Работа программного обеспечения и периферийных устройств персонального компьютера

46. Характеристика основных способов защиты информации в ПК

Обеспечение защиты информации от несанкционированного доступа - дело сложное, требующее широкого проведения теоретических и экспериментальных исследований по вопросам системного проектирования. Наряду с применением разных приоритетных режимов и систем разграничения доступа разработчики информационных систем уделяют внимание различным криптографическим методам обработки информации.

Криптографические методы можно разбить на два класса:

обработка информации путем замены и перемещения букв, при котором объем данных не меняется (шифрование);

сжатие информации с помощью замены отдельных сочетаний букв, слов или фраз (кодирование).

Аппаратные способы шифрования информации применяются для передачи защищенных данных по телекоммуникационной сети. Для реализации шифрования с помощью смешанного алфавита используется перестановка отдельных разрядов в пределах одного или нескольких символов.

Программные способы применяются для шифрования информации, хранящейся на магнитных носителях (дисках, лентах). Это могут быть данные различных информационно-справочных систем и др. Программные способы шифрования сводятся к операциям перестановки, перекодирования и сложения по модулю 2 с ключевыми словами. При этом используются команды ассемблера TR (перекодировать) и ХС (исключающее, ИЛИ).

Особое место в программах обработки информации занимают операции кодирования, Преобразование информации, в результате которого обеспечивается изменение объема памяти, занимаемой данными, называется кодированием. На практике кодирование всегда используется для уменьшения объема памяти, так как экономия памяти ЭВМ имеет большое значение в информационных системах. Кроме того, кодирование можно рассматривать как криптографический метод обработки информации.



47. Методы защиты от компьютерных вирусов

Существует три рубежа защиты от компьютерных вирусов:

предотвращение поступления вирусов;

предотвращение вирусной атаки, если вирус все-таки поступил на компьютер;

предотвращение разрушительных последствий, если все-таки произошла.

Существует три метода реализации защиты:

программные методы антивирусной защиты;

аппаратные методы защиты;

организационные методы защиты.

48. Защита информации в Internet

Задача защиты информации в информационных вычислительных системах решается, как правило, достаточно просто: обеспечиваются средства контроля, за выполнением программ, имеющих доступ к хранимой в системе информации. Для этих целей используются либо списки абонентов, которым разрешен доступ, либо пароли, что обеспечивает защиту информации при малом количестве пользователей.

В процессе разработки систем защиты информации выработались некоторые общие правила, которые были сформулированы Ж. Солцером и М. Шредером (США):

1. Простота механизма защиты. Так как средства защиты усложняют и без того сложные программные и аппаратные средства, обеспечивающие обработку данных в ЭВМ, естественно стремление упростить эти дополнительные средства. Чем лучше совпадает представление пользователя о системе защиты с ее фактическими возможностями, тем меньше ошибок возникает в процессе работы.

2. Разрешения должны преобладать над запретами. Нормальным режимом работы считается отсутствие доступа, а механизм защиты должен быть основан на условиях, при которых доступ разрешается. Допуск дается лишь тем пользователям, которым он необходим.

3. Проверка полномочий любого обращения к любому объекту информации. Это означает, что защита выносится на общесистемный уровень и предполагает абсолютно надежное определение источника любого обращения.

4. Разделение полномочий заключается в определении для любой программы и любого пользователя в системе минимального круга полномочий. Это позволяет уменьшить ущерб от сбоев и случайных нарушений и сократить вероятность преднамеренного или ошибочного применения полномочий.

5. Трудоемкость проникновения в систему. Фактор трудоемкости зависит от количества проб, которые нужно сделать для успешного проникновения. Метод прямого перебора вариантов может дать результат, если для анализа используется сама ЭВМ.

6. Регистрация проникновений в систему. Иногда считают, что выгоднее регистрировать случаи проникновения, чем строить сложные системы защиты.

49. Определение и классификация ПК

Компьютер - это устройство или средство, предназначенное для обработки информации. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Информацию в иной форме представления для ввода в компьютер необходимо преобразовать в числовую форму. Современным компьютерам предшествовали ЭВМ нескольких поколений. В развитии ЭВМ выделяют пять поколений. В основу классификации заложена элементная база, на которой строятся ЭВМ.

1. В 1943 году была создана вычислительных машин ЭВМ первого поколения на базе электронных ламп.

2. Второе поколение (50 - 60 гг.) компьютеров построено на базе полупроводниковых элементов (транзисторах).

3. Основная элементная база компьютеров третьего поколения (60 - 70 гг.) - интегральные схемы малой и средней интеграции.

4. В компьютерах четвертого поколения (70 - по н/в) применены больших интегральных схемах БИС (микропроцессоры). Применение микропроцессоров в ЭВМ позволило создать персональный компьютер (ПК), отличительной особенностью которого является небольшие размеры и низкая стоимость.

5. В настоящее время ведутся работы по созданию ЭВМ пятого поколения, которые разрабатываются на сверхбольших интегральных схемах.

Существует и другие различные системы классификации ЭВМ:

– По производительности и быстродействию

– По назначению

– По уровню специализации

– По типу используемого процессора

– По особенностям архитектуры

– По размерам

50. Аппаратные и программные средства

Программное обеспечение (ПО) это совокупность программ (программы - это упорядоченные последовательности команд), обеспечивающих управление аппаратными средствами и выполнение задач по обработке информации.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то что мы рассматриваем эти две категории раздельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является по меньшей мере условным.

51. Базовая аппаратная конфигурация ПК и их характеристика

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь - многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть, мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. В общем случае можно выделить четыре уровня программного обеспечения по взаимодействию с аппаратными средствами, причем каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих.

Базовое программное обеспечение отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами.

Системное программное обеспечение является связующим звеном, обеспечивающим взаимодействие всех пользовательских или прикладных программ с ПО базового уровня и аппаратурой. От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные характеристики всей вычислительной системы в целом.

Служебное программное обеспечение взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания.



52. Дисковые устройства ПК и их характеристика

Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей - дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи.

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

CD-ROM способны не только считывать компакт-диски с данными, но и проигрывать музыкальные диски. Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.

53. Классификация программных средств ПК

Программные средства можно классифицировать по разным признакам. Наиболее общей является классификация, в которой основополагающим признаком служит область использования программных продуктов:

- аппаратная часть компьютеров и сетей ЭВМ;

- технология разработки программ;

- функциональные задачи различных предметных отраслей.

Исходя из этого выделяют три класса программных продуктов:

- системное программное обеспечение;

- инструментарий технологии программирования;

- пакеты прикладных программ.

Программное обеспечение, предназначенное для эффективной разработки и выполнения конкретных, как правило, сложных комплексов задач пользователя, называется прикладным программным обеспечением (application software). Оно работает под управлением операционной системы и состоит из пакетов программ фирменного изготовления и прикладных программ пользователя.

Прикладное программное обеспечение создается в организациях, специализирующихся на создании программных продуктов и реализации их на рынках сбыта. Оно разрабатывается специалистами - системными аналитиками и программистами.

Прикладное программное обеспечение представляет собой набор программ на машинных носителях и соответствующей документации, прежде всего руководств для пользователей, содержащих сведения о корректной работе с конкретными программами, которые применяются для решения задач определенной проблемной области.

54. Информатика и современные информационные технологии

Информатикой называется прикладная инженерная дисциплина, изучающая основные формы представления и способы обработки информации в современных компьютерных системах, аппаратное и программное обеспечение этих систем, а также основные принципы их функционирования.

С практической точки зрения информация всегда выступает в виде информационных сообщений (сигналов), которые являются ее материальными носителями. Это, в свою очередь, предполагает наличие:

источника информации;

приемника информации;

канала передачи информации.

Без этих основных элементов информация не существует.

Зарегистрированные дискретные (цифровые) информационные сообщения образуют данные. Таким образом, в «Информатике» информация представляется в виде набора данных, которые и обрабатываются современными компьютерными системами.

Основные способы обработки информации (данных) имеет очень широкий диапазон, который включает в себя следующие основные операции:

сбор, накопление, сортировка, преобразование, хранение и т.д.

Современные компьютерные системы - это совокупность различных технических устройств для обработки информации (данных). Они включают в себя: современные персональные компьютеры;

современные компьютерные сети.

Современные персональные компьютеры представляют собой технические устройства индивидуального пользования для обработки информации (английское слово COMPUTER обозначает устройство для обработки информации).

Современные компьютерные сети представляют собой распределенные технические устройства для обработки информации.

Современные компьютерные системы представляют собой совокупность двух равноправных составляющих: аппаратного (HARDWARE) и программного (SOFTWARE) обеспечения, которые взаимодействуют в процессе обработки информации.

Аппаратное обеспечение (HARDWARE) - это набор технических средств (аппаратуры), обеспечивающих обработку информации в современных компьютерных системах.

Программное обеспечение (SOFTWARE) - это набор программ, обеспечивающих функционирование аппаратного обеспечения современных компьютерных систем по обработке информации. Без программного обеспечения современные компьютерные системы не могут функционировать (превратятся в «мертвое железо»).

Основные принципы функционирования современных персональных компьютеров были разработаны американским математиком Фон-Нейманом в 1945 г. и включает в себя:

- принцип программного управления.

- принцип разделения вычислительная система на устройства управления (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройств памяти (УП), устройство ввода (Увв), устройства вывода (Увыв).

- принцип двоичного кодирования.

55. Информатизация и информационное общество: ретроспектива

Наиболее крупные изменения, произошедшие в информационном развитии общества, можно отметить пятью революционными этапами.

Первая революция. Появление речевых коммуникаций, обеспечивающее групповое поведение людей, сохранение накопленных знаний на основе устного общения.

Вторая революция. Изобретение письменности - основа наиболее важного скачка в развитии общества, появилась возможность долговременного сохранения знаний и передачи их от поколения к поколениям.

Третья революция. Изобретение книгопечатания, позволившее реализовать массовое распространение письменной информации, изменило культуру и организацию взаимной деятельности, обеспечило широкомасштабное развитие науки и образования.

Четвертая революция. Изобретение электричества и связанных с ним технологий передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), позволяющих оперативно передавать информацию, замещая непосредственное общение людей. Параллельно с этими изменениями появились средства оперативной фиксации событий (фотография и звукозапись).

Пятая революция. Появление электронно-вычислительных машин и основанных на них автоматизированных технологий. Проникновение информационных технологий во все сферы деятельности (промышленность, управление, культура и т.д.). Появление Интернета. Создание инструментальной базы для интеллектуальных систем.

В настоящее время проходит очередной этап развития цивилизации - переход к информационному обществу. Понятие «информационное общество» как модификация концепций постиндустриального общества возникает во второй половине 1960-х гг.

Основной смысл концепции информационного общества, сформулированной в этих работах, может быть представлен следующими тезисами:

большая часть населения развитых стран занята информационной деятельностью;

одной из главных социальных ценностей, объединяющих общество, главным продуктом производства и основным товаром становится информация;

власть в обществе переходит в руки информационной элиты;

классовая структура общества лишается смысла, постепенно уступает место элитарно-массовой структуре. Исчезает пролетариат, а с ним и все противоречия, появляется «когнитариат» и новое компьютерное поколение свободных людей - «гомо интеллектус».

56. Классификация основных информационных технологий

Информационная технология - сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники, или, иными словами, совокупность процессов циркуляции и переработки информации и описание этих процессов. Целью ИТ является качественное формирование и использование информационных ресурсов в соответствии с потребностями пользователя. Методами ИТ являются методы обработки данных. В качестве средств ИТ выступают математические, технические, программные, информационные, аппаратные и др. средства.

ИТ разделяются на две большие группы: технологии с избирательной и с полной интерактивностью. ИТ с избирательной интерактивностью принадлежат все технологии, обеспечивающие хранение информации в структурированном виде. Сюда входят банки и базы данных и знаний, видеотекст, телетекст, интернет и т.д. Эти технологии функционируют в избирательном интерактивном режиме и существенно облегчают доступ к огромному объему структурируемой информации. В данном случае пользователю разрешается только работать с уже существующими данными, не вводя новых.

ИТ с полной интерактивностью содержит технологии, обеспечивающие прямой доступ к информации, хранящейся в информационных сетях или каких-либо носителях, что позволяет передавать, изменять и дополнять ее.

Классификация по области применения и по степени использования в них компьютеров.

По степени использования в информационных технологиях компьютеров различают компьютерные и безкомпьютерные технологии. В области образования информационные технологии применяются для решения двух основных задач: обучения и управления. Соответственно различают компьютерные и безкомпьютерные технологии обучения, компьютерные и безкомпьютерные технологии управления образованием.

К числу компьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся:

- технологии, использующие компьютерные обучающие программы;

- мультимедия технологии;

- технологии дистанционного обучения.

Классификация средств компьютерной техники:

Персональные компьютеры

Корпоративные компьютеры

Суперкомпьютеры

Интеллектуальные обучающие системы

Технологии мультимедиа

Виртуальная реальность

Автоматизированная обучающая система на основе гипертекстовой технологии.



57. Операционные системы, служебные программы (утилиты), инструментальные средства (языки программирования)

Без программ (совокупности команд, которые должен выполнять процессор) компьютер - не более чем простое переплетение бесполезных электронных схем.

Программное обеспечение (software) на данный момент составляет сотни тысяч программ, которые предназначены для обработки самой разнообразной информация с самыми различными целями. В зависимости от того, какие задачи выполняет то или иное программное обеспечение, его можно разделять на несколько групп:

Базовое программное обеспечение

Трансляторы

Языки программирования

Инструментальные средства

К Базовому программному обеспечению относят операционные системы и оболочки операционных систем.

Операционной системой - называется программа (совокупность программ), которая координирует работу компьютера и управляет размещением программ и данных в оперативной памяти компьютера, интерпретирует команды, управляет периферийными устройствами, распределяет аппаратные ресурсы.

Оболочки операционных систем обеспечивают удобный интерфейс (способ общения) для пользователя, программиста и компьютера. Их можно разделить на три подсистемы или части:

1) интерфейсные системы, в основном графического типа, модифицирующие как пользовательский, так и программный интерфейсы ОС, а также реализующие иногда дополнительные возможности по распределению ресурсов ЭВМ.

Из имеющихся интерфейсных систем наиболее известна Windows 3.0, выпущенная компанией Microsoft Corp. в 1990 году и признанная, кстати, лучшим программным продуктом года. Она отличается удобным графическим пользовательским интерфейсом и многозадачными возможностями. Устанавливается поверх MS-DOS.

2) оболочки ОС, модифицирующие только пользовательский интерфейс, повышая его уровень и наиболее полно удовлетворяя потребности пользователя. Пользователь-непрофессионал может считать себя свободным от кропотливого изучения соответствующего интерфейса ОС.

Большинство распространенных оболочек обеспечивают:

а) работу с файлами:

- манипулирование файлами (копирование, удаление, создание, и др., а также быстрый поиск файла по образцу составного имени);

- выдачу и смену характеристик файлов;

- выдачу содержимого каталогов и сравнение содержимого двух каталогов;

б) просмотр и редактирование (только текстовых) файлов.

в) создание пользовательских меню для упрощения запуска часто используемых программ;

г) выдачу сведений о размещении информации на дисках и ресурсах ЭВМ.

Самой распространенным примером оболочки ОС является оболочка Norton Commander для MS DOS компании Peter Norton computing. По своим возможностям ей не уступает оболочка Volkov Commander.

Операционных систем и оболочек операционных систем довольно много, они различаются интерфейсом, набором возможностей, способами защиты от вирусов (программ, которые портят другие программы), способами управления ресурсами памяти, периферийными устройствами. Различия ОС обоснованы обычно свойствами и назначением самих ЭВМ, спецификой их использования. Можно назвать наиболее распространенные операционные системы, это: MS DOS, UNIX, Windows 95 и далее, Windows NT и др.

Оболочки операционных систем дают возможность вводить команды операционных систем в более удобном для человека виде, с помощью выбора команд в предложенном оболочкой меню. Из наиболее распространенных оболочек можно назвать оболочки Norton Commander, DOS Shell, Windows2, 3.0, 3.11 и др.

3) утилиты - обслуживающие программы, которые предоставляют пользователю сервисные услуги, т.е. обогащают пользовательский интерфейс. Многие из утилит обладают развитым диалоговым интерфейсом с пользователем и приближаются по уровню общения к оболочкам. Остальные же используются путем их запуска с определенными аргументами.

Существующие в настоящее время утилиты обеспечивают реализацию таких функций:

а) Обслуживание магнитных дисков, а именно:

форматирование дисков в нескольких режимах;

восстановление ошибочно удаленных файлов, а также в случае разрушения;

дефрагментация файлов на диске, вследствие чего время доступа к файлам сокращается до 30% и облегчается восстановление информации в случае разрушения;

надежное затирание конфиденциальной информации.

в) шифрование информации;

г) защита от компьютерных вирусов;

д) архивация данных.



58. Классификация компьютерных сетей

Существует множество различных способов классификации компьютерных сетей. Но мы рассмотрим только основные из них, наиболее понятные для рядового пользователя.

Все компьютерные сети делятся на три большие категории, в каждой из которых существуют определенные ограничения в монтаже и содержании таких сетей.

LAN (Local Area Network) - локальная вычислительная сеть, наиболее распространенный тип вычислительных сетей, встречается в жилых домах, в игротеках, офисах мелких и крупных компаний и т.д. Отличается от всех последующих простотой создания и управления, то есть мелкому офису при небольшом торговом центре не обязательно нанимать на работу системного администратора чтобы он следил за локальной сеткой и в случае неисправности начинал ее исправлять, это лишнее. Тем более что если установлено качественное оборудование, то сеть будет работать устойчиво.

Существует так же небольшая подгруппа LAN - HAN (Home Area Network) - домашняя вычислительная сеть. Так изредка называют домашние компьютерные сети. Этот термин применим к сетям, созданным между домашними компьютерами. LAN по определению больше походит как обобщающий термин: компьютерные сети офисов и домов. Принципиально между LAN и HAN нет совершенно никакой разницы.

MAN (Metropolitan Area Network) - это городская вычислительная сеть. Она состоит из провайдеров - поставщиков сети и обычных пользователей - клиентов, использующих какую-либо линию связи для соединения с остальными членами сети. Такие сети, на данный момент, у нас встречаются довольно редко. За рубежом создание таких сетей уже давно и плодотворно практикуется. WAN (Wide Area Network) - это глобальная (мировая, региональная) вычислительная сеть, соединяющая провайдеров из разных городов мира в одну единую вычислительную сеть, или все LAN и MAN соединены в единое целое.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одного здания или организации.

Региональная сеть - это сеть, соединяющая множество локальных сетей в рамках одного района, города или региона.

Глобальная сеть - сеть, объединяющая компьютеры разных городов, регионов и государств.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многоуровневые иерархии, которые предоставляют мощные средства для обработки огромных массивов данных и доступ к практически неограниченным информационным ресурсам.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут входить в качестве компонентов в состав региональной сети; региональные сети - объединяться в составе глобальной сети; наконец, глобальные сети могут образовывать еще более крупные структуры. Самым большим объединением компьютерных сетей в масштабах планеты Земля на сегодня является Интернет.

Интересным примером связи локальных и глобальных сетей является виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN). Так называется сеть организации, получающаяся в результате объединения двух или нескольких территориально разделенных ЛВС с помощью общедоступных каналов глобальных сетей, например, через Интернет.

По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные.

По скорости передачи информации сети можно разделить на низко-, средне- и высокоскоростные.

Беспроводные сети также классифицируются по стандарту передачи данных (скорость работы, рабочая частота…).

Распределение ролей между компьютерами: сети бывают одноранговые и клиент-серверные.

Сервер - это специально выделенный высокопроизводительный компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением, централизованно управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам сети свои ресурсы (файлы данных, накопители, принтер и т. д.).

Клиентский компьютер (клиент, рабочая станция) - компьютер рядового пользователя сети, получающий доступ к ресурсам сервера (серверов).

Размещено на Allbest.ru

...