Основы информатики

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 151

использовать их непосредственно в Delphi-проектах, например, в мультипликации. Поэтому для демонстрации битовых рисунков в Delphi-программах и для создания ресурса таких образов файлы с выбранными изображениями следует преобразовать в bitmap-файлы, которые могут сохраняться и демонстрироваться в среде Delphi.

Ниже приведена программа с минимальным составом вызываемых утилит, считывающая фотографию здания Новгородского университета из файла NovSU.btm и записывающая еѐ в окно Image1 среды Delphi.

Form1.Image1.Canvas.Draw(10,20,bm); // Запись изображения в окно Image1 end;

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 152

Теперь битовый образ bm можно просто переписать и в модуль ресурсов, который подключается командой {$R Images res}, и в другие модули среды.

7.11. Базы данных

Универсальные базы данных. Такие обычно располагаются за пределами ПК и подключении к ним производится через серверы. Поэтому обычно их называют удалѐнными базами. К универсальным базам в составе программного обеспечения ПК относится, например, база ―Контакты‖, используемая электронной почтой. Некоторые из универсальных баз являются однонаправленными, то есть запись в не возможна.

Всистеме Delphi 2007 компоненты, обеспечивающие связь с однонаправленными БД, находятся на вкладках dbGo, dbExpress, InterBase и BDE. На вкладках DataControls и DataAcces располагаются компоненты, обеспечивающие отображение, а также запись и редактирование данных.

Вбольшинстве случаев обращение к редактируемым удалѐнным БД относительно сложно, в них нельзя хранить конфиденциальную информацию. Поэтому целесообразно научиться создавать свои базы данных на используемом ПК с удобной структурой и простым обращением к ним.

Создание приложений баз данных. Для создания локальных БД, то есть БД в составе интерфейса собственного компьютера, удобно воспользоваться консольными приложениями к проекту, на основе которые можно создавать библиотеку визуальных компонентов (VLC-приложения). Они имеют очень простую структуру:

unit MedStat; // Пример консольного приложения Медицинская статистика interface

var Nms,Nmso,Nmsx,Nds,Ndso,Ndsx,Nvs,Nvso,Nvsx,Ncmd,Ncmv,Ninv, SSP,OPG: array[1980..2015] of real;

Nrg,Ncmo,Ncmm,Nos: array[1975..2015] of real; FONum, OblNum: integer; IFS: array[2005..2006] of real;

procedure StatRuss; procedure StatNovObl;

procedure StatFedOkrugi(FONum: integer); procedure StatOblCS(OblNum: integer);

. . .

Названия консольные приложений (в данном случае MedStat) включаются в список вызываемых системных утилитов. Все глобальные переменные в приложении становятся глобальными и в основной программе. Повторение их в списке глобальных переменных основной программы является ошибкой.

При запуске рабочих процедур в процедуру FormActivate включаются и процедуры БД (см. п. 7.7.1).

7.12. Запуск проекта. Изменение названий проекта и приложений

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 154

для их отличия по аналогии с вариантом, приведѐнным на рис. 7.2, можно, например, добавить к их названиям приставки Pr_ и Un_ (но не Pr- и Un-, что является ошибкой).

7.13. Страничная организация документов и презентаций

Страничная организация материалов предусматривает задание номеров страниц на общем поле изображений. В редакторе презентаций Microsoft Power Point это делается на левом поле изображений, а в среде Delphi – на верхнем. Описываемая организация страниц позволяет просто переходить на нужную страницу.

Для решения рассматриваемой задачи прежде всего необходимо установить на форме поле контроля страниц TPageControl – с вкладки Win32 палитры инструментов (Tool Palette). Размеры этого поля не должны быть меньше размеров страниц, создаваемых обычно в окнах Image. Иначе некоторые части полей страниц будут неконтролируемыми.

Создание очередной страницы приложения выполняется с помощью щѐлчка правой клавишей мыши по полю TPageControl или по открытому (выбранному) значку (PageControl) в окне дерева проекта (Project Manager) – окно 4 на рис. 7.1. При этом в открывшемся окне следует выбрать New Page или Next Page. Параметры открывающегося поля страницы (TabSheet) и его имя устанавливаются с помощью Инспектора объектов. Для этого следует в окне Project Manager щѐлкнуть по квадрату данной страницы. При этом Object Inspector откроет вкладку еѐ элементов, в которой в правое поле Caption (заголовок) можно записать желаемый текст. Для выбора типа и размера шрифта этой записи следует нажать прямоугольную кнопку в правой части строки Font вкладки Events.

Практика показывает, что страничная организация приложений удобна для проведения презентаций, представления ряда документов, организации лабораторных работ с использованием ЭВМ.

Лабораторные работы по разделу 7

1.Ознакомление со средой Delphi 2007. Установка объектов на форму – 2 часа.

2.Разработка программы с арифметическим расчѐтом – 2 часа.

3.Подготовка двумерной сетки для вывода графиков – 2 часа.

4.Построение цветных графиков – 2 часа.

5.Вывод текста и графиков в буфер ОС Microsoft Windowsxp – 2 часа.

6.Разработка программы типа ―Светофор‖ – 4 часа.

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 155

7.Разработка простой анимационной программы – 2 часа.

8.Выполнение контрольного задания – 2 часа.

Контрольные вопросы по разделу 7

1.Определить понятия Типа и Объекта в системе Delphi. В какой чаcти программы они указываются: в начале, в середине или в конце?

2.Какой вариант развития системы Delphi считается наиболее перспективным и почему?

3.Какие функции выполняет процедура активизации формы? Можно ли всю программу выполнить только на основе этой процедуры?

4.Какие функции выполняет утилита ClipBrd?

5.Запишите команду (оператор) округления вещественного числа с тремя знаками после запятой до числа с одним знаком после запятой.

6.Какой формат задания цветов используется в средах Delphi?

7.С какого символа начинается код нестандартного цвета?

8.Как в среде Delphi устанавливаются параметры объектов, выставляемых на форму?

9.Как в среде Delphi можно создать локальную базу данных?

10.Какие объекты в системе Delphi относятся к типу TBitmap?

11.Какую структуру имеет типовая программа в среде Delphi?

12.Каким образом изображения из среды Delphi выводятся в буфер ОС MS Windows?

13.Составление программ, выполняющих:

−рисование простых фигур и их раскрашивание;

−нахождение вещественных корней нелинейных алгебраических уравнений;

−вычерчивание графиков;

−рисование таблиц и их заполнение.

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 156

8. ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Общие сведения. При объединении двух и более компьютеров образуется структура, получившая название компьютерная сеть или просто сеть. В общем случае для таких сетей необходимо дополнительное сетевое аппаратное и сетевое программное обеспечение. Основной задачей при создании сетей является обеспечение совместимости программных и аппаратных средств (по системе кодирования, по формату данных, по электрическим и по механическим характеристикам оборудования – 4 параметра).

Простейшее соединение двух компьютеров называется прямым соединением. При прямом соединении дополнительных аппаратных и программных средств не требуется. В операционной система Windowsxp для этой цели предусмотрен Мастер новых подключений (Путь к мастеру: Программы / Стандартные / Связь / Мастер новых подключений / Установить прямое подключение к другому компьютеру). В ОС Windows Vista для этого в меню Стандартные программы имеется раздел Подключение к удалѐнному рабочему столу. Порты ввода-вывода используются стандартные.

Все компьютерные сети имеют основное назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Например, можно иметь общий компьютер с увеличенной ѐмкостью жесткого диска (файловый сервер), на котором все пользователи хранят свои архивы. Аналогично на таком компьютере могут храниться и большие информационные и программные ресурсы.

В первых сетях для связи использовались кабельные каналы. В настоящее время всѐ шире используются радиоканалы, в том числе спутниковые. Информация передаѐтся параллельными 8-разрядными кодами с частотной кодировкой бит. Основные проблемы такой передачи заключаются в повышении помехозащищѐнности каналов, а в ряде случаев и в защите от ‖утечки‖ передаваемой информации.

8.1. Основы организации сетей

При создании сетей используют международные стандарты на алгоритмы и характеристики передаваемой информации, которые называются протоколами (аппаратные протоколы и программные протоколы). Функции поддержки протоколов выполняют аппаратные средства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов).

Существующие сети разделяют (классифицируют) по трѐм признакам. Во-первых, сети разделяют на локальные (сети университета, завода и др.) и

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 157

глобальные (всемирная сеть, сеть системы обороны страны и пр.). Во вторых, сети делят на открытые (доступные для всех пользователей) и закрытые (например, банков, военных организаций и т.д.). Система Интернет является глобальной и открытой. В третьих, сети разделяют по их топологии: а) кольцо (прямые соединения соседних компьютеров), б) шина, в) звезда, то есть ядро, к которому подключены все остальные ПК, и г) нерегулярная (бессистемная) структура.

Глобальные сети обычно являются нерегулярными, а локальные сети, как правило, являются кольцевыми или шинными.

Иногда бывает необходимо соединить две существующие сети. Если эти сети совместимы, то их можно соединить с помощью устройства связи, которое называется мостом. Мост – это прямое соединение магистралей. Если сети по своим характеристикам не совместимы, то для их объединения используется маршрутизатор (шлюз, router), который является компьютером, принадлежащим каждой из сетей, и осуществляет согласование их протоколов. Усечѐнным вариантом маршрутизатора является концентратор.

Международная сеть, состоящая из двух и более подсетей разной структуры, называется интерсетью. Internet – это глобальная всемирная (интернациональная) сеть. Примеры сетей приведены на рис. 8.1.

Интернет. В 1958 г. в США было принято решения о создании первой национальной сети глобального масштаба. Оно стало реакцией на запуск СССР

первого искусственного спутника Земли и на необходимость создания системы раннего оповещения о запусках ракет. Первой такой ведомственной глобальной сетью стала компьютерная сеть пентагона, заработавшая в 1964 году. Однако первые сети работали довольно неустойчиво. Поэтому второй датой рождении интернета считается 1983 год, когда была решена проблема устойчивой работы объединѐнных сетей. Такая работа стала возможной с разработкой и внедрением протокола интернета TCP/IP, который представляет собой совокупность

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 158

четырѐх уровней иерархии интернета и точное описание их взаимодействия

(TCP − Transmission Control Protocol – протокол управления передачей, IP – Internet Protocol).

Интернет является пространством, внутри которого всѐ время циркулирует информация. Всемирная паутина WWW означает World Wide Web {world – мир, wide – широко, web – паутина, сеть}. Со стороны интернета работу обеспечивают серверные программные средства – Web-серверы (сетевые серверы). Они используются для создания информационных сайтов и управления ими. В состав этих программных средств, в частности, входят текстовые и графические редакторы страниц интернета (рис.8.2 – для ОС WindowsXP).

Рис. 8.2. Организация доступа к ресурсам интернета с помощью браузера Internet Explorer 6.0

Настройку браузеров можно выполнить с помощью программы «Свойства обозревателя», войдя в неѐ через Панель управления или через значок «Сервис», появляющийся на экране при открытии обозревателя.

Электронная почта. Громадным достижением интернета возможность обмена информацией с помощью электронной почты. Передача информации осуществляется по 32-битовым адресам. Первые 16 бит задают адрес машины в локальной сети и пользователя. Эти биты могут записываться не полностью (автоматически дополняются нулями). Затем идет разделительный знак @. За ним следует домен {domain – именное место}, являющийся адресом (идентификатором) сервера сети. Последняя часть адреса – имя страны (2 буквы). Примеры:

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 159

Sergei.Fomin@novsu.ru Anna.Semina@mail.natm.ru

В этих примерах доменами являются novsu и mail.natm. Во втором случае домен состоит из двух частей. Вторая часть уточняет локальную сеть. Адрес машины в сети, имя пользователя и расширение домена назначаются системным администратором. Основная часть домена регистрируется в соответствующих организациях стран, управляющих глобальной сетью страны.

При обращении к сайтам организаций используется подобная система:

http://www.fepo.ru/ http://www.novsu.ru/

В приведѐнных примерах приставка http (hypertext transfer protocol) указывает на протокол передачи гипертекстовых файлов (hyper – греческое слово, означающее сверх, очень большой, в данном случае речь идет о текстовых файлах с закодированными изображениями, формулами и т.д.), то есть указывается на необходимость обращения к информационному серверу, имя которого следует за ним после разделителя //. В данном случае это − сервер Всемирной сети World Wide Web. Далее указывается домен (идентификатор сервера подсети). После разделителя / могут идти уточнения домена, соответствующие какимлибо разделам сайта.

Важным требованием к интернету является обеспечение надежности и защиты передаваемой информации. Для этой цели используются закрытые сети, пароли, электронные подписи, скрытая передача информации.

Протоколы интернета. Протокол — это совокупность правил, определяющих взаимодействие абонентов вычислительной системы (в нашем случае

— сети) и описывающих способ выполнения определенного класса функций. Говоря простым языком, протокол – это набор правил, по которым взаимодействуют компьютеры между собой.

Необходимость протоколов обусловлена тем, что в сети могут взаимодействовать компьютеры с самым разным программным обеспечением (операционными системами) и самым разным аппаратным устройством. Чтобы все подключенные к сети, компьютеры могли понимать друг друга, необходимы общие наборы правил. Такими наборами правил и являются протоколы. Для разного рода взаимодействий используются разные правила, а значит и разные протоколы.

Основным протоколом является протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Протокол Управления Передачей/ИнтернетПротокол). Именно на этом протоколе основана вся сеть Интернет. Если быть

Кирьянов Б.Ф. Основы информатики. 160

точными, TCP/IP − это не один, а два протокола: Протокол TCP − является транспортным протоколом, который обеспечивает гарантированную передачу данных по сети. Протокол IP − является адресным протоколом, который отвечает за адресацию всей сети. То есть благодаря использованию протокола IP каждый компьютер (устройство) в сети имеет свой индивидуальный адрес (IPадрес). По этим адресам и осуществляется передача данных.

Широко используемые в Интернете URL-адреса (Universal Resource Locator – универсальный указатель ресурса), такие как www.jandex.ru, www.novsu.ru и др. являются лишь словесными обозначениями IP-адресов. Сделано это для удобства, поскольку человеку проще запомнить словесный адрес, нежели числовой IP-адрес. Однако компьютеры работают только с числовыми адресами. Когда в командную строку браузера вводится URL-адрес, то он автоматически преобразуется в числовой IP-адрес. Обмен данными в Интернете осуществляется только по IP-адресам. За сопоставление словесных URL-адресов и числовых IP-адресов отвечает специальная служба интернета.

Существуют и другие протоколы, например: POP3, SMTP, Home и т.д. В последние годы появились протоколы, обеспечивающие мгновенные сообщения через интернет. Это – IRC (Internet Relay Chat – ретранслирующий интернет) и ICQ (Information Center Q…..). Стала возможной интернеттелефония.

Контрольные вопросы по п. 8.1:

1)В чѐм состоит недостаток передачи сообщений по локальной сети с топологией «кольцо»?

2)Администратор сети может добавить несколько расширений домена. Почему в этом случае для кодирования адреса сайта интернета хватает 32 разрядов?

3)В электронной почте первые 16 бит адреса задают конкретного адреса- та-пользователя севера. Но каждая буква кодируется 8 битами. Почему имена адресатов содержат не 2, а большее число букв? Как это реализуется?

4)Что такое протокол интернета? Какие функции он выполняет? Приведите примеры протоколов.

8.2 Базы данных компьютерных сетей (общие сведения)

Базами данных называют огромные массивы данных, организованные в табличные структуры. В данном параграфе речь идѐт об удалѐнных базах, то