Technologie Informacyjne.; semestr I, SZKOŁA, Informatyka


Podstawy Informatyki

Informatyka
i nauki komputerowe

Czym zajmuje się informatyka?

Stara definicja encyklopedyczna głosi:

„Informatyka zajmuje się całokształtem przechowywania, przesyłania, przetwarzania i interpretowania informacji. Wyróżnia się w niej dwa działy, dotyczące sprzętu i oprogramowania”.

Nowsza definicja, opracowana w 1989 roku przez ACM, mówi:

„Informatyka to systematyczne badanie procesów algorytmicznych, które charakteryzują i przetwarzają informację, teoria, analiza, projektowanie, badanie efektywności, implementacja i zastosowania procesów algorytmicznych. Podstawowe pytanie informatyki to: co można (efektywnie) zalgorytmizować”.

ALGORYTM - sposób rozwiązania zadania w skończonej liczbie kroków wraz z kolejnością ich wykonania.

PROGRAM - algorytm zapisany w danym języku programowania.

INFORMATYKA - termin używany w Europie od 1968 roku.

Najważniejsze organizacje profesjonalne:

- ACM, Association for Computing Machinery. Największa i najstarsza (1947) organizacja skupiająca informatyków.

- IEEE Computer Society - IEEE jest największym stowarzyszeniem zawodowym na świecie.

Czym zajmuje się informatyka?

Algorytmika  - fundament informatyki, wiedza o sposobach rozwiązywania zagadnień, czyli konstruowaniu algorytmów.

Zadania algorytmiczne - czyli zadania, dla których znamy sposób rozwiązania.

Algorytmy efektywne - czyli takie, które dają rozwiązanie przed końcem świata.

Złożoność obliczeniowa algorytmów - ocena, ile trzeba będzie wykonać obliczeń.

Testowanie i dowodzenie poprawności algorytmów.

Algorytmy heurystyczne: metody bez gwarancji na znalezienie rozwiązania (sztuczna inteligencja).

Teoria języków programowania: specyfikacja, procesory, automaty skończone (automaty Turinga).

Organizacja i architektury systemów komputerowych, systemów operacyjnych i sieci komputerowych, teoria baz danych.

Zastosowania komputerów.

Literatura:
David Harel, Rzecz o istocie informatyki (Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992)
Bardzo dobry wstęp do „prawdziwej” informatyki.

Włodzisław Duch, Fascynujący świat komputerów (Wyd. NAKOM, Poznań 1997) www.uni.torun.pl.

Steven Roman, Access. Baza danych (Wyd. Helion, Gliwice 2001).

Steve Sagan „Po prostu Office 2003 PL”(Helion, Gliwice 2004).

Witold Sikorski, Mirosława Kopertowska, Funkcje w Excelu (Wyd. Mikom, Warszawa 2002)

Podręczniki Microsoft Press:

MS Windows 2003 Professional, MS Word 2003, MS Excel 2003; MS Access 2003; MS Power Point 2003.

Nauki komputerowe
Jak to działa?

Chronologia:

1673 - Gottfried Leibniz, czterodziałaniowa maszyna mechaniczna, podarowana przez Piotra Wielkiego cesarzowi Chin; system binarny;

1889 - Hollerith, patent na maszynę tabulującą;

1936 - Alan Turing, teoretyczny model komputera;

1943 - zerowa generacja, MARK 1; przekaźniki; bez pamięci RAM;

1945 - J. Von Neumann, uniwersalna konstrukcja; program i dane w pamięci RAM;

1946 - pierwsza generacja, ENIAC, 18000 lamp elektronowych, 5000 operacji dod./s, 300-500 oper. mnoż./s, 30 ton, 7x13 m, 180 kW;

1957 - druga generacja, tranzystory;

1964 - trzecia generacja, obwody scalone, IBM 360; BASIC;

1971 - czwarta generacja, procesor VLSI, INTEL 4004;

1981 - komputer osobisty, IBM PC;

Reprezentacja informacji w komputerze

:

Informacja - pojęcie abstrakcyjne

Informacja: maksymalna szybkość samochodu wynosi 160 km/h. Ta sama informacja: 100 mil/h, 44.4 m/sek., zapisana alfabetem arabskim, pismem Brailla itd.

Dane: konkretna reprezentacja informacji:

Wybór reprezentacji informacji jest bardzo ważny dla wygody przetwarzania danych (spróbujcie np. podzielić dwie liczby zapisane rzymskimi cyframi).

Typy danych:

Dane typu logicznego: „tak” lub „nie”.

Dane alfanumeryczne (alfabet + liczby).

Dane numeryczne.

Dane graficzne.

Dane alfanumeryczne o ustalonej strukturze (rekordy).

Dane muzyczne.

Bity i bajty

„Bit” = binary unit, czyli jednostka dwójkowa (binarna), tak/nie (1 lub 0).

Ciąg bitów wystarczy by przekazać dowolną wiadomość: np. za pomocą tam-tamów czy telegrafu.

Alfabet polski ma 35 liter, uwzględniając małe i duże litery + znaki specjalne mamy prawie 100 znaków.

Bramki tranzystorów przyjmują tylko dwa stany: przewodzą lub nie, są binarne.

Wysoki (obecność czynnika) i niski (brak czynnika) stan fizyczny układu.

KODOWANIE:

Rozszerzony standard ASCII: 8 bitów.

256 znaków ASCII (1-31: znaki specjalne, 48-57: cyfry, 65-90: duże litery alfabetu, 97-122: małe litery alfabetu, kody pozostałe: inne znaki).

Różne rozszerzenia: DOS: Code Page, czyli strona kodowa 852, zwana Latin 2. Windows 3.0/95: CP-1250, Central-European encoding. Oficjalny standard: ISO-8859-2.

Od 1992 roku standard Unicode, 2 bajty/znak.
Unicode jest używany w systemach operacyjnych Windows NT, Novell Netware, Windows 98 - XP i nowszych paki
etach biurowych od MS Office'97.

Tablica znaków:

0x08 graphic

Technologia informacyjna:

Technologia informacyjna

to połączenie zastosowań informatyki z technikami telekomunikacji. Umożliwia gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie informacji.

Telekomunikacja

to dziedzina nauki i techniki, która zajmuje się przekazywaniem danych na odległość za pomocą fal elektromagnetycznych.

John von Neumann

0x08 graphic
John (János) von Neumann (ur. 28 grudnia 1903 w Budapeszcie - zm. 8 lutego 1957 w Waszyngtonie) - amerykański matematyk i informatyk. Wniósł znaczący wkład do wielu dziedzin matematyki, m.in. logiki matematycznej, teorii mnogości, teorii liczb. Stworzył solidne podstawy matematyczne mechaniki kwantowej. Był twórcą nowych dyscyplin naukowych - teorii gier i teorii automatów. W latach pięćdziesiątych był jednym z pionierów informatyki.

STEROWANIE SYSTEMEM KOMPUTEROWYM:

SPRZĘT *
* BIOS/SETUP *
* PROGRAMY OBSŁUGI *
* SYSTEM OPERACYJNY *
* PROGRAM KOMPUTEROWY

SYSTEM INFORMACYJNY A SYSTEM INFORMATYCZNY:

System Informacyjny - wyodrębniony czasowo i przestrzen-nie, uporządkowany układ elementów, charakteryzujących się pewnymi wzajemnymi relacjami oraz właściwościami.

Elementy systemu informacyjnego:

nadawcy i odbiorcy informacji (podmioty informacyjne uczestniczące w przekazie i wymianie informacji),

zbiory informacji (zestawy wiadomości o charakterze ekonomicznym),

kanały informacyjne (sformalizowane i niesformalizowane drogi przepływów informacyjnych) ,

metody i techniki przetwarzania informacji (procedury obróbki zbiorów informacji).

BUDOWA KOMPUTERA:

procesor - sterowanie pracą systemu komputerowego i przetwarzanie danych,

pamięć wewnętrzna - przechowywanie i wykonywanie programów, tymczasowe przechowywanie danych,

pamięć zewnętrzna - trwałe przechowywanie programów i danych,

urządzenia peryferyjne (karta grafiki, karta sieciowa, drukarka, skaner, klawiatura itp.) - wymiana danych z otoczeniem,

magistrale i porty - komunikowanie się elementów systemu komputerowego,

płyta główna - fizyczne połączenie podzespołów komputera.

PROCESOR:

Procesor (jednostka centralna) jest odpowiedzialny za wykonywanie poszczególnych instrukcji programu. Najwięksi producenci mikroprocesorów: Intel, AMD, Cyrix.

Mikroprocesor zawiera:

Jednostkę arytmetyczno-logiczną (ALU) - wykonuje obliczenia i operacje logiczne na bitach oraz zapamiętuje wyniki pośrednie w rejestrach,

Jednostkę sterującą - dekoduje, synchronizuje i wykonuje instrukcje programu,

Pamięci o dostępie bezpośrednim (rejestry) - służącą do przechowywania danych i rozkazów aktualnie wykonywanych.

Zasada działania procesora:

Pobierz instrukcję.

Pobierz dane z pamięci.

Wykonaj instrukcję.

Zapisz wynik w pamięci.

Architektury mikroprocesorów:

CISC (Complex Instruction Set Computer) - 200 - 300 instrukcji np. Intel Pentium

RISC (Reduced Instruction Set Computer) - do 128 instrukcji np. AMD Athlon

PRAWO MOORE'A

PORTY I MAGISTRALE:

Port szeregowy (COM1, COM2 itd.) - 24 KB/s.

Port równoległy (LPT1, LPT2, PRN) - do 1000 KB/s.

Port USB (Universal Serial Bus) (do 127 urządzeń) - do 12 Mb/s.

Port USB 2.0 - do 480 Mb/s.

Technologia IrDA - światło w paśmie podczerwonym.

IEEE 1394 (FireWire) - do 800 Mb/s (i.LINK - Sony).

Bluetooth (ang. "sinozęby") technologia komunikacji bezprzewodowej.

Magistrala PCI (Peripheral Component Interconnect) - (32-bitowa) -133 MHz i 132 MB/s, obsługa max do 10 urządzeń.

Magistrala Dual PCI (64-bitowa) - do 528 MB/s.

Magistrala AGP (Accelerated Graphics Port) - do AGP x 8 - do 2133 MB/s.

Złącze IDE/EIDE (Integrated Device Electronics) - kontroler HDD i napędów CD; dwa kanały po dwa urządzenia.

Złącze SCSI (Small Computer Systems Interface) - kontroler, transfer do 80 MB/s.

Złącze SATA (Serial Advanced Technology Attachment) -kontroler, transfer 150 MB/s; SATA 2 - 300 MB/s

ZAPIS DANYCH NA DYSKACH TWARDYCH I  NOŚNIKACH WYMIENNYCH:

HDD

LS-120 (Super Drive)

Zip Drive (100 MB lub 250 MB)

IOmega

PenDrive (łącze USB lub USB 2.0)

płyta CD

płyta DVD

Napęd CD-ROM:

Compact Disc Read Only Memory

Dysk CD-ROM - wymienny krążek wykonany z tworzywa sztucznego o średnicy 12 cm i grubości 1.2 mm umożliwiający zapisanie ok. 700 MB danych lub 80 min. muzyki jakości CD.

Informacja zapisana jest na spiralnej ścieżce za pomocą tzw. "pitów" i "landów". Pity to zgłębienia na powierzchni dysku powodujące słabsze w stosunku do powierzchni płaskiej (tzw. landów) odbicie promienia lasera.

Pierwsze napędy CD-ROM (1985 r.) odczytywały dane z prędkością 150 KB/s (x1 np. odtwarzacze CD).

Obecnie standardem są napędy 52x umożliwiające teoretycznie odczytanie 7,8 MB danych w ciągu sekundy. Pojemność płyty CD-DVD wynosi: od 4,7 GB (133 min. filmu) do 17 GB (8 godzin projekcji filmu).

KLAWIATURA:

Znaki:

& - ampersand

@ - at

\ - backslash, ukośnik

/ - slash

# - hash

~ - tylda

` - apostrof

” - cudzysłów

Klawisze specjalne:

F1 - najczęściej pomoc

Ctrl - klawisz specjalny
Alt - klawisz specjalny
Shift - klawisz specjalny
E
sc - escape

Tab - tabulacja

Caps Lock - duże litery
Num Lock - klawiatura numeryczna

Enter - zatwierdza polecenie

RODZAJE KOMPUTERÓW:

Komputery sterujące (embedded computers)- mikroprocesory wbudowane w urządzenia, np. telefony, telewizory, pralki itp.

Komputery domowe np. Commodore, Atari, Amiga.

Komputery osobiste (od 1981 roku wraz z modelem IBM-PC).

Komputery przenośne (Portable computers) - pierwsze komputery przenośne, ciężkie! Laptop - słabej jakości ekrany, dość ciężkie, Panel Computer - komputer panelowy.

Notebooki wielkość notesu formatu A4, waga 1-5 kg, producenci: Compaq, HP, IBM, Toshiba, Jujitsu.

PDA - Personal Digital Assistant (Handheld PC).Komputery kieszonkowe palmtopy, notesy menedżerskie, translatory.

Stacje robocze (ang. workstations) moc obliczeniowa, wbudowa- ne możliwości komunikacji, stosowane np. w pracowniach projektowych.

Minikomputery obsługa wielu terminali, transakcje i dostęp do baz danych, stosowane jako serwery np. IBM AS/400, w firmach średniej wielkości.

Mainframes komputery centralne (np. IBM RS/6000, Cray T3D),
duże systemy, wiele urządzeń zewnętrznych, stosowane w większych firmach, wieloprocesorowe.

Superkomputery - bardzo duża moc obliczeniowa (28-16000 MB RAM), IBM "Blue Pacific", ponad 8000 procesorów, 2,6 TB RAM, 75 TB dyski, waga 50 ton, stosowane np. do prognozowania pogody.

GENERACJE KOMPUTERÓW:

Pierwsza generacja: komputery lampowo-przekaźnikowe, 1945 -1959 r.

Druga generacja: komputery tranzystorowe, 1959 - 1964 r.

Trzecia generacja: układy scalone, 1965 - 1970 r., seria IBM 360, Odra, Mera.

Czwarta generacja: układy scalone VLSI, od 1971 r.,
1981 - era komputerów osobistych: pierwszy IBM PC.

Piąta generacja: sztuczna inteligencja, sieci neuronowe.

Szósta generacja: nowe architektury, obliczenia przy pomocy DNA, komputery optyczne, kwantowe.

SOFTWARE

:

Oprogramowanie - ogół środków programowych dostępnych w ramach systemu komputerowego, który umożliwia bądź ułatwia przygotowanie i eksploatacje systemów informatycznych.

Program - zbiór rozkazów zapisanych w języku zrozumiałym dla maszyny, stanowiący listę instrukcji, które ma wykonać mikroprocesor.

Zestaw instrukcji procesora (Processor's Instruction Set) - grupa poleceń rozpoznawanych przez dany procesor.

Asembler (Assembly Language) - zestaw symboli/słów służący do sterowania mikroprocesorem.

Język Maszynowy (Machine Language) - stanowi zestaw prostych instrukcji charakterystycznych dla danego procesora
(Pentium, PowerPC), reprezentowanych w kodzie dwójkowym.

STRUKTURA OPROGRAMOWANIA:

Grupy oprogramowania (ze względu na cel wykorzystania):

oprogramowanie systemowe,

oprogramowanie narzędziowe,

oprogramowanie użytkowe (aplikacyjne).

Oprogramowanie systemowe:

Oprogramowanie systemowe grupa programów, które bezpośrednio nie wspomagają użytkownika w realizowaniu jego zadań, ale umożliwiają, ułatwiają bądź organizują pracę systemu komputerowego.

System operacyjny - oprogramowanie, które jest niezbędne do uruchomienia i działania systemu komputerowego; jest to zespół programów i procedur zarządzających pracą komputera; system steruje podstawowymi zasobami komputera i udostępnia je aplikacjom użytkowym.

Oprogramowanie układów wielodostępnych i sieci - podstawowym zadaniem jest zapewnienie i synchronizacja równoległej pracy wielu użytkowników.

Oprogramowanie narzędziowe:

Oprogramowanie narzędziowe - służy do przygotowania, obsługi programów, diagnostyki, konfiguracji i napraw systemu.

Środowiska programistyczne - do tworzenia nowego oprogramowania; składają się z języka programowania (zbiór symboli i reguł służących do definiowania algorytmów) oraz kompilatora (translatora) tłumaczącego kod programisty na kod maszynowy np. Visual Studio.

Systemy diagnostyki sprzętu komputerowego - niezbędne wyposażenie w trakcie eksploatacji; zależą od konstrukcyjnej i technologicznej złożoności systemu komputerowego np. Symantec Norton Utilities.

Programy pomocnicze i pakiety usługowe - tworzone w celu wspomagania użytkowników w złożonych operacjach np. manipulacje danymi i zbiorami itp.

OPROGRAMOWANIE UŻYTKOWE:

Oprogramowanie użytkowe - zbiór programów, których celem jest realizowanie określonych zadań i wspomaganie użytkownika w różnych pracach; m.in. edytory tekstu, arkusze kalkulacyjne, systemy zarządzania bazą danych, pakiety graficzne etc.

dedykowane - wykonane na potrzeby konkretnego użytkownika,

ogólnego przeznaczenia np. pakiet biurowy
MS Office Std, StarOffice.

PROGRAMY KOMPUTEROWE:

EDYTORY TEKSTU

ARKUSZE KALKULACYJNE

SYSTEMY BAZ DANYCH

PROGRAMY GRAFICZNE

PROGRAMY KOMUNIKACYJNE

CAD (COMPUTER AIDED DESIGN)

CAE (COMPUTER AIDED ENGINEERING)

CAM (COMPUTER AIDED MANUFACTURING)

DTP (DESKTOP PUBLISHING)

MULTIMEDIALNE

EDUKACYJNE

JĘZYKI PROGRAMOWANIA

GRY KOMPUTEROWE

Wersje produktu (aplikacji):

Update
uakt
ualnienie aplikacji np. programu antywirusowego.

Upgrade
zastąpienie starej wersji oprogramowania nową np. z Windows 95 na 98.

Patch (Service Pack)
poprawka usuwająca błędy w programie.

SYSTEMY OPERACYJNE:

System operacyjny to oprogramowanie, które jest niezbędne do uruchomienia i działania systemu komputerowego. Jest to zespół programów zarządzających zasobami komputera, bez których praca z komputerem nie byłaby możliwa.

Cechy systemu operacyjnego:

elastyczność i uniwersalność - umożliwia dostosowanie systemu do różnych warunków i sposobów działania,

wielozadaniowość - możliwość wykonywania więcej niż jednego programu (zadania) równocześnie,

wielodostęp - możliwość jednoczesnej pracy wielu użytkowników,

ochrona danych - stabilność pracy i autoryzacja dostępu do danych,

interfejs użytkownika - tekstowy lub graficzny.

Systemy Operacyjne - podstawowe pojęcia:

Wielodostęp - współdzielenie przez wielu użytkowników określonych zasobów.

Wielozadaniowość - organizacja systemu operacyjnego pozwalająca na wykonywanie wielu zadań „równocześnie” z zastosowaniem podziału czasu.

Wieloprocesorowość - wykorzystanie w komputerze centralnym, większej liczby procesorów w celu zwiększenia mocy obliczeniowej i niezawodności systemu.

Wielomaszynowość - wykorzystanie większej liczby komputerów w celu zwiększenia niezawodności działania systemu.

Interfejs - część programu odpowiedzialna za komunikację z użytkownikiem. Interfejs może być graficzny (GUI) bądź tekstowy (system komend wprowadzanych z klawiatury).

Funkcje systemu operacyjnego

:

Zarządzanie sprzętem

Zarządzanie oprogramowaniem

Zarządzanie pamięcią

Zarządzanie danymi

ZADANIA SYSTEMU OPERACYJNEGO:

Podstawowe zadania systemu operacyjnego:

nadzorowanie pracy sprzętu komputerowego,

tworzenie środowiska do wykonywania programów działających na rzecz użytkownika,

zapewnianie obsługi dialogu pomiędzy użytkownikiem a komputerem,

sygnalizowanie i obsługa błędów,

zarządzanie procesami, pamięcią oraz systemem plików,

nadzorowanie wymiany informacji pomiędzy poszczególnymi elementami systemu komputerowego (m.in. komunikacja w sieci),

ochrona informacji.

ARCHITEKTURA SYSTEMU OPERACYJNEGO:

0x08 graphic

PODZIAŁ SYSTEMÓW OPERACYJNYCH

:

Pod względem architektury:

Monolityczne - o najprostszej strukturze, jednozadaniowe.
System może jednocześnie wykonywać tylko jedno zadanie np. MS DOS,

Warstwowe - o hierarchicznej strukturze poleceń systemowych, system może wykonywać w tym samym czasie kilka zadań, np. MS Windows'9x, Linux,

Klient-serwer - o bardzo rozbudowanej strukturze.
Serwer jest to systemem komputerowy, który umożliwia dostęp do pewnych usług innym komputerom lub programom zwanymi klientami, np. MS Windows XP, Unix.

Pod względem dostępu do systemu:

Systemy jednostanowiskowe - MS DOS, Windows'9x, Windows Millennium.

Systemy wielostanowiskowe (wielodostępne) - Unix, Windows NT/2002, Windows XP.

Pod względem sposobu komunikacji z użytkownikiem:

Systemy tekstowe - komunikujące się za pomocą wydawanych z linii poleceń komend np. MS DOS.

Systemy graficzne - komunikujące się za pomocą graficznych okienek i symboli (ikon), np. Windows'9x /NT/2000/XP, OS Warp.

ORGANIZACJA SYSTEMU KOMPUTEROWEGO:

Proces (ang. process) - program umieszczony w pamięci operacyjnej wraz z danymi, na których operuje np. edytor tekstu razem z edytowanym dokumentem.

Wątek (ang. thread) - oddzielna, niezależnie wykonywana część programu np. odtwarzana muzyka w czasie gry komputerowej.

Podział czasu (ang. timesharing) polega na równomiernym lub nierównomiernym rozłożeniu wykorzystania czasu procesora między zainteresowane procesy. Każdy proces otrzymuje okresowo małą porcję czasu, zwaną kwantem i jeśli nie zakończy działania w ramach przydzielonego kwantu, to zostaje wywłaszczony z procesora.

KOLEJKOWANIE FIFO - First In First Out.

KOLEJKOWANIE LIFO - Last In First Out.

Organizacja folderów i ścieżek dostępu:

Plik (file) - jednostka zapisu i przechowywania danych w pamięci komputera, jest ciągiem bitów danych, opatrzony nazwą (ang. file name) i atrybutami. Nazwa z reguły składa się z głównej części nazwy i rozszerzenia (oddzielonego kropką): NAZWA.ROZ np.: podanie.doc

Katalog (folder) - element logicznego podziału dysku twardego lub dyskietki, ułatwiający dostęp do danych oraz programów w systemie komputerowym. Katalogi mogą się w sobie zawierać, tworząc drzewo katalogów.

W nazwach plików i/lub folderów nie można używać następujących znaków:

/ : \ ? * ” < > |

Typy plików w systemie Windows

:

Foldery

pliki wykonywalne (executables) * .COM, * .EXE

dowiązania symboliczne - skróty (*.LNK)

pliki systemowe (*.DLL, * .DRV)

pliki z danymi:

tekstowe (*.TXT, * .DOC, * .RTF)

graficzne (*.BMP, * .GIF, * .JPG)

dźwiękowe (*.WAV, * .MDI, * .MP3, * .RA)

wideo (*.AVI, * .WMV, *.MPG)

internetowe (*.HTM, * .HTML, * .JS)

arkusze kalkulacyjne (*.XLS)

prezentacje (*.PPT, * .PPS)

bazy danych (*.MDB, * .DBF)

archiwa (*.ZIP, * .RAR, * .CAB)

Jak system Windows rozpoznaje pliki?

Multimedia - techniki komputerowe umożliwiające łączenie rozmaitych sposobów przekazywania informacji - dźwięku, obrazu, animacji, wideo, tekstu, słowa mówionego i innych - w jeden przekaz (wielo-medialny).

Multimedialny system to taki, w którym do procesów przetwarzania informacji wykorzystuje się przynajmniej jedno medium ciągłe (zależne od czasu) i jedno dyskretne (niezależne od czasu).

Charakterystyczne elementy:

Grafika

Dźwięk

Obraz wideo

Animacja

Tekst oraz hipertekst

Obszary zastosowań multimediów:

komunikacja interpersonalna oraz praca grupowa,

telepraca i szkolenia (edukacja) na odległość,

systemy prezentacyjne,

zarządzanie informacją,

biometryczne metody uwierzytelniania,

multimedialne systemy wspomagania decyzji,

rozrywka i Internet,

e-biznes

Korzyści wynikające z pracy w sieci:

Scentralizowanie administracji i obsługi

Udostępnianie informacji

Udostępnianie sprzętu i oprogramowania

Sieci komputerowe:

Sieć komputerowa - co najmniej dwa komputery połączone fizycznie, mogące się ze sobą komunikować w celu efektywnej wymiany informacji lub korzystania ze wspólnych zasobów.

KOMPUTERY

serwery - komputery udostępniające usługi innym komputerom (programom) zwanym klientami (np. serwer wydruku, plików, aplikacji),

stacje robocze - komputery o możliwościach większych niż mikrokomputery osobiste, wymagającej wysokich parametrów sprzętu komputerowego, np. do obróbki wideo,

terminale - urządzenia składające się z klawiatury, monitora i karty sieciowej; zazwyczaj bez procesora i dysku twardego.

Sieci komputerowe:

MEDIA TRANSMISJI

okablowanie sieciowe - łączy fizycznie komputery w sieci komputerowej (kable miedziane, światłowody, bez przewodów),

inne urządzenia - służące do połączenia dwóch lub większej liczby komputerów (sieci) w jedną całość np. hub, repeater, router.

OPROGRAMOWANIE SIECIOWE (Net Operating System)

- zespół programów działających na komputerach połączonych w sieć, umożliwiający komunikacje pomiędzy systemami komputerowymi.

Podział sieci komputerowych ze względu na zasięg działania:

lokalne (LAN - Local Area Network) - obejmują obszar jednego budynku, organizacji, przedsiębiorstwa itp.

miejskie (MAN - Metropolitan Area Network) - budowane w dużych aglomeracjach miejskich; mają za zadanie łączenie różnych sieci LAN,

rozległe (WAN - Wide Area Network) - umożliwiają połączenie między komputerami zlokalizowanymi w dużej odległości od siebie.

Podział sieci ze względu na medium transmisyjne:

sieci przewodowe (kabel koncentryczny, skrętka, światłowód),

sieci bezprzewodowe (radiowe, satelitarne, mikrofalowe, podczerwone),

sieci mieszane.

Typy sieci:

Sieć równorzędne (peer-to-peer)

Sieć typu klient-serwer

Zagadnienia bezpieczeństwa:

Safety - bezpieczeństwo użytkownika i danych przed niezgodnym ze specyfikacją (błędnym) działaniem systemu komputerowego.

Security - zabezpieczenie systemu komputerowego przed destrukcyjnymi lub niepożądanymi działaniami użytkowników.

Archiwizacja informacji:

Archiwizacja informacji (backup) - umożliwia dostęp do danych np. po awarii systemu lub w sytuacji gdy należy powrócić do informacji, z których od dawna nie korzystano (np. bazy danych księgowości).

Sprzęt do archiwizacji danych:

dyskietki (1.44 MB),

nośniki magnetooptyczne (powyżej 100 MB),

streamery - kasety z taśmą magnetyczną (od 100 MB i więcej),

dyski optyczne - CD-R, CD-RW, DVD (od 650 MB).

Praca w sieci komputerowej

:

KONTO (ang. account) - zestaw praw dostępu użytkownika sieci komputerowej, przechowujący informacje o użytkowniku i jego uprawnieniach do korzystania z zasobów komputerowych. Konto jest określone za pomocą własnego identyfikatora użytkownika oraz hasła dostępu.

Logowanie:

Login - identyfikator (nazwa) użytkownika,

Password - hasło przypisane do danego identyfikatora,

Logout - koniec pracy (wylogowanie) - zakończenie sesji.

Sesja:

Sesja - czas od podłączenia się do zasobów systemu (zalogowania) do momentu zakończenia pracy (wylogowania).

Autentykacja:

Autentykacja - proces, w którym komunikujący się w systemie użytkownicy (lub oprogramowanie) potwierdzają swoją tożsamość.

Autoryzacja:

Autoryzacja - proces udzielania dostępu danemu użytkownikowi (posługującemu się identyfikatorem) do tych zasobów, które są dla niego przeznaczone. System operacyjny przechowuje bazę danych, w której znajdują się informacje o użytkownikach, zasobach i prawach dostępu do nich.

Standardowe prawa użytkownika

.

Prawa przypisane do wbudowanych grup

.

Przedstawienie zagadnień związanych z uprawnieniami

.

Uprawnienia do obiektów

Uprawnienia nadawane są do obiektów

Obiekt jest to niezależny element, taki jak plik, folder, udostępniony folder lub drukarka.

Uprawnienia do plików w systemie NTFS.

Uprawnienia do folderów w systemie NTFS.

Uprawnienia do udostępnionych folderów.

Uprawnienia do drukarek:

Trzy poziomy uprawnień do drukarek

Druk

Zarządzanie dokumentami

Zarządzanie drukarkami

Urządzenia komunikacyjne w sieci komputerowej:

Karta sieciowa - umożliwia podłączenie komputera do sieci komputerowej,

Hub - służy do łączenia, rozgałęziania lub koncen-tracji strumieni przepływu danych w sieci LAN,

Router - przesyła pakiety między sieciami o zgodnych protokołach i steruje ruchem w sieci,

Gateway (brama) - zapewnia porozumiewanie się sieci różnych typów (z różnymi protokołami),

Repeater (wzmacniak) - wzmacnia sygnał przekazywany między gałęziami sieci lokalnej.

Karty sieciowe:

Odbierają dane i konwertują je do postaci sygnału elektrycznego

Odbierają sygnał elektryczny i konwertują go do postaci danych

Określają, czy dane są adresowane do określonego komputera

Sterują przepływem danych przez kabel sieciowy

Okablowanie sieciowe

:

Skrętka

Kabel koncentryczny

Światłowód

Urządzenia do komunikacji bezprzewodowej:

Transmisja na podczerwień

Wąskopasmowa transmisja radiowa

Topologia magistrali

Topologia gwiazdy

Topologia pierścienia

Topologia mieszana

Protokoły komunikacyjne:

Protokół (ang. protocol) - zbiór sygnałów używanych przez grupę komputerów podczas wymiany danych w sieci komputerowej.

Wybrane protokoły komunikacyjne

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - zestaw protokołów stosowanych w sieci Internet,

HTTP (HyperText Transfer Protocol) protokół internetowy, używany do transferu stron WWW,

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - podstawowy protokół transferu poczty elektronicznej (podczas wysyłania wiadomości),

POP3 (Post Office Protocol 3) jest to protokół komunikacji z serwerem poczty elektronicznej (podczas odbierania wiadomości),

FTP (File Transfer Protocol) - protokół transmisji plików,

PPP (Point to Point Protocol) - protokół transmisji używany do połączenia z Internetem przy użyciu modemu i sieci telefonicznej.

Typy protokołów:

Protokoły otwarte.

Protokoły charakterystyczne dla producenta

Protokoły rutowalne i nierutowalne

Protokół TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Protokół IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange)

Protokół AppleTalk

Protokół NetBEUI (NetBIOS Enhanced User Interface)

Typy transmisji danych:

Unicast

Multicast

Broadcast

Protokół IrDA (Infrared Data Association)

Protokoły dial-up

Warstwy TCP/IP

Warstwa aplikacji

Warstwa transportowa

Warstwa internetowa

Warstwa interfejsu sieciowego

PROTOKOŁY STOSU TCP/IP:

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - pliki sieci Web,

FTP (File Transfer Protocol) - przesyłanie plików,

TCP (Transmission Control Protocol) - transmisja danych z potwierdzeniem odbioru,

UDP (User Datagram Protocol) - szybki transfer bez potwierdzenia odbioru,

IP (Internet Protocol) - adresowanie i dostarczanie danych do adresata,

ARP (Address Resolution Protocol) - znalezienie adresu MAC (Media Access Control) karty sieciowej,

ICMP (Internet Control Message Protocol) - diagnostyka błędów niedostarczenia wiadomości,

IGMP (Internet Group Management Protocol) - zarządzanie grupami multicastowymi (multiemisyjnymi) w TCP/IP,

Ethernet, ATM (Asynchronous Transfer Mode) - sposób transmisji danych przez sieć.

Dynamiczne mapowanie IP:

DNS jest systemem nazewniczym dla komputerów i usług sieciowych

System nazewniczy DNS ma budowę hierarchiczną

DNS mapuje nazwy domenowe do adresów IP

Rekordy mapowań są przechowywane na serwerze DNS

Adresowanie IP z podziałem na klasy:

Składniki adresu IP:

Identyfikator sieci

Identyfikator hosta

192.168.0.1

Klasa A. Adresy klasy A przypisywane są sieciom z bardzo dużą liczbą hostów. W tej klasie może istnieć do 126 sieci i do 16777214 hostów

Klasa B. Adresy klasy B przypisywane są sieciom o średnim i dużym rozmiarze. W tej klasie może istnieć do 16,384 sieci i do 65534 hostów

Klasa C. Adresy klasy C przypisywane są sieciom lokalnym (LAN). W tej klasie może istnieć maksymalnie 2,097,152 sieci i do 254 hostów

Klasy D oraz E. Klasy D oraz E nie są przydzielane hostom. Adresy klasy D są wykorzystywane podczas transmisji typu multicast, zaś adresy klasy E są zarezerwowane na rzecz przyszłych zastosowań.

Określenie klasy adresu IP

:

Klasa_adresu_Adres_IP__Identyfikator_sieci_Zakres_wartości_w_

A w.x.y.z w.0.0.0 1-126*

B w.x.y.z w.x.0.0 128-191

C w.x.y.z w.x.y.0 192-223

D w.x.y.z niedostępne 224-239

E w.x.y.z niedostępne 240-255

*Identyfikator sieci 127.0.0.0 jest zarezerwowany na potrzeby testów połączeń.

Rozróżnianie hostów lokalnych i zdalnych

Host lokalny znajduje się w tym samym segmencie sieci

Host zdalny znajduje się w innym segmencie sieci - do komunikacji z nim niezbędny jest router

Struktura masek podsieci:

Maska podsieci, składa się z czterech liczb. Liczby te mogą przyjmować dowolne wartości od 0 do 255.

W przypadku zastosowania podziału na klasy adresów IP, każda z tych liczb może przyjmować tylko dopuszczalną wartość maksymalną 255 lub minimalną 0.

Dopuszczalne maski podsieci to maski domyślne.

Domyślne maski podsieci:

Klasa Adres IP Maska podsieci Identyfikator Identyfikator

Adresu IP sieci hosta

A w.x.y.z 255.0.0.0 w.0.0.0 x.y.z

B w.x.y.z 255.255.0.0 w.x.0.0 y.z

C w.x.y.z 255.255.255.0 w.x.y.0 z

Zasady adresowania

:

Pierwszą liczbą identyfikatora sieci nie może być liczba 127

Identyfikator hosta nie może składać się tylko z liczb 255

Identyfikator hosta nie może składać się tylko z zer

Identyfikator hosta nie może powtórzyć się w podsieci

Przypisywanie adresów TCP/IP

:

Automatyczne adresowanie IP:

0x08 graphic

0x08 graphic
0x01 graphic

Ograniczenia adresowania IP z podziałem na klasy

Maski podsieci w zapisie binarnym

Wyjaśnienie pojęć związanych z Internetem

Wady dostępu do sieci internetowej

Struktura Internetu

Adresy publiczne i prywatne

Usługi internetowe

Intranet

Nazwy domenowe

Domenowa przestrzeń nazewnicza