Технические и программные средства реализации информационных процессов. Защита информации.

Обеспечение эффективности информационных технологий и систем в решающей степени определяется программно-техническим оснащением, которое должно отвечать ряду требований. Программно-технические средства организуются на системной основе, что делает их использование более эконо­мичным и надежным.

Технические средства ИС

Техническая основа ИТ и ИС экономики и управления представлена сово­купностью взаимосвязанных единым управлением автоном­ных технических средств сбора, накопления, обработки, передачи, вывода и представления информации, средств обработки документов и оргтехники, а также средств связи для осуществления информаци­онного обмена между различными техническими средствами.

Эффективное функционирование ИС базируется на комплекс­ном использовании современных технических средств обработки информации и методов организации технологических процессов решения задач. Основой дальнейшего развития автоматизации управленческой деятельности в различных отраслях экономики является новая, прогрессивная информационная технология, ориентирован­ная на использование последних достижений электронной техники, в частности, высокопроизводительных, быстродействующих компью­теров и современных средств связи.

Создание новой технологии требует учета особенностей структуры экономических систем. Прежде всего, это сложность организаци­онного взаимодействия, вызывающая необходимость создания мно­гоуровневых иерархических систем (головная фирма, филиалы) со сложными информационными связями прямого и обратного направ­ления с организациями-смежниками.

Главным элементом комплекса технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения управленческих задач, является электронная вычислительная машина, или компьютер.

В сфере экономики это — компьютеры различной мощности, быстродействия, размеров. Они предназначены для решения самых различных задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных, и широко используются в мощных вычислительных комплексах.

Проблемно-ориентированные вычислительные средства служат для решения узкого круга задач, связанных, как правило, с управле­нием технологическими объектами, регистрацией, накоплением и об­работкой относительно небольших объемов данных, выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они обладают ог­раниченными по сравнению с универсальными компьютерами аппаратными и программными ресурсами.

Специализированные вычислительные средства используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. К специализированным можно отнести, например, про­граммируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления от­дельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вы­числительных систем.

По размерам и функциональным возможностям применяемые в экономике и управ­ленческой деятельности компьютеры подразделяются на сверхбольшие (мэйнфреймы), большие, малые, сверхмалые (микрокомпьютеры).

По данным экспертов, на мэйнфреймах сейчас находится около 70% компьютерной информации.

Малые компьютеры — надежные, недорогие и удобные в эксплуатации, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями.

Компьютеры успешно применяются для вычислений в много­пользовательских вычислительных системах, в системах автоматизи­рованного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

Персональный компьютер (ПК) удовлетворяет требованиям общедос­тупности и универсальности применения и имеет следующие харак­теристики:

■ малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

■ автономность эксплуатации без специальных требований к ус­ловиям окружающей среды;

■ гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, об­разования, в быту;

■ «дружественность» операционной системы и прочего про­граммного обеспечения, обусловливающую возможность рабо­ты с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

■ высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ). В сфере управленческой деятельности широкое применение нашли персональные компьютеры, выпускаемые американскими фирмами — Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC, а так­же фирмами Великобритании — Spectrum, Amstrad; Франции — Micral; Италии — Olivetty; Японии — Toshiba, Panasonic и Partner.

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются персональные компьютеры клона (архитектуры определенного направле­ния) IBM, первые модели которых появились в 1981 г. Существенно уступают им по популярности персональные компьютеры клона DEC (Digital Equipment Corporation), в частности широко известные ПК Macintosh фирмы Apple, занимающие по распространению 2-е место.

Особую интенсивно развивающуюся группу компьютеров образуют многопользовательские, применяемые в вычислительных сетях серверы. Серверы обычно относят к микро ЭВМ, но по своим харак­теристикам мощные серверы скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ.

Сервер — выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.

Серверы в сети часто специализируются. Специализированные сер­веры используются для устранения наиболее узких мест в работе се­ти: создание и управление базами данных и архивами данных, под­держка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плот­теры) и др.

Вот основные из них: Файл-сервер (File Server) используется для работы с файлами данных. Архивационный сервер (сервер резервного копирования) служит для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стриммеры). Факс-сервер (Net SatisFaxiori) — выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи. Почтовый сервер (Mail Server) — то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками. Сервер печати (Print Server, Net Port) предназначен для эффектив­ного использования системных принтеров. Сервер телеконференций имеет систему автоматической обработки видеоизображений и др.

Быстроразвивающийся подкласс персональных компьютеров — портативные компьютеры (notebook, laptop). Большинство портативных компьютеров имеет автономное пита­ние от аккумуляторов, но может подключаться и к сети.

Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и как следствие переход от отдельных машин к их системам — вычислитель­ным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.

Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы — вычислительные сети — ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы.

При разработке и создании современных ПК существенный и устойчивый приоритет в последние годы имеют сверхмощные компью­теры — суперкомпьютеры, а также миниатюрные и сверхминиатюр­ные ПК. Ведутся исследовательские работы по созданию компьюте­ров 6-го поколения, базирующихся на распределенной нейронной архитектуре нейрокомпьютеров.

Широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь ау­дио- и видео-средств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке.

Программные средства ИС

Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ, позво­ляющая организовать решение задач на компьютере. ПО и архитектура машины образуют комплекс взаимосвязанных и разнообразных функциональных средств, определяющих способность решения того или иного класса задач. Важнейшими классами ПО являются сис­темное и специальное (прикладное), представленное пакетами при­кладных программ (ППП).

Системное программное обеспечение организует процесс обработки информации в компьютере. Главную его часть составляет опе­рационная система (ОС).

ОС и средства, расширяющие ее возможности, включают: планировщики — программы, организующие распределение ресурсов вы­числительной системы и связь с пользователем; супервизор, который обеспечивает организацию процессов обработки программ на ПК; сервисные обслуживающие программы, позволяющие рационально организовать процесс обработки программ (программных модулей).

Программа-загрузчик обеспечивает размещение программных модулей в основной памяти компьютера. Программа-отладчик позволяет автоматизировать процесс отладки пользовательских программ. Утилиты — программы, позво­ляющие выполнять различные сервисные функции: перезапись (копирование) программ и файлов, вывод на печать, сортировку и упорядочение файлов и др. Средства контроля и диагностики обес­печивают автоматический поиск ошибок и проверку функциониро­вания отдельных узлов машины.

Прикладное ПО предназначено для решения функциональных задач и работы пользователей. Пакеты прикладных программ — комплекс программ, предназначенных для решения определенного класса задач, для оснащения АРМ и решения функциональных комплексов ИС.

Программы экономического назначения широко используются в автоматизации учета в организациях. Теперь практически все рутинные операции выполняются автоматически. Появляется возможность не только учитывать, отслеживать в режиме реального времени, но и прогнозировать ход производственных и управленческих процессов предприятия (организации).

Существует возможность комплексной автоматизации управления производственной, финансовой, хозяйственной деятельностью пред­приятия. При таком подходе с единой базой данных работают отделы менеджеров, бухгалтерии, работники складов и др.

Программы автоматизации управленческой деятельности органи­заций. В настоящее время существует обширный рынок систем, ав­томатизирующих управленческие процедуры на предприятии. Наиболее распространены программы автоматизации общего назначе­ния, не учитывающие специфику конкретных отраслей производства на программном рынке. Предлагаются комплексы ППП для малых, средних, больших предприятий, предназначенные для торговли. Го­раздо менее разработан сектор программ для промышленных пред­приятий. Основными требованиями, предъявляемыми к таким про­граммам, являются возможность анализа данных и применение ре­зультатов проведенного анализа при принятии управленческих ре­шений. Получают распространение программы для автоматизации предприятий с высокой степенью специализации. Большая часть ресур­сов фирм-разработчиков вкладывается в создание все более совер­шенных программных продуктов, причем нередко фирма сосредото­чивается на развитии только одной целевой программы.

Рынок программ для управления предприятием благодаря высокому уровню конкуренции предоставляет потенциальным покупате­лям широкие возможности выбора. В первую очередь это касается рынка программного обеспечения для автоматизации бухгалтерского учета, управления бизнес-процессами организаций и других направ­лений экономической деятельности.

Программы автоматизации малого бизнеса. В настоящее время наибольшее развитие получил малый бизнес. Причем, успешность его коммерческой деятельности определяет уже не столько размер самой организации, сколько развитая система общения с партнерами по бизнесу в различных регионах мира. В малом бизнесе все более укореняется идея повышения конкурентоспособности за счет применения средств электронных коммуникаций и технологий. С этой це­лью разрабатываются различные программные продукты специально для компаний сферы малого бизнеса. Они позволяют вести полный и оперативный учет и анализ внутрихозяйственной деятельности, реализовывать электронный документооборот, необходимый для приня­тия управленческих решений, и выполнять следующие функции:

■ контроль и прогнозирование деятельности организации, опре­деление вклада каждого сотрудника и обеспечение их взаимо­заменяемости;

■ формирование бухгалтерских документов, исключение ошибок при их заполнении;

■ учет денежных средств на счетах и в кассе;

■ ведение бухгалтерского учета, интеграцию с бухгалтерскими программами и кассовыми аппаратами, ведение журнала работ;

■ автоматизацию работы отдела кадров с ведением табеля учета рабочего времени, формирование статистических форм отче­тов; ведение справочников персонала и т.п.;

■ автоматизацию складских операций;

■ ведение списков фирм, клиентов и отслеживание истории взаимодействия с ними; удобный и быстрый поиск справоч­ной, юридической информации и т.д.

ППП формирования бизнес-планов. Очень распространенная ситуация: потенциальный иностранный инвестор есть, есть гениальная идея, но необходимо квалифицированно написать бизнес-план. Са­мый простой путь, позволяющий заметно сэкономить время, это — воспользоваться унифицированной программой написания бизнес-планов. План обретает стандартный вид и становится проще для восприятия.

Программы бизнес-планов для небольших и средних фирм построены одинаково и состоят из двух частей — текстового и расчет­ного модулей. Текстовый модуль представляет собой текстовый редак­тор, дополненный шаблоном бизнес-плана и подсказками о том, что писать. Расчетный модуль — это электронные таблицы, куда вводятся данные о себестоимости продукта, размерах кредита, а на выходе по­лучаются финансовые отчеты с графиками и диаграммами. При изме­нении начальных данных результаты автоматически пересчитываются.

Программы обмена информацией. Одной из базовых функций ин­формационной системы организации любого масштаба является обеспечение обмена информацией как внутри организации, так и за ее пределами. Данная задача решается с помощью программного продукта, основной функцией которого является пересылка сообщений. В простейшем случае сообщение представляет собой текстовый фрагмент, который пересылается в почтовый ящик одного или не­скольких адресатов. Даже это позволяет существенно сократить вре­мя, затрачиваемое служащими на коммуникации внутри организации — переговоры, совещания и пр. В состав программного обеспечения также входит и дополнительный компонент — сервис управления ключами дополнительной секретности, обеспечивающий секретность инфор­мации.

Корпоративная сеть организаций. Создаются и обеспечиваются соответствующими программами локальные и территориально распределенные вычислительные сети организаций. С их помощью пользователи имеют возможность получать доступ к ресурсам сети предприятия практически из любого места. Они могут как просматривать и отправлять электронную почту, так и обращаться к файлам, базам данных и другим ресурсам сети. Организации могут иметь уда­ленно расположенные отделения со своими локальными сетями, ко­торые в этих случаях подключаются к сети главного офиса надеж­ной, защищенной и прозрачной для пользователя связью. Такие сети называются корпоративными. Учитывая сегодняшние реалии, поль­зователям корпоративной сети организации предоставляется воз­можность доступа к ресурсам глобальной мировой сети Интернет, обезопасив внутреннюю сеть от несанкционного доступа извне. Раз­работано множество программных продуктов, предназначенных для защиты информации, хранящейся в системах предприятий или в информационных системах.

Автоматизированные хранилища данных. В последнее время резко возрос интерес к технологиям хранилищ данных, что обусловливается требованиями менеджеров к улучшению процессов поддержки принятия решений. Главная цель создания хранилищ данных состоит в том, чтобы сделать все значимые для управления бизнесом данные доступ­ными в стандартизированной форме, пригодными для моделирова­ния, анализа и получения необходимых отчетов. Хранилища данных можно назвать оптимально организованной базой данных, обеспечи­вающей максимально быстрый доступ к информации, необходимой для принятия решений.

Так же, как и любая информационная система, хранилище дан­ных требует поддержания его в актуальном состоянии, т. е. для неко­торых приложений необходимо ежемесячное обновление данных, для других — ежедневные обновления либо обновления по событию.

С помощью централизованного хранилища данных решаются та­кие задачи, как анализ ценовой политики, стратегическое и тактиче­ское планирование, телемаркетинговая служба, ориентированные при этом на разные группы пользователей (физические лица, не­большие компании или крупные корпорации).

Программы финансового анализа. Наряду с чисто бухгалтерскими программами все большее место занимают программы финансового менеджмента, анализа и планирования. Применение подобных про­грамм является показателем более высокой деловой культуры. Суще­ствуют программы анализа финансового состояния предприятии, ана­лиза инвестиционных проектов, а также универсальные программы.

В условиях развивающейся рыночной экономики и интегрирования западной системы учета в отечественную практику появляется необходимость постановки управленческого учета. Его целью являет­ся обеспечение руководства предприятия информацией, необходи­мой как для целей оперативного управления, так и для перспектив­ного планирования. Многое в этой области можно сделать, исполь­зуя широкодоступные программные средства, рассчитанные на авто­матизацию финансового учета.

Важным является систематический анализ затрат организации, что позволяет оперативно получить необходимую информацию. Сегодня приходится бороться за каждый процент рентабельности. Западный опыт подсказывает, что недалеки времена, когда бороться придется за доли процента. В жесткой конкурентной борьбе победят те организации, где эффективная автоматизация даст возможность уменьшить свои затраты и тем самым увеличить реальную прибыль, полученную от хозяйственной деятельности.

ППП правовых баз данных. В нашей стране с ее постоянно меняющимися законодательством и нормативными документами бухгалтерам, юристам, а часто и менеджерам необходимо иметь полную, не устаревшую и удобную в использовании информацию о правовых актах и нормативных материалах. В настоящее время только в сфере налогообложения и бухучета действуют тысячи нормативных актов, которые постоянно обновляются и пополняются.

Разобраться в этом потоке сведений и документов поможет правовая база данных. Специализированными фирмами распространя­ются как правовые базы данных общего назначения, так и специали­зированные базы данных — по хозяйственному, банковскому, тамо­женному законодательству, региональному законодательству и т.д. Недорогие базы данных (Энциклопедия российского права, Кон­сультант-мини и др.) обычно продаются на компакт-дисках, более дорогие устанавливаются на компьютер заказчика дилером и регу­лярно обновляются по электронной почте или рассылкой дискет. Примерами таких баз данных являются: Гарант, Кодекс, Консуль­тант-Плюс и т.д.

Программы автоматизации банковской деятельности. Главной целью процесса является обеспечение единого информационного пространства. Это жизненно важная характеристика, которая спо­собна обеспечить функционирование всей банковской системы в реальном масштабе времени на основе электронных платежей и ве­домственного электронного документооборота. Для этого необходи­мо подключение банков-филиалов к центральному офису, что требу­ет использования различных средств — от создания мультисервисной сети до применения спутников в удаленных филиалах. В свою оче­редь любой банк (его филиал) может автоматизировать процесс об­служивания клиентов.

Система «Клиент—банк» дает возможность пользователю (физическому лицу или компании) удаленно управлять своим банковским счетом. Возможность проделывать все эти операции, не выходя из собствен­ного офиса, является естественным продолжением процесса инфор­матизации офисной деятельности.

Видеоконференции. Широкое распространение и в крупных корпо­рациях, и в средних фирмах получили видеоконференции. Это позво­ляет проводить оперативные совещания, не собирая всех его участни­ков в одном помещении. Все остаются на своих рабочих местах, а ме­сто сбора находится в виртуальной реальности. Мероприятия реали­зуются как аппаратными, так и программно-аппаратными методами. Для их организации необходимы небольшое количество специального оборудования и сеть с высокой пропускной способностью.

Электронный офис. Распространены системы электронных офисов. Вне зависимости от организации, где он работает, среднестатистиче­ский пользователь корпоративной информационной системы оперирует сегодня информацией самого различного типа. В основной список сле­дует включить разнообразные документы, сообщения электронной и речевой почты, факсы, календарные планы, перечни поставленных задач. Электронные документы обрабатываются средствами файловой системы ПК, для работы с электронной почтой запускается соответст­вующее приложение, факсы хранятся в специальной папке, календарь и список задач находятся в ведении модуля планирования, а речевые со­общения поступают в отдельный почтовый ящик.

Поэтому появилась потребность соединить как можно больше абонентов. Это реализуется в определенных системах, представляющих собой программное обеспечение, которое используется в соста­ве более крупных систем, обеспечивающих электронный документо­оборот офиса или совместную работу сотрудников. Эта идея уже приобретает черты некоего распределенного офиса, сотрудники ко­торого, физически находясь в разных городах или странах, могут проводить интерактивные дискуссии или форумы.

Электронная коммерция. В России все шире используются прие­мы и методы электронной коммерции. Это виртуальные витрины, каталог и прайс-листы, имеющие целью донести информацию о своих товарах или услугах до потенциального потребителя и предло­жить ему простой и разумный способ их приобретения.

Все эти методы виртуальной коммерции реализуются в Internet как привлекательной среде для ведения бизнеса, слабо зависящей от различных внешних факторов, тормозящих инициативу малого биз­неса. Бизнес в Internet привлекает не только программистов и мел­ких торговцев, но и крупные организации.

Обучающие программы. Современное программное обеспечение позволяет повысить свою квалификацию, используя специальные комплексные программы подготовки специалистов.

Вопрос №8

1.Что понимается под конфигурацией вычислительной машины?

Под конфигурацией вычислительной машины понимают набор аппаратных и программных средств, входящих в ее состав. Минимальный набор аппаратных средств, без которых невозможен запуск, и работа вычислительной машины определяет ее базовую конфигурацию

Классификация:

служебное

системное

прикладное

базовое

Программное обеспечение – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

В состав программного обеспечения входят общесистемные, специальные программные продукты и техническая документация, такие как операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.).

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, можно выделить общесистемное (базовое) программное обеспечение и прикладное (специальное) программное обеспечение.

К общесистемному (базовому) программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированные на пользователей и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Вопрос №9

Что понимается под конфигурацией вычислительной машины?

Под конфигурацией вычислительной машины понимают набор аппаратных и программных средств, входящих в ее состав. Минимальный набор аппаратных средств, без которых невозможен запуск, и работа вычислительной машины определяет ее базовую конфигурацию.

Классификация:

служебное

системное

прикладное

базовое

Программное обеспечение – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

В состав программного обеспечения входят общесистемные, специальные программные продукты и техническая документация, такие как операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.).

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д

Вопрос №10

Под конфигурацией вычислительной машины понимают набор аппаратных и программных средств, входящих в ее состав. Минимальный набор аппаратных средств, без которых невозможен запуск, и работа вычислительной машины определяет ее базовую конфигурацию.

Классификация:

служебное

системное

прикладное

базовое

Программное обеспечение – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

В состав программного обеспечения входят общесистемные, специальные программные продукты и техническая документация, такие как операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.).

Прикладное программное обеспечение можно разделить на две группы программ: системы программирования и приложения.

Системы программирования являются инструментами для программистов-профессионалов и позволяют разрабатывать программы на различных языках программирования (Basic, Pascal, С и др.)- В настоящее время широкое распространение получили системы визуального программирования (Visual Basic, Borland Delphi и др.), которые позволяют даже начинающему пользователю компьютера создавать несложные программы.

Приложение функционирует под управлением определенной операционной системы. Так, текстовый редактор Word является приложением операционной системы Windows, a текстовый редактор Edit - приложением операционной системы MS-DOS. Приложения позволяют пользователю обрабатывать текстовую, графическую, числовую, аудио- и видеоинформацию, а также работать в компьютерных сетях, не владея программированием.

Вопрос №11

Понятие архитектуры, принцип открытой архитектуры, последовательный и параллельный принцип архитектуры, архитектура фон Неймана.

Архитектура – описание сложной системы, состоящей из множества элементов, как единого целого.

В ВТ архитектура определяет состав, назначение, взаимодействие программных и аппаратных средств.

Принцип открытой Архитектуры

Возможность сборки из независимо изготовленных частей.

Пользователь получает возможность:

1)выбрать конфигурацию компьютера;

2)дополнить или расширить систему,

подключив новые устройства;

3)модернизировать систему, заменив

любое из устройств на более новое.

Последовательный и параллельный принципы

Традиционная архитектура ЭВМ былапоследовательной. В любой момент времени выполнялась только одна

операция.

Сегодня архитектура ЭВМ заключается в параллелизме процесса обработки данных, когда одна и та же операция применяется одновременно к массиву.

Архитектура фон Неймана

В основу устройства компьютера

положены принципы математика

Джона фон Неймана.

1945г. – впервые представил логическую организацию ЭВМ независимо от ее элементной базы.

Современные компьютеры

построены по принципу Фон Неймана

Конфигурацию компьютера можно

гибко изменять. Но существует

понятие базовой конфигурации:

– системный блок

– монитор

– клавиатура

– мышь

Архитектура фон Неймана (von Neumann) — система принципов построения и функционирования компьютера, предложенная американским математиком Джоном фон Нейманом в 1945 году в статье «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства». В соответствии с принципами фон Неймана компьютер состоит из арифметического логического устройства — АЛУ (англ. ALU, Arithmetic and Logic Unit), выполняющего арифметические и логические операции; устройства управления, предназначенного для организации выполнения программ; запоминающих устройств (ЗУ), в т.ч. оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и внешнего запоминающего устройства (ВЗУ); внешних устройств для ввода-вывода данных. Фон-неймановская архитектура компьютера считается классической, на ней построено большинство компьютеров. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.

Вопрос №12

Периферийные устройства ввода-вывода. Сканеры, дигитайзеры, классификация, основные технические характеристики.

Периферийными или внешними устройствами называют устройства, размещенные вне системного блока и задействованные на определенном этапе обработки информации. Прежде всего - это устройства фиксации выходных результатов: принтеры, плоттеры, модемы, сканеры и т.д. Понятие "периферийные устройства" довольно условное. К их числу можно отнести, например, накопитель на компакт-дисках, если он выполнен в виде самостоятельного блока и соединен специальным кабелем к внешнему разъему системного блока. И наоборот, модем может быть внутренним, то есть конструктивно выполненным как плата расширения, и тогда нет оснований относить его к периферийным устройствам

Сканер - это устройство, позволяющее вводить в компьютер черно-белое или цветное изображения, считывать графическую и текстовую информацию. Сканер используют в случае, когда возникает потребность ввести в компьютер из имеющегося оригинала текст и/или графическое изображение для его дальнейшей обработки (редактирование и т.д.). Ввод такой информации с помощью стандартных устройств ввода требует много времени. Сканированная информация после обрабатывается с помощью специального программного обеспечения (например, программой FineReader) и сохраняется в виде текстового или графического файла.

Классификация сканеров

Существует немало моделей сканеров, которые различаются методом сканирования, допустимым размером оригинала и качеством оптической системы. По способу организации перемещения считывающего узла относительно оригинала сканеры делятся на планшетные, барабанные и ручные. В планшетных сканерах оригинал кладут на стекло, под которым двигается оптико-электронное считывающее устройство. В барабанных сканерах оригинал через входную щель втягивается барабаном в транспортный тракт и пропускается мимо неподвижного считывающего устройства. Барабанные сканеры не дают возможности сканировать книги, переплетенные брошюры и т.п.. Ручной сканер необходимо плавно перемещать вручную по поверхности оригинала, что не очень удобно. При систематическом использовании лучше иметь, хоть и более дорогой, настольный планшетный сканер.

Основные технические характеристики сканеров:

Разрешающая способность. Сканер рассматривает любой объект как набор отдельных точек (пикселов). Плотность пикселов (количество на единицу площади) называется разрешающей способностью сканера и измеряется в dpi (dots per inch - точек на дюйм). Пиксели располагаются строками, образовывая изображение. Процесс сканирования происходит по строкам, вся строка сканируется одновременно. Обычная разрешающая способность сканера составляет 200-720 dpi. Большее значение (свыше 1000) отображает интерполяционную разрешающую способность, достигаемую программным путем с использованием математической обработки параметров расположенных возле точек изображения.

Качество отсканированного материала зависит также от оптической разрешающей способности (определяется количеством светочувствительных диодов CCD-матрицы на дюйм) и механической разрешающей способности (определяется дискретностью движения светочувствительного элемента или системы зеркал относительно листа). Выбор разрешающей способности определяется дальнейшим применением результатов сканирования: для

художественных изображений, печатаемых на фотонаборных машинах разрешающая способность должна составлять 1000-1200 dpi, для печати изображения на лазерном или струйном принтере - 300-600 dpi, для просмотра изображения на экране монитора - 72-150 dpi, для распознавания текста - 200-400 dpi.

Глубина представления цветов. При преобразовании оригинала в цифровую форму, сохраняются данные о любом пикселе изображения. Простые сканеры определяют наличие или отсутствие цвета, результирующее изображение будет черно-белым. Для представления пикселов достаточно одного разряда (0 или 1). Для передачи оттенков серого между черным и белым цветом необходимо как минимум 4 разряда (16 оттенков) или 8 разрядов (256 оттенков). Чем больше разрядов, тем качественней передаются цвета. Большинство современных цветных сканеров поддерживает глубину цвета 24 разряда. Соответственно, сканер разрешает распознавать около 16 млн. цветов и можно качественно сканировать фотографии. На рынке сканеров есть модели, которые имеют глубину представления цвета 30 и 34 разряда.

Динамический диапазон. Диапазон оптической плотности, определяет спектр полутонов. Оптическая плотность определяется как отношение падающего света к отраженному и колеблется в диапазоне от 0,0 (абсолютно белое тело) до 4,0 (абсолютно черное тело). Значение диапазона дополняется буквой D и определяет степень его чувствительности. Большинство планшетных сканеров имеют стандартный диапазон 2,4 D, неважно различают близкие оттенки одного цвета, но этого достаточно для непрофессионального пользователя.

Метод сканирования. Качество сканированного цветного изображения зависит от метода накопления сканером данных. Различают два основных метода, которые отличаются количеством проходов CCD-матрицы над оригиналом. Первые сканеры использовали 3-проходное сканирование. При каждом проходе сканировался один из цветов палитры RGB. Современные сканеры используют однопроходную методику, которая разделяет световой луч на составляющие с помощью призмы.

Область сканирования. Максимальный размер сканируемого изображения. Ручные сканеры - до 105 мм, барабанные, планшетные сканеры - от формата А4 до Full Legar (8.5'x14').

Скорость сканирования. Нет стандартной методики, которая определяет производительность сканера. Производители указывают количество миллисекунд сканирования одной строки. Но нужно учитывать также способ подсоединения к компьютеру, драйвер, схему передачи цветов, разрешающую способность. Поэтому скорость сканирования определяется экспериментальным путем.

Дигитайзер (digitizer), или графический планшет, представляет собой устройство, предназначенное для ввода в ПК графической информации повышенной сложности рукописным способом. Применение дигитайзеров обусловлено тем, что создание сложного графического изображения в графических редакторах (специальных компьютерных программах, например Paint или Adobe Photoshop) с помощью мыши — крайне затруднительное занятие.

Классификация

• Ультразвуковые

• Электромагнитные

• Лазерные

• Механические

Технические характеристики

• Одним из основных свойств дигитайзера можно назвать разрешение. Эта характеристика определяет шаг считывания в сетке.

• Точность дигитайзера представляет собой показатель, указывающий погрешность определения координат. Данная характеристика может иметь значение от 0.005 до 0.03 дюймов.

• Размер рабочей области указывает масштаб рабочей области.

• Скорость обмена – показатель, представляющий скорость передачи информации, а именно: координат.

Стоит отметить, что дигитайзеры могут быть жесткими и гибкими, при этом их работоспособность не отличается.

Вопрос №13

Вопрос №14

Вопрос №15

Вопрос №16

Вопрос №17

Управление файловой структурой с помощью менеджера файлов

Файловая структура(ФС) - это порядок хранения и организации файлов на диске.

Виды файловой структуры: 1) Одноуровневая ФС - линейная последовательность имен файлов, используется для дисков с небольшим количеством файлов; 2) Многоуровневая иерархическая ФС - представляет собой древовидную структуру, служит для хранения сотни и тысячи файлов.

Управление файловой структурой осуществляется с помощью Менеджера файлов

Файловый менеджер —компьютерная программа, предоставляющая интерфейс пользователя для работы с файловой системой и файлами. Файловый менеджер позволяет выполнять наиболее частые операции над файлами —

· навигация по файловой структуре;

· запуск программ и открытие документов;

· создание папок;

· копирование файлов и папок;

· перемещение файлов и папок;

· удаление файлов и папок;

· переименование файлов и папок;

· создание ярлыков.

Выделяют различные типы файловых менеджеров, например:

Навигационные и пространственные — иногда поддерживается переключение между этими режимами.

Двупанельные — в общем случае имеют две равноценных панели для списка файлов, дерева каталогов и т. п.

Вопрос №18

Вопрос №19

Вопрос №20

Вопрос №21

Вопрос №22

Компьютерные сети созданы для общего пользования и общего доступа к различным службам сети. Определяя размеры компьютерных сетей, принято различать локальные сети Local Area Networks (LAN) и глобальные сети Wide Area Networks (WAN). Локальные сети используются в масштабах одной организации или ее подразделений, так как они охватывают небольшую территорию, не более 2 км. Преимуществом таких сетей является то, что они используют высококачественные линии связи, при этом обмен информацией происходит с высокой скоростью.

Глобальными сетями называются размещенные на обширной территории компьютерные сети, например в городах или даже странах. Для таких сетей характерно применение стандартных каналов связи (например, телеграфных, телефонных, спутниковых каналов). Скорость передачи информации таких линий связи низкая, всего несколько килобит в секунду. Услуги глобальных сетей ограничены – это передача файлов, как правило, в фоновом режиме и с применением электронной почты. При передаче данных используются отличные от локальных сетей методы и оборудование, а также процесс контроля и восстановления информации, так как передача происходит со значительными искажениями.

В локальных сетях различные каналы связи проходят совместно по нескольким узлам сети, в глобальных сетях они используются по отдельности. Локальные сети отличаются неравномерным распределением нагрузки. Существует так называемый пульсирующий трафик, когда нагрузка увеличивается в 100 раз. Поэтому для связи узлов в локальных сетях используется метод коммутации пакетов, являющийся более эффективным, чем традиционный. Глобальные сети характеризуются применением не только методов коммутации каналов, но и методом коммутации каналов и использованием некоммутируемых каналов.

Для локальных сетей характерна плохая масштабируемость из-за определенных установок базовых топологий, утверждающих способ подключения к станции и длину линии. Глобальные сети имеют хорошую масштабируемость, поскольку они создавались с учетом работы произвольных топологий.

В результате развития новых технологий и установки новейшего оборудования скорость передачи информации в глобальных сетях становится такой же, как и в локальных, например в глобальных сетях АТМ – 622 Мбит/с. Также режим on-line уже характерен и для глобальных сетей (например, для информационной службы WWW, использующей гипертекст и предоставляющей информацию в Интернете).

Локальные сети заимствовали у глобальных транспортные технологии. Появляются новые скоростные технологии, например Gigabit Ethernet, Fast Ethernet, работающие по индивидуальным линиям наряду с обычными разделяемыми линиями.

Вопрос №23

Основные программные и аппаратные компоненты сети. Понятия «клиент», «сервер», «сетевая служба».

Компьютерная сеть представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Основным назначением компьютерной сети является:

-совместное использование информации;

совместное использование оборудования и ПО;                                       

централизованное администрирование и обслуживание.

Основные компоненты компьютерной сети:

- компьютеры (аппаратный слой);

- коммуникационное оборудование;

- сетевые операционные системы;

- сетевые приложения.

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ. Второй слой - это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости.

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети.

Самым верхним слоем являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др.

Сетевое приложение представляет собой распределенную программу, т. е. программу, которая состоит из  нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых выполняется на отдельном компьютере сети.

Программа сервер – специальная программа, предназначенная для обслуживания запросов на доступ к ресурсам данного компьютера от других компьютеров сети. Модуль сервера постоянно  находится в режиме ожидания запросов, поступающих по сети.

Программа- клиент - специальная программа, предназначенная для составления и посылки запросов на доступ к удаленным ресурсам, а также получения и отображения информации на компьютере пользователя.

Сетевая служба - пара модулей «клиент - сервер», обеспечивающих совместный доступ пользователей к определенному типу ресурсов. Обычно сетевая операционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользователей - файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п.. (Примеры сетевых служб – WWW, FTP, UseNet).

Термины «клиент» и «сервер» используются не только для обозначения программных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет - клиентом. Иногда один и тот же компьютер может одновременно играть роли и сервера, и клиента.

Вопрос №24

Вычислительные сети .Классификация ВС:

1) по масштабу — локальные и глобальные;

2) по способу организации — централизованные и децентрализованные;

1. Глобальные и локальные сети

Информационные технологии с применением автономно работающей ПЭВМ значительно расширяют интел­лектуальные возможности пользователя. Однако более значительный эффект от использования ПЭВМ можно получить при объединении отдельных ПЭВМ организации, предприятия, фирмы и др. в локальную компьютерную сеть, которая обеспечивает функционирование фирмы как единой слаженной системы. Локальные сети объединяют все службы фирмы, ускоряют документооборот, хранят необходимую информацию и предоставляют ее работникам фирмы и др. Естественным продолжением тенденции развития информационных технологий являются компьютерные телекоммуникации и глобальные сети, обеспечивающие доступ пользователей к информационным ресурсам всей страны и выход в мировое информационное пространство. Глобальные сети объединяют правитель­ственные учреждения, промышленные корпорации, университеты и колледжи, исследовательские центры, коммерческие компании и общественные организации. Сейчас важнейшая роль в мировых телекоммуникациях принадлежит, конечно же, Internet, которая охватывает практически все страны, содержит информацию обо всех сторонах человеческой деятельности, не знает пограничных и цензурных ограничений. В настоящее время компьютерные технологии получи­ли широкое распространение практически во всех областях деятельности человека.

2.Централизованные и децентрализованные.

По административным отношениям между узлами можно выделить локальные сети с централизованным управлением или с выделенными серверами (серверные сети) и сети без централизованного управления или без выделенного сервера (децентрализованные), так называемые, одноранговые (одноуровневые) сети. Локальные сети с централизованным управлением называются иерархическими, а децентрализованные локальные сети равноправными. В локальных сетях с централизованным управлением один из компьютеров является сервером, а остальные ПК - рабочими станциями.  Серверы - это высокопроизводительные компьютеры с винчестерами большой емкости и с высокоскоростной сетевой картой, которые отвечают за хранение данных, организацию доступа к этим данным и передачу данных рабочим станциям или клиентам.  Рабочие станции. Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются рабочими станциями или клиентами.

Вопрос №25

Топологией сети называется физическую или электрическую конфигурацию кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:

узел сети - компьютер, либо коммутирующее устройство сети;

ветвь сети - путь, соединяющий два смежных узла;

оконечный узел - узел, расположенный в конце только одной ветви;

промежуточный узел - узел, расположенный на концах более чем одной ветви;

смежные узлы - узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Существует всего 5 основных типов топологии сетей:

1. Топология “Общая Шина”. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной:

Общая шина является очень распространенной топологией для локальных сетей. Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки и унифицирует подключение различных модулей. Основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

2. Топология “Звезда”. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети:

В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной - существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

3. Топология “Кольцо”. В сетях с кольцевой топологией данные в сети передаются последовательно от одной станции к другой по кольцу, как правило, в одном направлении:

Если компьютер распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.

4. Ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами:

В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.

5. Смешанная топология. В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Вопрос №26

Принципы построения сети Интернет

Internet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).Информация в Internet хранится на серверах. Сервер обрабатывает полученный запрос, высылает запрашиваемый документ и закрывает соединение в ожидании следующих запросов.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес). Ip-адрес состоит из четырех чисел и имеет вид ххх.ххх.ххх.ххх (например, 62.118.137.150) IP-адрес (Protocol Address) — сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP.  IP-адрес имеет длину 4байта.

В основном в Интернете используется семейство сетевых протоколов (стек) TCP/IP. На канальном и физическом уровне стек TCP/IP.

IP - Internet Protocol. Межсетевой протокол, который обеспечивает транспортировку  без дополнительной обработки данных с одной машины надругую. (обеспечивает перемещение пакетов в сети и управляет их маршрутизацией)

TCP - Transmission Control Protocol. Протокол управления передачей, обеспечивающий  транспортировку с помощью IP с проверкой установления соединения. (осуществляет Размер пакета, параметры передачи, контроль целостности)

Также существуют такие протоколы как: HTTP, SMTP, FTR, UDP и т.д 

Доменное имя является уникальным для каждого компьютера, только вместо цифровых обозначений используются слова. (Например, доменное имя www.microsoft.com). Доменное имя определяет хост в Интернете и строится по иерархическому принципу (подобно дереву каталогов на диске). Расшифровка доменного имени производится справа налево. В любом имени справа записывается домен первого уровня, состоящий из двух, трех или четырех букв. Он означает страну или принадлежность к определенной области деятельности.

Первый домен в иерархии доменов - корневой домен, не имеющий имени. [Корень дерева имеет имя "."]  Под ним находятся домены верхнего уровня (корневые домены): .com, .net, .org, .edu, .gov, .mil, .int и двухбуквенные национальные домены (.ru, .uk, .us, .fr, .jp и т.д.). 

DNS (Domain Name System/Доменная Система Имен) - это распределительная база данных, которая содержит информацию о компьютерах, включенных в сеть Internet. Характер данных зависит от конкретной машины, но чаще всего информация включает имя машины, IP-адрес и данные для маршрутизации почты. Для удобства, большинство компьютеров имеют имена.  Доменная система имен выполняет несколько задач, но основная ее работа - преобразование имён компьютеров а IP-адреса и наоборот.