comandă al computerului, care nu include detalii tehnice și dispozitiv fizic calculator.
Procesul de calcul trebuie mai întâi prezentat computerului sub formă programe— o secvență de instrucțiuni (comenzi) scrise în ordinea execuției.
General schema structurala CALCULATOR:
1. structura memoriei computerului;
2. metode de accesare a memoriei și a dispozitivelor externe;
3. capacitatea de a schimba configurația;
4. sistem de comandă;
5. formate de date;
6. organizarea interfeţei.
Dispozitivul principal al unui computer este CPU, sau microprocesor. Este conceput pentru a efectua calcule folosind un program stocat într-un dispozitiv de memorie și pentru a oferi controlul general al computerului. Performanța unui computer este determinată în mare măsură de viteza procesorului.
Datele în curs de procesare și programul în curs de executare trebuie să fie în dispozitiv de stocare- memoria calculatorului, unde sunt introduse printr-un dispozitiv de intrare. Din punct de vedere funcțional, este împărțit în două părți: internă și externă.
Intern, sau memoria principală, este un dispozitiv de stocare conectat direct la procesor și conceput pentru a stoca programe executabile și date direct implicate în calcule.
Memoria internă, la rândul ei, este împărțită în memorie cu acces aleatoriu (RAM) și memorie permanentă (ROM). RAM, care în volum constituie cea mai mare parte a memoriei interne, este utilizat pentru primirea, stocarea și emiterea de informații. Memoria persistentă asigură stocarea și distribuirea informațiilor.
Memorie externa(VRAM) este proiectat să găzduiască cantități mari de informații și să le schimbe cu RAM. Dispozitivele de stocare externe sunt separate structural de dispozitivele centrale ale computerului (procesor și memoria internă), au propriul control și efectuează solicitările procesorului fără intervenția directă a acestuia.
Comunicarea informațională între dispozitivele computerizate se realizează prin magistrala de sistem(alt nume - coloana vertebrală a sistemului). Busul de sistem este caracterizat de frecvența de ceas și adâncimea de biți. Numărul de biți transmisi simultan pe magistrală se numește lățime magistrală. Frecvența ceasului caracterizează numărul de operațiuni elementare de transfer de date pe secundă. Lățimea magistralei este măsurată în biți, frecvența ceasului - în megaherți.
Interfața de sistem este o parte structurală a unui computer concepută pentru interacțiunea dispozitivelor sale și schimbul de informații între acestea. În calculatoare mari, medii și super ca interfata sistemului sunt folosite dispozitive complexe care au procesoare de intrare/ieșire încorporate numite canale. Astfel de dispozitive asigură schimbul de date de mare viteză între componentele computerului.
Dispozitive I/O servesc, respectiv, la introducerea de informații în și la ieșirea din computer, precum și pentru a asigura comunicarea între utilizator și mașină. Procesele I/O au loc folosind memoria internă a computerului. LA dispozitive de intrare includ: tastatură, mouse, trackball, joystick, digitizer, scanner. Informații de ieșire poate fi afișat grafic folosind monitoare, imprimante sau plotere.
Memoria principală a unui computer este de obicei abordare. Aceasta înseamnă că fiecărei unități de informații stocate în memorie (cuvânt, octet) i se atribuie un număr special - o adresă care determină locația stocării acesteia în memorie. Metode de bază de adresare: adresare implicită, adresare directă, adresare directă, adresare indirectă, adresare scurtă etc. Adresa executivă coincide cu partea de adresă a comenzii.
Acces direct la memorie- Aceasta este o metodă de acces direct la memorie, ocolind procesorul.
Dispozitiv de memorie este un dispozitiv pentru înregistrarea, stocarea și emiterea datelor. Există dispozitive: - stocarea datelor pe termen lung și operațional; date numai pentru citire; atât pentru citit, cât și pentru scris.
Memorie virtualaîmparte memoria fizică în blocuri și le distribuie între diferite sarcini. Gestionează automat două niveluri de ierarhie a memoriei: memoria principală și memoria externă (disc). Sistemele de memorie virtuală pot fi împărțite în două clase: sisteme cu dimensiuni de bloc fixe, numite pagini, și sisteme cu dimensiuni de bloc variabile, numite segmente.
Obosi este un cablu format din mai mulți conductori. Un grup de conductori - magistrala de date - transmite informațiile procesate, iar celălalt - magistrala de adrese- adrese de memorie sau dispozitive externe accesate de procesor. A treia parte a autostrăzii - magistrala de control, prin acesta sunt transmise semnale de control (de exemplu, un semnal că dispozitivul este gata de funcționare, un semnal de pornire a funcționării dispozitivului etc.).
Secțiunea II. Calculatoare personale și software-ul acestora
Tema 4. Sisteme de operare pentru calculatoare personale
Scopul unui computer este de a executa programe. Programul conține comenzi care determină ordinea acțiunilor computerului. Se formează un set de programe de calculator software(DE).
Programele care rulează pe un computer pot fi împărțite în trei categorii:
1. programe de aplicație care sprijină direct efectuarea muncii solicitate de utilizatori: editarea textelor, desenarea imaginilor, prelucrarea matricelor de informații;
2. programe de sistem care îndeplinesc diverse funcții auxiliare;
3. sisteme instrumentale (sisteme de programare) care asigură crearea de noi programe pentru calculator.
Sub sistemică(de bază) se referă la software, inclusiv sisteme de operare, software de rețea, programe de service, precum și instrumente de dezvoltare a programelor (traducători, editori de linkuri, depanatoare etc.).
sistem de operare(OS) este o colecție de programe care efectuează două principale Caracteristici: oferind confort utilizatorului mașină virtualăși creșterea eficienței utilizării computerului cu gestionarea rațională a resurselor acestuia.
Programele de gestionare a memoriei oferă o utilizare mai flexibilă a memoriei RAM a computerului.
Interfața cu utilizatorul (programele de serviciu) sunt suplimente software pentru sistemul de operare (shell și mediu) concepute pentru a simplifica comunicarea utilizatorului cu sistemul de operare.
sistem de operare MS-DOS este un sistem de operare (OS) pe 16 biți, cu un singur utilizator, cu o singură sarcină, fără rețea, conceput pentru a fi utilizat pe un PC cu un microprocesor Intel 8088 (80286).
Principalele caracteristici ale acestui sistem de operare sunt:
Volumul maxim adresabil memorie fizică- 640 KB;
Reprezentarea tuturor resurselor unui computer personal pentru un program activ în prezent;
Sistem de fișiere avansat și procesor în limbaj de comandă;
Suport slab pentru interacțiunea interactivă cu utilizatorul;
Spațiul ocupat pe disc, în funcție de versiune, este de la 1 MB la 6 MB.
NortonComandant vă permite să executați rapid și convenabil comenzi MS-DOS. Ecranul afișează două ferestre în care este afișată starea unor directoare. Puteți copia sau muta fișiere între aceste directoare, puteți crea fișiere text, le puteți edita și șterge, puteți căuta locația lor pe disc etc. folosind tastele funcționale pentru aceasta. Scopul tastelor funcționale este indicat în indicația din linia de jos a ecranului, dar în limba engleză.
OS Windows este o familie de sisteme de operare care include: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9X, Windows NT, Windows 2000, Windows ME.
După ce sistemul de operare Windows 98/2000 este încărcat în modul normal, va apărea interfața grafică. Componentele principale ale unei interfețe grafice sunt desktopul, bara de activități, pictogramele și comenzile rapide. În plus, în Windows 98/2000, pe lângă cel standard, puteți utiliza și interfața Web, care folosește desktop-ul activ.
În Windows 98/2000, majoritatea comenzilor pot fi executate folosind mouse-ul. Există pictograme (pictograme) și comenzi rapide pe desktop. Acestea pot fi folosite pentru a accesa aplicații sau documente relevante. Orice pictogramă (sau comandă rapidă) aflată pe desktop poate fi eliminată de pe acesta. Singurele excepții de la această regulă sunt pictogramele create de sistemul de operare, cum ar fi My Computer, Network Places și Recycle Bin. Bara de activități apare în partea de jos a desktopului. Făcând clic pe butonul Start din bara de activități, puteți deschide meniul de pornire.
LA aplicații standard Windows 98/2000 include:
Notepad este un editor de text simplu (Fig. 3.32) care poate fi folosit ca mijloace convenabile vizualizarea fișierelor text.
Editorul grafic Paint este conceput pentru a crea și edita imagini (desene).
Procesorul de text WordPad este utilizat pentru a crea, edita și vizualiza documente text, precum și pentru a formata documente.
Programul calculatorului.
Tema 5. Bazele unui sistem de programare de nivel înalt
Algoritm- aceasta este o prescripție precisă care definește procesul care duce de la datele inițiale până la rezultatul final necesar. Program pentru un computer este o descriere a algoritmului și a datelor într-un anumit limbaj de programare, destinată execuției automate ulterioare.
Una dintre cele mai importante caracteristici ale clasificării limbajelor de programare este apartenența acestora la unul dintre stilurile, principalele dintre acestea fiind următoarele: procedural, funcțional, logic și orientat pe obiecte.
Limbaj de programare reduce parțial decalajul dintre metodele de rezolvare a diferitelor tipuri de probleme de către oameni și computere. Cu cât o limbă este mai orientată spre om, cu atât nivelul ei este mai ridicat.
Limbajul binar este un limbaj direct al mașinii. În prezent, astfel de limbaje nu sunt practic folosite de programatori.
Limbajul de asamblare este un limbaj conceput pentru a reprezenta programe scrise în limbajul mașinii într-o formă simbolică care poate fi citită de om.
Macro Assembly Language este o extensie a Assembly Language prin încorporarea macro-facilități.
Limbajul de programare C a fost dezvoltat inițial pentru a implementa sistemul de operare UNIX. Limbajul C are o sintaxă care face programele concise, iar compilatoarele pot genera cod obiect eficient.
Basic (Codul de instrucțiuni simbolice universale pentru începători) este un limbaj de programare simplu dezvoltat în 1964 pentru utilizare de către începători.
Pascal este unul dintre cele mai populare limbaje de programare procedurală printre programatorii de aplicații, în special pentru computere. În prezent, versiunile pentru PC ale acestui limbaj, cum ar fi Borland Pascal și Turbo Pascal, sunt utilizate pe scară largă.
Vocabularul limbajului de programare- acestea sunt regulile pentru „ortografia cuvintelor” ale programului, cum ar fi identificatori, constante, cuvinte funcționale, comentarii. O caracteristică a oricărui vocabular este că elementele sale sunt secvențe liniare regulate de simboluri.
Programul software este un sistem mare, deci este dezvoltat în părți, care se numesc module software. La fel de structura modulara Este obișnuit ca programele să folosească o structură arborescentă, inclusiv arbori cu ramuri topite. Sunt utilizate două metode: metoda de dezvoltare de jos în sus și metoda de dezvoltare de sus în jos.
Tehnologia de programare este un set de reguli, tehnici și instrumente de programare. Problema de bază a oricărei tehnologii este limbajul de programare.
Modul este o unitate de program autonomă compilată care include diverse componente ale secțiunii de declarații (tipuri, constante, variabile, proceduri și funcții) și, eventual, o secvență de instrucțiuni.
In nucleu orientat pe obiecte Stilul de programare constă în conceptul de obiect, iar esența acestuia este exprimată prin formula: „obiect - date + proceduri”. Fiecare obiect integrează o anumită structură de date și proceduri de prelucrare a acestor date, numite metode, disponibile doar acestuia. Clasele sunt folosite pentru a descrie obiecte. O clasă definește proprietățile și metodele unui obiect care aparține acelei clase.
Cele mai moderne limbaje de programare orientate pe obiecte includ C++ și Java. Diferența fundamentală dintre Java și C++ este că primul este interpretat, în timp ce al doilea este compilat. Sintaxa limbilor este aproape complet aceeași. Datorită naturii lor constructive, ideile de programare orientată pe obiecte sunt folosite în multe limbaje procedurale universale.
Recent, multe programe, în special cele orientate pe obiecte, sunt implementate ca sisteme programare vizuală. O caracteristică distinctivă a unor astfel de sisteme este un mediu puternic de dezvoltare a programelor din „blocuri de construcție” gata făcute, care vă permite să creați partea interfață a unui produs software online, practic fără codificare a operațiunilor programului. Sistemele de programare vizuală orientate pe obiecte includ; Visual Basic, Delphi, C++Builder și Visual C++.
Subiectul 6. Bazele bazei de date
Bazele de date sunt una dintre componentele principale ale sistemelor informatice moderne. Sistem informatic este un set interconectat de mijloace, metode și personal utilizate pentru stocarea, procesarea și emiterea informațiilor. Bază de date sunt structuri informaționale care conțin date interconectate despre obiecte reale. Crearea unei baze de date, suportul acesteia și asigurarea accesului utilizatorilor la ea se realizează cu ajutorul unui program special instrument software— sisteme de gestionare a bazelor de date.
Bazele de date sunt împărțite în centralizate și distribuite. Baza de date centralizată este stocată în memoria unei mașini. O bază de date distribuită constă din mai multe părți stocate pe mai multe mașini dintr-o rețea de calculatoare.
Arhitectura serverului de fișiere. Principiul de organizare: o mașină este alocată ca una centrală (server de fișiere), iar pe ea este stocată o bază de date centralizată. Mașinile rămase din rețea îndeplinesc funcțiile stațiilor de lucru.
Arhitectura client-server. Principiul organizatoric: mașina centrală (server de baze de date) stochează baza de date centralizată și procedurile de procesare. Clientul trimite o cerere, aceasta este procesată de server, iar datele primite din cerere sunt transferate către client.
În centrul oricărei aplicații de bază de date se află seturi de date, care sunt grupuri de înregistrări trecute din baza de date în aplicație pentru vizualizare și editare. Seturile de date sunt alcătuite din categorii de ordin inferior - grupuri care sunt formate pe baza gradului lor de similitudine. Fiecare grup, la rândul său, constă dintr-una sau mai multe serii de date. Fiecărui rând sau profil i se atribuie o așa-numită cheie, adică. un set de valori corespunzătoare fiecărui grup de așa-numite concepte, numite și dimensiuni.
Parte principală aplicatii Baza de date constă din casete de dialog, sau pur și simplu formulare. De obicei, fiecare formular are propria sa sursă de date - un tabel sau o interogare. Aplicația poate conține orice număr de formulare și poate folosi orice interfață.
Camp- o colecție de celule cu date de un anumit tip, situate în același loc în fiecare înregistrare a unui set de date, sau pur și simplu, este o coloană într-un tabel. Puteți utiliza câmpuri pentru a rezolva probleme complexe și pentru a crea aplicații de baze de date eficiente și flexibile.
Componente vizuale afișajele de date reprezintă modificări elemente standard controale adaptate pentru a lucra cu un set de date. Majoritatea componentelor sunt proiectate să funcționeze cu un singur câmp, adică atunci când se deplasează prin înregistrări dintr-un set de date, astfel de componente arată valorile curente ale unui singur câmp.
Metoda de acces prin navigație constă în prelucrarea fiecărei înregistrări individuale a setului de date. Cu metoda de acces prin navigare, fiecare set de date are un indicator invizibil al înregistrării curente. Un pointer definește o înregistrare pe care pot fi efectuate operațiuni precum editarea sau ștergerea.
Triere- aceasta este compilarea unei liste de înregistrări care îndeplinește condițiile specificate. Sortarea folosind vizualizările de date vă permite să setați condiții de sortare în momentul proiectării și oferă un obiect pe care îl puteți utiliza pentru legarea datelor. Când sortați direct într-un tabel de date, ordinea conținutului tabelului nu se modifică.
În timpul funcționării, un set de date poate efectua diverse operații: deplasarea înregistrărilor, căutarea datelor, editarea datelor, ștergerea unei înregistrări etc. Aceasta modifică starea setului de date.
Modificare a unui set de date implică editarea, adăugarea și ștergerea înregistrărilor acestuia.
Un alt mod în care o aplicație poate folosi datele este să comunice cu tabelele bazei de date. Tabelele înrudite poate fi folosit împreună cu tabelele de baze de date locale atunci când se creează interogări, formulare, rapoarte folosind instrumentele interactive obișnuite. De asemenea, puteți vizualiza tabele înrudite în vizualizarea Proiect, dar nu puteți face nicio modificare structurii tabelului.
Metoda de acces relațional pe baza procesării unui grup de înregistrări. Dacă o înregistrare trebuie procesată, un grup format dintr-o înregistrare este încă procesat. Metoda de acces relațional este axată pe lucrul cu baze de date la distanță și este de preferat pentru acestea.
In spate lucrul cu rapoarte Serverul de rapoarte răspunde. Serverul de rapoarte procesează rapoarte și evenimente programate și este responsabil pentru livrarea rapoartelor și prezentarea rezultatelor acestora. Dacă este necesar să se facă modificări în baza de date pentru care se creează raportul, atunci este posibil ca dezvoltatorul sau administratorul bazei de date să redenumească câmpurile, ceea ce le eliberează de necesitatea de a adăuga noi câmpuri în raport sau de a modifica formule. care se referă la câmpurile modificate.
Tema 7. Pachete de aplicații și utilizarea lor în rezolvarea problemelor economice
Panoul Microsoft Office oferă o lansare mai rapidă a aplicațiilor. Microsoft Office 2000 oferă: ușurință în utilizare și suport. Există o interfață convenabilă și un sistem de ajutor, un set extins de vrăjitori și șabloane, capabilități îmbunătățite pentru procesarea colectivă a documentelor; un set extins de instrumente inteligente.
Microsoft Word pentru Windows este un program bogat în funcții pachete software prelucrarea textului. Programul este conceput pentru a efectua lucrări de realizare a documentelor care includ diverse elemente (desene, grafice, formule, foi obișnuite sau de calcul, fragmente de bază de date etc.), având o organizare ierarhică (capitole, părți, paragrafe etc.) cu lucru suport la nivelul componentelor individuale, documentul în ansamblu, combinând informații din mai multe fișiere sub forma unui document principal.
Conceptul central al unui procesor de text este conceptul de document - obiect creat și ajustat de acest procesor. Tastarea textului în Word se realizează în modul automatizat de aspect al paginii. Mărimea liniei depinde de setările pentru formatul de paragraf și caractere (meniul Format, comenzile Paragraf și Font). Mărimea paginii este determinată de parametrii comenzii Page Setup (meniul Fișier).
Pentru a crea și edita documente, sunt utilizate elemente de interfață ușor de utilizat: diverse ferestre, meniuri, bare de instrumente, sistem de ajutor etc.
Microsoft Word acceptă ferestre multiple - lucru simultan cu mai multe documente deschise în ferestre diferite. O fereastră Word poate conține una sau mai multe ferestre de document.
Fereastra foii de calcul Excel este destinată introducerii unei foi de calcul .
Registrul de lucru este situat în zona de lucru a ferestrei. Caiet de lucru este un fișier conceput pentru a stoca o foaie de calcul și are extensia .xls. Caietul de lucru este format din fișe de lucru. O foaie de lucru este o grilă de rânduri și coloane. Dimensiunea maximă a foii de lucru este de 256 de coloane, 65536 de rânduri. Coloanele sunt denumite cu litere latine de la A la Z și de la AA la IV. Șirurile sunt denumite cu numere de la 1 la 65536.
La intersecția rândurilor și coloanelor foii de lucru există celule (celule). Introducerea și editarea datelor se fac în celula activă. Celula activă este evidențiată cu un cadru aldin. Numele ei este conținut în câmpul de nume. Puteți introduce două tipuri de date în celulele foii de lucru: constante și formule.
Un număr în Excel poate consta numai din următoarele caractere: numere de la 0 la 9, +, -, (,), /, $, %, (.), E, e. Virgula din număr este interpretată ca un separator zecimal. Caracterul separator poate fi modificat în aplicația Limbă și standarde din Panoul de control Windows.
De obicei, numerele sunt introduse într-un format numeric comun. Introducerea textului este similară cu introducerea valorilor numerice.
Tehnologiile informatice moderne folosesc documente matematice constând din formule și text explicativ, în care comentariile rămân neschimbate în timpul citirii, iar formulele sunt actualizate pe măsură ce variabilele de intrare se modifică.
Power Point - sistem de antrenament prezentări electronice; concepute pentru pregătirea și realizarea prezentărilor.
programul Microsoft Office Power Point 2003 este conceput pentru crearea și editarea diapozitivelor: folosind un șablon de design; inserarea imaginilor și plasarea lor pe un diapozitiv; crearea de diapozitive formate din mai multe foi; aplicarea efecte grafice la poze; setarea parametrilor de afișare a diapozitivelor pe ecran; editarea desenelor folosind instrumente de program încorporate; etc.
Microsoft Office Access 2003 este conceput pentru a crea baze de date pe orice subiect: selectarea tipului dorit de tabel; precizarea tipului de informații în câmpuri; crearea de interogări către baza de date dorită; introducerea unei schimbări în baza existenta date; utilizarea diferitelor interfețe externe; etc. Microsoft Office Access conține capabilități enorme pentru gestionarea unor cantități mari de informații. Vă permite să automatizați gestionarea oricărei afaceri, de la treburile casnice până la rapoartele financiare ale companiilor mari.
Microsoft Office Excel 2003 este conceput pentru a crea foi de calcul care vă ajută să stocați, să analizați și să prezentați informații digitale.
MathML este o specificație W3C construită pe limbajul XML pentru procesarea fișierelor matematice de pe paginile Web. MathML este superior ca capabilități față de limbajul de marcare matematică TEX, în care semnul egal dintr-o ecuație este considerat doar un simbol. În MathML, un semn egal indică o ecuație, ambele părți ale căreia pot interacționa cu alte elemente ale paginii HTML.Mathcad include o versiune profesională a modulului software IBM techexplorer, care se conectează la Internet Explorer sau Netscape Navigator. Acest modul redă documente MathML și unele fișiere TEX într-o fereastră de browser. Un document Mathcad în format MathML poate fi trimis pe Web și oricine are techexplorer îl va citi. Și apoi acest document poate fi importat înapoi în mediul Mathcad ca fișier „în direct”. Toate aceste acțiuni sunt posibile numai cu documente care au fost generate de programul Mathcad.
Secțiunea III. Rețele de informare și de calcul.
Tema 8. Principii generale de construire a rețelelor de informații și calculatoare.
La mijlocul anilor '40, au fost create primele dispozitive de calcul cu tuburi. De la mijlocul anilor 50, a început o nouă perioadă în dezvoltarea tehnologiei computerelor, asociată cu apariția unei noi baze tehnice - elemente semiconductoare. Următoarea perioadă importantă în dezvoltarea computerelor datează din 1965-1980. În acest moment, baza tehnică a suferit o tranziție de la elementele semiconductoare individuale, cum ar fi tranzistoarele, la circuite integrate, care a oferit oportunități mult mai mari noii, a treia generație de computere. Următoarea perioadă în evoluția sistemelor de operare este asociată cu apariția circuitelor integrate la scară largă (LSI).
Rețea de calculatoare (calculatoare). este o colecție de calculatoare și terminale conectate prin canale de comunicație într-un singur sistem care îndeplinește cerințele procesării distribuite a datelor. O rețea de calculatoare este un set complex de componente software și hardware interconectate și coordonate. Studierea rețelei în ansamblu presupune cunoașterea principiilor de funcționare a elementelor sale individuale: calculatoare; echipamente de comunicare; sisteme de operare; aplicații de rețea.
În cel mai simplu caz interacțiunea cu computerul poate fi implementat folosind aceleași mijloace care sunt folosite pentru a interacționa un computer cu periferice, de exemplu, prin Interfață serială. Pooling de calculatoare realizat printr-un cablu de comunicație prin porturile COM care implementează interfața.
Se numește diagrama de conexiune geometrică (configurația fizică a conexiunii) a nodurilor de rețea topologie de rețea. Există un număr mare de opțiuni de topologie de rețea, cele de bază fiind magistrală, inel și stea.
Obosi. Canalul de comunicație care conectează nodurile într-o rețea formează o linie întreruptă - o magistrală. Orice nod poate primi informații în orice moment și poate transmite doar atunci când magistrala este liberă.
Inel. Nodurile sunt conectate într-o rețea cu curbă închisă. Transferul de date se realizează într-o singură direcție. Fiecare nod, printre altele, implementează funcțiile unui repetor. El primește și transmite mesaje, și le percepe doar pe cele care îi sunt adresate.
Stea. Nodurile rețelei sunt conectate la centru prin raze. Toate informațiile sunt transmise prin centru, ceea ce face relativ ușor depanarea și adăugarea de noi noduri fără a întrerupe rețeaua.
Fără transmiterea fizică a semnalelor, orice tip de comunicare este imposibil. Dar chiar și cea mai simplă rețea, constând din doar două mașini, se confruntă cu probleme inerente oricărei rețele de calculatoare.
Se numește reprezentarea datelor sub formă de semnale electrice sau optice codificare. În calcul, codul binar este folosit pentru a reprezenta datele. În rețelele de calculatoare, atât codarea potențială, cât și în impulsuri a datelor discrete, se utilizează codarea digitală, precum și o metodă specifică de prezentare a datelor care nu este niciodată folosită în interiorul unui computer - modulația.
A combate greșeli problemele întâlnite în timpul transferurilor de fișiere, majoritatea protocoalelor moderne au capabilități de corectare a erorilor. Fiecare protocol are propriile sale metode specifice, dar schema de bază de corectare a erorilor este aceeași. Constă în faptul că fișierul transmis este împărțit în blocuri mici - pachete, iar apoi fiecare pachet primit este comparat cu cel trimis pentru a se asigura adecvarea acestora.
Esența rețelei este conexiunea diverse echipamente, ceea ce înseamnă că problema de compatibilitate este una dintre cele mai acute. Prin urmare, întreaga dezvoltare a industriei computerelor se reflectă în cele din urmă în standarde - oricare tehnologie nouă abia apoi dobândește statut „legal” atunci când conținutul său este consacrat în standardul corespunzător.
Sistem deschis poate fi numit orice sistem (calculator, rețea, sistem de operare, pachet software, alt hardware și produse software), care este construit pentru a deschide specificațiile. Un sistem informațional deschis presupune că atunci când transmit mesaje, participanții la schimbul de rețea trebuie să accepte multe acorduri care trebuie acceptate la toate nivelurile, începând de la cel mai scăzut - nivelul transferului de biți - până la cel mai înalt, implementând serviciul pentru utilizatorii rețelei. Regulile formalizate care determină succesiunea și formatul mesajelor schimbate între componentele rețelei situate la același nivel, dar în noduri diferite, se numesc protocol. Modulele care implementează protocoale de nivel adiacent și sunt situate în același nod, de asemenea, interacționează între ele în conformitate cu reguli clar definite și folosind formate de mesaje standardizate. Aceste reguli sunt de obicei numite interfata.
Modelele de interacțiune cu sisteme deschise constau în următoarele niveluri:
Stratul fizic - se ocupă cu transmiterea de biți pe canalele fizice.
Stratul de legătură de date - verificarea disponibilității mediului de transmisie, implementarea mecanismelor de detectare și corectare a erorilor.
Stratul de rețea - servește la formarea unui singur sistem de transport, conectând mai multe rețele cu principii diferite transferul de informații între nodurile terminale.
Stratul de transport - oferă aplicații sau niveluri superioare stivă - aplicație și sesiune - transfer de date cu gradul de fiabilitate pe care îl necesită.
Stratul de sesiune - oferă gestionarea dialogului pentru a înregistra ce parte este activă în prezent și oferă, de asemenea, facilități de sincronizare.
Stratul de prezentare - oferă asigurarea că informațiile transmise de stratul de aplicare vor fi înțelese de stratul de aplicare într-un alt sistem.
Stratul de aplicație este un set de diverse protocoale cu ajutorul cărora utilizatorii rețelei obțin acces la resurse partajate și, de asemenea, își organizează munca în comun.
Transferul de date poate fi efectuat pe niveluri fizice și de legătură de date. Rețelele cu comutare de circuite sunt utilizate în rețelele corporative în principal pentru accesul de la distanță al numeroși utilizatori casnici și mult mai rar pentru conectarea rețelelor locale. Rețele cu comutare de circuiteîmpărțit în analog și digital. Rețelele analogice pot utiliza comutarea analogică (FDM) și digitală (TDM), dar în ele abonatul este întotdeauna conectat printr-o terminație analogică cu 2 fire.
Tema 9. Sisteme de operare în rețea.
Primele calculatoare din anii 50 - mari, voluminoase și scumpe - erau destinate unui număr foarte mic de utilizatori selectați.Pe măsură ce procesoarele s-au ieftinit la începutul anilor 60, au apărut noi modalități de organizare a procesului de calcul care au făcut posibilă luarea în considerare a interesele utilizatorilor.Primele sisteme de operare în rețea au fost o colecție pe care sistemul de operare local existent și shell-ul de rețea construit deasupra acestuia.
Sistem de operare în rețea formează baza oricărei rețele de calculatoare. Într-un sens restrâns, un sistem de operare de rețea este sistemul de operare al unui computer separat care îi oferă capacitatea de a lucra într-o rețea. Funcția principală a sistemului de operare este intrarea/ieșirea datelor. În funcție de funcțiile atribuite unui anumit computer, sistemul său de operare poate să nu aibă fie o parte client, fie o parte server.
La componentele funcționale ale sistemului de operare raporta:
Instrumente pentru gestionarea resurselor computerizate locale.
Mijloace de furnizare a resurselor și serviciilor proprii în uz comun- partea de server a sistemului de operare (server).
Mijloace de solicitare a accesului la resurse și servicii de la distanță și utilizarea acestora - partea client a sistemului de operare (redirector).
Mijloace de comunicare ale OS, cu ajutorul cărora se fac schimb de mesaje în rețea.
Organizarea modulară a controlului procesului în rețea este implementată conform unei scheme pe mai multe niveluri. Schema clasică pe șapte niveluri este: fizică, canal, rețea, transport, sesiune, reprezentant, aplicație. Acest arhitectură cusut ca model de referinta.
Dependența de hardware și portabilitatea sistemului de operare- un set tipic de instrumente de suport hardware: suport pentru modul privilegiat, comutare proces, sistem de întrerupere, temporizator, protecție memorie.
Compatibilitate este capacitatea unui sistem de operare de a rula aplicații scrise pentru alte sisteme de operare. Diferențele sunt: compatibilitatea binară și compatibilitate la nivel de sursă.
Pentru a susține multiprogramarea, sistemul de operare trebuie să definească și să proiecteze unități interne de lucru între care vor fi împărțite procesorul și alte resurse ale computerului. Se numește o unitate de lucru mai mare proces, sau sarcină și necesită finalizarea mai multor lucrări mai mici, care sunt notate prin termenii „ curgere", sau "fir".
Multiprogramare este o modalitate de organizare a unui proces de calcul în care mai multe programe sunt executate alternativ pe un procesor. Multiprogramarea este concepută pentru a crește eficiența utilizării unui sistem de calcul.
întreruperi sunt principala forță motrice a oricărui sistem de operare. Întreruperile periodice ale temporizatorului provoacă modificări ale proceselor într-un sistem de operare multiprogramare, iar întreruperile de la dispozitivele I/O controlează fluxul de date pe care sistemul informatic îl schimbă cu lumea exterioară.
Orice interacțiune între procese sau fire este legată de acestea sincronizare, care constă în coordonarea vitezelor acestora prin suspendarea fluxului până la apariția unui anumit eveniment și apoi activarea acestuia la producerea acestui eveniment.
Memoria este cea mai importantă resursă, necesitând o gestionare atentă de către un sistem de operare multiprogram. Sistemul de operare funcționează conform gestionarea memoriei sunt: urmărirea memoriei libere și folosite; alocă memorie proceselor și eliberează memorie atunci când procesele se termină; înlocuirea proceselor din RAM și returnarea lor în RAM; stabilirea adreselor programului către o anumită zonă a memoriei fizice.
Alocare de memorie pot fi efectuate pe baza a două metode: în primul rând, folosesc mișcarea proceselor între RAM și disc; 2. Împărțiți-l în mai multe secțiuni de dimensiune fixă sau variabilă.
Memorarea în cache este un proces care ajută la reducerea consumului de resurse pe server și la creșterea vitezei de furnizare a acestora.
Una din principalele funcții Sistemul de operare este controlul tuturor Dispozitive I/O calculator. Sistemul de operare trebuie să trimită comenzi către dispozitive, să intercepteze întreruperile și să gestioneze erorile; trebuie să ofere și o interfață între dispozitive și restul sistemului.
Sistemul de fișiere- aceasta este o parte a sistemului de operare, al cărei scop este de a oferi utilizatorului o interfață convenabilă atunci când lucrează cu datele stocate pe disc și de a asigura partajarea fișierelor între mai mulți utilizatori și procese. Fișierele vin în diferite tipuri: fișiere obișnuite, fisiere speciale, fișiere-directoare.
Sarcini OS pentru gestionarea fișierelor si dispozitive:
Organizarea funcționării în paralel a dispozitivelor I/O și a procesorului;
Coordonarea cursurilor de schimb și stocarea datelor în cache;
Separarea dispozitivelor și a datelor între procese;
Furnizarea unei interfețe logice convenabile între dispozitive și restul sistemului;
Acceptă o varietate de dispozitive cu posibilitatea de a adăuga cu ușurință;
Suportă mai multe sisteme de fișiere;
Suportă operațiuni I/O sincrone și asincrone.
Sistemul de operare ar trebui să fie proiectat la două niveluri: fizice și logice. Designul logic determină unde sunt localizate resursele, aplicațiile și modul în care utilizatorii accesează resursele. Designul fizic determină specificația exactă a tipurilor de dispozitive (marca și modelul), locațiile de instalare a cablurilor, tipurile de servicii globale (protocol, tip de mediu de transmisie, tipuri de modem etc.).
Operații cu fișiere includeți comenzi din meniul Fișier: Salvați; Salvează ca...; închide; crea; deschis; găsi.
Pentru a controla accesul la fișiereÎn mod obișnuit, sunt utilizate sisteme de protecție a informațiilor împotriva accesului neautorizat, certificate de Comisia Tehnică de Stat sub președintele Federației Ruse.
Toleranța la erori de sistem- un instrument de protecție a datelor care permite recuperare automată după defecțiuni hardware.
Concepte de procesare distribuită datele asigură utilizarea colectivă a resurselor informaționale comune pentru a gestiona obiectul în ansamblu. Conectarea computerelor într-o rețea oferă o oportunitate pentru programele care rulează pe computere individuale de a interacționa rapid și de a rezolva împreună problemele utilizatorilor.
Tema 10. Rețele locale.
Rețeaua locală- o rețea de calculatoare care unește abonații aflați într-o zonă restrânsă. Clasa de rețele locale include rețele de întreprinderi individuale, firme, birouri etc.
Protocol este un set de reguli și proceduri care guvernează comunicarea. Protocoalele celor mai joase niveluri (fizice și de canal) legate de echipamente includ metode de codare și decodare, metode de control al schimburilor în rețea.
Sunt câteva seturi standard(sau, așa cum sunt numite și stive) de protocoale care sunt acum cele mai utilizate pe scară largă:
Suita de protocoale ISO/OSI;
IBM System Network Architecture (SNA);
Digital DECnet;
Novell NetWare;
Apple AppleTalk;
Un set de protocoale pentru rețeaua globală de internet, TCP/IP.
Protocoalele seturilor enumerate sunt împărțite în trei tipuri principale:
Protocoale de aplicație (realizarea funcțiilor straturilor de aplicație, prezentare și sesiune ale modelului OSI);
Protocoale de transport (îndeplinesc funcțiile straturilor de transport și sesiune OSI);
Protocoale de rețea (îndeplinesc funcțiile celor trei straturi inferioare OSI).
Cel mai frecvent printre rețele standard am o rețea Ethernet t. A devenit un standard internațional și a fost adoptat de cele mai mari organizații internaționale de standardizare: IEEE Committee 802 (Institute of Electrical and Electronic Engineers) și ECMA (European Computer Manufacturers Association).
Rețeaua Token-Ring a fost propus de IBM și este în prezent standardul internațional IEEE 802.5.
Rețeaua FDDI- Aceasta este una dintre cele mai recente evoluții în standardele rețelelor locale. Standardul FDDI s-a bazat pe metoda de acces la token prevăzută de standardul internațional IEEE 802.5. Metoda de acces la token FDDI, spre deosebire de CSMA/CD, oferă timp de acces garantat și absența conflictelor la orice nivel de încărcare. Standardul FDDI oferă, de asemenea, posibilitatea de a reconfigura rețeaua pentru a-și menține funcționalitatea în cazul defecțiunii cablului.
Topologia rețelei determină nu numai locația fizică a computerelor, ci, ceea ce este mult mai important, natura conexiunilor dintre ele, caracteristicile de propagare a semnalului în întreaga rețea. Este natura conexiunilor care determină gradul de toleranță la erori a rețelei, complexitatea necesară a echipamentelor de rețea, cea mai adecvată metodă de gestionare a schimbului, posibilele tipuri de medii de transmisie (canale de comunicație), dimensiunea admisă a rețelei. (lungimea liniilor de comunicație și numărul de abonați), necesitatea coordonării electrice și multe altele.
Pentru consolidarea localului retele de calculatoare Sunt utilizate următoarele dispozitive.
1. Repetitor - un dispozitiv care asigură amplificarea și filtrarea unui semnal fără a modifica conținutul informațional al acestuia.
2. Bridge - un dispozitiv care îndeplinește funcțiile de repetor pentru acele semnale (mesaje) ale căror adrese satisfac restricții preimpuse. Podurile pot fi locale sau la distanță.
3. Un router este un dispozitiv care conectează rețele de diferite tipuri, dar utilizează același sistem de operare.
4. Gateway este un complex hardware și software special conceput pentru a asigura compatibilitatea între rețele folosind diferite protocoale de comunicație.
Sarcină rețele locale virtuale este de a minimiza traficul multicast și de difuzare și de a simplifica mișcările, completările și modificările. VLAN-urile oferă flexibilitate suplimentară în efectuarea de adăugiri, mutari și modificări, permițând administratorilor de rețea să instaleze servere într-o singură locație, ceea ce simplifică gestionarea acestora și permite utilizatorilor din diferite locații să acceseze servere prin VLAN.
Toată varietatea mijloacelor folosite pentru monitorizare si analiza rețelele de calculatoare pot fi împărțite în mai multe clase mari:
Sisteme de management al retelei - centralizate sisteme software, care colectează date despre starea nodurilor rețelei și a dispozitivelor de comunicație, precum și date despre traficul care circulă în rețea.
Controale de sistem – efectuează funcții similare cu cele ale sistemelor de control, dar în raport cu alte obiecte.
Sisteme de diagnosticare și control încorporate - îndeplinesc funcții de diagnosticare și control ale unui singur dispozitiv, iar aceasta este principala diferență față de sistemele de control centralizate.
Analizatoarele de protocol sunt sisteme software sau hardware-software care, spre deosebire de sistemele de control, se limitează doar la funcțiile de monitorizare și analiză a traficului în rețele.
Echipamente pentru diagnosticarea si certificarea sistemelor de cabluri. În mod convențional, acest echipament poate fi împărțit în patru grupuri principale: monitoare de rețea, dispozitive pentru certificarea sistemelor de cabluri, scanere și testere de cabluri (multimetre).
Sisteme experte - acumulează cunoștințe umane despre identificarea cauzelor funcționării anormale a rețelelor și modalități posibile de a aduce rețeaua într-o stare operațională.
Dispozitive multifuncționale de analiză și diagnosticare.
Tema 11. Rețele globale.
Rețelele globale servesc pentru a-și furniza serviciile unui număr mare de abonați finali împrăștiați pe un teritoriu mare.
Crearea sistemelor de management al rețelei este imposibilă fără a se concentra pe anumite standarde, deoarece software-ul de management și echipamentele de rețea sunt dezvoltate de sute de companii. Cel mai comun protocol protocolul de management al rețelei este SNMP. Principalele avantaje protocol SNMP- simplitate, accesibilitate, independență față de producători. SNMP este un protocol folosit pentru a primi de la dispozitive de rețea informații despre starea, performanța și caracteristicile acestora, care sunt stocate într-o bază de date specială a dispozitivelor de rețea numită MIB.
Cea mai importantă sarcină stratul de rețea este rutare- transmiterea de pachete între două noduri terminale într-o rețea compozită. În rețelele compozite complexe, există aproape întotdeauna mai multe rute alternative pentru transmiterea pachetelor între două noduri terminale. O rută este secvența de routere pe care un pachet trebuie să o ia de la sursă la destinație.
Problema de rutare este rezolvată pe baza analizei tabelelor de rutare situate în toate routerele și nodurile terminale ale rețelei. Principala activitate de creare a tabelelor de rutare este efectuată în mod automat, dar este oferită și posibilitatea de a ajusta sau completa manual tabelul. Pentru a construi automat tabele de rutare, routerele fac schimb de informații despre topologia rețelei compuse în conformitate cu un protocol de serviciu special. Se numesc protocoale de acest tip protocoale de rutare(sau protocoale de rutare). Utilizarea protocoalelor de rutare protocoale de rețea ca un vehicul. Folosind protocoale de rutare, routerele cartografiază conexiunile unei rețele în diferite grade de detaliu. Protocoalele de rutare pot fi construite pe baza diferiților algoritmi care diferă în metodele de construire a tabelelor de rutare și metodele de selectare cel mai bun traseuși alte caracteristici ale muncii lor.
Implementarea internetworking folosind TCP/IP: Stiva TCP/IP este în prezent cel mai popular mijloc de organizare a rețelelor compuse. Miezul întregii arhitecturi este stratul de internetworking, care implementează conceptul de transmitere a pachetelor în modul fără conexiune, adică într-o manieră datagramă. Acest nivel face posibilă mutarea pachetelor în rețea folosind ruta care este cea mai rațională în acest moment. Acest strat mai este numit și stratul de internet, indicând astfel funcția sa principală - transmiterea de date printr-o rețea compusă. Denumirea standardelor care determină funcționarea Internetului - Request For Comments (RFC), care poate fi tradus ca „cerere de comentarii” - arată caracterul transparent și deschis al standardelor adoptate.
Structura globală a rețelei: calculatoare individuale, rețele locale, routere și multiplexoare care sunt utilizate pentru a transmite simultan date și voce (sau video) printr-o rețea de calculatoare.
Rețelele globale pot fi digitale și analogice. În rețelele digitale, multiplexarea și comutarea se fac întotdeauna folosind metoda de comutare TDM, iar abonații sunt întotdeauna conectați prin Digital Subscriber Line (DSL). Rețelele digitale cu comutare de circuite sunt reprezentate de două tehnologii: Switched 56 și ISDN.
Rețeaua primară este un set de circuite fizice tipice, canale de transmisie tipice și căi de rețea ale unui sistem de telecomunicații. Rețeaua primară digitală modernă este construită pe baza a trei tehnologii principale: ierarhie plesiocronă (PDH), ierarhie sincronă (SDH) și modul de transfer asincron (ATM). Dintre tehnologiile enumerate, doar primele două pot fi considerate în prezent drept bază pentru construirea unei rețele primare digitale. Tehnologia ATM Ca tehnologie pentru construirea unei rețele primare, este încă tânără și nu a fost complet testată. Această tehnologie diferă de tehnologiile PDH și SDH prin faptul că acoperă nu numai nivelul rețelei primare, ci și tehnologia rețelelor secundare, în special, rețelele de date și ISDN în bandă largă (B-ISDN).
Rețele digitale cu servicii integrate - ISDN- conceput pentru a combina diverse servicii de transport și aplicații într-o singură rețea. ISDN oferă abonaților săi servicii de canale dedicate, canale comutate, precum și comutare de pachete și de cadre ( releu cadru). Canalele de tip D formează o rețea cu comutare de pachete care îndeplinește un rol dublu în rețeaua ISDN: în primul rând, transmiterea unei cereri de stabilire a unui canal comutat de tip B cu un alt abonat de rețea și, în al doilea rând, schimbul de pachete X.25 cu abonați ISDN sau rețea externă X.25 conectat la rețeaua ISDN.
Acces de la distanță- tehnologie de interacțiune a sistemelor de abonați cu rețelele locale prin rețele de comunicații teritoriale. Accesul de la distanță este oferit printr-un server de acces la distanță. Modele utilizate pentru acces la distanță telecomandăși sistemul de la distanță.
Secțiunea IV. Fundamentele securității informațiilor.
Tema 12. Tehnologii de bază pentru securitatea rețelei.
Securitatea informațiilor- aceasta este securitatea informațiilor și a infrastructurii de susținere a acesteia împotriva impacturilor accidentale sau intenționate de natură naturală sau artificială care pot cauza daune proprietarilor sau utilizatorilor de informații. Sub protectia informatiilor se referă la un set de măsuri menite să asigure securitatea informatiei.
Confidențialitate- proprietatea informațiilor că nu poate fi descoperită și pusă la dispoziție fără permisiunea persoanelor, modulelor sau proceselor.
Integritatea informațiilor- o proprietate a informatiei atunci cand este prelucrata prin mijloace tehnice, asigurand prevenirea modificarii sau distrugerii neautorizate a acesteia.
Disponibilitatea datelor- starea datelor atunci când sunt în forma cerută de utilizator; în locul de care are nevoie utilizatorul și în momentul în care are nevoie de ele.
Disponibilitatea informațiilor- proprietatea informatiilor atunci cand sunt prelucrate prin mijloace tehnice, oferind acces nestingherit la acestea pentru efectuarea operatiunilor autorizate de familiarizare, documentare, modificare si distrugere.
Sub amenințări informațiile confidențiale sunt de obicei înțelese ca potențiale sau reale acțiuni posibile către resurse informaționale, ceea ce duce la achiziționarea ilegală de informații protejate.
Amenințările pot fi clasificate:
După cuantumul prejudiciului cauzat: limita după care societatea poate intra în faliment; semnificativ, dar care nu duce la faliment; nesemnificativ, pe care societatea le poate compensa pentru ceva timp etc.;
După probabilitatea de apariție: amenințare foarte probabilă; amenințare probabilă; amenințare improbabilă;
Din motive de producere: dezastre naturale; acțiuni intenționate;
După natura prejudiciului cauzat: material; morală;
După natura impactului: activ; pasiv;
În raport cu obiectul: intern; extern.
Posibil canale de scurgere informațiile pot fi împărțite în patru grupe:
Grupa 1 - canale asociate cu accesul la elemente ale sistemului de prelucrare a datelor, dar care nu necesită modificări ale componentelor sistemului.
Grupa 2 - canale asociate accesului la elementele sistemului și modificărilor în structura componentelor acestuia.
Grupa a 3-a - care include: conectarea ilegală a echipamentelor speciale de înregistrare la dispozitivele de sistem sau liniile de comunicație; modificare rău intenționată a programului, dezactivare rău intenționată a mecanismelor de securitate.
Grupa a 4-a - care include: primirea neautorizată de informații prin luare de mită sau șantaj a funcționarilor serviciilor relevante; obținerea de informații prin mituirea și șantajarea angajaților, cunoscuților, personalului de serviciu sau rudelor care cunosc tipul de activitate.
Intruziunea în sistemele informatice poate fi considerată sub următoarele forme:
Hacking- unul dintre tipurile de infracțiuni informatice, se referă la intrarea neautorizată într-un sistem informatic. Hackerii folosesc multe căi diferite pentru a recunoaște parole secrete sau ocoliți protecția prin parolă a sistemului.
Virus software este un program de calculator conceput pentru a perturba funcționarea normală a unui computer. Mulți viruși dăunează caracteristicilor sau datelor de bază ale computerului. De asemenea, virusul poate șterge fișiere importante ale computerului sau poate distruge și chiar distruge datele de pe hard disk.
Metode de standardizare funcționalăîn domeniul securității informațiilor sunt stabilite în standardul internațional ISO/IEC 15408-99 „Criterii de evaluare a securității tehnologia Informatiei" Standardele de bază ar trebui să fie adaptate și specifice pentru clase specifice de proiecte, funcții, procese și componente ale sistemului informațional și să ofere un set de abordări istorice și standard de industrie ale securității.
Construcție și suport sistem securizat cere abordare sistematica , adică morale și etice, legislative, administrative, psihologice, capacități de protecție ale software-ului și hardware-ului de rețea.
Importanța și complexitatea problemei de securitate necesită dezvoltare politicile de securitate a informațiilor, care ar trebui să țină cont de câteva principii de bază:
Utilizare abordare integrată pentru asigurarea securității;
Asigurarea unui echilibru de fiabilitate a protecției la toate nivelurile;
Utilizarea mijloacelor care, la defectare, intră într-o stare de protecție maximă;
Principiul unui singur punct de control;
Principiul echilibrării posibilelor daune din implementarea unei amenințări și costurile prevenirii acesteia;
Tehnologii de bază de securitate este tehnologia de autentificare, autorizare, auditare și canal securizat.
Criptare este o procedură care transformă informațiile din forma sa obișnuită „înțeleasă” într-o formă criptată „izibilă”. Acesta trebuie completat cu o procedură de decriptare. Perechea de proceduri - criptare și decriptare - se numește criptosistem.
Există două clase de criptosisteme - simetric si asimetric.În schemele de criptare simetrică (criptografia clasică), cheia de criptare secretă este aceeași cu cheia de decriptare secretă. În schemele de criptare asimetrică (criptografia cu cheie publică), cheia de criptare publică nu este aceeași cu cheia de decriptare privată.
Particularitate criptare cu cheie publică constă în generarea simultană a unei perechi unice de chei, astfel încât textul criptat cu o cheie să poată fi decriptat doar folosind a doua cheie și invers.
Astfel de algoritmi de criptare nu sunt potriviti pentru criptarea unor cantități mari de date. Prin urmare, există o tehnologie care combină ambii algoritmi. În conformitate cu acesta, întregul volum de date este criptat folosind o cheie secretă, care la rândul său este criptată cu o cheie publică și trimisă corespondentului împreună cu datele criptate.
Criptarea sistemului de fișiere- scopul acestuia: protejarea datelor stocate pe disc de accesul neautorizat prin criptarea acestora.
Operațiuni de copiere, mutare, redenumire și distrugere a fișierelor și folderelor criptate sunt efectuate exact în același mod ca și în cazul obiectelor necriptate. Cu toate acestea, rețineți că destinația informațiilor criptate trebuie să accepte criptarea. În caz contrar, la copiere, datele vor fi decriptate, iar copia va conține informații clare.
Programe antivirus sunt destul de multe. Instalarea mai multor programe va crește probabilitatea de a detecta modificări ale virușilor vechi, precum și viruși noi, necunoscuți anterior. Principalele programe includ:
1. Programul Polyphage AIDSTEST - pentru a scana discuri și a trata fișierele infectate .
2. Programul de audit ADINF - vă permite să detectați aspectul oricăruia dintre virușii existenți, inclusiv viruși stealth și viruși mutanți, precum și viruși necunoscuți în prezent.
3. IBM ANTIVIRUS/DOS - previne intrarea virușilor într-un sistem informatic și, de asemenea, îi detectează și îi elimină pe cei existenți.
4.VIRUSCAN/CURATARE - Acesta este un pachet software antivirus de la McAfee Associates. Programul VIRUSCAN detectează viruși și transmite informații detaliate către programul CLEAN-UP, care efectuează tratamentul.
La metodele de detectare și îndepărtare virușii informatici includ:
1. Scanați . Dacă virusul este cunoscut și a fost deja analizat, atunci poate fi dezvoltat un program care identifică toate fișierele și înregistrările de boot infectate de acest virus.
2. Detectarea modificărilor . Pentru a infecta programe sau înregistrările de boot virușii trebuie să le schimbe. Există programe specializate în capturarea unor astfel de schimbări. Un program care înregistrează modificările la fișiere și înregistrările de boot poate fi folosit chiar și pentru a identifica viruși necunoscuți anterior.
3. Analiza euristică - aceasta este o vagă suspiciune a programului antivirus că ceva nu este în regulă.La identificarea virușilor cu ajutorul analizei euristice, se face o căutare a manifestărilor externe sau acțiunilor caracteristice anumitor clase de viruși cunoscuți.
4. Verificare . Metodele discutate mai sus pot indica faptul că un program sau o înregistrare de boot este infectată cu un virus, dar în acest fel este imposibil să identifici cu încredere virusul care l-a infectat și să-l distrugi. Programele care pot fi folosite pentru a identifica un virus se numesc verificatori.
5. Neutralizarea . Este posibil ca, odată ce virusul este identificat, acesta să poată fi eliminat și restaurat starea initiala fișiere infectate și înregistrări de boot, caracteristice acestora înainte de „boală”. Acest proces se numește neutralizare (dezinfectie, tratament).
Tema 13. Metode și mijloace de protejare a informațiilor în rețelele de calculatoare.
Autentificare- aceasta este o procedură care verifică dacă utilizatorul cu identificatorul prezentat are dreptul de acces la resursă.
Cea mai comună metodă de autentificare la accesare resursele rețelei- parola. Dacă parola este corectă, utilizatorul are acces la resursele domeniului; dacă nu, este afișat un mesaj de eroare. Dezavantajul autentificării parolei este nivelul scăzut de securitate - parola poate fi spionată, ghicit, ghicit, dezvăluit persoanelor neautorizate etc. Avantajele autentificării cu parolă sunt absența costurilor suplimentare, deoarece autentificarea cu parolă este o parte integrantă a tuturor sistemelor de operare moderne.
Autentificare bazată pe certificat este o alternativă la utilizarea parolelor și pare a fi o soluție firească atunci când numărul utilizatorilor rețelei (deși potențiali) este măsurat în milioane. Un certificat este un analog al acestui document și este eliberat la cerere de către organizațiile de certificare dacă sunt îndeplinite anumite condiții. Este un formular electronic care conține câmpuri precum numele proprietarului, numele organizației care a emis certificatul și cheia publică a proprietarului.
Când navigați pe internet motor de cautare Explorer utilizează două tipuri de certificate: un certificat personal și un certificat de site Web. Un certificat personal verifică identitatea utilizatorului. Informațiile certificatului sunt utilizate în timpul transmiterii Informații personale pe Internet către un site web care necesită verificarea utilizatorului printr-un certificat. Un certificat de site web verifică dacă site-ul este sigur și autentic.
Semnătura electronică digitală- detaliile unui document electronic destinat să protejeze acest document electronic de fals, obținut ca urmare a transformării criptografice a informațiilor folosind cheie privată semnătura digitală electronică și vă permite să identificați proprietarul certificatului cheie de semnătură, precum și să stabiliți absența distorsionării informațiilor din documentul electronic.
Autentificarea codurilor de program- o organizație care dorește să își confirme calitatea de autor a unui program trebuie să construiască un așa-numit bloc de semnare în codul distribuit. Acest bloc este format din două părți. Prima parte este certificatul acestei organizații, primit în mod obișnuit de la un centru de certificare. A doua parte este un rezumat criptat obținut prin aplicarea unei funcții unidirecționale la codul distribuit.
Mijloace de autorizare controlează accesul utilizatorilor legali la resursele sistemului, acordându-le fiecăruia exact drepturile ce i-au fost atribuite de administrator. Pe lângă acordarea de drepturi de acces utilizatorilor la directoare, fișiere și imprimante, sistemul de autorizare poate controla capacitatea utilizatorilor de a efectua diverse funcțiile sistemului, ca acces local la server, setarea orei sistemului, crearea de copii de rezervă ale datelor, închiderea serverului etc.
Audit— înregistrarea în jurnalul de sistem a evenimentelor legate de accesul la resursele de sistem protejate. Subsistemul de audit al sistemului de operare modern permite diferențierea pentru a seta o listă de evenimente de interes pentru administrator folosind o interfață grafică convenabilă. Instrumentele de contabilitate și monitorizare oferă capacitatea de a detecta și înregistra evenimente semnificative de securitate sau orice încercare de a crea, accesa sau șterge resursele sistemului. Auditul este folosit pentru a detecta chiar și încercările nereușite de a „pirata” sistemul.
Pentru a asigura securitatea datelor atunci când sunt transmise prin rețele publice, diverse tehnologii de canal securizat. Este conceput pentru a asigura securitatea transmiterii datelor printr-o rețea de transport deschisă, cum ar fi Internetul. Un canal securizat implică îndeplinirea a trei funcții principale:
Autentificarea reciprocă a abonaților la stabilirea unei conexiuni, care poate fi realizată, de exemplu, prin schimbul de parole;
Protecția mesajelor transmise pe canal împotriva accesului neautorizat, de exemplu, prin criptare;
Confirmarea integrității mesajelor care sosesc printr-un canal, de exemplu, prin transmiterea simultană cu mesajul rezumatului acestuia.
Kerberos- Acest serviciu de rețea, conceput pentru soluția centralizată a sarcinilor de autentificare și autorizare în rețele mari. În rețelele care utilizează securitatea Kerberos, toate procedurile de autentificare între clienți și servere din rețea sunt efectuate printr-un intermediar în care ambele părți au încredere în procesul de autentificare, sistemul Kerberos însuși fiind acel arbitru autorizat.
Autentificare primară- utilizatorul este autentificat o dată în timpul unei autentificări logice la rețea, iar apoi trece prin proceduri de autentificare și autorizare ori de câte ori are nevoie de acces la un nou server de resurse. Când un utilizator se conectează la rețea, clientul Kerberos instalat pe computerul său trimite ID-ul utilizatorului către serverul de autentificare. Serverul de autentificare verifică baza de date pentru a vedea dacă există o intrare de utilizator cu același ID, apoi, dacă o astfel de intrare există, preia parola utilizatorului din ea. Această parolă va fi necesară pentru a cripta toate informațiile pe care serverul de autentificare le va trimite clientului Kerberos ca răspuns. După ce acest mesaj de răspuns ajunge la mașina client, programul client Kerberos cere utilizatorului să introducă parola. Dacă parola este corectă, din mesaj sunt extrase o chitanță de acces la serverul de chitanțe (în formă criptată) și o cheie de sesiune (în formă clară). Decriptarea cu succes a mesajului înseamnă autentificare cu succes. Următorul pas pentru utilizator este să obțină permisiunea de a accesa serverul de resurse. Pentru a face acest lucru, trebuie să contactați serverul care emite astfel de permisiuni (chitănțe). Pentru a avea acces la serverul de chitanțe, utilizatorul a achiziționat deja o chitanță eliberată de server.
Multe noi servicii distribuite Windows 2000 utilizați autentificarea Kerberos. Exemple de utilizări pentru autentificarea Kerberos în Windows 2000:
Autentificare Active Directory folosind LDAP pentru interogări sau gestionare a directorului;
Protocolul de acces la fișiere de la distanță CIFS/SMB;
managementul sistemului de fișiere distribuite DFS;
Actualizare securizată a adresei DNS;
Servicii de tipărire;
Autentificare intranet în Internet Information Services;
Autentificare cerere certificat cheie publică, provenind de la utilizatori și computere; etc.
Arhivarea datelor- aceasta este compresia fișierelor și plasarea lor pentru stocarea datelor în memoria externă. Utilizarea acestuia reduce, de asemenea, costurile asociate cu stocarea și transmiterea datelor. Datele și programele utilizate rar sunt supuse arhivării. Comprimarea se realizează folosind un program numit arhivator. Acest program procesează atât fișiere text, cât și fișiere grafice.
2. V.M. Software-ul Bryanbrin calculatoare personale. M.: Nauka, 1990.
3.Yu.Vinokurov. Încă o dată despre GOST., M., Monitor.-1995.-N5.
4. A.Yu.Vinokurov. Algoritmul de criptare GOST 28147-89, utilizarea și implementarea acestuia pentru computere Platforme Intel x86., Manuscris, 1997.
5.V. Vodolazkiy, „Standard de criptare DES”, Monitor 03-04 1992
6. K. Guy. Introducere în rețelele locale. Pe. din engleză/Ed. B. S. Irugova. - M.: Radio și comunicare, 1986.
7. Informatica: Manual / ed. N.V. Makarova. - M.: Finanțe și Statistică, 2000. - 768 p.
8.S. Maftik, „Mecanisme de protecție în rețelele de calculatoare”, ed. Lumea, 1993
9.A.V. Mogilev şi alţii.Informatica. - M., 1999. - 816 p.
10. A.V.Mogilev, N.I.Pak, E.K.Henner, Computer Science, Textbook for Universities - M.: Editura Academa, 1999.
11.V.G.Olifer, N.A. Olifer, Rețele de calculatoare, Sankt Petersburg, „Peter”, 2001
12.Fundamentele tehnologiilor informatice moderne: Manual / ed. Homonenko. - SPb.: CORONA, 2002.
13.Fundamentele tehnologiilor informatice moderne. Ed. Hhomcenko A.D.
Ostreykovsky V.A., Informatică, M., " facultate", 2000
14.V. E. Figurnov IBM PC pentru utilizator. M.: Infra-M, 2001.
15. A.V. Frolov, G.V. Frolov Rețele globale de calculatoare. Introducere practică în Internet, E-mail, FTP, WWW și HTML. M.: Dialog-MEPhI, 2006.
17. E. A. Yakubaitis. Informatica, electronica, retele. - M.: Finanțe și Statistică, 1999.
