- •Введение.
- •1. Основы информационных технологий.
- •1.1. Базовые понятия
- •1.1.1. Информация и данные
- •1. Определение из фундаментального курса «Информатика» под редакцией с.В. Симоновича.
- •2. Определение, приведенное в толковом словаре компании Microsoft.
- •1.1.2. Информационные технологии
- •1. Прикладные (внешние) направления.
- •2. Служебные (внутренние) направления.
- •1.1.3. Информационные системы
- •1.1.4. Информационные ресурсы
- •3. Обработка запроса клиента и выдача ему результата в виде ранжированного (расположенного по номерам) списка веб-страниц.
- •1.2. История информатики
- •1.2.1. Этапы развития информационных технологий.
- •1. Ручной этап.
- •2. Механический этап.
- •3. Электромеханический этап.
- •4. Электронный этап.
- •1.2.2. Современное состояние
- •1. Появление персональных компьютеров (пк).
- •2. Появление операционных систем (ос) с графическим интерфейсом.
- •3. Появление сети Интернет.
- •1.3. Классификация эвм по мощности и месту в информационных системах.
- •1.4. Архитектура пк
- •1.4.1. Аппаратные платформы
- •1.4.2. Операционные системы
- •2. Представление данных в компьютере
- •2.1. Арифметические основы эвм
- •2.1.1. Системы счисления
- •2.1.2. Кодирование данных в компьютере
- •2.2. Аналоговый и цифровой сигналы
- •2.2.1. Преимущества цифровых технологий
- •1. Искажения аналогового сигнала за счет помех невосстановимы, цифровой сигнал и при помехах позволяет передать информацию полностью без искажений.
- •2. Точность измерения аналогового сигнала определяется техническими возможностями аппаратуры. Точность задания цифрового сигнала от характеристик аппаратуры зависит очень слабо.
- •2.2.2. Оцифровка аналогового сигнала
- •Дискретизация
- •Кодирование
- •Квантование
- •2.3. Кодирование текстовых данных
- •2.3.1. Системы кодировки текста Имеется две системы кодировки: на основе ascii и Unicode.
- •2.3.2. Текстовые форматы.
- •2.4. Кодирование графических данных
- •2.4.1. Кодовые цветовые режимы.
- •2.4.2. Цветовые модели
- •2.4.3. Растровая и векторная графика
- •2.4.4. Форматы графических файлов.
- •2.4.5. Трехмерная (3d) графика.
- •2.5. Кодирование звуковых данных
- •2.5.1. Цифровая запись звука.
- •2.5.2. Компьютерный синтез звука.
- •2.6. Кодирование числовых данных
- •2.6.1. Целочисленные типы.
- •2.6.2. Вещественные типы.
- •2.7. Логические основы построения эвм
- •3. Программная конфигурация персонального компьютера
- •3.1. Классификация программного обеспечения
- •3.2. Программы базового уровня
- •3.3. Служебные программы
- •3.3.1. Средства диагностики и контроля
- •3.3.2. Служебные программы Windows
- •3.3.3. Файловые менеджеры
- •3.3.4. Средства сжатия данных (архиваторы)
- •3.4. Приложения Microsoft Office
- •4. Информационные системы
- •3.3.2. Системы управления базами данных (субд).
- •4. Устройство компьютера
- •4.1. Системный блок пк
- •4.1.1. Материнская плата
- •4.1.2. Подключение периферийных устройств
- •2. Lpt, порт построчного принтера.
- •3. Usb (Universal Serial Bus), универсальная последовательная шина.
- •4. Fire Wire, другое название ieee 1394.
- •4.1.3. Процессор
- •4.2. Виды цифровой памяти
- •4.2.1. Энергозависимая память
- •4.2.2. Память на магнитных дисках
- •4.2.3. Память на компакт-дисках
- •4.2.4. Флэш-память
- •4.3. Устройства ввода данных
- •4.3.1. Клавиатура
- •4.3.2. Устройства манипуляторного типа
- •4.3.3. Сканеры Планшетные сканеры.
- •Ручные сканеры.
- •Барабанные сканеры.
- •4.4.4. Цифровые фото- и видеокамеры
- •4.4.5. Графические планшеты (дигитайзеры)
- •4.4. Устройства вывода данных
- •4.4.1. Мониторы
- •Электроннолучевые мониторы
- •Жидкокристаллические мониторы
- •Плазменные панели.
- •4.4.2. Видеокарты
- •4.4.3. Принтеры
- •4.4.4. Плоттеры
- •4.5. Устройства обмена данными
- •4.5.1. Звуковая карта
- •4.5.2 Модемы и сетевые карты
- •4.5.3. Факсимильная связь на компьютере
- •5. Компьютерные сети. Интернет
- •5.1. Уровни сетевого соединения
- •7. Прикладной
- •5.2. Локальные сети
- •5.2.1. Администирование в локальных сетях
- •6 Уровень – представления.
- •5 Уровень – сеансовый.
- •5.2.2. Топология локальных сетей и передача данных
- •5.2.3. Каналы связи в локальных сетях
- •2 Уровень – канальный.
- •1 Уровень – физический.
- •5.3. Глобальная сеть Интернет
- •5.3.1. Интернет на прикладном уровне
- •5.3.2. Уровни представления и сеансовый
- •5.3.3. Транспортные и сетевой протоколы
- •5.3.4. Каналы связи в Интернете
- •5.4. Службы Интернета
- •5.4.1. Всемирная паутина World Wide Web (www)
- •5.4.2. Поисковые системы
- •5.4.3. Электронная почта
- •5.4.4. Протоколы передачи файлов
- •5.4.5. Другие службы
- •6. Информационная безопасность
- •6.1. Правовое обеспечение информационной безопасности
- •6.2. Организационные меры защиты информации
- •6.2.1. Угрозы информационной безопасности
- •6.2.2. Защита информации от преднамеренных действий
- •6.2.3. Резервное копирование.
- •6.3. Безопасность при работе в Интернете
- •6.3.1. Использование электронной почты.
- •6.4. Компьютерные вирусы и защита от них
- •6.4.1. Классификация вирусов.
- •6.4.2. Программы обнаружения вирусов и защиты от них
- •6.4.3. Использование современных антивирусных программ
- •6.5. Шифрование данных.
- •6.5.1. Основные понятия.
- •6.5.2. Шифрование данных в Интернете
- •6.5.3. Шифрование в Windows xp
- •5.5.3. Электронные таблицы.
4.5.3. Факсимильная связь на компьютере
5. Компьютерные сети. Интернет
5.1. Уровни сетевого соединения
Компьютерная сеть образуется при физическом соединении двух и более компьютеров.
Для создания любой сети необходимо обеспечить следующее:
1. Совместимость оборудования по электрическим и механическим характеристикам.
2. Совместимость информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных.
Решение этих задач заключается в стандартизации параметров. Существует единая стандартизация на международном уровне в рамках модели OSI – Model of Open System Interconnections, модель взаимодействия открытых систем. Открытая система – это та, у которой есть средства взаимодействия с другими системами. Это может быть и отдельный компьютер, и локальная сеть.Соответственно закрытая система …Модель основана на предложенияхISO – Internatoinals Standards Organisation, Международная организация по стандартизации.
Согласно эталонной модели ISO/OSI, архитектуру сетей рассматривают по уровням, всего различают семь уровней.
Разбиение на уровни – это не просто классификация ради классификации. Смысл разбиения состоит в разделении сложной задачи на несколько этапов. На каждом этапе вводятся свои протоколы, и на каждом этапе к данным добавляется свой заголовок – служебная информация, необходимая для реализации протокола этого этапа.
Заголовки верхних уровней нижними не воспринимаются, они «прозрачны» для нижних уровней. Изменения одного из уровней не влечет за собой изменений в других уровнях, то есть уровни в широких пределах независимы друг от друга. Можно модернизировать протокол одного из уровней, и это не будет сказываться на остальных. Задача установления связи существенно облегчается и упрощается.
Какие же различаются уровни? Будем идти от последнего к первому, так будет понятнее.
Данные
Заг. 1
Заг. 2
Заг. 3
Заг. 4
Заг. 5
6. Представления Данные 5. Сеансовый Данные 4. Транспортный Данные 3. Сетевой Данные 2. Канальный Данные 1. Физический Данные Заг. 1 Заг. 1 Заг. 1 Заг. 1 Заг. 1 Заг. 2 Заг. 2 Заг. 2 Заг. 2 Заг. 3 Заг. 3 Заг. 3 Заг. 4 Заг. 4 Заг. 57. Прикладной
7. Прикладной уровень.На этом уровне мы с помощью прикладных программ читаем, смотрим, прослушиваем то, что к нам поступило. Или наоборот – печатаем, рисуем, играем и т.д. Важно, что здесь мы работаем с информацией в ее конечном виде, и на этом уровне не нужно вообще никаких знаний о том, как работает компьютер. Достаточно знать самые простые функции прикладных программ.
6. Уровень представления.Это уровень операционной системы. Здесь мы имеем дело не с текстом, графикой или звуком, а с файлами, размещенными в папках на тех или иных носителях: жестких, гибких, компакт дисках. Находятся эти носители на компьютере пользователя или на других компьютерах, участвующих в сети. Здесь нет принципиальной разницы, на нашем компьютере находится информация или на чужом – просто имеются разные адреса. Файлы имеют разные форматы: текстовые (txt,doc,rtf), графические (tif, jpg, gif и др.), звуковые (например mp3, wav) относящиеся к программному обеспечению (exe,dllи другие) и многие другие форматы. Мы все эти файлы можем просматривать, перемещать, копировать, удалять и т.д.
Заголовок 1 – не что иное, как адрес файла в сети, например URLадрес Интернет-страницы.
5. Сеансовый уровень. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на выход в сеть и на те или иные ресурсы, имеющихся на объединенных в сеть компьютерах. Это единственный уровень, без которого можно обойтись. Он возникает только при ограничении доступа к информации. На сетевом уровне информация зашифровывается, снабжается ключами и паролями. Доступ получает только тот, кто назовет пароль или обладает средствами расшифровки. Может быть защищено право доступа к определенным файлам, или к определенному компьютеру, или право входа в компьютерную сеть.
Заголовок 2 – это пароли, шифра, ключи, если они есть.
4. Транспортный уровень. На транспортном уровне документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети. Все протоколы транспортного уровня используют пакетную форму передачи данных. То есть, файл нарезается на пакеты величиной, например, 500 байт или 1,5 кбайт(как будто колбаса на дольки). Еще такие пакеты называются датаграммы. На датаграмме ставится метка – адрес файла и ее местоположение в файле На рисунке – заголовок 3), после чего каждая такая датаграмма путешествует по сети самостоятельно. На принимающем компьютере из пришедших пакетов файл собирается.
Самый распространенный транспортный протокол называется TSP (Transfer Control Protocol – Протокол управления передачей). Это основной протокол Интернета, на нем в Интернете передается подавляющее большинство информации. Большинство локальных сетей сейчас тоже основаны на протоколеTSP. Однако помимоTSPв настройкахWindowsможно найти протоколыNetBEUI, илиIPX/SPXсовместимые, они нужны для локальных сетей определенного типа. В Интернете используется также протоколUDP.
3. Сетевой уровень. Определяет маршрут движения информации в сети. Если на транспортном уровне определяетсякак передаватьинформации, то на сетевом определяетсякуда передаватьинформацию.
На уровне сетевого соединения каждый компьютер имеет свой номер и для того, чтобы на этот номер попасть, нужно пройти определенный маршрут. Для локальной сети, не имеющей связи с Интернетом, эти номера, или адреса компьютеров в принципе могут быть произвольными, а маршрут зависит от способа соединения компьютеров в сети (подробнее об этом – позднее).
В Интернете существует только один сетевой протокол – IP (Internet Protocol), и другого быть не может. При наличии другого протокола Интернет перестает быть Интернетом, а превращается в нечто иное. На локальные сети, которые планируется непосредственно подключать к Интернету ставятся специальные адреса, выделенные в Интернете для местных сетей, тогда при соединении не возникает конфликтов.
Здесь нужно усвоить, что адреса сетевого уровня не имеют ничего общего с адресацией файловой системы. Например, у любой страницы в Интернете есть имя типа:
www\rambler.ru\vasia\masha\story017.html
В локальной сети каждый файл тоже имеет свой адрес:
Comp520-10\C\Work\Работа№5
Все эти имена не имеют отношения к 3-му уровню, это 6-й уровень – уровень представления, где есть файлы, папки, жесткие диски и прочее. IPадрес сетевого уровня – это совокупность 4-х цифр в диапазоне от 0 до 255, например:
195.38.126.10
2.Уровень соединения или канальный уровень. Здесь цифровые данные компьютера преобразуются в сигналы, циркулирующие в том канале связи, который имеется в данной сети. Возможны различные виды связи:
Через модем по аналоговым кабельным линиям телефонной связи.
Через сетевые карты по цифровым кабельным линиям связи.
Беспроводная связь в радиочастотном диапазоне (на небольшие расстояния, в том числе и через стены).
Беспроводная связь с помощью инфракрасных лучей (невидимый луч, на пути которого не должно быть помех);
Через волоконно-оптические кабели – это стеклянный кабель, по которому движутся световые лучи, он многократно превосходит металлический кабель по скорости, надежности, невосприимчивости к помехам и другим свойствам. Но такой кабель дорог, требует спец. аппаратуры и применяется для крупных линий связи, а не для персональных компьютеров.
Через линии спутниковой связи – естественно, это связь с удаленными источниками, и она тоже стоит дорого, не для рядового пользователя.
Возможны и другие варианты. Общим является то, что в каждом из видов связи имеется свой постоянный сигнал, который стандартным образом модулируется так, что в нем оказывается закодирована передаваемая информация. В случае любой природы связи – от телефонной до спутниковой на выходе из шестого уровня пакеты данных представлены уже не байтами, а электромагнитными сигналами другой физической природы, в которых закодированы наши байты.
Например, аналоговый сигнал телефонной линии может быть подвергнут амплатудной частотной и фазовой модуляциям.
Выходной цифровой сигнал
Сигнал в канале связи
Амплитудная модуляция
Частотная модуляция
Фазовая модуляция
На практике, для того, чтобы повысить производительность телефонной линии, в современных модемах реализуются все три вида модуляции.
1. Физический уровень. На этом уровне существуют электромагнитные сигналы той физической природы, для которых предназначена конкретная линия связи. Сигналы перемещаются от компьютера к компьютеру. В пути физическая природа сигналов может меняться, если будем меняться линия связи.