Лекция 16. Интегрированные ИТ общего назначения
1. Электронный офис.
Информационные технологии общего назначения обеспечивают выполнение многих расчётов и рутинных функций самого широкого спектра и поэтому в той или иной степени нужны каждому пользователю компьютера независимо от его профессии. Большинство из них объединено в электронный офис и на-зываются офисными приложениями. На рынке конкурируют электронные офисы фирм Lotus, Sun, Microsoft .
Рассмотрим состав пакета на примере расширенного выпуска наиболее попу-лярного MS Office 2003. Он содержит: Word (текстовый процессор), Excel (табличный процессор ), Access (система управления базой данных), PowerPoint (подготовка презентаций), Outlook Express (электронная почта иперсональный диспетчер), FrontPage (средство создания Web-узлов), Publisher (настольная издательская система) , PhotoDraw (редактор деловойграфики и изображений). Во всех этих приложениях доминирующей является первичная технология.
Word – текстовый процессор –исторически самое первое и наиболее широ-ко используемое приложение, так как писать и оформлять тексты нужно всем. Раньше подобные программы назывались редакторами, но сегодня этот термин не отражает их возросших возможностей.
Помимо работы собственно с текстом (набор, редактирование, форматирова-ние, автоматическая проверка правописания, составление автореферата и т.д.) Word позволяет создавать в тексте разнообразные таблицы, графики, ил-люстрации и пр. с их автоматической нумерацией и формированием перекрё-стных ссылок. В результате можно подготовить документ любой сложности и объёма. То есть Word представляет собой интеграцию текстового и графи-ческого редакторов, элементов электронных таблиц, гипертекстовой техно-логии.
Excel – табличный процессор -средство обработки любой экономическойинформации, если её можно представить в табличном виде. Позволяет со-ставлять отчёты самых разнообразных форм, наглядно представлять таблич-ные данные в виде графиков, диаграмм. Позволяет вычислять аналитические данные, обрабатывать статистическую информацию. Он также представляет собой интеграцию элементов текстового и графического редакторов, гипер-текстовой технологии.
Access –система управления базами данных –реализует реляционный под-
ход к структурированию информации с ограниченным объёмом, задаваемым ёмкостью оперативной памяти компьютера и двумерным представлением данных в виде строк и столбцов.
Access работает с теми же таблицами что и Excel,но при этом данные хранят-ся на внешних носителях информации и таблицы связаны между собой пере-крёстными гипертекстовыми ссылками. Здесь также наблюдается интеграция электронных таблиц, систем управления базами данных, графических редак-торов и гипертекстовой технологии. Access может использоваться для созда-ния локальных баз данных, ведения личных каталогов по различным темати-кам и т.д.
PowerPoint – подготовка презентаций,лекций,докладов,иллюстративногоматериала, для визуального отображения основных тезисов текстового док-лада. Подобные программы появились недавно и основаны на синтезе тек-стовых и графических редакторов с гипертекстовой и мультимедийной тех-нологиями. С помощью Power Point можно подготовить слайды для выступ-ления, графические заставки для видеофильмов и т.д.
Outlook Express – почтовая система и персональный диспетчер включаетадресную книгу, дневник текущих записей, еженедельник для планирования деятельности, электронную почту и другие полезные функции. Здесь наблю-дается объединение текстового процессора, электронной почты, систем ин-дивидуального планирования заданий. Outlook можно использовать не только для планирования личной, но и для групповой деятельности. При работе в одной локальной сети с его помощью можно просмотреть расписание меро-приятий сотрудников и автоматически выбрать наиболее удобное для всех
время для проведения совместных мероприятий. При этом в каждом индиви-дуальном плане тут же появится уведомление об этом.
FrontPage – средство создания и поддержки Web-узлов. Web-узел –это на-
бор специально оформленных Web-страниц, связанных между собой пере-крестными гипертекстовыми ссылками. FrontPage позволяет приобрести на-выки в освоение первых шагов Web-дизайна, создать как личный Web-узел, так и Web-узел для Интернета.
Publisher – настольная издательская система выполняет многие функции
Word (формирование содержания документа),но результатом её работы яв-ляется документ в виде высококачественного полиграфического издания: красочные буклеты, каталоги, пригласительные билеты, меню для званных приёмов, поздравительные адреса и т.д.
PhotoDraw – редактор деловой графики и изображений позволяет созда-
вать и редактировать качественные изображения: фото, презентации, дизайн Web-узла,печатных изделий и т.д.
В электронном офисе используется технология OLE, которая позволяет свя-зывать объекты (программы, тексты , документы, рисунки, таблицы и т.д.), созданные разными приложениями в единый документ. Корпорация Microsoft создала протокол OLE (Object Linking and Embedding – привязка и встраива-ние объектов), позволяющий объединять документы (фрагменты), созданные в разных приложениях. Протокол предлагает большое число возможностей, которые реализуются быстро и максимально дружественно, так как они дос-тупны и операционной системе и приложениям в любой момент времени.
Протокол OLE обеспечивает:
• Концепцию составных документов. Например, в документ редактора Word можно выставить диаграмму Excel, схему Visio и т.д. Возможны две состав-ляющие этой технологии: привязка и встраивание. Если один объект привя-зан к другому,то изменение оригинала(откуда взят)приводит к изменениюпривязанного объекта. Если объект привязан к нескольким документам, то изменение оригинала вносятся во все привязанные объекты. Если объект встроен в документ,то изменения оригинала не приводит к изменениювстроенного объекта.
• Редактирование«на месте». В этом случае привязанные и встроенные объ-екты можно редактировать в объединённом документе, а не в оригинале.
• Перемещение объекта. Примером перемещения может служить перемеще-ние пиктограммы (значка) файла в другое место.
Примерами применения технологии OLE может служить включение в элек-тронный офис предметных приложений типа «Поставщики и покупатели»,
«Складской учет» из системы «1С: Предприятие», что ускоряет работу. Тех-нологию OLE можно использовать для объединения объектов в сети Интер-нет.
2. Технологии обработки графических образов
Потребность использования графиков, диаграмм, схем, рисунков, этикеток в документах вызвала необходимость создания графических процессоров. Гра-фические процессоры представляют собой инструментальные средства,по-зволяющие создавать и модифицировать графические образы с использова-нием следующих типов информационных технологий:
• коммерческой графики;
• иллюстративной графики;
• научной графики;
• когнитивной графики.
Информационные технологии коммерческой,или деловой,графики обеспе-чивают отображение информации, хранящейся в табличных процессорах , ба-зах данных и отдельных локальных файлах в виде двух- или трёхмерных гра-фиков, круговой диаграммы, столбиковой гистограммы, линейных графиков и др . Они включаются в состав офисных приложений, многих интегрирован-ных технологий и систем.
Информационные технологии иллюстративной графики позволяют созда-вать иллюстрации (деловые схемы , эскизы, географические карты и т.д.) для различных текстовых документов в виде регулярных структур – различные геометрические фигуры (векторная графика) и нерегулярных структур – рисунки пользователя (растровая графика). Процессоры, реализующие иллю-стративную растровую графику, дают возможность пользователю выбрать толщину и цвет линий, палитру заливки, шрифт для записи и наложения тек-ста, включить созданные ранее графические образы. Кроме этого, пользова-тель может стереть, разрезать рисунок и перемещать его части, создавать и просматривать изображения в режиме слайдов, спецэффектов, оживлять их. Эти средства включены в офисные приложения PowerPoint, FrontPage и обеспечиваются графическими процессорами Visio, Corel Draw, Adobe Poto-Shop , 3D Studio и др.
ИТ научной графики предназначены для оформления научных расчётов, со-держащих химические, математические и прочие формулы, а также могут быть использованы в картографии и других сферах. Для их реализации ис-пользуются средства векторной и когнитивной графики.
Когнитивная графика –совокупность приёмов и методов образного пред-ставления условий задачи, которая позволяет сразу увидеть решение либополучить подсказку для его нахождения . Она позволяет образно представить различные математические формулы и закономерности для доказательства сложных теорем.
Когнитивная графика используется в информационном моделировании, ин-теллектуальных информационных технологиях, системах поддержки приня-тия управленческих решений и т.д.
3. Гипертекстовая технология
Способ хранения информации в виде отчётов, докладов, планов и т.д. не удо-бен, так как приводит к значительным потерям времени при поиске связан-ных единой тематикой или смыслом данных. Поэтому был предложен способ размещения информации по принципу ассоциативного мышления . Он за-ключается в построении смысловых (ассоциативных) связей между сходны-ми, близкими понятиями, темами, идеями. Этот метод был реализован в шес-тидесятых годах прошлого столетия Теодором Нельсоном на больших ком-пьютерах и назван гипертекстовой технологией . Текст, представленный по-средством гипертекстовой технологии, называют гипертекстом.
Обычно любой текст представляется как одна длинная строка символов, ко-торая читается в одном направлении. Гипертекстовая технология заключает-ся в том, что текст представляется как многомерный, т. е. с иерархической структурой типа графа или сети.
Материал текста делится на фрагменты (страницы, статьи, файлы). Каждый видимый на экране дисплея фрагмент, дополненный многочисленными свя-зями с другими фрагментами, позволяет уточнить информацию об изучаемом предмете и двигаться в одном или нескольких направлениях по выбранной связи.
Гипертекст обладает нелинейной сетевой формой организации материала, разделённого на фрагменты, для каждого из которых указан переход к дру-гим фрагментам по определённым типам связей. При установлении связей можно опираться на разные основания (ключи), но в любом случае речь идёт о смысловой,семантической близости связываемых фрагментов . Следуя указанным связям, можно читать или осваивать материал в любом порядке. Текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися фрагментами . Структура текста (базы данных, любого другого материала) не разрушается, и вообще у гипертекста нет априорно заданной структуры.
Таким образом, гипертекстовая технология – это технология представле-ния неструктурированной свободно наращиваемой информации. Этим она отличается от других технологий, где создаются модели структурирования информации.
Обработка гипертекста открыла новые возможности освоения информацион-ного материала, отличающиеся от традиционных. Вместо поиска информа-ции по соответствующему поисковому ключу (например, в базах данных) ги-пертекстовая технология предлагает перемещение от одних объектов инфор-мации к другим с учетом их смысловой, семантической связанности.
Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.
Информационный материал подразделяется на информационные статьи(файлы , страницы), состоящие из заголовка статьи и текста. Заголовок (имя файла) – это название темы или наименование описываемого в информаци-онной статье понятия. Текст статьи содержит традиционные определения и понятия, то есть содержит описание темы. Он должен занимать одну страни-цу экрана и быть легко обозримым, чтобы пользователь мог понять, стоит ли его внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояс-нениями, числовыми и табличными примерами, документами, рисунками, диаграммами, объектами реального времени (звук и видео).
В тексте статьи выделяются ключевые слова (гиперссылки), являющиеся на-именованиями понятий, названиями тем, которые разъяснены или обобщены в информационных статьях с этими наименованиями. Ключевые слова долж-ны визуально отличаться (подсветка, выделение, другой шрифт и т.д.) от ос-тального текста. Они служат для связи с другими информационными статья-ми и являются их заголовками. Ключом (гиперссылкой) может служить сло-во или предложение, являющееся заголовком другой информационной ста-тьи, поясняющей, обобщающей или детализирующей ключевые слова. Тем самым реализуется ассоциативная, семантическая, смысловая связь или от-ношение между фрагментами (файлами, страницами) информационного ма-териала.
Тезаурус гипертекста–это автоматизированный словарь,отображающийсемантические отношения между информационными статьями и предназна-ченный для поиска слов по их смысловому содержанию.
Он состоит из тезаурусных статей. Тезаурусная статья имеет заголовок и спи-сок заголовков родственных тезаурусных статей, где указаны тип родства и заголовки информационных статей. Заголовок тезаурусной статьи совпадает с заголовком информационной статьи. Тип родства или отношений опреде-ляет наличие или отсутствие смысловой связи. Существуют референтные и организационные типы родства, или отношений.
Референтные отношения указывают на смысловую,семантическую,ассо-циативную связь двух информационных статей. В информационной статье, на которую сделана ссылка, может быть дано определение, разъяснение, понятие, обобщение, детализация ключевого слова. Референтные отношения реализуют семантическую связь типа : род – вид, вид – род, целое – часть, часть – целое. Пользователь получает более общую информацию по родово-му типу связи, а по видовому – более детальную информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста зависит от родо – видовых отношений.
Рассмотрим пример референтных связей. Excel предоставляет пользователю несколько типов функций. По ключевому слову ФУНКЦИЯ на экране появ-ляется список типов функций. Выбрав тип функции, например ФИНАНСО-ВЫЕ ФУНКЦИИ, пользователь видит список финансовых функций. Выбрав НАИМЕНОВАНИЕ финансовой функции, пользователь получает информа-цию о том, что является результатом функции и какие параметры надо задать для получения результата.
К организационным отношениям относятся те, для которых нет ссылок с от-ношениями род – вид, целое – часть, то есть между статьями нет смысловых связей. Они позволяют создать список главных тем, оглавление, меню, алфа-витный словарь.
Референтные и организационные отношения позволяют построить гипертек-стовую модель. Гипертекстовая модель изображается в виде сети или гра-фа. Модель референтных отношений обычно изображается сетью. Модель организационных отношений изображается в виде графа или сети. В верши-нах сети или графа (узлах) находятся заголовки информационных статей (имена файлов, страниц , закладок). Ребро указывает ключевое слово связи (гиперссылку) с другой информационной статьей, то есть ключевое слово служит указателем заголовка в списке заголовков тезаурусной статьи. Тем самым тезаурус гипертекста реализует поисковый аппарат по смысловым и организационным связям.
Разработка модели позволяет структурировать материал . Выделить основные и частные пути создания и просмотра материала, чтобы пользователь не про-пустил главного, не «утонул» в деталях, понял смысл написанного. Умение построить гипертекстовую модель облегчает создание Web-страниц, гипер-текстовых документов и баз гипертекстовых документов. Пользователю ги-пертекстовая модель обеспечивает комфорт при работе с гипертекстом.
Тезаурус гипертекста может содержать не только простые, но и составные ссылки. Они образуют неявные ссылки. Примером их использования служат тематические каталоги для поиска в сети Интернет.
Формирование тезаурусных статей в соответствии с моделью гипертекста оз-начает индексирование текста. Полнота связей , отражаемых в модели, и точ-ность установления этих связей в тезаурусных статьях, в конечном итоге, оп-ределяют полноту и точность поиска информационной статьи гипертекста.
Список главных тем содержит заголовки информационных статей с органи-зационными отношениями. Обычно он представляет собой оглавление, со-держание книги, отчёта или информационного материала.
Алфавитный словарь содержит перечень наименований всех информацион-ных статей в алфавитном порядке. Он реализует организационные отноше-ния.
Гипертексты, составленные вручную, используются давно. К ним относятся справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой систе-мой ссылок.
Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Первыми распространенными системами стали Hypercard, QuickTime фирмы APPLE для персональных компьютеров Мacintosh, Linkway – фирмы IBM. В боль-шинстве современных приложений гипертекстовая технология используется для построения перекрестных ссылок, например во всех офисных приложе-ниях. Вся помощь (help) в приложениях составляется с использованием ги-пертекстовой технологии. Гипертекстовая технология встроена во многие интегрированные технологии и системы. Умение построить гипертекстовую модель облегчает их изучение и использование, позволяет создавать собст-венные Web-страницы, работать с гипертекстовыми документами и базами гипертекстовых документов.
4. Мультимедиа технология.
Мультимедиа–это интерактивная технология,обеспечивающая работу снеподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Мультимедийные данные называют объектами реального времени.
Появлению систем мультимедиа способствовал технический прогресс: воз-росла оперативная и внешняя память компьютера, появились графические дисплеи с высокой степенью разрешения, увеличилось качество аудио-видеотехники, появились лазерные компакт-диски и др. Однако объединение разнородной аппаратуры с компьютером для реализации технологии муль-тимедиа требовало решения многих сложных проблем. Теле- , видео - и боль-шинство аудиоаппаратуры в отличие от компьютеров имели дело с аналого-вым сигналом.Поэтому возникли проблемы стыковки разнородной аппара-туры с компьютером и управления ими. Решением стала разработка звуковых плат (Sound Blaster), плат мультимедиа, которые аппаратно реализуют алго-ритм перевода аналогового сигнала в дискретный (цифровой). Далее проблема связана с тем, что для хранения изображения неподвижной картин-ки на экране с разрешением 512×482 пикселей требуется 250 Кбайт. При этом качество изображения – низкое. Потребовалась разработка программ-ных и аппаратных методов сжатия и развёртки данных. Такие методы были разработаны с коэффициентом сжатия 100:1 и 160:1. Это позволило на одном компакт-диске разместить около часа полноценного озвученного видео. Наи-более прогрессивными методами сжатия и развёртки считаются JPEG и MPEG.
Сегодня все операционные системы поддерживают технологию мультиме-диа: Windows, DOS 7.0, OS/2, Linux и др. Они включают аппаратные средства поддержки мультимедиа, что позволяет пользователям воспроизводить оцифрованное видео, аудио, анимационную графику, подключать различные музыкальные синтезаторы и инструменты. Разработаны специальные версии файловых систем для поддержки высококачественного воспроизведения зву-ка, видео и анимации. Файлы с мультимедийной информацией хранятся на CD-ROM,жёстком диске или на сетевом сервере.
Мультимедиа-акселератор–программно-аппаратные средства,которыеобъединяют базовые возможности графических акселераторов с одной или несколькими мультимедийными функциями, требующими подключения к компьютеру дополнительных устройств.
К мультимедийным функциям относятся цифровая фильтрация и масштаби-рование видео, аппаратная цифровая сжатие- развёртка видео, ускорение гра-фических операций, связанных с трёхмерной графикой (3D), поддержка «жи-вого» видео на мониторе, наличие композитного видеовыхода, вывод TV-сигнала на дисплей.
Графический акселератортакже представляет собой программно-аппаратные средства ускорения графических операций: перенос блока дан-ных, закраска объекта, поддержка аппаратного курсора.
Microsoft и IBM одновременно предложили два стандарта мультимедиа. IBM предложила стандарт Ultimedia, а Microsoft – МРС. Остальные фирмы-производители стали разрабатывать пакеты программ на основе этих стан-дартов.
В настоящее время используется стандарт MPC3, кроме того, разработаны стандарты на приводы CD-ROM, Sound Blaster – звуковые карты, MIDI-интерфейс – стандарт для подключения различных музыкальных синтезато-ров, DCI – интерфейс с дисплейными драйверами , позволяющими воспроиз-водить полноэкранную видеоинформацию, MCI – интерфейс для управления различными мультимедийными устройствами , стандарты на графические адаптеры. Windows от версии 2000 включает файловую систему для под-держки файлов с оцифрованным видео (AVI), с аудио-информацией (WAV), поддерживает интерфейс MIDI.
Появление систем мультимедиа произвело революцию в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, бизнес, менеджмент, наука и в других сферах профессиональной деятельности. С использованием технологии мультимедиа созданы видео энциклопедии по многим школьным и вузов-ским предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Созданы игро-вые ситуационные тренажёры, что сокращает время обучения. Для бизнеса, менеджмента и других сфер профессиональной деятельности создаются ги-пертекстовые мультимедийные базы. Помимо стандартных данных они мо-гут содержать видео изображения, речевой комментарий, мультипликацию, что экономит время при поиске и ознакомлении с данными. Если речь идёт о товаре, то его можно рассмотреть со всех сторон . К бизнес-применению мож-но отнести мультимедийные киоски. Например, киоски туристических фирм, содержащих видео клипы туристических маршрутов, зон отдыха и т.д.
Виды информации, обрабатываемые мультимедиа системой.
1. Графическая информация – информация в виде картин, фотографий, схем, чертежей, рисунков. Цвет в мультимедиа – основа отображения ин-формации, на экране является характеристикой каждого пикселя и кодирует-ся числом.
2. Звуковая – музыкальная информация – для этого вида был изобретён способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение её аналогично графической информации; речь и другие звуки.
3. Числовая –количественная мера объектов и их свойств;аналогичнотекстовой информации для её отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причём системы кодирования (счисле-ния) могут быть разными.
4. Видеоинформация –фильмы,анимация.
5. Символьная –информация,представленная символами–знаками,цифрами, спецсимволами и пробелами между словами.
6. Логическая информация–информация,описывающая логические за-ключения типа «да-нет», «больше-меньше» и др.
7. Семантическая информация –информация,содержащаяся в высказы-вании и передаваемая через значения единиц речи.
Общие проблемы обработки всех этих аналоговых видов информации в мультимедиа системах: необходимость преобразования их в цифровую фор-му, при котором неизбежно теряется часть информации; сложность хранения больших объёмов информации.
Устройства ввода, вывода, ввода-вывода мультимедийной информации.
Основными признаками классификации этих устройств являются: тип ин-формации (текстовый или графический), функциональное назначение уст-ройства (ввода или вывода), степень автоматизации процесса ввода-вывода и тип носителя информации.
Устройства ввода: сканеры – устройства для передачи картинки с твёрдого носителя (бумаги, плёнки ) в цифровой вид, который может обрабатываться компьютером; планшет – устройство ввода, по которому пользователь водит стилом (пером), а изображение передается компьютеру; цифровые камеры и цифровые видеокамеры, позволяют получить статические и динамические изображения и передать в электронном виде на обработку компьютером; вы-сококачественные видео- (video-) и звуковые (sound-) платы, платы видео-захвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК; устройство чтения компакт- и DVD-
дисков CD-ROM и DVD-ROM.
Устройства вывода: мониторы,реже проекторы,принтеры или плоттеры,акустические колонки, наушники, внешние CD-плейеры, системы синтеза человеческого голоса способные произносить содержимое экрана, преобра-зуя текстовую информацию в человеческую речь – синтезаторы звука, вы-полняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводи-мые через динамики или звуковые колонки, подсоединённые к компьютеру.
5. Сетевые технологии.
С появлением микрокомпьютеров и персональных компьютеров возникли локальные вычислительные сети (ЛВС). Они позволили поднять на качест-венно новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования компьютеров, поднять качество обрабатывае-мой информации, начать реализацию безбумажной технологии, создать но-вые технологии. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.
Введём ряд понятий.
Компьютеры, объединённые в сеть, делятся на основные и вспомогательные.
Основные компьютеры–это абонентские ПК(клиенты).Они выполняютвсе необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ре-сурсы сети.
Вспомогательные (серверы)служат для преобразования и передачи инфор-мации от одного компьютера к другому по каналам связи и коммутацион-ным машинам (host-серверы). К качеству и мощности серверов предъявля-ются повышенные требования.
Клиент (клиентское приложение)–это приложение,посылающее запрос ксерверу. Клиент отвечает за обработку и вывод информации, а также за пере-дачу запросов серверу. Компьютер клиента может быть любым. В настоящее время клиентом называют и пользователя, и его компьютер, и его приложе-ние.
Сервер–это специализированный компьютер,выполняющий функции пообслуживанию клиента. Он распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные, серверы баз данных, почтовые и др.
Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой операционнойсистемы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распреде-ление ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации.
Host-сервер –сервер,установленный в узлах сети и решающий вопросы ком-мутации и доступа к сетевым ресурсам: модемам, факс-модемам, серверам и др.
Обмен данными в сетях осуществляется сообщениями и пакетами.
Сообщение–порция информации,представленная в виде упорядоченнойпоследовательности символов и предназначенная для передачи по сети.
Пакет–часть сообщения,удовлетворяющая некоторому стандарту.
Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host -серверов,со-единённых физическими каналами связи, которые называют магистраль-ными.В качестве магистральных каналов выступают телефонные,коакси-альные, оптоволоконные кабели, космическая спутниковая связь, беспровод-ная радиосвязь, медная витая пара категории 5.
По способу передачи информации вычислительные сети делятся на сети коммутации каналов, сети коммутации сообщений, сети коммутации пакетов и интегральные сети.
Первыми появились сети коммутации каналов. Чтобы передать сообщение между клиентами и образуется прямое соединение. Это соединение должно оставаться неизменным в течение всего сеанса. При лёгкости реализации та-кого способа передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использования каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличении времени ожидания других клиентов . В настоящее время прямое соединение используется в коммерческих целях.
При коммутации сообщений информация передаётся порциями, называе-мыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а пере-дача сообщения начинается после освобождения первого канала и т. д., пока сообщение не дойдёт до адресата.
Host-сервер осуществляет приём сообщений,сборку,правильность передачи,маршрутизацию, разборку и передачу сообщения. Достоинством коммутации сообщений является уменьшение стоимости передачи данных. Недостатками– низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами.
При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фикси-рованной структуры . Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, не даёт расти очереди в узлах коммутации . Она обеспечивает быстрое соединение , низкий уровень ошибок, надёжность и эффективность использо-вания сети. Но при передаче пакета возникает проблема маршрутизации.
Наиболее распространёнными программными способами маршрутизации яв-
ляются фиксированная маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди.
Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблицы маршрутов,вкоторой закрепляется маршрут от одного клиента к другому, что обеспечива-ет простоту реализации, но одновременно – неравномерную загрузку сети. В методе кратчайшей очереди используется несколько таблиц,в которых ка-налы расставлены по приоритетам. Приоритет – преимущество канала отно-сительно другого, это функция, обратная расстоянию до адресата. Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При ис-пользовании этого метода задержка передачи пакета минимальна.
Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называ-ются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, то есть для прямого соединения. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса прямой канал распадается на независимые магистральные каналы. Интегральная сеть эффективна, если объём информации, передаваемой по прямым каналам, не превышает 10 – 15%.
Сетевую технологию обеспечивает сетевая операционная система. Наиболее популярными сетевыми операционными системами являются Windows NT и Linux,совместимая с2000года с приложениями Unix.
Лекция 17 Типы сетей.
Локальная сеть (LAN)объединяет компьютеры в пределах одного предпри-ятия.
Существует большое число разновидностей локальных сетей. Наиболее пер-спективными являются сети Интранет, объединяющие локальные сети кор-порации посредством протоколов TCP/IP и HTTP, реализующих соединение сетевой и гипертекстовой технологии.
Региональные сети (MAN)могут объединять локальные сети по географиче-ским (город, область, регион) или тематическим признакам.
Региональные сети страны, континента, всего мира объединяются в глобаль-
ные сети.
Сети делятся наобщественные,частныеикоммерческие.По рекомендаци-
ям ISO для физического уровня определены следующие классы обществен-ных глобальных сетей: до 1000 км – средней длины; до 10000 км – длинные; до 25000 км – самые длинные наземные; до 80000 км – магистральные через спутник; до 160000 км – магистральные международные через два спутника.
Сеть Интернет – это некоммерческая сеть. Она не имеет владельца, не су-ществует централизованной организации, которая регулировала бы интересы сообщества пользователей. Однако число пользователей растёт с каждым днём и многие коммерческие и общественные сети подключаются к Интер-нету, предоставляя всё новые возможности пользователям.
Сеть Интернетможно определить как объединение локальных вычисли-тельных сетей (ЛВС), удовлетворяющих протоколу TCP/IP, которая имеет общее адресное пространство, где у каждого компьютера есть свой уникаль-ный IP-адрес.
Однако можно обращаться к сетям, не удовлетворяющим протоколу TCP/IP.
Например, система Usenet обслуживается программой UUCP (Unix-to -Unix-Copy-Program) –программой копирования из Unix в Unix посредством шлю-зов. Наиболее «древние» услуги Интернета: электронная почта, Telnet и FTP.
Протокол Telnet обеспечивает доступ к базам данных, каталогам библиотек, другим информационным услугам и отвечает за «взаимопонимание» прило-жений различных компьютеров.
FTP –протокол поиска и передачи файлов–позволяет перемещать любыефайлы между двумя компьютерами. Посредством FTP можно получить дос-туп к библиотеке Ватикана, многих университетов и даже послать письмо вице-президенту США.
Роль host – серверов в Интернете выполняют Web – серверы.
Web-сервер разбит на Web-страницы(site –сайты).Для создания сайтов раз-
работан язык гипертекстовой разметки HTML (Hyper Text Markup Language)и гипертекстовые редакторы.Для перемещения по Web-страницами передачи гипертекстовых документов по сети разработан протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protokol). Для поиска Web-страницы с нужным гипертек-стовым документом разработаны программы поиска и просмотра, называе-
мые навигаторами, или браузерами (Brouser). Они обеспечивают интерфейс пользователя с Интернетом. При этом стиль оформления экрана и форма представления документа задаются пользователем.
Web-сервер содержит Web-страницы с информацией любого типа(тексты,электронные документы, мультимедийные объекты), редактор разметки HTML,браузеры,программы,реализующие протоколы TCP/IP, HTTP и др.,сетевую операционную систему, инструменты для организации дискуссий (телеконференций), гипертекстовые СУБД, системы гипертекстового доку-ментооборота и многие другие инструменты, обеспечивающие дружествен-ный интерфейс пользователя с Интернет.
Разработано множество браузеров. Примерами могут служить Composer,
Navigator Netscape, Microsoft Explorer, Opera и др.
Объединение нескольких локальных сетей на основе протоколов TCP/IP и HTTP в пределах одного или нескольких зданий одной корпорации получилоназвание Интрасети (intranet). Подключение интрасетей к Интернету обес-печивает технологию Интернет/Интранет (internet/intranet), которая даёт пользователю доступ к любым ресурсам Сети. Технология Интер-нет/Интранет открыла дорогу для развития электронной коммерции, элек-тронного бизнеса и других видов электронной деятельности.
Интернет предлагает много средств поиска информации. Среди них можно выделить тематические каталоги, поисковые машины, системы метапоиска, системы поиска в конференциях Usenet, службы поиска людей и организаций в Интернет.
Тематический каталог представляет собой огромную базу данныхURL-адресов сайтов самой различной тематики. URL- адрес (Uniform Resource Locater) –унифицированный указатель на ресурс–содержит информацию оместонахождении файла, типе файла (программа или данные), языке про-граммирования, параметрах программ.
Поисковые машины устроены несколько иначе.По сути это система с ог-ромной базой данных URL-адресов, которая автоматически обращается к страницам WWW по всем этим адресам, изучает содержимое этих страниц, формирует и переписывает ключевые слова со страниц в свои каталоги (ин-дексирует страницы). Более того, эта система обращается ко всем встречае-мым на страницах ссылкам и, переходя к новым страницам, переписывает ключевые слова в каталог. Так как почти любая страница WWW имеет мно-жество ссылок на другие страницы, то при подобной работе поисковая ма-шина в конечном результате теоретически может обойти все сайты в Интернета.
Поисковые машины и тематические каталоги имеют много общего. У катало-гов присутствует возможность поиска информации по строке запроса с ис-пользованием логических операторов, а поисковые машины содержат свои собственные тематические каталоги.
В последнее время практически все поисковые системы стали порталами. Портал обеспечивает вход в поисковую систему, работу с базами данных, приложениями, электронными документами и освобождает пользователя от необходимости работать отдельно с тематическими каталогами, поисковыми машинами и т.д. Первым Российским порталом стал Рамблер, объединивший поисковую систему, рейтинг – классификатор, ряд бесплатных сервисов. Практически все порталы передают новости, обеспечивают работу телекон-ференций ( обсуждение новостей по темам), форумы (доски объявлений тем) и рассылку ежедневных новостей и свежих тематических материалов по спи-скам.