12. Классифицируйте и дайте определение межсетевых экранов (Firewall), опишите принципы их работы.

Firewall (Огненная стена) - это устройство, устанавливаемое между сетями и предназначенное для контроля потока информации между ними. Основная идея, положенная в основу этого решения, - сосредоточить в одной критической точке все необходимые контрольные функции вместо того, чтобы контролировать доступ и используемые сервисы на всех компонентах сети. Наиболее широкое распространение эта технология защиты получила при использовании открытых сетей.

Экран - это средство разграничения доступа клиентов из одного множества к серверам из другого множества. Экран выполняет свои функции, контролируя все информационные потоки между двумя множествами систем.

По своему исполнению, межсетевые экраны делятся на программные и аппаратные. Аппаратные решения, хотя и довольно надежны, однако весьма дороги. Наибольшей популярностью у нас в стране пользуются устройства фирмы Cisco. Однако из-за высокой стоимости используются они в основном для защиты сетей крупных фирм и организаций. В настоящее время большее распространение получили программные решения.

13. Классифицируйте и опишите базы данных.

База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

База данных – совокупность взаимосвязанных данных, характеризующихся возможностью использования для большого количества приложений, быстрого получения и модификации необходимой информации, минимальной избыточностью информации, независимостью от прикладных программ, общим управляемым способом поиска.

База данных - это объективная форма представления и организации совокупности данных (например: статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.

Более просто:

База данных — это набор сведений, относящихся к определенной теме или задаче, такой как отслеживание заказов клиентов или хранение коллекции звукозаписей. Если база данных хранится не на компьютере или на компьютере хранятся только ее части, приходится отслеживать сведения из целого ряда других источников, которые пользователь должен скоординировать и организовать самостоятельно.

Существующие базы данных можно классифицировать исходя из особенностей хранимой в них информации, способа хранения информации и структуры организации данных.

По характеру хранимой информации:

• Фактографические (картотеки),

• Документальные (архивы)

По способу хранения данных:

• Централизованные (хранятся на одном компьютере),

• Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

По структуре организации данных:

• Иерархические,

• Сетевые,

• Объектные,

• Табличные (реляционные).

14. Нарисуйте и опишите модель построения иерархической базы данных.

В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным «спуском» со ступени на ступень. Иерархическая база данных по своей структуре соответствует структуре иерархической файловой системы.

Отношения принято изображать в виде дерева, где ребро между объектами отображает наличие некоторого отношения, причем название отношения пишется на ребре. Например, между объектами "клиент" и "заказ" может быть отношение, которое называется "делает", а между "заказ" и "товары" – отношение "состоит из".

На верхнем уровне в такого рода структуре находится единственный элемент, в данном случае «поставщик». Этот элемент называется корневым или корнем (root). На втором уровне иерархии находятся сведения о потребителях и на третьем, нижнем уровне данные о поставках. В иерархической модели соблюдается правило: каждый порожденный узел не может иметь более одного порождающего узла. В структуре может быть только один непорожденный узел – корень. Узлы, порожденные узлами более высокого порядка, и в то же время, являющиеся родительскими относительно других узлов носят название ветвей. Узлы, не имеющие порожденных ими узлов, называются листьями. Узел в иерархических БД аналогичен понятию запись в других БД. Для поиска необходимой записи нужно двигаться сверху, от корня, вниз – к листьям. Такая структура не только упрощает доступ, но и позволяет описать структуру данных, как на логическом, так и на физическом уровне. Она идеально подходит для организации файловых систем и чаще всего там и используется.

Основным недостатком данной модели является жесткая фиксация физической и логической структуры данных, поэтому, любое изменение связей требует изменения структуры. Быстрота доступа к данным достигается за счет потери информационной мобильности (Например, за один проход невозможно определить, сколько потребителей получает отливку «корпус»). Поэтому использование данной модели далеко не всегда оправдано.

15. Нарисуйте и опишите модель построения объектной базы данных.

В общем виде можно сказать, что объектно-ориентированные БД делают акцент не на программировании структуры, а на объектах.

Объектом в программировании называется практически все, что представляет интерес для решения задачи на компьютере. Это, например, может быть какой либо элемент интерфейса, поле для ввода данных, кнопка, таблица и т.п. Объект может использоваться много раз, его можно сохранить и применять в различных случаях.

Объект – достаточно крупный блок функционально взаимосвязанных данных, при извлечении которого из объектной базы данных осуществляется преобразование и отображение данных по программам, входящим в состав объекта.

Создание Объектных баз данных можно сравнить с детским конструктором LEGO, в котором конструкции создаются из отдельных объектов – блоков, которые соединяются между собой и образуют единое целое. Это, конечно, несколько упрощенный взгляд, но он позволяет осознать идеологию данного подхода. Таким образом, при объектно-ориентированном подходе к созданию базы данных создаются определенные объекты и описываются действия с ними и их реакции на действия пользователя.

С точки зрения программиста объект – программно связанный набор методов и свойств, выполняющих одну функциональную задачу.

Метод – это функция или процедура, управляющая работой объекта при его реакции на событие.

Событие – действие, связанное с объектом, инициированное пользователем, прикладной программой, операционной системой.

Свойство – характеристика, описывающая внешний вид и работу объекта.

16. Нарисуйте и опишите модель построения реляционной базы данных.

Реляционная база данных (рис. 6), по сути, представляет собой совокупность двумерных таблиц: математическим термином для обозначения таблицы является отношение (relation).

Столбцы таблицы называются полями: каждое поле характеризуется своим именем и типом данных. Поле БД – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства. Иногда поле БД называют атрибутом.

Строки таблицы называются записями об объекте. Запись БД – это строка таблицы, содержащая набор значения определенного свойства, размещенный в полях базы данных. Еще один термин для обозначения строки – кортеж.

Значение лежащее на пересечении строки и столбца в таблице называется реквизитом.

R₁ (Потребители)

Код потребителя	Название	Город
1	АМО ЗиЛ	Москва
2	АО «Форум»	Калуга

R₂ (Отливки)

К од отливки	Название	Материал	Масса
1	Втулка	СЧ 35	1
2	Крышка	СЧ 30	15
3	Корпус	СЧ 35	59

R₃ (Поставка отливок)

Код потребителя	Код отливки	Дата отгрузки	Количество	Отгрузка осуществлена
1	1	20.01.2004	5000	Да
2	3	25.01.2004	100	Да
1	2	01.02.2004	2000	Нет
1	3	03.02.2004	1000	Да

Рисунок 1 Реляционная База данных

В реляционной БД используются четыре основных типов полей:

• Числовой,

• Символьный (слова, тексты, коды и т.д.),

• Дата (календарные даты в форме «день/месяц/год»),

• Логический (принимает два значения: «да» - «нет» или «истина» - «ложь»).

Реляционная модель данных имеет дело с тремя аспектами данных:

• Структура данных,

• целостность данных,

• манипулирование данными.

Под структурой понимается логическая организация данных в БД.

Под целостностью данных – безошибочность и точность информации, хранящийся в БД.

Под манипулированием данными – действия, совершаемые над данными в БД. Эти аспекты отражают и основные процедуры процесса накопления данных – хранение, актуализацию и извлечение данных.

17. Нарисуйте и опишите модель построения сетевой базы данных.

Когда граф отношений между объектами может представляться не только древовидными структурами, мы имеем дело с сетевой моделью данных. Понятно, что сетевая модель, как более общая, предоставляет большие возможности по сравнению с иерархической, но, с другой стороны, она сложнее в реализации и использовании.

Легче всего сетевая модель может быть представлена в виде диаграмм связей (рис.5). На диаграмме присутствуют независимые (основные) типы данных информация потребителях, и зависимые – информация о товарах. В сетевой модели допускаются любые виды связей и отсутствует ограничение на их число. В то же время, связь обязательно должна включать основную и зависимую записи.

Сетевая модель БД сохранила общий недостаток с иерархическими БД – достаточно жесткую структуру, препятствующую развитию информационной базы.

18. Нарисуйте и опишите модель стека протокола TCP/IP.

TCP/IP - это средство для обмена информацией между компьютерами, объединенными в сеть. TCP/IP - это аббревиатура термина Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Протокол Internet).

Иерархически организованная совокупность протоколов, решающих задачу взаимодействия узлов сети называется стеком коммуникационных протоколов.

Принципиальная схема работы TCP/IP, а также ее корреляция с уровнями модели ISO/OSI показана на рис. 12. Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

Самый нижний (уровень IV) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня.

Следующий уровень (уровень III) - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.

В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.

К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации.

Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP и протокол дейтаграмм пользователя UDP. Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

19. Нарисуйте и опишите схему процесса получения информационного продукта.

20. Нарисуйте и опишите схему процесса преобразования информации в данные.

Автоматизированные информационные процессы имеют дело с информацией, представленной в понятном для вычислительных систем виде, т.е. с данными. Однако, прежде, чем превратится в данные информация собирается специальным образом обрабатывается (формализуется) и только после этого она может быть введена в ЭВМ, осев на электронных носителях в виде данных. Процесс преобразования информации в данные схематично представлении на рисунке 3.

Рисунок 2 Процесс преобразования информации в данные

Процесс перевода информации в данные может осуществляться как с использованием человека, так и полностью автоматически. Полностью автоматически может обрабатываться относительно простая, однозначная информация. Такого рода информацией в основном является информация о состоянии производственного процесса. Например, информация о состоянии автоматической формовочной линии может быть получена и обработана практически без участия человека. Для этого в качестве средств для сбора информации применяют автоматические датчики, которые позволяют проводить преобразование физических параметров технологического процесса получения отливок в данные, записываемые на электронные носители, без выхода на человеческий уровень представления информации. Это оказывается возможном благодаря относительной простоте и однозначности получаемой датчиками информации (скорость, давление, температура и т.д.). В более сложных системах, где информация более сложна и многозначна, ее сбор не удается автоматизировать. В таких системах информационная технология на этапе превращения исходной информации в данные не может обойтись без участия человека. К такого рода системам можно отнести, например, организационно-управленческие системы производства.

В случае участия человека в процессе сбор информации начинается с ее документирования, т.е. фиксирования в каком-либо виде. Для перевода этой информации в понятный ЭВМ вид она передается в места ввода информации. Передача обычно осуществляется с использованием обычных способов доставки (курьером, почтой, по телефону и т.п.). Собранная информация перед вводом в ЭВМ должна быть специальным образом подготовлена, т.е. формализована. Очень важен на этапе подготовки информации к вводу контроль за ее правильностью. Контроль подготовленной и вводимой информации направлен на выявление и устранение ошибок, достаточно частых на этом этапе.

Для контроля используют ручные и автоматизированные методы.

Визуальный метод. При использовании этого метода контроль осуществляется вручную путем просматривания документов с целью проверки полноты, правильности заполнения, наличия соответствующих атрибутов (подписи, печати) и т.п. Этот метод относится к ручным методам контроля.

Логический метод. Предполагает проверку фактических данных с нормативными или с данными предыдущих периодов, с целью выявления явного несоответствия или логической противоречивости.

Арифметический метод. Основан на вычислении контрольных сумм по строкам и столбцам документов имеющих табличную форму, контроль по формулам, балансовый метод и т.д.

Логический и арифметический методы относятся к автоматизированным методам контроля. В настоящее время персональные и мобильные компьютеры все шире применяются при сборе, подготовке и предварительном контроле информации. Таким образом, подготовка и ввод информации объединяются.

Кроме данных, несущих информацию о состоянии объекта управления в ЭВМ должны быть введены модель объекта управления и алгоритмическая модель. Суть подготовки информации такого рода сводится к написанию программ, отвечающих за обработку информации о состоянии объекта управления с целью решения поставленной задачи.

Таким образом, информация, введенная в ЭВМ, становится данными, представленными в машинном коде, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.

21. Опишите принцип работы поисковых систем в сети Internet и процесс построения поисковых запросов на примере поисковой системы «Яндекс».

Обычно, поиск информации в сети осуществляется с помощью специальных программно-аппаратных комплексов, называемых поисковыми машинами, опирающиеся на возможности, появившиеся с появлением World Wide Web.

WWW предоставляет легкий в управлении графический интерфейс для просмотра документов Internet. Эти документы, а также ссылки между ними образуют информационную "паутину".

World Wide Web можно представить как большую библиотеку Internet. "Узлы" Web подобны книгам из этой библиотеки, а "страницы" Web подобны страницам этих книг. Собрание страниц называется узлом. Обычно путешествие по Web начинается с определенного узла.

«Начальная страница» представляет собой исходную точку для узла. Нечто подобное обложке или содержанию книги.

Каждая страница, включая начальную страницу узла, имеет уникальный адрес в формате URL «Средство просмотра» - это программное средство, используемое для просмотра страниц Web (обычно браузер).

Страницы Web взаимосвязаны. Переходы на другие страницы осуществляются с помощью выбора текста или рисунков, называемых ссылками.

Ссылки являются подчеркнутыми или ограниченными словами и рисунками, которые содержат внедренные в них адреса URL. При выборе ссылки выполняется переход на определенную страницу конкретного узла. Отличить ссылку не составляет труда. Обычно, текст ссылки подчеркнут и отличается от остального текста по цвету. Кроме того, при наведении курсора в программе просмотра страницы Web на ссылку курсор изменяет свой внешний вид.

Суть работы поисковых машин упрощенно можно описать следующим образом. На первом этапе поисковые машины выпускают в сеть специальную программу – «поискового робота», которая посещает последовательно все доступные ресурсы сети. Информация о посещенных ресурсах и их адрес (URL) записывается в базу данных поисковой машины (ресурс индексируется). В дальнейшем, ссылка на необходимый ресурс ищется уже в этой базе данных с использованием т.н. ключевых слов. Различные поисковые машины осуществляют поиск и индексацию ресурсов используя свои алгоритмы, поэтому результат поиска с использованием различных поисковых машин может быть разным.

Яndex (http://yandex.ru и http://ya.ru)

Наиболее популярный поисковый сервис в русской части Интернета. Поисковая машина использует механизм Яndex-Web, областью поиска являются Web-сервера доменов 'su' и 'ru', а также иностранные русскоязычные сервера, в том числе - стран СНГ. Можно задавать запрос на естественном языке, лишь в общем виде представляя область поиска. Есть опция «найти похожие документы». Расширенный поиск.

Оригинальная разработка компании CompTek

Яндекс — поисковая машина, способная по вашему запросу найти в русскоязычной части интернета наиболее подходящие веб-страницы, новости, картинки, статьи энциклопедий или товары, дать ответ на вопрос о погоде или культурных событиях.

Начните искать — это легко

Яндекс не требует от вас знания специальных команд для поиска. Достаточно набрать вопрос — так же, как бы вы его задали библиотекарю или всезнайке-эрудиту. Например, где раки зимуют?, ярчайшая звезда северного полушария иликонтекстная реклама на Яндексе.

Независимо от того, в какой форме вы употребляете слова в запросе, поисковая система будет искать все формы слов. Например, по запросу [дизайн], Яндекс будет искать и «дизайном», и «дизайна» и т.д.. Это называется учетом морфологии языка. При необходимости вы всегда можете его отключить.

Яндекс хорошо понимает как односложные запросы, так и запросы из нескольких слов и способен самостоятельно их интерпретировать. Он знает, в каких случаях надо искать страницы, в которых слова запроса расположены рядом, а когда словам достаточно встретиться в одном документе, чтобы страница была хорошим ответом на вопрос.

При желании вы можете сами руководить действиями поисковой системы. Для этого существует расширенный поиск и язык запросов, который состоит из команд-операторов. С помощью языка запросов вы можете дать поиску дополнительные указания, что и где нужно искать.

Что такое правильный запрос?

Правильный запрос состоит из нескольких слов, потому что по одному слову обычно трудно понять, что вы хотите найти. Например, запрос дизайн может означать желание найти информацию о дизайне интерьера, или о веб-дизайне, а может — о ландшафтном дизайне. По такому запросу Яндекс найдет страницы обо всех известных ему видах дизайна.

Яндекс хорошо понимает запросы из нескольких слов и способен самостоятельно их интерпретировать. Он знает, в каких случаях надо искать страницы, в которых слова запроса расположены рядом, а когда достаточно словам встретиться в одном документе, чтобы страница хорошо соответствовала запросу. Будучи довольно «умным», Яндекс позволяет вам контролировать все нюансы своего поведения.

Как найти точную фразу или форму слова

С помощью оператора " ". Заключите фразу или слово в кавычки, и Яндекс будет искать веб-страницы, где есть ровно такая фраза (форма слова).

Пример: ["я к вам пишу"]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как найти цитату, в которой пропущено слово

Забыли слово в цитате? Возьмите всю цитату в кавычки, а вместо пропущенного слова поставьте звездочку *. Цитата найдется вместе с забытым словом.

Пример: ["ночь улица * аптека"]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как найти любые из нескольких слов

Просто перечислите все подходящие варианты через вертикальный слеш: |. Яндекс будет искать документы с любым из этих слов.

Пример: [ананасы | рябчики | шампанское] [дачные участки (рублевское | киевское | минское) шоссе]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как найти слова в пределах одного предложения

Используйте оператор с красивым именем «амперсанд» — &. Если соединить слова амперсандом, Яндекс найдет документы, где эти слова стоят в одном предложении.

Пример: [памятник Пушкину & Псков]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как найти документ, содержащий определённое слово

Поставьте перед нужным словом плюс, не отделяя его от слова пробелом. В запрос можно включить несколько обязательных слов.

Пример: [Памятник Шолохову +бульвар]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как исключить слово из поиска

Поставьте минус перед словом, которое вы не хотите видеть в ответах. Так можно исключить даже несколько слов:

Пример: [мумий тролль мультфильм -рок -лагутенко] [схемы вязания спицами -купить]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы

Как искать на определенном сайте

Для этого подойдет оператор site. Он позволяет прямо в запросе указать сайт, на котором нужно искать. Только обязательно поставьте после site двоеточие.

Пример: [конституция рф site:consultant.ru] [маяковский окна site:lib.ru]

Попробуйте: Начало формы Найти Конец формы