Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции_ОЗО_ИНФОРМАТИКА

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
2.03 Mб
Скачать

21

Пример: задача вычисления факториала с использованием трех видов циклов. n – число, факториал которого надо найти

f – очередное значение факториала i – очередной множитель

21

22

Технологии баз данных

Для компьютерных технологий, данные – это информация в цифровом виде, зафиксированная каким-либо образом, удобном для хранения, обработки и передачи с помощью компьютера.

База данных–поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области, находящаяся в виде файла(ов) на винчестере или различного рода носителях.

База данных — это информационная модель предметной области, совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные (файлы) хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для решения задач.

СУБД программа, с помощью которой реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, а также доступ к ним, поддержка их в актуальном режиме.

Характеристиками СУБД являются:

производительность;

обеспечение целостности данных на уровне баз данных;

обеспечение безопасности данных;

возможность работы в многопользовательских средах;

возможность импорта и экспорта данных;

обеспечение доступа к данным с помощью языка SQL;

возможность составления запросов;

наличие инструментальных средств разработки прикладных программ.

Известны три типа моделей описания баз данных:

иерархическая;

сетевая;

реляционная.

Иерархическая модель предполагает, использование для описания базы

данных древовидных структур, состоящих из определенного числа уровней. Такая модель реализует отношения «один ко многим». В иерархической модели

имеется один корневой узел (корень дерева). Он находится на самом верху модели. В иерархической модели должно соблюдаться правило: каждый порожденный узел не может иметь больше одного порождающего узла; в структуре может быть только один непорожденный узел (корень).

На верхнем уровне отображается информация в целом по поставщикам (П), на втором уровне – о конкретных поставщиках П1, П2, П3, на третьем уровне – о товарах, которые могут поставлять конкретные поставщики

22

23

 

 

 

 

П

 

 

 

П1

 

 

П2

 

П3

Т1

Т2

Т3

Т1

Т3

Т2

Т3

Иерархическая модель базы данных Сетевая модель описывает элементарные данные и отношения между ними в

виде ориентированной сети. Это такие отношения между объектами, когда каждый порожденный элемент имеет более одного исходного и может быть связан с любым другим элементом структуры.

База данных, описываемая сетевой моделью, состоит из областей (области — из записей, а записи — из полей). Недостатком сетевой модели является ее сложность, возможность потери независимости данных при реорганизации базы данных. При появлении новых пользователей, новых приложений и новых видов запросов происходит рост базы данных, что может привести к нарушению, логического представления данных.

Сетевая модель данных реализует возможность связи любого элемента структуры с любым другим ее элементом.

П1

П2

П3

Т1

Т2

Т3

Реляционная модель данных основывается на понятии отношение (relation).

Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (поля). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру, состоит из значений полей и содержит информацию об одном подобъекте какого-либо информационного объекта (человека, явления, сущности, системы и пр.). Например, таблица может содержать сведения о группе обучаемых, о каждом из которых известны следующие характеристики: фамилия, имя, отчество, пол, возраст и т.д.

Система управления базами данных (СУБД) – комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели представления данных (модели данных).

СУБД ACCESS

Microsoft Access в настоящее время является одной из самых популярных среди настольных (персональных) программных систем управления базами данных. Microsoft Access – это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или компактной группы пользователей и предназначенное для использования на персональном компьютере.

23

24

Программа Access ориентирована на создание настольных и клиент-серверных приложений и является удобным визуальным средством создания и управления реляционными базами данных с интуитивно понятным интерфейсом и простотой использования.

Объекты СУБД Access

В СУБД объектами называется все, что может иметь имя. Базы данных Microsoft Access могут содержать следующие объекты: таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули. Разработка базы данных предполагает создание этих объектов.

Таблицы - это основные объекты любой базы данных. В таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе.

Запросы - это объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких базовых таблиц и других запросов. В запросе можно указать условие, которым должны удовлетворять данные. Благодаря этому запрос позволяет из большого массива информации, хранимой в базе данных, извлекать только нужные данные. Можно создавать запросы на выборку, обновление, удаление или на добавление данных.

Формы – это объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы используются для того, чтобы реализовать требования заказчика по представлению данных из таблиц и запросов.

Отчеты – это объект, предназначенный для создания документа, который в последствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения. Отчет можно просмотреть на экране.

Макросы – это объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые будут выполняться в ответ на определенные события.

Модуль – это объект, содержащий программу на Visual Basic, которая может разрабатываться пользователем для реализации нестандартных процедур.

24

25

Локальные сети

Компьютерная сеть — система двух или более компьютеров, связанных каналами передачи информации. Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.

Рабочая станция – аппаратура (компьютер), которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.

Сервер – высокопроизводительный узловой компьютер или программа, обрабатывающие запросы пользователей.

Клиент – рабочая станция или программа, посылающая запросы серверу для обработки.

Модель «клиент-сервер» – схема взаимодействия компьютеров друг с другом. Клиент посылает запрос серверу, сервер обрабатывает его и возвращает результат клиенту.

Протокол – набор правил, определяющий принципы обмена данными между компьютерами.

Коммутация пакетов – необходимые для передачи данные разбиваются на части. К каждой части присоединяется заголовок, содержащий полную информацию о доставке пакета по назначению.

Трафик – поток данных, передаваемый через компьютерную сеть. Маршрутизатор – устройство, управляющее потоками данных в сети.

Маршрутизатор выполняет функции регулировщика движения на перекрестке.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

территориальная распространенность;

ведомственная принадлежность;

скорость передачи информации;

тип среды передачи;

Физическая передающая среда КС.

Физическая передающая среда представлена в локальных сетях тремя типами кабелей:

1. Витая пара (состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешёвый тип кабеля,);

Основным недостатком является небольшая длина луча (до 100 м).

2.Коаксиальный кабель на срезе представляет собой совокупность изолированной центральной жилы (проводника) и окружающей ее защитной металлической оплетки, обеспечивающей высокую помехозащищенность от внешних электромагнитных полей.

3.оптоволоконный кабель характеризуется высокой скоростью передачи (до 1000 Мбит/с) и большой длиной луча (до сотни км), однако, в то же время, он является наиболее дорогим решением по стоимости как оборудования, так и монтажа, а также требует сложных переходных (стыковочных) устройств для преобразования электрических сигналов в световые и обратно.

Классификация сетей

25

26

Компьютерные сети можно классифицировать по следующим признакам:

по территориальной распространенности

по принадлежности

по скорости передачи

по типу среды передачи

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – LAN (Local Area Network) –

совокупность компьютеров и каналов связи, объединяющих компьютеры в структуру с определённой конфигурацией, а также сетевого программного обеспечения,

управляющего работой сети. Объединяет компьютеры, расположенные в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2,5 км.

26

27

Региональная сеть – компьютерная сеть в пределах одного региона.

Глобальная сеть – WAN (Wide Areа Network). Объединяет компьютеры, расположенные в разных зданиях, находящихся на значительных расстояниях друг от друга: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах. Глобальную компьютерную сеть еще называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. «tele» - далеко и лат. «comunicato» - связь).

Локальные вычислительные сети. Топология сетей.

Топология сетей – это геометрическая схема соединений узлов сети (рабочих станций). HUB – устройство, к которому подключаются сетевые кабели от каждого узла сети.

Шинная топология

Для шинной топологии характерно:

Дешевое оборудование, в качестве среды передачи используется коаксиальный кабель.

Сети на базе этой топологии очень легки в монтаже.

На концах «шины» устанавливаются специальные заглушки, называемые «терминаторами».

Данные от передающего компьютера одновременно поступают на все компьютеры сети, однако их воспринимает только тот компьютер, адрес которого указан в передаваемом сообщении. В любой момент времени осуществлять передачу данных может только один компьютер.

Топология является ненадежной, так как при обрыве среды передачи вся сеть перестанет работать. При повреждении связи одного компьютера с общей шиной, этот компьютер отключается от сети, но вся сеть работает.

Кольцевая топология

Для кольцевой топологии характерно:

27

28

Компьютеры поочередно подключаются друг за другом и образуют замыкающееся кольцо.

В топологии Кольцо повторители сигналов (репитеры) с помощью соединительных кабелей связаны в единую однонаправленную замкнутую цепь. К каждому из повторителей подключено по одному компьютеру.

Топология Кольцо обеспечивает равенство компьютеров, позволяет наращивать их число, однако последовательный характер обслуживания значительно снижает быстродействие сети, а выход из строя одного из повторителей приводит к остановке работы сети в целом.

В настоящее время топология Кольцо используется очень редко.

Самые скоростные сети.

Звездообразная топология:

Самая современная и надежная схема для построения локальных сетей.

При выходе из строя одного участка среды передачи, сеть будет продолжать работать.

Центром сети является специальное устройство: HUB или SWITCH, с которым соединяются компьютеры сети посредством отдельных линий связи. Данные между компьютерами передаются через центральный узел.

В качестве среды передачи используется «витая пара».

Ячеистая топология

Сетевые диски, папки – это диски, папки другого компьютера сети, которые данный компьютер воспринимает как своё дополнительное внешнее устройство.

28

29

Глобальная компьютерная сеть Internet

Возникновение Интернет

В 1967 году для создания сети передачи данных было решено использовать разбросанные по всей стране компьютеры ARPA (Advanced Research Project Agency - агентство передовых исследовательских проектов США), соединив их обычными телефонными проводами. В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций.

Цель: изучение того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения, помощь исследователям в обмене информацией.

1969 г. –связаны главные научные центры (4 узла):

университет в Юте,

Стэндфордский университет,

UCLA (University of California at Los Angeles) - Калифорнийский Университет в Лос-Анжелесе

UCSB от University of California at Santa Barbara Калифорнийский Университет в

Санта-Барбаре

1971 г. – 15 узлов Net

Фактически днем рождения Интернет, как сети, объединяющей ГКС является 1

января 1983 года.

Эта дата знаменательна принятием единых Протоколов Обмена Данными - TCP/IP

(Transfer Control Protocol / Internet Protocol).

Протокол в данном случае — это, образно говоря, «язык», используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол.

В2007 году количество пользователей Интернета достигло 1,15 миллиарда человек, в России - 28,7 млн человек.

Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет - адрес.

Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме:

IP - адрес

DNS – адрес

Всовременной сети Интернет используется IP (Internet Protocol) четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 84.42.63.1. Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов.

DNS - адрес

IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные

29

30

сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены).

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — это система, позволяющая преобразовывать символьные имена доменов в IP-адреса (и наоборот) в

сетях TCP/IP.

Домен — определённая зона в системе доменных имён (DNS) Интернета, выделенная какой-либо стране, организации или для иных целей.

Например: www.tours.ru

Доменное имя содержит, как минимум, две части, разделённые точкой. Самая правая часть является доменом верхнего уровня (например, для адреса www.tours.ru домен верхнего уровня — ru).

Доменное имя служит для адресации узлов сети Интернет и расположенных на них сетевых ресурсов (веб-сайтов, серверов электронной почты, сетевых сервисов) в

удобной для человека форме.

Первоначально существовало шесть доменов первого уровня, как-то:

com - коммерческие организации

edu - учебные и научные организации

gov - правительственные организации

mil - военные организации

net - сетевые организации разных сетей, телекоммуникаций

org - другие организации

Все домены первого уровня условно делятся на две группы:

домены общего пользования (com, net, org, info, biz и др.) и

национальные домены, выделяемые для конкретной страны или региона (ru, uk, de

и др.)

28 августа 1990 года профессиональная научная сеть, выросшая в недрах

Института атомной энергии им. И. В. Курчатова и ИПК Минавтопрома и

объединившая ученых-физиков и программистов, соединилась с мировой сетью Интернет, положив начало современным российским сетям. 19 сентября 1990 года был зарегистрирован домен первого уровня .su в базе данных Международного информационного центра InterNIC. В результате этого Советский Союз стал виден всему интернетовскому миру. 7 апреля 1994 года в InterNIC был зарегистрирован уже именно российский домен .RU. С этого момента существование Интернета в Российской Федерации было заверено официально на международном уровне.

Услуги Интернет

WWW

Многочисленные пересекающиеся связи между документами WWW компьютерной паутиной охватывают планету - отсюда и название World Wide Web (сокращенно WWW или Web). Представление информации в WWW основано на возможностях гипертекстовых ссылок.

Гипертекст - это текст, в котором содержаться ссылки на другие документы.

Это дает возможность при просмотре некоторого документа легко и быстро переходить к другой связанной с ним по смыслу информации, которая может быть

30