Сетевая библиотекаСетевая библиотека

Информационные системы в экономике. Шпаргалка

Информационные системы в экономике. Шпаргалка
Автор: Ангелина Яковлева Жанр: Книги о компьютерах, книги по экономике Тип: Книга Издательство: Окей-книга Год издания: 2007 Цена: 49.90 руб. Просмотры: 7 Скачать ознакомительный фрагмент FB2 EPUB RTF TXT КУПИТЬ И СКАЧАТЬ ЗА: 49.90 руб. ЧТО КАЧАТЬ и КАК ЧИТАТЬ
Информационные системы в экономике. Шпаргалка Ангелина Витальевна Яковлева Настоящее издание поможет систематизировать полученные ранее знания, а также подготовиться к экзамену или зачету и успешно их сдать. Пособие предназначено для студентов высших и средних образовательных учреждений, обучающихся по специальности «Экономика». А. В. Яковлева Информационные системы в экономике. Шпаргалка 1 ВОЗНИКНОВЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ История создания человечеством различных приспособлений для облегчения вычислений насчитывает уже несколько столетий. В ходе развития компьютеров и компьютерных технологий можно выделить несколько значительных событий, определивших в свое время основные направления их дальнейшего развития: 1) 1640–е гг. – изобретение Б. Паскалем механического устройства, с помощью которого можно было складывать числа; 2) конец XVIII в. – создание Г. В. Лейбницем механического устройства, позволяющего не только складывать, но и умножать числа. 1946 г. считается годом изобретения первых универсальных электронных вычислительных машин (ЭВМ). В этом году американскими учеными Дж. Фон Нейманом, Г. Голдстайном и А. Бернсом была опубликована статья, в которой излагались основополагающие принципы создания универсальной ЭВМ. Уже в конце 40–х гг. начали появляться первые опытные образцы подобных машин, которые условно называются ЭВМ первого поколения. Эти ЭВМ были сконструированы на основе электронных ламп, уступая по своей производительности даже современным калькуляторам. В дальнейшем развитии ЭВМ выделяют следующие этапы: 1) второе поколение ЭВМ, связанное с изобретением транзисторов; 2) третье поколение ЭВМ, связанное с изобретением интегральных схем; 3) четвертое поколение ЭВМ, связанное с появлением микропроцессоров в 1971 г. Первые микропроцессоры были выпущены фирмой «Intel», что и стало толчком к разработке нового поколения персональных ЭВМ. Дальнейший выпуск и повсеместное внедрение персональных компьютеров было осуществлено фирмой «Apple Computer**, начавшей в 1977 г. выпуск персональных компьютеров «Apple». В связи с возникшим в обществе массовым интересом к персональным ЭВМ компания «IBM» (International Business Machines Corporation) приступила к созданию нового проекта персонального компьютера. Фирма «Microsoft» получила заказ на разработку программного обеспечения для этого компьютера. Проект был завершен в августе 1981 г., и новый персональный компьютер получил название IBM PC. Разработанная модель персональной ЭВМ произвела настоящую информационную революцию и очень быстро вытеснила с рынка все прежние модели персональных компьютеров на последующие несколько лет. Компьютер IBM PC положил начало выпуску стандартных IBM PC – совместимых компьютеров, составляющих большую часть современного рынка персональных компьютеров. Помимо IBM PC – совместимых компьютеров, существуют и другие разновидности ЭВМ, позволяющие решать задачи различной сложности во всевозможных областях человеческой деятельности. 2 КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Все современные электронные вычислительные машины можно классифицировать по следующим категориям: 1) компьютеры IBM PC ( персональные компьютеры) – это компьютеры, созданные для обработки небольших объемов информации. Этот вид компьютеров является наиболее распространенным на сегодняшний день. Персональные компьютеры используются дома, на предприятиях, в научных организациях и т.д. Доля IBM – совместимых компьютеров составляет большую часть современного рынка персональных компьютеров; 2) мэйнфреймы (большие ЭВМ) – это компьютеры, предназначенные для обработки больших объемов информации. Самый крупный производитель подобных ЭВМ – фирма IBM. Мейнфреймы характеризуются большой надежностью и высоким быстродействием; 3) супер–ЭВМ – это компьютеры, используемые для решения задач, требующих громадных объемов вычислений. Основные потребители супер–ЭВМ – военные, метеорологи, геологи и прочие ученые. Суперкомпьютеры делятся на четыре класса в зависимости от числа потоков команд и данных в соответствии с классической систематикой Флинна; 4) мини–ЭВМ – это компьютеры, которые занимают промежуточное положение между персональными компьютерами и мэйнфреймами. Они используются для решения тех задач, для которых производительности персональных компьютеров недостаточно, а также используются для обеспечения централизованного хранения и обработки информации. Обычно к мини–ЭВМ подключаются множество терминалов (дисплеев с клавиатурой) или персональных компьютеров для работы пользователей; 5) рабочие станции – это персональные компьютеры, младшие модели мини–ЭВМ, предназначенные для работы с одним пользователем. Обычно они имеют такую производительность, как у самых мощных персональных компьютеров, или больше в зависимости от той области задач, к которой они применяются; 6) компьютеры типа Macintosh – это единственная разновидность персональных компьютеров, не совместимых со стандартом IBM PC. С появлением в 90–х гг. для IBM pC – совмести–мых компьютеров очень удобных операционных систем с графическим интерфейсом (Windows XP, Windows NT, Wndows 98, ОБ/2), а также многочисленного прикладного программного обеспечения, компьютеры Macintosh фирмы «Apple» в значительной мере утратили все свои преимущества. Однако компьютеры Macintosh продолжают применяться в издательском деле, образовании, создании мультимедиа–программ и во многих других областях; 7) notebook (карманные компьютеры) – это небольшие компьютеры весом около 300—500 г. Обычно они работают на батарейках, и одного комплекта батареек им хватает на несколько десятков часов. 3 СТРУКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ В составе современного персонального компьютера (ПК) типа IBM PC можно выделить несколько основных компонент: 1) системный блок, который организует работу, обрабатывает информацию, производит расчеты, обеспечивает связь человека и ЭВМ. Системный блок ПК состоит из системной платы, динамика, вентилятора, источника питания, двух дисководов; 2) системная плата (материнская плата), которая представляет собой несколько десятков интегральных схем разного назначения. Основной интегральной схемой является микропроцессор, предназначенный для выполнения вычислений по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ПК. Быстродействие ПК взначительной мере зависит от скорости работы процессора; 3) память ПК, которая делится на внутреннюю и внешнюю: а) внутренняя (основная) память – это запоминающее устройство, которое напрямую связано с процессором и предназначено для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Внутренняя память делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память. Оперативная память служит для приема, хранения и выдачи информации. Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации; б) внешняя память (ВЗУ) – это устройство, предназначенное для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств ПК; 4) аудио–плата (аудиокарта), которая предназначена для воспроизведения и записи звука; 5) видео–плата (видеокарта), которая обеспечивает возможность воспроизведения и записи видеосигнала; 6) внешние устройства ввода информации ПК: а) клавиатура – это устройство, представляющее собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих определенную электрическую цепь; б) мышь – это манипулятор, позволяющий оптимизировать работу с большой категорией компьютерных программ. Мыши делятся на механические, оптико–механические и оптические. По способу передачи данных в компьютер мыши делятся на проводные и беспроводные; в) сканер — это устройство, позволяющее вводить в компьютер в графическом виде текст, рисунки, фотографии и др.; 7) внешние устройства вывода информации ПК: а) монитор, предназначенный для вывода на экран текстовой и графической информации. Размер экрана монитора измеряется в дюймах как расстояние между левым нижним и правым верхним углами экрана; б) принтер, предназначенный для печати подготовленного на ПК текста и графики. Наиболее распространенными являются матричные, струйные и лазерные принтеры. 4 ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ПК) Память персонального компьютера (ПК) типа IBM PC функционально разделяется на внутреннюю и внешнюю память. Внутренняя (основная) память) — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ПК осуществляется с высоким быстродействием, однако она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины. Внутренняя память делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память: 1) оперативная память необходима для приема, хранения и выдачи информации, и по объему она занимает большую часть внутренней памяти. Содержимое оперативной памяти при выключении питания ПК теряется; 2) постоянная память необходима для хранения и выдачи информации. Содержимое постоянной памяти заполняется при изготовлении ПК и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые программы и данные. При выключении питания ПК содержимое постоянной памяти сохраняется. Внешняя память – это запоминающее устройство, которое конструктивно отделено от центральных устройств ПК (процессора и внутренней памяти), имеет собственное управление и выполняет запросы процессора без его непосредственного вмешательства. Внешняя память используется для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. К внешним запоминающим устройствам (ВЗУ) относятся: 1) гибкие диски (дискеты) — это устройства, предназначенные для переноса документов и программ небольших объемов с одного компьютера на другой, а также для хранения и создания архивных копий информации. В ПК используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма и емкостью 0,7 и 1,44 Мб; 2) накопители на жестком диске (винчестеры) – это устройства, предназначенные для постоянного хранения информации (например, программ операционной системы, часто используемых пакетов прикладных программ и т.д.). Современные винчестеры имеют емкость от 20 Гбайт и выше; 3) CD–ROM (Compact Disk–Read Only Memory) – это устройства, предназначенные для считывания компакт–дисков (CD–Disk). Емкость стандартного CD – диска – 700 Мб. CD–RW– привод (Compact Disk Rewritable) – это устройство, предназначенное не только для считывания, но и для записи компакт–дисков; 4) DVD–ROM (Digital Versatile Disk–Read Only Memory) – это устройства, предназначенные для чтения DVD – дисков. Емкость DVD – дисков колеблется от 4,7 Гб до 17 Гб. DVD–RW –при–вод – это устройство, предназначенное не только для чтения, но и для записи DVD – дисков. 5 БАЗОВАЯ СИСТЕМА ВВОДА–ВЫВОДА (BIOS). ПОНЯТИЕ CMOS RAM Базовая система ввода–вывода (Basic Input Output System), или сокращенно BIOS, – это, с одной стороны, составная часть аппаратных средств, с другой – один из программных модулей операционной системы. Возникновение данного названия связано с тем, что BIOS включает в себя набор программ ввода–вывода. С помощью этих программ операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать как с различными устройствами самого компьютера, так и с периферийными устройствами. Как составная часть аппаратных средств система BIOS в ПК реализована в виде одной микросхемы, установленной на материнской плате компьютера. Большинство современных видеоадаптеров и контроллеров–накопителей имеют собственную систему BIOS, которая дополняет системную BIOS. Одним из разработчиков BIOS является фирма «IBM», создавшая NetBIOS. Данный программный продукт не подлежит копированию, поэтому другие производители компьютеров были вынуждены использовать микросхемы BIOS независимых фирм. Конкретные версии BIOS связаны с набором микросхем (или чипсетом), находящихся на системной плате. Как программный модуль операционной системы система BIOS включает в себя программу тестирования при включении питания компьютера POST (Power–On–Self–Test – самотестирование при включении питания компьютера). При запуске этой программы тестируются основные компоненты компьютера (процессор, память и др.). Если при включении питания компьютера возникают проблемы (т.е. BIOS не может выполнить начальный тест), то извещение об ошибке будет выглядеть как последовательность звуковых сигналов. СMOS RAM – это «неизменяемая» память, в которой хранится информация о конфигурации компьютера (количестве памяти, типах накопителей и др.). Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS. Данная память выполнена на основе определенного типа CMOS – структур (CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor), которые характеризуются малым энергопотреблением. CMOS – память энергонезависима, потому что питается от аккумулятора, расположенного на системной плате, или батареи гальванических элементов, смонтированной на корпусе системного блока. Изменение установок в CMOS осуществляется через программу SETUP. Чаще всего SETUP может быть вызвана нажатием специальной комбинации клавиш (DEL, ESC, CTRL–ESC, или CRTL–ALT–ESC) во время начальной загрузки (некоторые BIOS позволяют запускать SETUP в любое время нажатием CTRL–ALT–ESC). В AMI BIOS чаще всего это осуществляется нажатием клавиши DEL ( и удержанием ее) после нажатия кнопки RESET или включения ЭВМ. 6 СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ Программное обеспечение компьютера – это совокупность программ, процедур и инструкций, а также связанная с ними техническая документация, позволяющие использовать ЭВМ для решения конкретно поставленных задач. По областям применения программное обеспечение компьютера подразделяется на системное и прикладное программное обеспечение. Общее (или системное) программное обеспечение выступает в качестве «организатора» всех компонент компьютера, а также подключенных к нему внешних устройств. В составе системного программного обеспечения выделяют следующие компоненты: 1) операционную систему – это целый комплекс управляющих программ, выступающих в качестве интерфейса между компонентами ПК и обеспечивающих наиболее эффективное использование ресурсов ЭВМ. Операционная система загружается при включении компьютера; 2) вспомогательные программы технического обслуживания (утилиты), в составе которых выделяют: а) программы для диагностики компьютера, предназначенные для проверки конфигурации компьютера и работоспособности устройств компьютера; прежде всего осуществляется проверка жестких дисков на наличие ошибок; б) программы для оптимизации дисков, предназначенные для обеспечения более быстрого доступа к информации, хранящейся на жестком диске, за счет оптимизации размещения данных на этом диске. Процесс оптимизации данных на жестком диске более известен как процесс дефраг–ментации диска; в) программы для очистки диска, предназначенные для нахождения и удаления ненужной информации (например, временные файлы, временные Интернет–файлы, очистка корзины и др.); г) программы–кэши для диска, предназначенные для ускорения доступа к данным на диске путем организации в оперативной памяти ПК кэш–буфера, содержащего наиболее часто используемые участки диска; д) программы динамического сжатия дисков, предназначенные для увеличения объема информации, хранимой на жестких дисках, путем ее динамического сжатия. Действия данных программ для пользователя не заметны, они проявляются только через увеличение емкости дисков и изменение скорости доступа к информации; е) программы–упаковщики (или архиваторы), предназначенные для упаковки данных на жестких дисках за счет применения специальных методов сжатия информации. Данные программы позволяют освободить значительное место на диске за счет сжатия информации; ж) антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом; з) системы программирования – это целый комплекс программ для автоматизации процесса программирования сценариев работы ЭВМ. 7 ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Операционная система (ОС) – это целый комплекс управляющих программ, выступающих в качестве интерфейса между компонентами ПК и обеспечивающих наиболее эффективное использование ресурсов электронной вычислительной машины. Операционная система является основной системной программой, которая загружается при включении питания компьютера. Первостепенные функции ОС: 1) получение от пользователя ПК команд или заданий; 2) получение и исполнение программных запросов на запуск, приостановку и остановку других программ; 3) загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ; 4) защита программ от влияния друг на друга, обеспечение сохранности данных и др. Существует несколько классификаций ОС: 1) классификация ОС по видам пользовательского интерфейса (по набору приемов, обеспечивающих взаимодействие пользователей ПК с его приложениями): а) командный интерфейс, который характеризуется выдачей на экран монитора системного приглашения для ввода команд с клавиатуры (например, ОС MS–DOS); б) интерфейс WIMP ( или графический интерфейс), который характеризуется графическим представлением образов, хранящихся на жестком диске (например, ОС Windows различных версий); в) интерфейс SILK (Speech Image Language Knowledge), который характеризуется использованием речевых команд при взаимо действии пользователя ПК и приложений. Это разновидность ОС в настоящий момент находится в стадии своего развития; 2) классификация ОС по режиму обработки задач: а) ОС, обеспечивающие однопрограмм–ный режим, – способ организации вычислений, когда в один момент времени они способны выполнять только одну задачу (например, MS–DOS); б) ОС, обеспечивающие мультипрограммный режим, – способ организации вычислений, когда на однопроцессорной машине создается видимость выполнения нескольких программ. Различие между мультипрограммным и мультизадачным режимом заключается в том, что в мультипрограммном режиме обеспечивается параллельное выполнение нескольких приложений, при этом пользователь не должен заботиться об организации их параллельной работы, эти функции на себя берет ОС. В мультизадачном режиме забота о параллельном выполнении и взаимодействии приложений ложится на прикладных программистов; 3) классификация ОС по поддержке многопользовательского режима: а) однопользовательские ОС, например MS–DOS, ранние версии Windows и OS/2; б) многопользовательские (сетевые) ОС, например Windows NT Windows 2000, Unix. Основное отличие многопользовательских ОС от однопользовательских ОС – наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. 8 СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Системы программирования – это совокупность различного рода программ, которые используются для автоматизации процесса программирования сценариев работы электронных вычислительных машин (ЭВМ). Основная задача систем программирования – это автоматическая трансляция (перевод) текста сценария программы с входного языка высокого уровня на язык, понятный ЭВМ (язык программирования). Язык программирования – это строго определенный набор правил, характеризующий систему алгоритмов, лежащих в основе составляемой программы. Реализация языка программирования (транслятор) – это системная программа, которая переводит (транслирует) записи на языке высокого уровня в последовательность машинных команд, понятных ЭВМ. Существуют два основных транслятора языка программирования – интерпретаторы и компиляторы. Интерпретаторы последовательно анализируют по одному оператору программы, превращая при этом каждую синтаксическую конструкцию, записанную на языке высокого уровня, в машинные коды и выполняя их построчно. Компиляторы переводят текст программы, написанной на языке высокого уровня, в машинные коды в ходе непрерывного процесса, создавая, таким образом, конечную программу, которую затем ЭВМ выполняет целиком без участия компилятора. Все существующие системы программирования делятся на машинно–ориентированные и машинно–независимые системы. Машинно–ориентированные системы – это системы, в которых язык программирования, наборы операторов и изобразительные средства существенно зависят от особенностей архитектуры компьютера. Машинно–ориентированные системы используют машинно–зависимые языки программирования. Недостаток машинно–ориентированных систем заключается в сложности процесса написания программы. Машинно–ориентированные языки по степени автоматизации программирования делятся на: 1) машинные языки – это командные языки, которые имеет каждый отдельный компьютер; 2) языки символического кодирования – это языки, которые, как и машинные языки, являются командными; 3) автокоды – это языки, которые включают в себя все возможности языков символического кодирования через использование макрокоманд. Макрокоманда – это часто использующаяся командная последовательность, соответствующая определенной процедуре преобразования информации. Ассемблеры – это развитые автокоды; 4) макрос – это язык, который выступает средством замены определенной последовательности символов, описывающих сценарии действий ЭВМ при решении той или иной задачи, на более сжатую форму. Машинно–независимые системы – это системы, в которых используются высокоуровневые языки программирования. 9 КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ Высокоуровневые языки программирования применяются в машинно–независимых системах программирования. Данные системы программирования по сравнению с машинно–ориентированными системами являются более простыми в использовании. Языки программирования высокого уровня делятся на следующие виды: 1) процедурно–ориентированные языки, предназначенные для записи процедур или алгоритмов обработки информации для каждого определенного круга задач: а) язык Фортран (Fortran), название которого переводится как Formulae Translation – «преобразование формул». Фортран является одним из старейших языков программирования высокого уровня. Столь длительное его существование объясняется простотой структуры данного языка; б) язык Бейсик (Basic), название которого расшифровывается как «B eginner's A ll–purpose S ymbolic I nstruction C ode» (BASIC) – «многоцелевой символический обучающий код для начинающих», был создан в 1964 г. как язык для обучения программированию; в) язык Си (С), разработанный в 1970–е гг. как язык системного программирования специально для написания операционной системы UNIX. В 1980–е гг. на основе языка С был разработан язык С++, который практически включает язык С и дополнен средствами объектно–ориентированного программирования; г) язык Паскаль (Pascal), названный в честь французского ученого Б. Паскаля, был разработан в 1968—1971 гг. Н. Виртом. Первоначально Паскаль создавался для обучения программированию, однако со временем стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании; 2) проблемно–ориентированные языки, предназначенные для решения целых классов новых задач, возникших в связи с постоянным расширением области применения вычислительной техники: а) язык Лисп (Lisp – L ist I nformation S ymbol P rocessing), изобретенный в 1962 г. Дж. Мак–карти как средство для работы со строками символов. Лисп используется в экспертных системах, системах аналитических вычислений и т.п.; б) язык Пролог (Prolog – Pro gramming in Log ic), предназначенный для логического программирования в системах искусственного интеллекта; 3) объектно–ориентированные языки, которые на сегодняшний день являются наиболее бурно развивающимися. Большинство из этих языков представляет собой развитые версии процедурных и проблемных языков, но программирование с помощью языков данной группы является более наглядным и простым. Среди наиболее популярных объектно–ориентированных языков выделяют: а) Visual Basic (~ Basic); б) Delphi (~ Pascal); в) Visual Fortran (~ Fortran); г) С++ (« С); д) Prolog++ (~ Prolog). 10 ПРОЦЕДУРНО–ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Процедурно–ориентированные языки используются как средство записи процедур или алгоритмов обработки информации для каждого определенного круга задач. Они являются одной из основных разновидностей языков программирования высокого уровня. Среди наиболее популярных процедурно–ориентированных языков можно выделить: 1) язык Фортран (Fortran), название которого переводится как Formulae Translation – «преобразование формул». Первые сообщения, посвященные данному языку, были опубликованы в 1956 г. специалистами фирмы «IBM». Первоначальный вариант Фортрана в последующие годы не раз модифицировался и продолжает изменяться и в настоящее время. Столь длительное его существование объясняется простотой структуры языка. Вначале Фортран создавался как язык программирования в сфере научных и инженерно–технических вычислений. Однако его преимущество заключается в том, что на этом языке также легко описываются задачи с разветвленной логикой, некоторые экономические задачи и особенно задачи редактирования (составление таблиц, сводок, ведомостей и т.д.). Фортран положен в основу других языков программирования высокого уровня (например, Бейсика); 2) язык Бейсик (Basic), чье название расшифровывается как «B eginner's A ll–purpose S ymbolic I nstruction C ode» (BASIC) – «многоцелевой символический обучающий код для начинающих», был создан в 1964 г. как язык для обучения программированию. Бейсик по своим возможностям не уступает Фортрану, а по некоторым параметрам даже превосходит его; 3) язык Си (С), созданный в 1970–е гг. сотрудником лаборатории Bell Labs Д. Ритчи. Си разрабатывался как специальный язык системного программирования для написания операционной системы UNIX ( первоначально реализованной на ассемблере). Эффективность, экономичность и переносимость данного языка обеспечивают хорошее качество разработки практически любого вида программного продукта. Использование Си как инструментального языка позволяет получать быстрые и компактные программы. Во многих случаях программы, написанные на Си, сравнимы по скорости с программами, написанными на языке ассемблера, но создаются они гораздо быстрее. В 1980–е гг. на основе С был разработан язык С++, который практически включает язык С, а также средства объектно–ориентированного программирования; 4) язык Паскаль (Pascal), названный в честь французского ученого Б. Паскаля, был разработан в 1968—1971 гг. Н. Виртом. Изначально Паскаль создавался для обучения программированию, однако в дальнейшем стал широко использоваться для разработки программных средств профессиональными программистами. 11 ПРОБЛЕМНО–ОРИЕНТИРОВАННЫЕ И ОБЪЕКТНО–ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Одной из разновидностей языков программирования высокого уровня являются проблемно–ориентированные языки, которые возникли в связи с постоянным расширением области применения вычислительной техники и возникновением целых классов новых задач, требующих решения. Языки данной группы позволяют программисту четко и коротко сформулировать задачу, а программы, написанные на основе этих языков, составлены соответственно в терминах решаемой задачи. К основным проблемно–ориентированным языкам можно отнести: 1) язык ЛИСП (Lisp – L ist I nformation S ymbol P rocessing), который был изобретен в 1962 г. Дж. Маккарти. Благодаря лИСПу возникла совершенно новая для программистов область деятельности – «искусственный интеллект». В настоящее время лИСП применяется в экспертных системах, системах аналитических вычислений и т.п.; 2) язык Пролог (Prolog – Pro gramming in Log ic), возникший как язык логического программирования для систем искусственного интеллекта. В основе Пролога лежат средства логического вывода, решающие запросы с использованием заданной базы фактов и правил, к которым обращаются как к утверждениям. Концепция объектно–ориентированного программирования основывается на том, что в основе управления процессом реализации программы лежит передача сообщений объектам. Исходя из этого можно определить следующие характерные свойства объектно–ориентированных языков программирования: 1) свойство абстракции, т.е. наличия формального представления о качествах или свойствах предмета путем мысленного удаления некоторых частностей или материальных объектов; 2) свойство инкапсуляции, т.е. наличия механизма, связывающего вместе код и данные, которыми он манипулирует, и защищающего их от внешних помех и некорректного использования; 3) свойство наследования, т.е. наличия процесса, с помощью которого один объект приобретает свойства другого, т.е. свойство иерархической классификации; 4) свойство полиморфизма, т.е. наличия возможности использовать один и тот же интерфейс для общего класса действий. По сравнению с процедурно–ориентированными и проблемно–ориентированными языками программирования объектно–ориентированные языки характеризуются намного более дружелюбным пользовательским интерфейсом. Программирование с помощью языков данной группы является более наглядным и простым, хотя они и являются развитыми версиями процедурных и проблемных языков. К объектно–ориентированным языкам относятся: 1) Visual Basic (~ Basic); 2) Delphi (~ Pascal); 3) Visual Fortran (~ Fortran); 4) С++ (« С); 5) Prolog++ (~ Prolog). 12 ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Прикладное программное обеспечение (ППО) – это совокупность программных продуктов, представляющих интерес для пользователей и предназначенных для решения повседневных задач обработки информации. Пакет прикладных программ (ППП) – это любой комплекс программ, ориентированный на решение некоторого класса задач. Все ППО делится на средства проектирования и средства использования. Средства проектирования – это ППО, предназначенное для создания информационных систем и применяющееся на рабочих местах специалистов различных профилей: 1) системы управления базами данных (СУБД), предназначенные для создания, сопровождения и использования баз данных; 2) системы автоматизированного проектирования (САПР), предназначенные для решения задач черчения и конструирования различных механизмов с помощью ПК; 3) системы электронного документооборота, предназначенные для обеспечения безбумажного обращения документов на предприятиях; 4) информационные хранилища (банки данных, банки знаний), предназначенные для хранения больших объемов накопленной информации; 5) географические информационные системы, предназначенные для моделирования процессов развития и управления различными природными ресурсами, геологической разведкой и т.д. Средства использования – это ППО, предназначенное для обработки различного рода информации: 1) текстовые процессоры и текстовые редакторы, предназначенные для ввода, редактирования и подготовки к печати любых документов; 2) табличные процессоры, предназначенные для создания электронных таблиц и выполнения действий над данными, содержащимися в этих таблицах; 3) графические процессоры, предназначенные для создания и редактирования графических объектов, мультфильмов и другой анимации на экране компьютера; 4) интегрированные ППП, предназначенные для создания единой деловой среды; 5) ППП методов анализа, предназначенные для решения задач анализа в определенной области; 6) телекоммуникационные и сетевые программы, предназначенные для обслуживания глобальных и локальных сетей, программы для электронной почты; 7) совокупность экономических ППП, предназначенных для использования специалистами, работающими в экономической сфере; 8) обучающие и тестирующие программы, предназначенные для получения новых знаний, для тестирования по различным дисциплинам и т.д.; 9) мультимедийные пакеты программ, предназначенные для создания, редактирования и прослушивания музыки, просмотра и обработки видео, вспомогательные программы (кодеки), игры; 10) совокупность прикладных программ, предназначенных для записи и диагностики CD–R/RW и DVD–R/RW дисков. 13 ПОНЯТИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ Конец ХХ в. характеризуется появлением и бурным развитием сетевых технологий. Столь большой интерес к этому виду компьютерных технологий объясняется необходимостью ускорения обмена различного рода информацией между пользователями, находящимися на расстоянии друг от друга. Вычислительные сети являются на настоящий момент одной из наиболее популярных разновидностей сетевых технологий. Вычислительной сетью называется совокупность компьютеров, которые соединены посредством определенных линий связи. Вычислительные сети делятся на три основных класса: 1) локальные вычислительные сети, или ЛВС (LAN – L ocal A rea N etwork), – это совокупность компьютеров, находящихся в пределах определенной территории и связанных между собой соответствующими средствами коммуникации. Программные и аппаратные ресурсы в ЛВС используются совместно; 2) региональные вычислительные сети (MAN – M etropolitan A rea N etwork) – это сети, которые объединяют между собой несколько локальных вычислительных сетей, расположенных в пределах одной территории (города, области, региона). Данный класс вычислительных сетей появился сравнительно недавно; 3) глобальные вычислительные сети (WAN – W ide A rea N etwork) – это сети, которые объединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (Internet, FIDO). Локальные вычислительные сети в большинстве случаев используются в пределах одного предприятия или организации. Эти сети могут быть направлены на выполнение определенных функций в соответствии с профилем деятельности организации. Прикладными функциями локальных вычислительных сетей являются передача файлов, обработка текстов, электронная графика, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи. Основные преимущества использования локальных вычислительных сетей: 1) разделение ресурсов; 2) разделение информации; 3) разделение программных средств; 4) разделение ресурсов процессора; 5) многопользовательский режим и др. Для локальных вычислительных сетей не создана единственная и окончательно утвержденная классификация. Однако можно выделить определенные классификационные признаки локальных вычислительных сетей. Например: 1) классификация ЛВС по назначению; 2) классификация ЛВС по типам используемых ЭВМ; 3) классификация ЛВС по организации управления; 4) классификация ЛВС по организации передачи информации; 5) классификация ЛВС по топологическим признакам; 6) классификация ЛВС по методам доступа; 7) классификация ЛВС по физическим носителям сигналов; 8) классификация ЛВС по управлению доступом к физической передающей среде идр. 14 ОДНОРАНГОВЫЕ СЕТИ И СЕТИ С ВЫДЕЛЕННЫМ СЕРВЕРОМ Компьютерные сети делятся на одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Эта классификация компьютерных сетей имеет принципиальное значение, потому что тип сети характеризует ее функциональные возможности. Одноранговые сети – это компьютерные сети, в которых не предусмотрено выделение специальных компьютеров, контролирующих администрирование сети. При входе в сеть каждый пользователь выделяет в ней какие–либо ресурсы (дисковое пространство, принтеры) и подключается к ресурсам, предоставленным в сеть другими пользователями. Одноранговые сети весьма просты в установке и налаживании, они намного дешевле сетей с выделенным сервером. Вместе с тем данный тип сетей требует более мощных и более дорогих компьютеров. Развитие одноранговых сетей достаточно бесперспективно, так как при подключении большого количества компьютеров к данной сети ее производительность заметно понижается. Сеть с выделенным сервером – это компьютерная сеть, в которой предусмотрено выделение специального компьютера (сервера), контролирующего администрирование сети. Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы сетевым пользователям. Он предназначен для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и управления защитой файлов и каталогов. Остальные компьютеры сети называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам сервера и совместно используемым принтерам. Однако с одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. Рабочие станции в сетях с выделенным сервером могут быть бездисковыми, т.е. у них отсутствует винчестер. На серверах устанавливается специальная сетевая операционная система, а на рабочих станциях – специальное программное обеспечение, которое часто называется сетевой оболочкой. В больших сетях серверы могут быть специализированными (файл–сервер, принт–сервер и др.). Файл–сервер – основа локальной сети. Этот компьютер запускает операционную систему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Отдельные рабочие станции и любые совместно используемые периферийные устройства связаны с файл–сервером. Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственной дисковой операционной системы. В отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически соединена кабелями с файл–сервером. Преимущество локальной вычислительной сети с выделенным сервером перед одноранговой сетью заключается в централизованном администрировании и управлении доступом к информации. 15 ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Топология сети означает физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов локальной вычислительной сети (ЛВС). Выделяют три основных вида сетевых топологий: «шина», «звезда» и «кольцо». При шинной топологии ЛВС все компьютеры (и сервер, и рабочие станции) соединены одним кабелем, который называется магистралью (или сегментом). Это наиболее простой и распространенный вид топологий ЛВС. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, подключенной к сети. Работа ЛВС в целом не зависит от состояния отдельной рабочей станции, поэтому если один компьютер выйдет из строя, это никак не скажется на работе всей сети. Преимущества шинной топологии ЛВС – простота организации сети и ее невысокая стоимость. Недостаток шинной топологии – невысокая устойчивость к повреждениям (при любом обрыве кабеля вся сеть перестает работать). При топологии ЛВС типа «звезда» все компьютеры посредством специального сетевого адаптера подключаются к центральному компоненту– концентратору. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным компьютерам. Поэтому весь поток информации между двумя периферийными рабочими станциями проходит через концентратор ЛВС. «Звездная» топология является самой быстродействующей из всех топологий ЛВС. Основные преимущества «звездной» топологии ЛВС: 1) устойчивость к повреждениям отдельных рабочих станций или кабельных сетей; 2) простота поиска повреждения в кабельной сети; 3) возможность расширения сети через подключение дополнительных концентраторов. Недостаток топологии ЛВС типа «звезда» – высокая стоимость и не очень высокая надежность из–за зависимости работы всей сети от центрального узла. При топологии ЛВС типа «кольцо» все компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы предаются по кольцу только в одном определенном направлении. Если рабочая станция получает информацию, предназначенную для другого компьютера, она передает ее дальше по кольцу. Если информация предназначена для получившего ее компьютера, то она дальше не передается. Основное преимущество ЛВС с кольцевой топологией – простота устранения повреждений в кабельной сети. Недостаток кольцевой топологии – при выходе из строя хотя бы одной из рабочих станций работа всей сети останавливается. Существуют также комбинированные типы сетей, например комбинация топологий «шина» и «звезда». Выбор топологии ЛВС в каждом отдельном случае зависит от количества объединяемых компьютеров, их взаимного расположения и других условий. 16 СРЕДА ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРАМИ. ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ Среда передачи сигналов между компьютерами – это провода или кабели, используемые для соединения в локальных вычислительных сетях (ЛВС). Выделяют три группы кабелей: коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель. Коаксиальный кабель бывает двух видов – тонкий и толстый. Оба они имеют медную жилу, окруженную металлической оплеткой, поглощающей внешние шумы и перекрестные помехи. Достоинства коаксиального кабеля: 1) простая конструкция, небольшая масса; 2) хорошая электрическая изоляция; 3) возможность работы на довольно больших расстояниях и высоких скоростях. Витая пара – это витое двухжильное проводное соединение. Кабель данного типа может быть экранированным и неэкранированным. Неэкрани–рованная витая пара (UTP) делится на пять категорий, из которых пятая наиболее часто применяется в сетевых технологиях. Экранированная витая пара (STP) поддерживает передачу сигналов на более высоких скоростях и на большее расстояние, чем UTP. Достоинства витой пары: 1) более низкая стоимость по сравнению с другими типами кабелей; 2) простота установки. Недостатки витой пары: 1) плохая защита от электрических помех и несанкционированного доступа; 2) ограниченность по дальности и скорости передачи данных. Оптико–волоконный кабель – это самое дорогостоящее средство соединения для ЛВС. По сравнению с коаксиальным кабелем и витой парой оптико–волоконные линии имеют следующие преимущества: 1) способность передавать информацию с очень высокой скоростью; 2) небольшую массу; 3) невосприимчивость к электрическим помехам; 4) защищенность от несанкционированного доступа; 5) полную пожаро–и взрывобезопасность. При выборе типа кабеля для ЛВС исходят из следующих условий: 1) максимального расстояния, на которое необходимо передавать информацию; 2) стоимости монтажа и эксплуатации кабельной сети; 3) скорости передачи информации; 4) безопасности передачи информации. В кабельных сетях используются две технологии передачи данных: широкополосная передача данных, когда с помощью аналоговых сигналов в одном кабеле одновременно организуется несколько каналов; узкополосная передача данных, когда цифровые сигналы передаются только по одному каналу. В отдельную группу выделяют беспроводные сети передачи данных. Чаще всего беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой используется кабель. Беспроводные сети используют пять способов передачи данных: 1) инфракрасное излучение; 2) лазер; 3) радиопередача в узком спектре; 4) радиопередача в рассеянном спектре; 5) передача «точка–точка». 17 СТАНДАРТНЫЕ ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО СЕТИ Стандартные протоколы, используемые программным и аппаратным обеспечением ЛВС, определяют способ передачи данных по сети. Наиболее распространенными являются модели стандартных протоколов OSI и IEEE Project 802. Международная организация по стандартизации ISO (International Standards Organization) разработала базовую модель взаимодействия открытых–систем OSI (Open Systems Interconnection), которая стала международным стандартом передачи данных. Модель OSI разбивает сетевое соединение на семь уровней: 1) уровень приложений (Application Layer), где работают пользовательские приложения. Данный уровень не предоставляет своих услуг другим уровням модели; 2) уровень представления (Presentation Layer), где обеспечивается возможность понимания уровнем приложений одного компьютера информации, посланной уровнем приложений другого. Задачи представительского уровня – трансляция данных из одного формата в другие, сжатие данных и их шифровка; 3) сеансовый уровень (Session Layer), где организуются диалог между процессами на разных машинах, управление этим диалогом и прерывание его по окончании; 4) транспортный уровень (Transport Layer), где обеспечиваются взаимодействие между приложениями и коммуникационными уровнями, а также разбиение данных на пакеты и их доставку адресатам; 5) сетевой уровень (Network Layer), где обеспечивается возможность соединения двух конечных систем, находящихся в разных подсетях; 6) уровень канала данных (Data–Link Layer), где организуется надежная передача данных через канал связи. Этот уровень обеспечивает физическую адресацию, уведомления об ошибках, порядок доставки пакетов и управление потоком данных; 7) физический уровень (Physical Layer), где определяются электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации, управляющие физическим соединением узлов сети. Данный уровень определяет тип среды передачи, методы передачи и т.п. Основная идея модели OSI заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, благодаря чему общая задача передачи данных делится на отдельные подзадачи. Протокол передачи данных – это необходимые соглашения для связи одного уровня с выше–и нижерасположенными уровнями. Пакет документов Project 802 был разработан институтом IEEE. От модели OSI он отличается тем, что более детально определяет стандарты для физических компонентов сети. Кроме ISO и IEEE, разработкой собственных протоколов занимаются многие фирмы. Например, фирмой «IBM» был разработан сетевой протокол IBM NetBIOS (Network Basic Input Output System – Сетевая операционная система ввода–вывода). 18 ЕДИНИЦЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ И МЕТОДЫ ДОСТУПА В ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ Пакет – это небольшой блок информации, который легче и быстрее передается по сетевому кабелю. Пакеты являются основными единицами информации в сетевых коммуникациях. Все пакеты включают в себя следующие сетевые компоненты: 1) адрес источника; 2) информацию; 3) адрес места назначения; 4) инструкции и информация для проверки ошибок. Стандартный пакет состоит из трех разделов: 1) заголовка, который включает сигнал, определяющий содержание пакета, адрес источника информации, адрес места назначения, информацию, синхронизирующую передачу; 2) информации для передачи; 3) трейлера, т.е. информации для проверки ошибок. В случае если в ЛВС несколько компьютеров должны иметь совместный доступ к кабелю, возникает такая проблема передачи данных, как коллизия. Коллизия – это попытка одновременной передачи пакетов данных двумя или более компьютерами, что вызывает «столкновение» данных и их повреждение. Для избежания подобных ошибок необходимо управлять потоком информации в сети с помощью методов доступа к данным. Метод доступа к данным – это набор правил и инструкций, определяющих, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю. Существуют три основных метода доступа к данным: 1) множественный доступ с контролем несущей. Выделяют две разновидности этого метода доступа: а) CSMa/CD – множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий, характеризующийся тем, что перед началом передачи компьютер определяет, свободен канал передачи данных или занят. Если канал свободен, компьютер начинает передачу; б) CSMA/cA – множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий, характеризующийся тем, что каждый компьютер перед этапом передачи данных в сеть сигнализирует о своем намерении остальным компьютерам, что позволяет избежать возможных коллизий. Метод доступа CSMA/CA работает медленнее, чем CSMA/CD; 2) доступ с передачей маркера. Маркер – это пакет особого типа, перемещающийся по ЛВС от компьютера к компьютеру. Чтобы переслать информацию в сети, компьютеру необходимо дождаться прихода свободного маркера. Заполнив маркер информацией, а также адресом отправителя и получателя посылаемых данных, компьютер отправляет его по сетевому кабелю. В этом случае другие компьютеры уже не могут передавать свои данные; 3) доступ по приоритету запроса. Это один из самых новых методов доступа, характеризующийся тем, что связь осуществляется только между компьютером–отправителем, концентратором и компьютером–получателем, т.е. концентратор управляет доступом к кабелю и передачей информации. 19 СЕТЕВЫЕ АРХИТЕКТУРЫ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Сетевая архитектура ЛВС представляет собой совокупность различных комбинаций сетевых топологий, протоколов передачи данных и стандартных методов доступа к данным. Выделяют три основных типа сетевых архитектур ЛВС. 1. Локальная сеть Token Ring. Модель ЛВС Token Ring была разработана в 1984 г. фирмой «IBM». Данная сетевая модель характеризуется следующими параметрами: 1) среда передачи данных – витая пара (UPT или SPT) или оптоволоконный кабель; 2) скорость передачи данных – 4 Мбит/с или 16 Мбит/с; 3) технология передачи данных – узкополосная; 4) сетевая топология – «звезда» или «кольцо»; 5) метод доступа – доступ с передачей маркера или маркерное кольцо (Token Ring). В локальной сети !ВМ Тоkеn Ring используются три типа пакетов: 1) пакет управление/данные (Data/Command Frame) – осуществляет передачу данных или команд управления работой всей сети; 2) маркер (Token) – позволяет рабочей станции начать процедуру передачи данных; 3) пакет сброса (Abort) – вызывает прекращение любых передач в сети. 2. Локальная сеть ArcNet. Сеть ArcNet (Attached Resource Computer NETwork) была разработана корпорацией «Datapoint» в 1977 г. В дальнейшем лицензию на сети ArcNet приобрела корпорация «SМС». Сетевая модель ArcNet характеризуется следующими параметрами: 1) среда передачи данных – коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель; 2) скорость передачи данных – 2,5 Мбит/с, у расширенной версии ArcNetplus – 20 Мбит/с; 3) технология передачи данных – широкополосная; 4) сетевая топология – «звезда» или «шина»; 5) метод доступа – доступ с передачей маркера или маркерная шина (Token Bus). Сетевая архитектура ArcNet соответствует стандартам категории IEEE 802.4. В ЛВС ArcNet используются пять типов пакетов: 1) пакет 1ТТ (Information To Transmit) – приглашение к передаче; 2) пакет FBE (Free Buffer Enquiries) – запрос о готовности к приему данных; 3) пакет данных; 4) пакет АСК (ACKnowledgments) – подтверждение приема; 5) пакет nAk (Negative AcKnowledgments) – неготовность к приему. 3. Локальная сеть Ethernet. Сетевая архитектура Ethernet была разработана в 1975 г. компанией «Xerox Corp». На базе данной модели институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Архитектура Ethernet характеризуется следующими параметрами: 1) среда передачи данных – толстый и тонкий коаксиальный кабели, а также неэкраниро–ванная витая пара (UTP); 2) скорость передачи данных – 10 и 100 Мбит/с; 3) технология передачи данных – узкополосная; 4) сетевая топология – линейная шина (или комбинация «звезда»—«шина»); 5) метод доступа – множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). 20 КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Коммуникационное оборудование используется для обеспечения работоспособности локальной вычислительной сети, обеспечения передачи данных в сети и расширения сети. К стандартному коммуникационному оборудованию относятся следующие устройства: 1) репитер – это устройство, которое используется в том случае, если длина всей ЛВС превышает максимальную длину сегмента сети. При этом ЛВС делится на несколько сегментов, которые соединяются через репитер. Основные функции репитера – принятие затухающего сигнала из одного сегмента, его усиление и передача в другой сегмент. Каждый из сегментов, подключенных к репитеру, должен использовать одинаковые пакеты и протоколы. При использовании репитера надежность работы всей сети повышается, так как повреждение одного сегмента ЛВС не окажет влияния на работу всех остальных сегментов сети; 2) мост – это устройство, позволяющее не только объединять несколько сегментов или локальных сетей рабочих групп, но и разбивать ЛВС на отдельные сегменты с уменьшенным трафиком. Основное преимущество мостов заключается в том, что они допускают использование в сети различных протоколов (например, мост позволяет транслировать пакеты Ethernet в пакеты Token Ring). Для соединения двух ЛВС, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, используются два удаленных моста; 3) модем (МО дулятор –ДЕМ одулятор) – это устройство, которое позволяет преобразовать данные из цифровой формы, в которой они хранятся в компьютере, в аналоговую, в которой они могут быть переданы по телефонной линии и обратно. Процесс передачи данных по телефонным линиям происходит в форме электрических колебаний, а в компьютере информация хранится в виде кодов. Для передачи информации от компьютера через телефонную линию машинные коды необходимо преобразовать в электрические колебания, т.е. осуществить модуляцию. Для того чтобы адресат смог прочитать на своем компьютере то, что ему отправлено, электрические колебания должны быть преобразованы обратно в машинные коды (демодуляция); 4) маршрутизатор – это устройство, используемое при объединении нескольких сетевых сегментов с различными протоколами и архитектурами. Это коммуникационное оборудование определяет не только адрес каждого сегмента, но и наилучший маршрут для передачи данных; 5) шлюз – это устройство, которое используется, если две сетевые среды используют разные коммуникационные протоколы, структуры и форматы данных, сетевые архитектуры, языки. В ЛВС один компьютер выступает в роли шлюза в том случае, если идет обмен информацией между рабочими станциями и мэйнфреймом. 21 СЕТЕВЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В широком смысле сетевая операционная система (NOS – Network Operation System) – это совокупность операционных систем отдельных компьютеров, которые контактируют друг с другом сцелью обмена информацией и разделения ресурсов по единым правилам (протоколам). В узком смысле сетевая операционная система (ОС) – это операционная система отдельной рабочей станции, обеспечивающая ей работу в сети. Сетевая операционная система состоит из нескольких компонент: 1) средств управления локальными ресурсами компьютера (например, распределение оперативной памяти между выполняемыми процессами); 2) средств предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование (серверная часть ОС); 3) средств запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования (клиентская часть ОС); 4) средств ОС, посредством которых происходит обмен сообщениями в сети (коммуникационные средства). Любая сетевая операционная система должна обеспечивать выполнение таких функций, как эффективное управление ресурсами, предоставление удобного многооконного пользовательского интерфейса и т.д. С 1990–х гг. к созданию сетевых операционных систем стали предъявляться стандартные требования: 1) расширяемость; 2) переносимость; 3) надежность; 4) совместимость; 5) безопасность; 6) производительность. В зависимости от выполняемых функций сетевые операционные системы делятся на созданные специально для одноранговых сетей и сетей с выделенным сервером. На серверных компьютерах желательно устанавливать ОС, специально оптимизированные для выполнения тех или иных серверных функций. Поэтому в сетях с выделенными серверами чаще всего используются сетевые операционные системы, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей. Сетевые операционные системы в зависимости от масштаба обслуживаемых сетей классифицируются на следующие виды: 1) сети отделов, объединяющие небольшую группу сотрудников конкретного предприятия или организации. Основная задача сетевой операционной системы заключается в процессе разделения локальных ресурсов; 2) сети уровня кампусов, объединяющие несколько сетей отделов предприятия внутри отдельного здания или внутри одной территории в единую ЛВС. Основная функция ОС – предоставление доступа сотрудникам одних отделов к информации и ресурсам сетей других отделов; 3) корпоративные сети (или сети предприятия), объединяющие все ЛВС отдельного предприятия, находящиеся на различных территориях. Корпоративные сети являются глобальными вычислительными сетями. ОС на данном уровне должны поддерживать более широкий набор сервисов. 22 СЕМЕЙСТВО ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ UNIX Изначально проект операционной системы UNIX был создан сотрудниками лаборатории Bell Labs фирмы «AT&T» К. Томпсоном и Д. Ритчи более 20 лет назад. Первая разработанная операционная система семейства UNIX была реализована на ассемблере. Название UNIX (Uniplex Information and Computing Services) было дано ей сотрудником Bell Labs Б. Керниганом, который назвал ее UNICS. Но вскоре операционная система стала называться просто UNIX. В 1973 г. Д. Ритчи разработал язык программирования высокого уровня С (Си), и вскоре операционная система UNIX была заново переписана на этом языке. После публикации Д. Ритчи и К. Томпсона в 1974 г. в журнале CACM о своей разработке ОС UNIX начала применяться повсеместно. Главная проблема ОС семейства UNIX – несовместимость различных версий. Многочисленные попытки стандартизации версий UNIX окончились неудачей, потому что наибольшее распространение получили две несовместимые версии этой операционной системы: линия фирмы «AT&T» – UNIX System V, и линия университета Berkeley – UNIX BSD. Многие фирмы на основе этих версий разработали свои версии UNIX: SunOS и Solaris фирмы «Sun Microsystems», AIX фирмы «IBM», UnixWare фирмы «Novell» и др. В 80–х гг. было разработано микроядро Mach, которое представляло собой основу для эмуляции (воссоздания) работы UNIX и других операционных систем. С помощью этого микроядра ОС Berkeley UNIX была преобразована для работы в пользовательском пространстве вформе прикладной программы. Одна из последних версий UNIX System V Release 4 вобрала в себя лучшие черты линий UNIX System V и UNIX BSD, однако этот вариант операционной системы считается незавершенным, так как в нем отсутствуют системные утилиты, необходимые для успешного использования ОС. Однако общими чертами для любой операционной системы UNIX являются: 1) многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа; 2) реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, основанная на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности; повышение уровня мультипрограммирования; 3) унификация операций ввода–вывода на основе расширенного использования понятия «файл»; 4) иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов; 5) переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C; 6) разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть; 7) кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам. 23 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX В основе операционной системы Linux лежит проект Л. Торвальда, студента Хельсинкского университета, в котором студенты пользовались программой Minix. Л. Торвальд создал эффективную ПК–версию Unix для пользователей Minix, назвав ее Linux. В 1999 г. им была выпущена версия Linux 0.11, которая мгновенно распространилась по Internet и в последующие годы подвергалась доработкам со стороны других программистов, которые ввели в нее возможности и особенности, присущие стандартным Unix – системам. Вскоре операционная система Linux стала наиболее популярным проектом ОС UNIX конца XX в. Главное достоинство ОС Linux заключается в том, что данная ОС может применяться на компьютерах любой конфигурации – от настольного ПК до мощных многопроцессорных серверов. Linux выполняет многие из функций, традиционных для ОС DOS и Windows: управление файлами, управление программами, взаимодействие с пользователями и др. Следует отметить, что ОС Linux отличается особой мощностью и гибкостью, предоставляя в распоряжение ПК скорость и эффективность Unix, с использованием при этом всех преимуществ современных персональных машин. Конец ознакомительного фрагмента. Текст предоставлен ООО «ЛитРес». Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/angelina-yakovleva/informacionnye-sistemy-v-ekonomike-shpargalka/?lfrom=334617187) на ЛитРес. Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
КУПИТЬ И СКАЧАТЬ ЗА: 49.90 руб.