Выбор системы управления базами данных (СУБД).

В последнее время широкое распространение приобрели СУБД Access, входящая в состав Microsoft Оffice и СУБД Base, входящая в состав пакета OpenOffice.org. Обе СУБД реализуют реляционную модель данных. Студент выбирает СУБД в зависимости от того, какой пакет программ установлен на его компьютере.

7.3.2. Проектирование схемы БД (разработка информационно-логической модели)

В БД нужно хранить 15 атрибутов. Свести их в двумерную таблицу невозможно. Отберем атрибуты, которые можно поместить в одной таблице. Очевидно, что атрибуты “Номер зачетной книжки”, “Фамилия”, “Имя”, “Отчество”, “Дата рождения”, “Пол”, “Специальность”, “Шифр специальности”.

Если же ввести в эту таблицу атрибут “Курс”, получается, что все вышеперечисленные данные о студенте придется повторить столько раз, сколько курсов он отучился (т. е. наша таблица из двумерной превращается в трехмерную). На каждом курсе студент изучает много дисциплин и получает по ним оценки. Значит, введение сведений об экзаменах опять приведет к необходимости дублирования информации о каждом студенте (таблица становится четырехмерной). Чтобы избежать этого, проводим нормализацию отношений, то есть разбиваем атрибуты по таблицам так, чтобы избежать повторных записей.

Очевидно, что все атрибуты БД “Студент” можно записать в виде трех двумерных таблиц (рис. 8.5).

Первая таблица БД Студент имеет ключ Номер и связывается со второй таблицей Ведомость по этому ключу. Тип связей этих таблиц 1:М или (1:∞), так как каждый студент сдает много экзаменов. Таблица Ведомость имеет два ключа (составной ключ). Ключ Номер используется для связи с таблицей Студент, а ключ Дисциплина – для связи с таблицей Учебный план. Таблица Учебный план имеет ключ Дисциплина. Тип связей таблицы Ведомость и Учебный план 1:1.

Такое распределение всех атрибутов БД по трем таблицам обеспечивает отсутствие повторяющихся записей о каждом студенте, а наличие связей этих таблиц по ключам обеспечивает возможность обращения сразу ко всем таблицам.

7.3.3. Создание схем таблиц БД для машинных носителей (разработка логической структуры БД)

Как уже отмечалось, первый этап создания таблицы БД в Access заключается в описании структуры таблицы. Следует указать имена всех полей, тип хранящейся в них информации, размер поля. Для дробных чисел нужно также установить точность (количество знаков после запятой), для данных типа Дата/Время – формат (например, краткий – 20.10.12, полный – 20 октября 2012 г.).

Опишем схему (структуру) таблиц СТУДЕНТ (табл. 8.4), ВЕДОМОСТЬ (табл. 8.5) и УЧЕБНЫЙ ПЛАН (табл. 8.6).

СТУДЕНТ Таблица 8.4

ВЕДОМОСТЬ Таблица 8.5

Учебный план Таблица 8.6

7.3.4. Заполнение таблиц БД записями

После того как создана и сохранена в СУБД структура каждой таблицы, можно заполнить эти таблицы данными. Произведем заполнение данными таблицы СТУДЕНТ (табл. 8.7), ВЕДОМОСТЬ (табл. 8.8) и УЧЕБНЫЙ ПЛАН (табл. 8.9).

Обратите внимание! Ключевые записи во всех таблицах должно быть одинаковыми! В противном случае при объединении этих таблиц в одну БД невозможно будет организовать к ней запросы.

СТУДЕНТ Таблица 8.7

ВЕДОМОСТЬ Таблица 8.8

УЧЕБНЫЙ ПЛАН Таблица 8.9

Раздел 8. Сетевые технологии обработки информации

Раздел 8. Сетевые технологии обработки информации

В процессе работы с разделом Вам предстоит:

1. Изучить две темы:

   • Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия;

   • Услуги и адресация Интернета. Электронная почта.

2. Ответить на вопросы рубежного теста № 8.

3. Выполнить практические задания. Работа выполняется в соответствии с методическими указаниями, приведенными в учебниках:

a)Информатика. Теоретический курс и практические занятия Авторы: Шапорев С.СПб. : БХВ-Петербург, 2010, 480 с., Гриф НМС по математике

b)Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. 3-е изд. Стандарт третьего поколения .Авторы: Симонович С.СПб. : Питер, 2011, 640 с., Гриф МО Учебное пособие.

Практическое занятие 1. Глобальная сеть Интернет. Просмотр файловых архивов FTP. Поиск информации в Интернете. Электронная почта. Смотри Методические указания ( литература «а»), гл. 5. стр. 338-350.

Практическое занятие 2 .Создание Web-страниц. Смотри Методические указания (литература «b»), гл. 19. стр. 567-574.

Исследовательская работа. Исследование методов создания абзацного отступа в документах HTML. Смотри Методические указания (литература «b»), гл. 19. стр. 574-576.

Материал для самостоятельной подготовки:

а)Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. 3-е изд. Стандарт третьего поколения .Авторы: Симонович С.СПб. : Питер, 2011, 640 с., Гриф МО Учебное пособие . Глава 19.

8.1. Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия

Изучаемые вопросы:

• Компьютерные сети и их классификация;

• Архитектура компьютерных сетей;

• Протоколы Интернета;

• Службы Интернета.

8.1.1. Локальные и глобальные сети

Компьютерная сеть образуется при физическом соединении двух компьютеров. Начало развития компьютерных сетей было положено в США, где в конце 60-х годов ХХ столетия была создана первая сеть национального масштаба, названная APRANET, расширение которой в последующем происходило за счет прямого соединения других компьютеров. Прямым соединением называется простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными с помощью провода или кабеля.

В общем случае, для создания компьютерной сети необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства).

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости сетевого оборудования по электрическим и механическим характеристикам и совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных.

Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели взаимодействия открытых систем OSI (Model of Open System Interconntctions). Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (International Standards Organization).Согласно модели ISO/OSI архитектуру компьютерных сетей рекомендуется рассматривать на семи уровнях (от высшего к низшему): прикладном, представления, сеансовом, транспортном, сетевом, соединения, физическом.

На прикладном уровне с помощью специальных приложений пользователь создает документ.

На уровне представления операционная система компьютера пользователя фиксирует, где находятся созданные данные (в оперативной памяти, в файле на жестком диске и т. п.), и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем.

На сеансовом уровне компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью, т. е. проверяются права пользователя на “выход в эфир” и документ передается на транспортный уровень.

На транспортном уровне документ преобразуется в форму, в которой положено передавать данные в используемой сети. Существует две формы передачи данных в сети: с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов.

Сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети.

Уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня.

На физическом уровне происходит реальная передача данных.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов), которые также называются протоколами.

В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети принято разделять на локальные (LAN-Lokal Area Network), региональные (MAN - Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network) [1].

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории (отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д.). Компьютеры локальной вычислительной сети преимущественно используют единый протокол документов для всех участников. Взаимодействие между компьютерами в такой сети осуществляется обычно прямым кабельным соединением.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (десятки и сотни километров) внутри большого города, экономического района, отдельного регион, отдельной страны. Ее абонентами обычно являются как отдельные компьютеры, так и локальные сети, в том числе и использующие различные протоколы.

Глобальные вычислительные сети объединяют абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Обычно в качестве абонентов выступают региональные вычислительные сети.

Взаимодействие между абонентами как региональных, так и глобальных сетей может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи, систем спутниковой связи.

Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

• обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;

• обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Так, например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати (сетевой принтер) или ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера (файлового сервера). Это относится и к программному, и к информационному обеспечению. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером. Компьютерные сети, в которых нет выделенного сервера, а все локальные компьютеры могут общаться друг с другом на “равных правах” (обычно это небольшие сети), называются одноранговыми.

8.1.2. Протоколы Интернета

Интернет (Internet - межсеть) - Всемирная компьютерная сеть - это несколько миллионов компьютеров, локальных, региональных и глобальных сетей, связанных друг с другом всевозможными линиями связи, что позволяет рассматривать Интернет как огромное информационное пространство. Рождением Интернеат принято считать 1983 год, когда был разработан и стандартизирован протокол связи TCP/IP, который понимают все клиенты Интернеат, независимо от того, какие компьютеры (IBM, UNIX, Macintosh и др.) и какой язык они используют для внутренних целей. В современном понимании ТСР/IP не один, а два протокола, лежащих на разных уровнях. Это так называемый стек протоколов.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) - протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Согласно протоколу ТСР отправляемая информация “нарезается” на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа в конце пути, и пакеты рассылаются по Интернету.

Протокол IP (Internet Protokol) - адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача. Его суть состоит в том, что у каждого компьютера- участника Интернета должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке ТСР-пакетов в нужное место. Для компьютера IP-адрес представляет собой 32-битовое число, т. е. занимает четыре байта, формат (класс) которого строго задан в зависимости от формата сети. Для человека IP-адрес представляет собой последовательность из четырех целых чисел (каждое в пределах 0 - 255), разделенных точками. Например, IP-адрес WWW-сервера корпорации Microsoft - 193.125.42.147. Поскольку один байт содержит до 256 различных значений, то теоретически с помощью четырех байтов можно выразить более четырех миллиардов уникальных IP-адресов.

8.2. Услуги и адресация Интернета. Электронная почта

Изучаемые вопросы:

• службы Интернета;

• IP – адреса пользователей;

• Доменные адреса;

• Адреса документов в сетях ( URL –адреса);

• Поиск информации в сетях.

После изучения материалов темы Вам следует ответить на вопросы теста текущего контроля № 8.

8.2.1. Службы Интернета

Когда говорят об использовании Интернета, то на самом деле речь идет не об Интернете в целом, а только об одной или нескольких из его многочисленных служб (информационных ресурсов). Наиболее часто используемыми службами Интернета являются:

• служба удаленного доступа Telnet, используемая обычно для проведения работ на более мощном компьютере, чем компьютер пользователя;

• электронная почта E-Mail;

• списки рассылки Mail List - служба, собирающая информацию по различным определенным темам и представляющая ее подписчикам в виде сообщений электронной почты;

• телеконференции Usenet - сетевой форум, организованный для ведения дискуссий и обмена новостями;

• служба Word Wide Web (WWW) - единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов электронных документов, хранящихся на WEB-серверах;

• служба передачи файлов FTP (File Transfer Protokol);

• служба имен доменов (DNS);

• служба IRC (Internet Realy Chat), предназначенная для прямого общения пользователей в режиме реального времени;

• служба унифицированных адресов ресурсов (URL);

• служба ICQ, предназначенная для поиска сетевого IP-адреса пользователя, подключенного в данный момент к Интернету;

• служба Gopher - средство для поиска текстовых и программных файлов на базе меню.

Разные службы имеют разные протоколы, которые называются прикладными протоколами. Их соблюдение обеспечивается работой специальных программ. Таким образом, чтобы воспользоваться какой-то из служб Интернета, необходимо установить на компьютере программу, способную работать по протоколу данной службы. Такие программы называются клиентскими или просто клиентами.

8.2.2. Адресация и поиск информации в Интернете

Как отмечено в п. 4.1, в Интернете существует единая система адресации в виде IP – адреса. Этот адрес является 32-битным и содержит адрес сети и адрес самого компьютера, например, 193.20.103.11. IP – адрес читается справа налево: правое число идентифицирует конкретный компьютер, остальные числа – номера сетей и подсетей.

Более удобной является Доменная Система Имен. Она имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня, домены второго уровня и т. д. Документы верхнего уровня бывают двух типов: географические (здесь каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (с трехбуквенным кодом), позволяющая определить профиль организации – владельца домена. России принадлежит географический домен ru.

Домены в именах отделяются друг от друга точками, например vrn.fio.ru. В имени может быть различное число документов, но практически их не больше пяти.

Доменное имя, в отличие от IP – адреса, читается слева направо. Самым первым стоит имя реального компьютера.

Например, доменный адрес, адрес издательства ОЛМА-ПРЕСС имеет вид www.olma-press.ru. Здесь www – обозначение Всемирной паутины (World Wide Web); далее следует адрес сайта пользователя (olma-press), и, наконец, домен ru показывает, что мы имеем дело с сетью Интернета в России.

И наконец, третья разновидность адресов в Интернете – полное описание местонахождения документа в сети - URL - адрес (Universal resource locator).

URL – адрес всегда начинается с указания протокола, который должна использовать система для доступа к документу (напомним, что протокол – совокупность правил, регламентирующих работу системы с тем или иным видом сервиса Интернета. Для работы с WWW –документами разработан специальный протокол – Hyper Text Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста) – http .

Типичные URL выглядят так: http://WWW.nwpi.ru - информация о Северо-Западном государственном заочном техническом университете.

Для поиска информации в Интернеет используются разнообразные поисковые системы – их более двух десятков: каталоги (YAHOO, LIST.RU, NAROD.RU, YANDEX.RU и другие), всемирные поисковые системы (GOOGLE, ALTAVISTA), российские поисковые системы (ЯНДЕКС, RAMBLER, АПОРТ) и т. д. Для поиска нужной информации следует запустить браузер - программу, обеспечивающую доступ в WWW. Наиболее популярны браузеры Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer. В России более используемым является Internet Explorer.

После входа в Интернет в поле Адрес задайте адрес поискового сервера, например: http://www.Rambler.ru. В окне поискового сервера Rambler щелкните по кнопке Помощь для получения подсказки. Изучив справочную информацию, в окне Поиск задайте ключевое слово, например Математика и щелкните по кнопке Найти. После поиска в окне Rambler будет выведен список найденных Web - страниц. Щелкнув на самой верхней ссылке, перейдите к документу, расположенному в Интернете. После этого в окне Web -браузера откроется Web -страница с указанным документом.

8.2.3. Электронная почта

Электронная почта является первой службой сети Интернета - они появились одновременно – и наиболее используемой [1]. Эта служба обеспечивает пересылку любых документов. Чтобы воспользоваться ее услугами, нужны четыре вещи:

• Вход в Интернет;

• Наличие собственного адреса электронной почты пользователя;

• Наличие связанного с этим адресом «почтового ящика», через который будет происходить обмен почтой;

• Специальная программа для работы с электронной почтой.

Каждый подключенный к Интернету пользователь автоматически получает электронный почтовый адрес. На сервере, к которому происходит подключение, создается электронный «почтовый ящик» (папка на жестком диске). Все сообщения от других пользователей, поступившие на Ваш адрес, накапливаются в этом ящике до физического соединения с сервером. Как только оно произойдет, все содержимое ящика переместится в папку Входящие на жестком диске. Аналогичным образом происходит и отправка почты. При соединении с почтовым сервером происходит автоматическая пересылка сообщений, скопившихся в папке Исходящие.

В системе Windows для работы с электронной почтой служит стандартная программа Outlook Express . Как и любой интернетовский адрес, адрес электронной почты состоит из нескольких частей: та, что слева – Ваше имя или псевдоним, под которым Вы зарегистрированы у провайдера. Дальше следует знак @, называемый «собакой», а после него – имя того сервера или домена, к которому Вы прикреплены. Например, адрес электронной почты кафедры «Информатика» СЗТУ – Informatica@nwpi.ru.

Как правило, все почтовые программы имеют на основной панели инструментов кнопку, соответствующую команде Создать сообщение. После появления этой команды необходимо ввести следующую информацию:

• Кому – электронный адрес получателя;

• Тема - тему письма;

• Содержание – текст самого письма.

В заключение необходимо нажать кнопку, соответствующую команде Отправить сообщение.

Большинство почтовых программ предлагают возможности по формированию адресной книги и присоединения к письму файла.

Рассмотрим получение электронного письма с помощью почтовой программы Outlook Express. Для этого запустим программу на рабочем столе (для получения почтового сообщения необходимо сначала соединиться с Интернетом). Чтобы произвести доставку почты с почтового сервера на свой компьютер, щелкните по кнопке Доставить почту на панели инструментов в верхней части окна. После этого все сообщения, хранящиеся в вашем почтовом ящике, будут переданы на компьютер получателя и помещены в папку Входящие. Для раскрытия этой папки дважды щелкните по ее имени в левой части окна.

Заключение

Итак, Вы завершили работу над курсом информатики. Теперь вы сумеете осоздать любой текстовый документ, сохранить и обработать информацию в электронной таблице, разработать свою базу данных и организовать поиск нужной информации в Интернете.

Если до работы с этой дисциплиной Вы были уже достаточно опытным пользователем компьютера, то наверняка получили новые знания о великолепных возможностях табличных процессоров Excel и Calc, о методах и способах решения инженерных, экономических и управленческих задач с применением современных средств информационных технологий.

Можете не сомневаться – полученные Вами знания пригодятся при изучении других дисциплин на более высоком уровне, с применением современных технологий и средств в учебном процессе и в Вашей дальнейшей профессиональной деятельности! Успехов!