Будакова Е.А. Учебное пособие Современные информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

Уральский технический институт связи и информатики (филиал)

Н.В. Будылдина

СОВРЕМЕННЫЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ

Учебное пособие

Екатеринбург

2008

УДК 621.39

ББК 32.88

Т.31

Рецензенты: заведующий кафедрой «Автоматизированных систем

управления» УГТУ-УПИ, доктор технических наук, профессор,

Доросинский Л.Г., доктор технических наук, профессор

кафедры «Связь» УрГУПС Д.Г.Неволин

Будылдина Н.В.

Современные информационные технологии. Учебное пособие/ Н.В.

Будылдина – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2008-201с.

В учебном пособии рассмотрены классификация, назначение, компоненты,

структура информационных технологии, технические средства современных

информационных систем, понятия локальной, глобальной компьютерной сети

принципы функционирования, основные протоколы, программные средства и

оборудование для построения сетей, рассмотрена мировая информационная

сеть Internet, дана ее характеристика, основные службы, основы поиска

информации, а так же рассмотрены основные языки программирования для

создания web- страниц. Описана структура денежных расчетов в сети Internet и

структура рынка информационных ресурсов, а так же информационная

безопасность в вычислительных сетях.

Учебное пособие предназначено для, студентов вузов связи и

информатики очного и заочного обучения направления «Телекоммуникации» и

экономических, инженерно-технических работников.

Рекомендовано УМО по образованию в области телекоммуникаций в

качестве учебного пособия.

УДК 621.39

ББК 32.88

Т.31

Кафедра общепрофессиональных дисциплин

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

1 Общая характеристика современных информационных технологии и

технических средств современных информационных систем 6

1.1 Общая характеристика современных информационных технологии и

технических средств современных информационных систем 6

1.1.1 Основные понятия и компоненты современных информационных

технологии 6

1.1.2 Технические средства современных информационных систем 12

2 Локальные вычислительные сети 27

2.1 Физические основы вычислительных сетей 27

2.1.1 Назначение и классификация

сетей передачи данных 27

2.1.2 Физическая среда передачи данных. Методы доступа к физической

среде передачи данных. Стандартные архитектуры вычислительных сетей 32

2.1.3 Межсетевые аппаратные средства 39

2.2 Принципы функционирования вычислительных сетей 51

2.2.1 Основные модели вычислительных сетей 51

2.2.2 Протоколы межсетевого взаимодействия 57

2.2.3 Технологии соединения и передачи данных в вычислительных сетях 67

2.2.4 Технологии подключения пользователей к глобальным

вычислительным

сетям 72

2.3 Сетевые программные средства 80

2.3.1 Функциональные схемы вычислительных сетей и программное

обеспечение функционирования 80

2.3.2 Способы согласования протоколов вычислительных сетей 93

3 Мировая информационная сеть Internet 100

3.1 Электронные службы и базовые технологии сети Internet 100

3.1.1 Общая характеристика сети Internet 100

3.1.2 Серверы и службы сети Internet 107

3.1.3 Информационная сеть WWW 113

3.1.4 Поиск информации в сети Internet 121

3.2 Создание Web- страниц 128

3.2.1 Язык HTML 128

3.2.2 Программные

средства для создпния web-страниц 135

3.2.3 Язык XML 141

3.3 Денежные расчеты в сети Internet 147

3.3.1 Характеристика и структура рынка информационных ресурсов 147

3.3.2 Ведение денежных расчетов в сети Internrt 154

3.3.3 Организация межбанковских взаимодействии 165

3.4 Информационная безопасность вычислительных сетей 171

3.4.1 Угрозы безопасности в вычислительных сетях 171

3.4.2 Принципы построения систем защиты вычмслительных сетей 178

Литература 187

Глоссарии 189

ВВЕДЕНИЕ

Стремительные изменения в различных сферах жизни человека: в науке,

быту, образовании, экономике и т.д., расширение информационного

пространства, способствуют развитию тенденции применения средств

автоматизации для оптимизации выполнения профессиональных операций.

Данный аспект актуален в сфере подготовки специалистов

экономического направления различной отраслевой специфики, в частности

отрасли связи и информатики. От них требуется высокий

уровень владения

современными информационными технологиями для ведения денежных

расчетов посредством локальных и глобальных сетей, использования их

ресурсов для организации межбанковского взаимодействия, реализации

платежных и документационных бизнес-процессов и управленческих решений.

А, следовательно, непосредственно касается построения образовательного

процесса, который претерпевает серьезные изменения и находится на

сегодняшний день на стадии реформирования.

первой главе рассмотрена классификация, назначение, компоненты,

структура информационных технологии, технические средства современных

информационных систем.

Во второй главе рассмотрены основные понятия локальной, глобальной

компьютерной сети принципы функционирования, а также основные

протоколы, программные средства и оборудование для построения сетей.

В третьей главе рассмотрена мировая информационная сеть Internet, дана

ее характеристика, основные службы, основы поиска

информации, а так же

рассмотрены основные языки программирования для создания web- страниц.

Описана структура денежных расчетов в сети Internet и структура рынка

информационных ресурсов, а так же информационная безопасность в

вычислительных сетях.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1 Общая характеристика современных информационных технологии

и технических средств современных информационных систем

1.1.1 Основные понятия и компоненты современных информационных

технологии

Технология неразрывно связана с компьютеризацией производственного

или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса.

Информационная технология – это совокупность средств и методов

переработки

информационного ресурса с целью получения новой информации

(информационного продукта) на базе аппаратного и программного

обеспечения.

Этапы развития информационных технологий

Эволюционное развитие можно представить в пять этапов:

1 - й этап (до второй половины XIX в.) – «ручная» информационная

технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга.

Коммуникации осуществлялись ручным способом путем передачи через почту

писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии – представление

информации в нужной форме.

2- й этап (с конца XIX в.) – «механическая» технология, инструментарий

которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более

совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии –

представление информации в нужной форме более удобными средствами.

3 - й этап (40 – 60-е гг. XX в.) – «электрическая» технология,

инструментарий

которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее

программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы,

портативные диктофоны. Изменяется цель технологии. Акцент в

информационной технологии начинает перемещаться с формы представления

информации на формирование ее содержания.

4- й этап (с начала 70-х гг.) – «электронная» технология, основным

инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе

автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые

системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и

специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще

более смещается на формирование содержательной стороны информации для

управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на

организацию аналитической работы. Множество объективных и субъективных

факторов не позволили решить стоящие перед

новой концепцией

информационной технологии поставленные задачи. Однако был приобретен

опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и

подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для

перехода на новый этап развития технологии.

5 - й этап (с середины 80-х гг.) – «компьютерная» («новая») технология,

основным инструментарием которой является персональный компьютер с

широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения.

На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется

в создании систем поддержки принятия

решений определенными

специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и

интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном

компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на

микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и

технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают

широко использоваться в различных областях глобальные и локальные

компьютерные сети

Основные понятия и определения

Информация – это совокупность сведении, о каком нибудь явлении или

объекте, которые увеличивают наши знания об этом явлении или объекте.

Технология определяется как система взаимосвязанных способов

обработки информации или информатизации приемов изготовления продукции

в производственном процессе.

Под информационной технологией понимается система методов и

способов сбора, накопления, хранения,

поиска и обработки информации на

основе применения средств вычислительной техники.

Упорядоченная последовательность взаимосвязанных действии,

выполняющихся с момента возникновения информации до получения

результата называется технологическим процессом.

Таким образом, информационные технологии неотделимы от той среды, в

которой они реализованы и от специфики конкретной среды (технической и

программной).

Экономическая информационная система (ЭИС) – система для

обработки

экономической информации. Предметной областью ЭИС является бухучёт,

статистика, банковская, кредитно-финансовая, страховая и другие виды

экономической деятельности. Для использования ЭИС на рабочем месте её

необходимо спроектировать посредством информационных технологий.

Составляющие информационных технологии

Информационная технология базируется и зависит от технического,

программного, информационного, методического и организационного

обеспечения.

Техническое обеспечение - это персональный

компьютер, оргтехника,

линии связи, оборудование сетей.

Программное обеспечение, находящееся в прямой зависимости от

технического и информационного обеспечения, реализует функции накопления,

обработки, анализа, хранения данных.

Информационное обеспечение - совокупность данных, представленных в

определенной форме для компьютерной обработки.

Организационное и методическое обеспечение представляют собой

комплекс мероприятий, направленных на функционирование компьютера и

программного обеспечения для получения искомого результата.

Основными свойствами информационной технологии являются:

- целесообразность;

- наличие компонентов и структуры;

- взаимодействие с внешней средой;

- целостность;

- развитие во времени.

1 Целесообразность - главная цель реализации информационной

технологии состоит в повышении эффективности производства на базе

использования современных ЭВМ, распределенной обработке информации,

распределенных баз данных, различных информационных вычислительных

сетей (ИВС) путем обеспечения циркуляции и обработки информации.

2 Компоненты и структура:

 функциональные компоненты - это конкретное содержание процессов

циркуляции и переработки информации;

− структура информационной технологии:

Рисунок 1 - Структура информационных технологии

Структура информационной технологии - это внутренняя организация,

представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов,

объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний.

Модели предметной области - совокупность описаний, обеспечивающие

взаимопонимание между пользователями: специалистами предприятия и

разработчиками.

Опорная технология - совокупность аппаратных средств автоматизации,

системного и инструментального программного

обеспечения, на основе

которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации.

База знаний представляет собой совокупность знаний, хранящихся в

памяти ЭВМ. Базы знаний можно разделить на интенсиональную (т.е. знания о

чем-то «вообще») и экстенсиональную, (т.е. знания о чем-то «конкретно»). В

интенсиональной базе хранятся оболочки, а в экстенсиональной хранятся

оболочки с запоминанием, которые носят название баз данных. Иными

словами

, база знаний представляет отображение предметной области. Она

включает в себя базу данных (директивная информация - плановые задания,

научно-техническая информация, учетно-производственная информация,

вспомогательная информация, отражающие режимы работы подразделений

предприятий.).

Опорная технология включает в себя:

- Аппаратные средства;

- Системное ПО (ОС, СУБД);

- Инструментальное ПО (языки, системы программирования, языки

спецификаций,

технология программирования);

- Комплектация узлов хранения и переработки информации.

3 Взаимодействие с внешней средой - взаимодействие информационной

технологии с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и

системами, наукой, промышленностью программных и технических средств

автоматизации.

4 Целостность - информационная технология является целостной

системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее

компонентов.

5 Развитие во времени -

обеспечение динамичности развития

информационной технологии, ее модификация, изменение структуры,

включение новых компонентов.

Классификация информационных технологий

Классификация информационных технологий зависит от критерия

классификации. В качестве критерия может выступать показатель или

совокупность признаков, влияющих на выбор той или иной информационной

технологии. Примером такого критерия может служить пользовательский

интерфейс (совокупность приемов взаимодействия с компьютером

реализующийся операционной системой.

В свою очередь, операционные системы осуществляют командный, WIMP,

SILK интерфейс.

Командный - предполагает выдачу на экран приглашения для ввода

команды.

WIMP - (Window-окно, Image-изображение, Menu-меню, Pointer-

указатель).

SILK - (Speech-речь, Image-изображение, Language-язык, Knowledge-

знание). В данном интерфейсе при воспроизведении речевой команды

происходит переход от одних поисковых изображений к другим, согласно

семантическим связям.

Операционные системы подразделяются на однопрограммные,

многопрограммные и многопользовательские.

Однопрограммные - SKP, MS DOS и др. Они поддерживают пакетный и

диалоговый режимы обработки информации.

Многопрограммные - UNIX, DOS 7.0, OS/2, WINDOWS; позволяют

совмещать диалоговую и пакетную технологии обработки информации.

Многопользовательские - (сетевые операционные системы) - INTERNET,

NOVELL, ORACLE, NETWARE и др. осуществляют удаленную обработку в

сетях, а также диалоговую и пакетную технологии на рабочем месте.

Перечисленные формы

информационных технологий широко

используются в настоящее время в экономических информационных системах

(ЭИС).

Информационная технология классифицируется по типу информации

(рисунок 2).

Рисунок 2 - Классификация информационных технологии по типу

информации

Нельзя ограничиться представленной выше схемой. Информационная

технология включает в себя системы автоматизации проектирования (САПР),

где в качестве объекта может быть отдельная задача или элемент

экономической информационной системы (ЭИС), например, CASE -

технология, утилита Designer пакета Clarion.

Неотъемлемой частью информационной технологии является электронная

почта, представляющая собой набор

программ, позволяющий хранить и

пересылать сообщения между пользователями.

В настоящее время разработаны технологии гипертекста и мультимедиа

для работы со звуком, видео, неподвижными картинками.