Информационные технологии

1. Общие положения

Основы информационных технологий

2. Информационная технология

– совокупность процессов, методов осуществления
поиска, получения, передачи, сбора, обработки,
накопления, хранения, распространения и (или)
предоставления информации, а также пользования
информацией и защиты информации;

3. Информация

Информация – это сведения и данные о свойствах, структуре и
взаимодействии объектов и явлений окружающего мира. Это результат
обработки зарегистрированных данных определенными методами.
(c латинского, означающего разъяснение, изложение, осведомленность)
Компьютер может обрабатывать текстовую, числовую, графическую,
звуковую, видео информацию.
Все виды информации кодируются последовательностью электрических
импульсов: есть импульс – 1, нет импульса – 0
Машинный код – логическая последовательность нулей и единиц.

4. Единицы измерения информации

Бит – минимальная единица измерения количества информации,
значение которого 0 или 1.
Наименьшая "порция" памяти компьютера, необходимая для
хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для
внутримашинного представления данных и команд.
1 байт = 8 бит = 23 бит
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт.
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт,
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

5. Системы счисления

Цифра – символ, участвующий в записи числа.
Число – его величина.
Система счисления – способ записи и считывания числа.
Алфавит системы счисления – множество используемых цифр
Основание позиционной системы счисления — количество цифр,
используемых для изображения чисел в системе счисления
Позиционная система
Непозиционная система
счисления
счисления
Значение цифры зависит от ее
Значение цифры не зависит от
положения в числе
ее положения в числе
333 (3 сотни, 3 десятка, 3
III=3, XII=12, XXII=21 (I – всегда
единицы)
единица)

6. Позиционные системы счисления

Система счисления
Основан
ие
Алфавит
десятичная
10
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
двоичная
2
0,1
восьмиричная
8
0,1,2,3,4,5,6,7,
шестнадцатиричная
16
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F

7. Правила образования чисел

Для образования целого числа, следующего за любым данным целым числом,
нужно продвинуть (заменить следующей по величине) самую правую цифру
числа;
если какая-либо цифра после продвижения стала нулем, то нужно
продвинуть цифру, стоящую слева от неё.

8. Позиционные системы счисления (развернутое представление числа)

счисления (развернутое
представление числа)

9. Перевод чисел в позиционных системах счисления

Запись числа двоичной системы
А= аn-1* 2n-1 + аn* 2n + …+ а1* 21 + а0* 20
Запись числа восьмиричной системы
А= аn-1* 8n-1 + аn* 8n + …+ а1* 81 + а0* 80
Запись числа шестнадцатиричной
системы
А= аn-1*16n-1 + аn*16n + …+ а1*161 + а0*160
Для перевода целого десятичного числа в двоичное, восьмиричное или
шестнадцатиричное необходимо:
1. Разделить исходное число и получаемые целые частные на основание
системы счисления (2,8 или 16).
2. Записать полученные остатки в обратной последовательности.

10. Перевод чисел

Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему :
достаточно каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой
(тройкой цифр) или тетрадой (четверкой цифр).

11. Компьютер

Аппаратные
средства
(HARDWARE)
Компьютер
Программные
средства
(SOFTWARE)

12. Структурный принцип Неймана

13. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОН НЕЙМАНА

• Принцип двоичного кодирования. Вся информация, поступающая в ЭВМ,
кодируется с помощью двоичных символов (сигналов).
• Принцип программного управления. Компьютерная программа состоит из
набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за
другом в определенной последовательности.
• Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и
той же памяти, ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти —
число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же
действия, как и над данными.
• Принцип адресности. Структурно основная память состоит из
пронумерованных ячеек, любая из которых доступна процессору в любой
момент времени.

14. Персональный компьютер

Микрокомпьютер
универсального назначения,
рассчитанный на одного пользователя и
управляемый одним человеком.

15. Аппаратные средства

Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Процессор
(для обработки
информации)
Шина данных
Шина адреса
Шина управления
Устройства ввода:
клавиатура,
мышь, тачпад,
сканер, микрофон,
цифровая камера
Оперативная память
(временное хранение
информации)
МАГИСТРАЛЬ
Долговременная
память:
НГМД,
НЖМД,
CD, DVD, flash
Устройства вывода:
монитор,
принтер, плоттер,
аккуст.колонки,
наушники
Сетевые устройства :
модем,
сетевая плата
Модули компьютера подключаются к магистрали с помощью
1. Драйверов (на программном уровне).
2. Адаптеров и контроллеров (на физическом уровне).

16. Основные характеристики процессора

Такт
Промежуток времени между началом подачи двух
последовательных импульсов микросхем
Тактовая частота Количество тактов в секунду
Разрядность
Количество двоичных разрядов, которые могут
передаваться и обрабатываться процессором
одновременно

17. Основные характеристики памяти

Емкость
Количество информации, которая может
храниться на накопителе
Скорость доступа
(обмена)
Скорость записи и считывания информации
Надежность
Защищенность носителя от ударов,
загрязнений, нагревания и других воздействий

18.

Уровни программной конфигурации
Пользователь
Прикладное ПО
Служебное ПО
Системное ПО
Базовое ПО
Устанавливается
пользователем по
потребностям
Устанавливается общим
пакетом, который называется
операционной системой
Встроено в компьютер
Устройства
23.08.2018

19. Программное обеспечение

По ГОСТ 19781-90 –
это совокупность программ системы обработки информации и
программных документов, необходимых для их эксплуатации.
По видам выполняемых функций программное обеспечение
подразделяется на:
― Системное,
― Прикладное,
― Инструментальное.

20. Системное программное обеспечение

Совокупность программ и программных комплексов для обеспечения
работы компьютера и вычислительных сетей.
Ориентировано на:
Создание операционное среды функционирования других программ;
Обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и
вычислительной сети;
Диагностику и профилактику аппаратуры компьютера и
вычислительных сетей;
Выполнение вспомогательных технологических процессов:
копирования, архивации, восстановления файлов, защиты,
тестирования и т.д.

21. Структура системного программного обеспечения

Системное программное обеспечение
Базовое программное обеспечение
Сервисное программное обеспечение
Операционная система
Программы диагностики
работоспособности компьютера
Операционная оболочка
Антивирусные программы
Сетевая операционная система
Программы обслуживания дисков
Программы архивирования
данных
23.08.2018
Программы обслуживания сети

22. Прикладное ПО

Направлено на решение конкретных задач пользователя
от простых программ до мощных профессиональных систем
набор и редактирование текстов (WordPad, Microsoft Word,…)
создание чертежей и иллюстраций (Paint, CorelDraw, Adobe Pfotoshop)
коммуникация между людьми (ISQ, Skype, The Bat, …),
электронные таблицы,
воспроизведение и редактирование музыки и видео,
системы управления базами данных,
системы автоматизированного проектирования,
настольные издательские системы,
игры,
обучающие программы…
Прямого доступа к устройствам программы прикладного уровня,
как правило, не имеют.

23. Инструментальное программное обеспечение

Совокупность программ для разработки, отладки и внедрения
новых программных продуктов
инструментальные среды для разработки приложений
системы программирования
транслятор
компилятор
интерпретатор
среда разработки программ
библиотеки справочных программ
редакторы связей
отладчики …

24. Операционная система

совокупность программных средств,
обеспечивающих:
управление аппаратной частью компьютера и
прикладными программами,
• их взаимодействие между собой и пользователем.

25. Классификация операционных систем

По числу параллельно решаемых на компьютере задач — однозадачные
ОС и многозадачные ОС
По числу одновременно работающих пользователей —
однопользовательские ОС и многопользовательские ОС.
По типу интерфейса — ОС с командным интерфейсом и ОС с графическим
интерфейсом.
По типу аппаратуры — ОС для персональных компьютеров различных
платформ (IBM-совместимых, Apple Macintosh), ОС для мини-компьютеров,
ОС для мэйнфреймов, ОС для сетей ЭВМ. Могут встречаться как
однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные.
По числу разрядов адресной шины компьютеров, на которые
ориентирована ОС — 16- разрядные ОС, 32-разрядные ОС и 64-разрядные ОС.

26. Функции операционной системы

поддержка диалога с пользователем;
ввод/вывод и управление данными;
планирование и организация процесса обработки программ;
распределение ресурсов (оперативной и кэш-памяти, процессора,
внешних устройств);
запуск программ на выполнение;
выполнение вспомогательных операций обслуживания;
передача информации между различными внутренними устройствами;
поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры,
накопителей на гибких и жестких дисках, принтера и др.).

27. Файловая организация данных

file system— порядок, определяющий способ организации, хранения и
именования данных на носителях информации в компьютерах, и
другом электронном оборудовании: цифровых
фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п.
определяет формат содержимого и способ физического хранения
информации, которую принято группировать в виде файлов,
определяет размер имени файла (папки), максимальный
возможный размер файла, раздела, набор атрибутов файла,
предоставляет сервисные возможности, например, разграничение
доступа или шифрование файлов.
Основные АТРИБУТЫ файла – имя, расширение (тип, формат), дата…

28. Компьютерная (вычислительная сеть)

совокупность компьютеров и терминалов,
соединенных с помощью каналов связи в единую систему,
удовлетворяющую требованиям распределенной обработки
данных.

29. Сетевая технология

согласованный набор стандартных протоколов и программноаппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов,
кабелей и разъемов), достаточный для построения
вычислительной сети.

30. Многослойная модель сети

Вычислительная сеть - это многослойный комплекс взаимосвязанных и
согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов:
компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем, сетевых
приложений.
такие как сетевые базы данных, почтовые системы,
средства архивирования данных, системы
автоматизации коллективной работы и т.д.
от концепций управления локальными и
распределенными ресурсами сетевой ОС,
надежности,безопасности,взаимодействия с
др.ОС,наращивания пользователей зависит
эффективность работы всей сети
сложный специализированный мультипроцессор,
который нужно конфигурировать, оптимизировать
и администрировать
применяются компьютеры различных классов - от
персональных компьютеров до мэйнфреймов и
супер-ЭВМ

31. Модель компьютерной (вычислительной сети)

Компьютерную сеть можно представить многослойной
моделью, состоящей из слоев:
компьютеры;
коммуникационное оборудование;
операционные системы;
сетевые приложения.

32. Топология ЛВС

это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.
Эллипс, замкнутая кривая и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой
топологии,
незамкнутая ломаная линия – к шинной.
Подключение к одному центру нескольких узлов – звезда.
Узел – любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде
сети.
Выбор топологии определяется
• областью применения ЛВС,
• географическим расположением ее узлов,
• размерностью сети в целом.

33. Топология ЛВС

34. Коммуникационное оборудование

модемы,
сетевые карты,
сетевые кабели,
коммутирующие устройства:
приемопередатчики или трансиверы (traceivers),
повторители или репитеры (repeaters),
концентраторы (hubs),
мосты (bridges),
коммутаторы,
маршрутизаторы (routers),
шлюзы (gateways).

35. Классификация компьютерных сетей

По протяженности – локальные, региональные, глобальные;
По типу среды передачи – проводные и беспроводные;
По способу взаимодействия – одноранговые, с выделенным
сервером, гибридные

36. Технология клиент – сервер

Сервер –компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее
пользователей информационными услугами.
Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной
сети.

37. Телекоммуникационные сети

Вид
телекоммуникационной
сети
Вид услуг
телефонные сети
интерактивные услуги только голосовая
информация
радиосети
широковещательные
услуги
только голосовая
информация
телевизионные сети
широковещательные
услуги
голос и изображение
компьютерные сети
Вид представления
информации
алфавитно-цифровое

38. Телекоммуникационные сети

При создании сетей телекоммуникаций невозможно соединить всех абонентов между
собой отдельными (выделенными) линиями связи. Нецелесообразно экономически и
невыполнимо практически.
Соединение многочисленных абонентов (А), находящихся на большом расстоянии,
обычно производится через транзитные (телекоммуникационные) узлы (ТУ) связи

39. Сравнение способов коммутации

Коммутация каналов
Коммутация пакетов
Гарантированная пропускная
способность (полоса) для
взаимодействующих абонентов
Пропускная способность сети для
абонентов неизвестна, задержки
передачи носят случайный
характер
Сеть может отказать абоненту в
установлении соединения
Сеть всегда готова принять данные
от абонента
Трафик реального времени
передается без задержек
Ресурсы сети используются
эффективно при передаче
пульсирующего трафика
Адрес используется только на
этапе установления соединения
Адрес передается с каждым
пакетом

40. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

Взаимодействие соответствующих уровней является виртуальным, за
исключением физического уровня, на котором происходит обмен данными по
кабелям, соединяющим компьютеры.

41. Четырехуровневая модель TCP/IP

42. ИНТЕРНЕТ

глобальная информационная система, объединяющая многие локальные,
региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки
миллионов компьютеров, которая является логически связанной с помощью
глобального уникального адресного пространства на основе протокола
Интернета (IP) и его последующих расширений, способна поддерживать
связь с использованием пакета протоколов Transmission Control
Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).
Основу Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно
подключенных к сети.
К серверам Интернета могут подключаться сотни миллионов пользователей
сети с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий.

43. ИНТЕРНЕТ

1969 год 29 октября – первый сеанс дальней компьютерной связи между двумя
узлами сети ARPANET, – Калифорнийский университет Лос-Анджелеса (UCLA) и в
Стэнфордский исследовательском институте (SRI) – расстояние в 640 км .
1971 год – разработана первая программа для отправки электронной почты по сети.
1973 год – подключены к сети через трансатлантический телефонный кабель первые
иностранные организации из Великобритании и Норвегии, и компьютерная сеть
стала международной.
1983 год – сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, закрепился термин
«Интернет».
1988 год – разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), стало возможно общение в
реальном времени (чат).
1989 год – концепция Всемирной паутины (Тим Бернерс-Ли,британский учёный),
разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.
1990 год –первое подключение к Интернету по телефонной линии.
1991 год – первый браузер NCSA Mosaic.

44. ИНТЕРНЕТ: основные сервисы

Электронная почта (e-mail);
World Wide Web (WWW) – единое информационное пространство, включающее
различные сетевые ресурсы;
Блоги
Веб-форумы
Вики-проекты
Интернет-аукционы и магазины
Социальные сети и сайты знакомств
Телеконференции и группы новостей (Usenet) –возможность коллективно
обмениваться сообщениями;
FTP сервис – системы файловых архивов, которые обеспечивают хранение и
распространение различных типов файлов;
Telnet сервис –управление удалёнными компьютерами в режиме терминала;
DNS сервис – система доменных имён, обеспечивает возможность использования
мнемонических имён (типа http://moolkin.ru), вместо числового адреса
http://81.177.6.144;
IRC сервис – сервис поддержки чатов, мгновенный обмен текстовыми сообщениями в
реальном времени.

45. ИНТЕРНЕТ: протоколы

Протокол — это совокупность правил, определяющих взаимодействие
абонентов вычислительной системы (сети) и описывающих способ
выполнения определенного класса функций.

46. ИНТЕРНЕТ: протоколы

TCP/IP — набор протоколов передачи данных,
TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей,
определяет, каким образом информация должна быть разбита на
пакеты и отправлена по каналам связи.
IP (Internet Protocol) — адресный протокол.
Каждый информационный пакет содержит адреса (IP компьютераотправителя и компьютера-получателя).

47. Интернет: протоколы прикладного уровня

HTTP
Hypertext Transfer
Protocol
Протокол передачи
гипертекста
Используется службой
World Wide Web (WWW)
для передачи Web-страниц
со всем их содержимым
FTP
File Transfer Protocol
Протокол передачи файлов
Используется службой FTP
для передачи файлов,
например с программами
SMTP
Simple Mail Transfer
Protocol
Простейший протокол
передачи почты
Используется службой EMAIL для пересылки
исходящих почтовых
отправлений
POP3
Post Office Protocol
Протокол почтового
отделения
Используется службой EMAIL для доставки
входящих почтовых
отправлений
NNTP
Network News
Transfer Protocol
Сетевой протокол передачи
новостей
Используется службой
телеконференций для
пересылки сообщений
между поодписчиками

48. Уникальный идентификатор ресурса

Под ресурсом понимается любой объект, принадлежащий некоторому
пространству URI (Uniform Resource Identifier, Универсальный идентификатор
ресурса)
URL (Uniform Resource Locator, Универсальный указатель ресурса), подмножество схем URI, идентифицирует ресурс по способу доступа к нему
(например, по "местонахождению в сети") вместо того, чтобы идентифицировать
его по названию или другим атрибутам этого ресурса.
URN (Uniform Resource Name, Универсальное имя ресурса) - частная URI-схема
"urn:" с подмножеством "пространства имен", который должен быть уникальным
и неизменным даже в том случае, когда ресурс уже не существует или
недоступен.
23.08.2018

49. Уникальный идентификатор ресурса

URI это концепция абстрактного идентификатора,
тогда как URL и URN конкретная реализация — адреса и имени.
конкретный пример:
URI = http://handynotes.ru/2009/09/uri-url-urn.html
URL = http://handynotes.ru
URN = /2009/09/uri-url-urn.html
23.08.2018

50. Уникальный идентификатор ресурса

Общая схема: протокол://<доменное_имя>/<путь_к_файлу>
Схема HTTP (работа с гипертекстом)
http://www.nihe.niks.by
http://www.klyaksa.net/htm/exam/answers/images/a23_1.gif
Схема FTP (работа с архивами файлов)
ftp://cacedu.unibel.by/soft
Схема MAILTO (отправка почты)
mailto://[email protected]
23.08.2018