Информационно-коммуникационные технологии

Типы принтеров

Матричные принтеры

Матричные принтеры - это принтеры ударного действия.

Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля «выталкиваются» из головки и ударяют по бумаге (через красящую ленту).

Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов.

Недостатки матричных принтеров состоят в том, что они печатают медленно, производят много шума и качество печати оставляет желать лучшего (соответствует примерно качеству пишущей машинки).

Струйные принтеры

Струйные принтеры (черно-белые и цветные) - это принтеры безударного действия.

В них используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Перемещаясь вдоль бумаги, печатающая головка оставляет строку символов или полоску изображения.

Струйные принтеры могут печатать достаточно быстро (до нескольких страниц в минуту) и производят мало шума. Качество печати (в том числе и цветной) определяется разрешающей способностью струйных принтеров.

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры - «двоюродные братья» копиров (ксероксов) - обеспечивают практически бесшумную печать.

Высокую скорость печати (до 40 страниц в минуту, эта цифра постоянно растет) лазерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу целиком.

Высокое типографское качество печати лазерных принтеров обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi и более.

В лазерных принтерах изображение формируется сначала на специальном барабане. Участки барабана, соответствующие изображению, электризуются с помощью лазерного луча по командам из компьютера.

Затем к наэлектризованным участкам барабана притягиваются частички краски (тонера), и краска переносится с барабана на бумагу. Краска закрепляется на бумаге при нагревании.

Лазерные принтеры требовательны к качеству бумаги. Существует цветные лазерные принтеры.

Характеристики принтеров

Разрешающая способность

Разрешающая способность принтера исчисляется в точках на дюйм, сокращенно dpi.

Средний показатель струйного принтера - 600 dpi, но в дорогих моделях может достигать фотографического качества - 2400 dpi. Это означает, что полоска изображения по горизонтали длиной в 1 дюйм формируется из 2400 точек (чернильных капель).

У лазерного принтера разрешающая способность - до 1200 dpi (точек на дюйм).

Скорость печати

Скорость печати большинства струйных принтеров - 3-5 стандартных текстовых страницы в минуту. Печать полноцветных иллюстраций требует до 5 минут на страницу. У лазерных принтеров средняя скорость печати составляет от 7 до 15 страниц в минуту.

Расходные материалы (картриджи)

Картриджа для струйного принтера хватает на 100 -200 листов черно-белой печати, цветной картридж заканчивается еще быстрее.

Картридж для лазерного принтера рассчитан на печать 1500 - 3000 страниц.

Плоттер

Для вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.) используются специальные устройства вывода -- плоттеры. Принцип действия плоттера такой же, как и струйного принтера.

Акустические системы

Для прослушивания звука используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к выходу звуковой платы.

Варианты акустических систем:

2 колонки - стандартная стереосистема;

3 колонки - 2 обычные и усилитель низких частот (сабвуфер) - идеальный вариант для прослушивания музыки с AudioCD или МР3.

4 или 5 колонок - система с поддержкой трехмерного, объемного звучания - выбор игроманов и любителей компьютерного видео.

6 колонок - система «домашнего театра», предназначена, в основном, для воспроизведения DVD-звука.

3.5 Виды программного обеспечения компьютеров. Системное и прикладное ПО

Программное обеспечение (Software - мягкая оснастка) - неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением.

Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ - от игровых до научных.

Программа - результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество. В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную степень искусства программиста.

Классификация программного обеспечения

Все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:

· системные программы;

· прикладные программы (приложения);

· системы программирования.

Системное программное обеспечение

Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера -- центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера.

Основные функции системного программного обеспечения:

· управление ресурсами компьютера;

· создание копий используемой информации;

· проверка работоспособности устройств компьютера;

· выдача справочной информации о компьютере и др.

Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Среди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

Операционная система -- это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого -- организация взаимодействия пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения -- утилиты (лат. utilitas -- польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи.

Прикладное программное обеспечение

Прикладная программа -- это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей.

Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Прикладное ПО функционирует под управлением определенной операционной системы.

Так, текстовый редактор Word является приложением операционной системы Windows.

Практически каждый пользователь компьютера нуждается в приложениях общего назначения, к числу которых относятся: текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, а также приложения для создания мультимедиа-презентаций.

Прикладное ПО (приложения) позволяют пользователю обрабатывать текстовую, графическую, числовую, аудио- и видеоинформацию, а также работать в компьютерных сетях, не владея программированием.

Наиболее распространенными в настоящее время пакетами приложений общего назначения являются Microsoft Office и Star Office.

Графические редакторы - это программы создания, редактирования и просмотра графических изображений: стандартное приложение Paint, мощная профессиональная графическая система Adobe Photoshop, профессиональная векторная графическая система CorelDRAW.

Текстовые редакторы - используются для обработки текстовой информации на компьютере, позволяют создавать, редактировать, форматировать, сохранять и распечатывать документы.

Приложение Windows Блокнот позволяет редактировать текст и осуществлять простейшее форматирование шрифта.

Microsoft Word и StarOffice Writer имеют широкий спектр возможностей по созданию документов.

Для подготовки к изданию книг, журналов и газет в процессе макетирования издания используются мощные программы обработки текста - настольные издательские системы (например, Adobe PageMaker).

Для подготовки к публикации в Интернете Web-страниц и Web-сайтов используются специализированные приложения (например, Microsoft FrontPage).

Электронные таблицы: позволяют обрабатывать большие массивы числовых данных, например результаты экспериментов, статистические данные, осуществлять сортировку и поиск данных, наглядно отображать зависимости между данными в виде диаграмм и графиков. Наибольшее распространение получили электронные таблицы Microsoft Excel и StarCalc.

Базы данных: представляют собой информационные модели, содержащие данные об объектах и их свойствах. Например, база данных «Записная книжка», библиотечный каталог и т.д.

Системы управления базами данных (СУБД) - программы, управляющие хранением и обработкой данных: создают базы данных, выполняют операции поиска и сортировки данных. Системой управления базами данных является приложение Access, входящее в Microsoft Office.

В связи со стремительным развитием глобальных и локальных компьютерных сетей все большее значение приобретают различные коммуникационные программы. В последнее время разработчики операционных систем включают коммуникационные программы в состав операционной системы.

В отдельную группу в связи с широким распространением компьютерных вирусов можно отнести антивирусные программы.

Для профессионального использования существуют системы компьютерной графики, системы автоматизированного проектирования (САПР), бухгалтерские программы, компьютерные словари, системы автоматического перевода и др.

Все большее число пользователей работают с обучающими программами для самообразования или в учебном процессе: программы обучения иностранным языкам, программы-репетиторы, тесты и т.д.

Большую пользу приносят различные мультимедиа-приложения (энциклопедии, справочники), которые содержат большой объем информации и средства ее быстрого поиска.

Большое количество пользователей начинают знакомство с компьютером с компьютерных игр, которые бывают самых различных типов: логические, стратегические и т.д.

Виды программного обеспечения компьютеров. Системы программирования

Виды программного обеспечения компьютеров - см. 3.5

Системы программирования

Системы программирования - являются инструментами для программистов-профессионалов и позволяют разрабатывать программы на различных языках программирования.

На заре компьютерной эры, в 40-50-е годы, программы разрабатывались непосредственно на машинном языке (языке программирования низкого уровня), то есть на том языке, который «понимает» процессор. Программы на языке программирования низкого уровня представляли собой очень длинные последовательности нулей и единиц, в которых человеку разобраться было очень трудно.

В 60-е годы началась разработка языков программирования высокого уровня (Алгол, Фортран, Basic, Pascal и др.), которые позволили существенно облегчить работу программистов.

Языки программирования высокого уровня - позволяют создавать программы в привычном для человека виде (в виде предложений). Такие языки программирования строились на основе использования определенного алфавита и строгих правил построения предложений (синтаксиса).

Наиболее широко распространенным типом языков программирования высокого уровня являются процедурные языки. В таких языках широко используются управляющие конструкции (операторы), которые позволяют закодировать различные алгоритмические структуры (линейную, ветвление, цикл).

Одним из первых процедурных языков программирования был известный всем Бейсик (Basic), созданный в 1964 году. В течение последующего времени Бейсик развивался, появлялись его различные версии (MSX-Basic, Q-Basic, H-Basic, GW-Basic и др.). Другим широко распространенным языком программирования алгоритмического типа является Pascal.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются системы объектно-ориентированного визуального программирования Microsoft Visual Basic и Borland Delphi. Для создания приложений в среде Windows&Office используется язык программирования Visual Basic for Applications (VBA).

Интерпретаторы и компиляторы

Для того чтобы процессор мог выполнить программу, эта программа и данные, с которыми она работает, должны быть загружены в оперативную память.

Итак, мы создали программу на языке программирования (некоторый текст) и загрузили ее в оперативную память. Теперь мы хотим, чтобы процессор ее выполнил, однако процессор «понимает» команды только на машинном языке, а наша программа написана на языке программирования.

Необходимо, чтобы в оперативной памяти находилась программа-переводчик (транслятор), автоматически переводящая программу с языка программирования на машинный язык. Компьютер может выполнять программы, написанные только на том языке программирования, транслятор которого размещен в оперативной памяти компьютера.

Трансляторы языков программирования бывают двух типов: интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор -- это программа, которая обеспечивает последовательный перевод инструкций программы на машинный язык и их выполнение.

Поэтому при каждом запуске программы на выполнение эта процедура повторяется. Достоинством интерпретаторов является удобство отладки программы (поиска в ней ошибок), так как возможно пошаговое ее выполнение, а недостатком -- сравнительно малая скорость выполнения.

Компилятор действует иначе, он переводит весь текст программы на машинный язык и сохраняет его в исполнимом файле (обычно с расширением exe). Затем этот уже готовый к выполнению файл, записанный на машинном языке, можно запускать на исполнение многократно.

Достоинством компиляторов является большая скорость выполнения программы, а недостатком -- трудоемкость отладки, так как невозможно пошаговое выполнение программы.

Современные системы программирования, и в том числе Visual Basic, позволяют работать в режиме как интерпретатора, так и компилятора. На этапе разработки и отладки программы используется режим интерпретатора, а для получения готовой исполняемой программы -- режим компилятора.

Операционная система

Операционная система - царица программ.

Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Компьютер выполняет действия в соответствии с предписаниями программы, созданной на одном из языков программирования. При работе пользователя на компьютере часто возникает необходимость выполнить операции с прикладной программой в целом, организовать работу внешних устройств, проверить работу различных блоков, скопировать информацию и т.п.

Программы, организующие работу устройств и не связанные со спецификой решаемой задачи, вошли в состав комплекса программ, названного операционной системой.

Операционная система -- комплекс программных средств, обеспечивающий выполнение запросов пользователя (и его программ) и управление аппаратной частью компьютера.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, выполняемыми программами и пользователем.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковы.

С 1990-х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS (для ПК фирмы Apple)).

На IBM-совместимых персональных компьютерах используются операционные системы корпорации Microsoft Windows 9х/МЕ, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, разрабатывается Window 8.

Операционная система, является инструментом позволяющим производить различные операции с информацией хранящейся в компьютере, такие как создание, удаление, редактирование или перемещение и обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, выполняемыми программами и пользователем.

В функции операционной системы входит:

· осуществление диалога с пользователем;

· ввод-вывод и управление данными;

· планирование и организация процесса обработки программ;

· распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств);

· запуск программ на выполнение;

· всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

· передача информации между различными внутренними устройствами;

· программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.

Управление файловой системой

Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

Командный процессор

В состав операционной системы входит специальная программа -- командный процессор, -- который осуществляет анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск.

Драйверы устройств

К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). Каждое устройство выполняет определенную функцию.

В состав операционной системы входят драйверы устройств, - специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

В процессе установки Windows определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимый для его функционирования драйвер. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память.

Графический интерфейс

Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс.

В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

Сервисные программы

В состав операционной системы входят также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (например, архивировать), работать в компьютерных сетях и так далее.

Некоторые разновидности утилит:

· программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности;

· программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

· антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

· программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

· коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

· программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

· программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

Справочная система

Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система. Справочная система позволяет оперативно получить необходимую информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

3.6 Локальные компьютерные сети

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).

Аппаратные средства локальной сети

Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:

· компьютеры (серверы и рабочие станции);

· сетевые платы;

· каналы связи;

· специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).

Простейшим видом локальной сети является одноранговая сеть. Из названия такой сети следует, что все компьютеры в ней имеют одинаковую значимость (статус) и ни один из них не подчинен другому.

Более развитые сети, помимо компьютеров конечных пользователей -- рабочих станций, включают специальные компьютеры -- серверы.

Сервер -- это выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций. Есть разные виды серверов: файл-серверы, серверы баз данных и др.

Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы -- адаптера, которая поддерживает конкретную схему подключения. Так, широко распространенными являются адаптеры Ethernet с пропускной способностью от 10 или 100 Мбит/с.

К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется.

В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:

· неэкранированная витая пара;

· волоконно-оптический кабель.

Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.

Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Большинство технологий локальных сетей в настоящее время позволяют использовать волоконно-оптические кабели. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни тысяч мегабитов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары.

Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).

Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопостроители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций.

Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства -- концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Концентратор (называемый также хаб) -- устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково. Коммутатор (свич) делает то же самое, но, в отличие от концентратора, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.

Маршрутизатор (роутер) -- устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.

Топологии сетей

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными:

· кольцевая;

· шинная - компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями;

· радиальная («звезда») - к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла;

· древовидная - иерархическая подчиненность компьютеров.

Организация передачи данных в сети

Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell NetWare, Linux и Windows.

Информация в сетях передается отдельными порциями -- пакетами, причем длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько килобайтов). Этот способ передачи связан с тем, что локальная сеть должна обеспечивать качественную связь для всех компьютеров сети за разумное время доступа -- время ожидания пользователем начала связи.

Компьютерные сети породили новые технологии обработки информации - сетевые технологии, позволяющие совместно использовать аппаратные и программные средства. Для сотрудников многих учреждений стало привычным пользоваться электронной почтой для обмена сообщениями и документами, для совместной работы. На предприятиях на базе локальных сетей создаются автоматизированные системы управления предприятием и технологическими процессами.

Распространенный способ организации обработки информации в сети называется технологией «клиент--сервер». В ней предполагается глубокое разделение функций компьютеров в сети.

Основная функция сервера -- выполнение специфических действий по запросам клиента (например, решение сложной математической задачи, поиск данных в базе данных, соединение клиента с другим клиентом ит. д.).

3.7 Защита информации. Антивирусная защита

Защита информации

В наше время большая часть информации хранится в цифровом виде. Проблема защиты информации принимает глобальный характер. Государством принимаются специальные законы о защите информации.

Цифровая информация - информация, хранение, передача и обработка которой осуществляется средствами ИКТ.

Можно различить два основных вида угроз для цифровой информации:

1. кража или утечка информации;

2. разрушение, уничтожение информации.

Защита информации - деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию

Утечка информации представляет собой кражу или копирование информации. Если компьютер подключен к глобальной сети, то он потенциально доступен для проникновения в его информационную базу извне.

Разрушение информации может быть несанкционированным и непреднамеренным.

Непреднамеренное воздействие - происходит вследствие ошибок пользователя, из-за сбоев в работе оборудования или программного обеспечения. Могут возникнуть непредвиденные внешние факторы: авария электросети, пожар или землетрясение.

Несанкционированное воздействие - это преднамеренная порча или уничтожение информации.

К несанкционированному вмешательству относится криминальная деятельность хакеров - «хакеров» информационных систем с целью воздействия на их содержание и работоспособность. Например, для снятия денег с чужого счета в банк, для уничтожения данных следственных органов и т.п. Большой вред корпоративным информационным системам наносят так называемые хакерские атаки - одновременное обращение с большого количества компьютеров на сервер информационной системы. Сервер не справляется с количеством запросов, что приводит к «зависанию» в его работе.

К этой категории угроз относится деятельность людей, занимающихся созданием и распространением компьютерных вирусов.

Компьютерные вирусы

Компьютерные вирусы - вредоносные программные коды, способные нанести ущерб данным на компьютере или вывести его из строя.

Компьютерные вирусы являются программами, которые могут «размножаться» и скрытно внедрять свои копии в файлы, загрузочные секторы дисков и документы. Активизация компьютерного вируса может вызывать уничтожение программ и данных.

Первая массовая эпидемия компьютерного вируса произошла в 1986 году, когда вирус Brain «заражал» дискеты для первых массовых персональных компьютеров. В настоящее время известно несколько десятков тысяч вирусов, заражающих компьютеры с различными операционными системами и распространяющихся по компьютерным сетям.

Обязательным свойством компьютерного вируса является способность к размножению (самокопированию) и незаметному для пользователя внедрению в файлы, загрузочные секторы дисков и документы. Название «вирус» по отношению к компьютерным программам пришло из биологии именно по признаку способности к саморазмножению.

Так же, как и биологические вирусы, компьютерные вирусы имеют три функции: размножение, рост и заражение.

После заражения компьютера вирус может активизироваться и заставить компьютер выполнять какие-либо действия. Активизация вируса может быть связана с различными событиями (наступлением определенной даты или дня недели, запуском программы, открытием документа и так далее).

Кроме вирусов-разрушителей существуют вирусы-шпионы. Их называют троянцами. Внедрившись в операционную систему, троянец может тайно пересылать заинтересованным лицам конфиденциальную информацию.

Меры защиты информации

Принимаемые для защиты информации меры в первую очередь зависят от уровня его использования, от значимости информации и степени ущерба, который может нанести владельцу ее утечка или разрушение.

Если один и тот же компьютер используется многими лицами и личная информация каждого требует защиты от доступа посторонних, то с помощью системных средств организуется разграничение доступа для разных пользователей. Для этого создаются учетные записи пользователей, устанавливаются пароли.

Для защиты компьютеров, подключенных к глобальной сети от подозрительных объектов используются защитные программы - брандмауэры. Например, пользователь может запретить прием посланий по электронной почте с определенных адресов или определенного содержания. Брандмауэры могут предотвращать атаки, фильтровать ненужные рекламные рассылки.

Главной опасностью является потеря данных по непреднамеренным причинам, а также из-за проникновения вирусов.

Основные правила безопасности:

· периодически осуществлять резервное копирование (файлы с наиболее важными данными дублировать и сохранять на внешних носителях);

· использовать блок бесперебойного питания (чтобы избежать потери информации из-за внезапного отключения электроэнергии или скачков напряжения в сети);

· регулярно осуществлять антивирусную проверку компьютера.

Антивирусные программы

Основным разносчиком вирусов является нелицензионное программное обеспечение, файлы, скопированные из случайных источников а также службы Интернета: электронная почта, Всемирная паутина - WWW. Каждый день в мире появляются сотни новых компьютерных вирусов. Борьбой с вирусами занимаются специалисты, создающие антивирусные программы.

Лицензионные антивирусные программы следует покупать у фирм-производителей. Антивирусную программу недостаточно лишь однажды установить на компьютер. Необходимо регулярно обновлять ее базу - добавлять настройки на новые типы вирусов. Наиболее оперативно такое обновление производится через Интернет серверами фирм-производителей. Антивирусные программы могут использовать различные принципы для поиска и лечения зараженных файлов.

Полифаги

Самыми популярными и эффективными антивирусными программами являются антивирусные программы полифаги (например, Kaspersky Anti-Virus, Dr.Web). Принцип работы полифагов основан на проверке файлов, загрузочных секторов дисков и оперативной памяти и поиске в них известных и новых (неизвестных полифагу) вирусов.

Для поиска известных вирусов используются так называемые маски. Маской вируса является некоторая постоянная последовательность программного кода, специфичная для этого конкретного вируса. Если антивирусная программа обнаруживает такую последовательность в каком-либо файле, то файл считается зараженным вирусом и подлежит лечению.

Для поиска новых вирусов используются алгоритмы «эвристического сканирования», то есть анализ последовательности команд в проверяемом объекте. Если «подозрительная» последовательность команд обнаруживается, то полифаг выдает сообщение о возможном заражении объекта.

Полифаги могут обеспечивать проверку файлов в процессе их загрузки в оперативную память. Такие программы называются антивирусными мониторами.

К достоинствам полифагов относится их универсальность. К недостаткам можно отнести большие размеры используемых ими антивирусных баз данных, что приводит к относительно небольшой скорости поиска вирусов.

Ревизоры

Принцип работы ревизоров (например, Adinf) основан на подсчете контрольных сумм для присутствующих на диске файлов. Эти контрольные суммы затем сохраняются в базе данных антивируса, как и некоторая другая информация: длины файлов, даты их последней модификации и пр.

При последующем запуске ревизоры сверяют данные, содержащиеся в базе данных, с реально подсчитанными значениями. Если информация о файле, записанная в базе данных, не совпадает с реальными значениями, то ревизоры сигнализируют о том, что файл был изменен или заражен вирусом.

Недостаток ревизоров состоит в том, что они не могут обнаружить вирус в новых файлах (на дискетах, при распаковке файлов из архива, в электронной почте), поскольку в их базах данных отсутствует информация об этих файлах.

Блокировщики

Антивирусные блокировщики -- это программы, перехватывающие «вирусоопасные» ситуации и сообщающие об этом пользователю. К таким ситуациям относится, например, запись в загрузочный сектор диска. Эта запись происходит при установке на компьютер новой операционной системы или при заражении загрузочным вирусом.

Наибольшее распространение получили антивирусные блокировщики в BIOS компьютера. С помощью программы BIOS Setup можно провести настройку BIOS таким образом, что будет запрещена (заблокирована) любая запись в загрузочный сектор диска и компьютер будет защищен от заражения загрузочными вирусами. К достоинствам блокировщиков относится их способность обнаруживать и останавливать вирус на самой ранней стадии его размножения.



Тема 4. Понятие об информационных системах и автоматизации информационных процессов

Информационная система (ИС) -- это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, обработки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения. В широком смысле информационной системой можно назвать любую организационную структуру, задача которой состоит в работе с информацией, (например библиотеку, справочную службу железных дорог, учреждение СМИ (редакцию газеты, телецентр, радиостудию).

Размещено на http://www.allbest.ru/

В основе любой ИС лежит структурированный набор данных -- структура данных.

Для функционирования ИС должны существовать средства поддержки: системные и пользовательские. системные средства -- обеспечивают сохранность данных, их обновление и защиту. Пользовательские средства-- обеспечивают удобства работы конечных пользователей, т.е. тех людей, в интересах которых создана информационная система.

Классификация ИС по техническим средствам

ИС на одном компьютере. Вся информация сосредоточена в памяти этой машины, и на ней же функционирует ПО системы.

ИС на базе локальной сети - обслуживают учреждение, предприятие, фирму. В такой системе циркулирующая информация может передаваться по сети между разными пользователями; разные части общедоступных данных могут храниться на разных компьютерах сети.

ИС на базе глобальных компьютерных сетей - все известные службы Интернета. (транспортной информационной системы, работающей на базе специализированной глобальной сети например заказ железнодорожных билетов или авиабилетов и т.д)

Классификация ИС по назначению

Информационно-справочные или информационно-поисковые системы (ИПС) - традиционный вид ИС. Основная цель в использовании таких систем -- оперативное получение ответов на запросы пользователей в диалоговом режиме. Характерным свойством для ИПС является большой объем хранимых данных, их постоянное обновление. Поисковые серверы Интернета - это информационно-справочные системы сетевых ресурсов.

Управляющие системы - назначение выработка управляющих решений. Управляющие системы бывают либо полностью автоматическими, либо автоматизированными.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Системы автоматического управления (САУ) работают без участия человека. Это системы управления техническими устройствами, производственными установками, технологическими процессами. В таких системах реализована кибернетическая схема управления с обратной связью.

Роль системы управления выполняет компьютер, который работает по программе, составленной программистами.

Управление в САУ происходит в режиме реального времени.

Автоматизированные системы управления (АСУ) можно назвать человеко-машинными системами. В них компьютер выступает в роли помощника человека-управляющего. В АСУ задача компьютера состоит в оперативном предоставлении человеку необходимой информации для принятия решения. При этом компьютер может выполнять достаточно сложную обработку данных на основании заложенных в него математических моделей (например технологические или экономические расчеты).

Обучающие системы на базе компьютера - вид ИС.

Экспертные системы -- основаны на моделях знаний в определенных предметных областях. Экспертная система заключает в себе знания высококвалифицированного специалиста в определенной предметной области и используется для консультаций пользователя, для помощи в принятии сложных решений, для решения плохо формализуемых задач. Например установление диагноза больного; определение причин неисправности сложной техники (например, космического корабля); рекомендации по ликвидации неисправности; определение вероятных последствий принятого управляющего решения и т. д. Подобно ИПС, экспертные системы часто входят в состав АСУ в качестве подсистем.

Существуют еще геоинформационые системы (ГИС), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизации проектирования (САПР) и другие.

Тема 5. Технические средства телекоммуникационных технологий

Телекоммуникации - комплекс технических средств, предназначенных для передачи информации на расстояние.

Информация поступает в самых разнообразных видах: цифровые сигналы, звуки, печатные слова или изображения. Пересылка выполняется посредством телеграфа, телефона и радио, по проводам или радиоволнами; иногда эти способы комбинируются.

С появлением компьютеров человек получил мощный инструмент накопления и обработки информации. Компьютерные коммуникации необходимы для обмена информацией между компьютерами и использования общих ресурсов. Для передачи информации от одного компьютера к другому с использованием компьютерных сетей можно использовать:

· электронную почту;

· всемирную информационную сеть Интернет;

· поисковые системы;

· общение в реальном времени;

· файловые архивы.

Понятие глобальной сети -- системы объединенных компьютеров, расположенных на больших расстояниях друг от друга, -- появилось в процессе развития компьютерных сетей. В 1964 году в США была создана компьютерная система раннего оповещения о приближении ракет противника. Первой глобальной сетью невоенного назначения стала сеть ARPANET в США, введенная в действие в 1969 году. Она имела научное назначение и объединяла в себе компьютеры нескольких университетов страны.

В 80-х-90-х годах прошлого века в разных странах создается множество отраслевых, региональных национальных компьютерных сетей. Их объединение в международную сеть произошло на базе межсетевой среды Интернет.

Важным годом в истории Интернета стал 1993 год, когда была создана служба World Wide Web (WWW) -- Всемирная информационная сеть (Всемирная паутина). С появлением WWW резко возрос интерес к Интернету, пошел процесс его бурного развития и распространения. Многие люди, говоря об Интернете, подразумевают именно WWW, хотя это только лишь одна из его служб. Часто в литературе вместо слова «Интернет» употребляют термин «Сеть» (уважительно с большой буквы).

Аппаратные средства Интернета

Основными составляющими любой глобальной сети являются компьютерные узлы и каналы связи. Здесь можно провести аналогию с телефонной сетью: узлами телефонной сети являются АТС -- автоматические телефонные станции, которые между собой объединены линиями связи и образуют городскую телефонную сеть. Телефон каждого абонента подключается к определенной АТС.

К узлам компьютерной сети подключаются персональные компьютеры пользователей подобно тому, как с телефонными станциями соединяются телефоны абонентов.

Организация, предоставляющая услуги обмена данными с сетевой средой, называется провайдером сетевых услуг. Английское слово «provider» обозначает «поставщик», «снабженец». Пользователь заключает договор с провайдером на подключение к его узлу и в дальнейшем оплачивает ему предоставляемые услуги (подобно тому, как мы оплачиваем услуги телефонной сети).

Узел содержит один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в состоянии постоянного подключения к сети. Информационные услуги обеспечиваются работой программ-серверов, установленных на узловых компьютерах.

Каждый узловой компьютер имеет свой постоянный адрес в Интернете; он называется IP-адресом (IP - Internet Protocol) - интернет-протокол. IP-адрес состоит из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255, которые записываются через точку. Например: 193.126.7.29, 128.29.15.124

Такие же IP-адреса получают и компьютеры пользователей Сети, но они действуют лишь во время подключения пользователя к сети, т.е. изменяются в каждом новом сеансе связи, в то время как адреса узловых компьютеров остаются неизменными.

Доменная система имен

Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS -- Domain Name System).

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com, а сервер компании МИОО (Московского института открытого образования) -- iit.metodist.ru.

Система доменных имен построена по иерархическому принципу. Первый справа домен (его еще называют суффиксом) -- домен верхнего уровня, следующий за ним -- домен второго уровня и т.д. Последний (первый слева) -- имя компьютера. Домены верхнего уровня бывают географическими (двухбуквенными) или административными (трехбуквенными). Например, российской зоне Интернета принадлежит географический домен ru. Еще примеры: uк -- домен Англии; са -- домен Канады; de -- домен Германии; jp -- домен Японии. Административные домены верхнего уровня чаще всего относятся к американской зоне Интернета: gov -- правительственная сеть США; mil -- военная сеть; edu -- образовательная сеть; com -- коммерческая сеть.

Среди узлов Интернета есть своя иерархия. Например, некоторый узел в Самаре имеет соединение с узлом в Москве, который, в свою очередь, связан с рядом узлов европейской опорной сети. Последние имеют связь с узлами США, Японии и др. И все-таки структура Интернета -- это не дерево, а именно сеть. Как правило, каждый узел имеет связь не с одним, а с множеством других узлов. Поэтому маршруты, по которым поступает информация на некоторый узел, могут быть самыми разными. Этим обеспечивается устойчивость работы Сети: при выходе из строя одного узла информационные потоки к другим узлам не прерываются. Они лишь могут изменить свои маршруты.

Каналы связи

Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети:

· телефонные линии;

· электрическая кабельная связь;

· оптоволоконная кабельная связь;

· радиосвязь (через радиорелейные линии, спутники связи).

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.

По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми -- телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность -- это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в секунду (Кбит/с) или в мегабитах в секунду (Мбит/с).

Пропускная способность телефонных линий -- десятки и сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

На протяжении многих лет большинство пользователей Сети подключались к узлу через коммутируемые (т.е. переключаемые) телефонные линии. Такое подключение производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» -- это сокращенное объединение двух слов: «модулятор» -- «демодулятор». Модем устанавливается как на компьютере пользователя, так и на узловом компьютере. Модем выполняет преобразование дискретного сигнала (выдаваемого компьютером) в непрерывный (аналоговый) сигнал (используемый в телефонной связи) и обратное преобразование. Основной характеристикой модема является предельная скорость передачи данных. В разных моделях она колеблется в диапазоне от 1 200 бит/с до 56 000 бит/с.

Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все большее число пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключений к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи.

5.1 Программное обеспечение Интернета

Интернет -- это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров.

Работа Интернета поддерживается определенным программным обеспечением (ПО). Это ПО функционирует на серверах и на персональных компьютерах пользователей.

Основой всего программного обеспечения компьютера является операционная система, которая организует работу всех других программ.

Программное обеспечение узловых компьютеров очень разнообразно. Условно его можно разделить на базовое (системное) и прикладное. Базовое ПО обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP -- стандартному набору протоколов Интернета, т.е. оно решает проблемы рассылки и приема информации. Прикладное ПО занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые принято называть службами Интернета. Служба объединяет серверы и клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым прикладным протоколам.

Для каждой службы существует своя сервер-программа: для электронной почты, для телеконференций, для WWW и пр. Узловой компьютер выполняет функцию сервера определенной службы Интернета, если на нем работает сервер-программа этой службы. Один и тот же компьютер в разное время может выполнять функции сервера различных услуг; все зависит от того, какая сервер-программа на нем в данный момент выполняется.

На ПК пользователей сети обслуживанием различных информационных услуг занимаются программы -- клиенты. Примерами популярных клиент-программ являются: Outlook Express -- клиент электронной почты, Internet Explorer -- клиент службы WWW (браузер). Во время работы пользователя с определенной службой Интернета между его клиент-программой и соответствующей сервер-программой на узле устанавливается связь. Каждая из этих программ выполняет свою часть работы в предоставлении данной информационной услуги. Такой способ работы Сети называется технологией «клиент--сервер».

В Интернете используется пакетная технология передачи информации. Чтобы в этом лучше разобраться, представьте себе следующую ситуацию. Вам нужно переслать товарищу в другой город какой-то многостраничный документ (например, распечатку романа, который вы сочинили). Полностью в конверт весь ваш роман не помещается, а посылать бандеролью вы не хотите -- слишком долго будет идти. Тогда вы делите весь документ на части по 4 листа, вкладываете каждую часть в почтовый конверт, на каждом конверте пишете адрес и всю эту пачку конвертов опускаете в почтовый ящик. Например, если ваш роман занимает 100 страниц, то вам придется отправить 25 конвертов. Вы даже можете опустить конверты в разные почтовые ящики на разных узлах связи (для интереса, чтобы узнать, какие дойдут быстрее). Но поскольку на них указан один и тот же адрес, то все конверты должны дойти до вашего товарища. А еще, чтобы товарищу было удобно собрать роман целиком, на конвертах желательно указать порядковые номера.

Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол TCP/IP.

Фактически речь идет о двух протоколах. Первый -- ТСР-протокол расшифровывается так: Transmission Control Protocol -- протокол управления передачей. Именно согласно этому протоколу всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбивается на части. Эти части называются TCP-пакетами. Для доставки пакеты передаются протоколу IP (IP - Internet Protocol) - интернет-протокол, который к каждому пакету дописывает IP-адрес его доставки и еще некоторую служебную информацию. Таким образом, TCP-пакет -- это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой пакет будет самостоятельно перемещаться по сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата. Далее, согласно протоколу TCP, происходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное сообщение. Здесь, очевидно, необходимы те самые порядковые номера на конвертах; аналогичные номера содержатся и в TCP-пакетах. Если какой-то из пакетов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно.

...