Вопрос 1 Архитектура персонального компьютера.
Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, т.е. средства вычислительной системы,
которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.
Термин "архитектура ЭВМ" возник в середине 60-х годов. Представленная на рисунке архитектура считается классической. Она
предложена в 1946 году американским математиком Джоном фон Нейманом.
Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по
мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте
компьютер обычно поставляется. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
§
системный блок;
§
монитор;
§
клавиатуру;
§
мышь.
Системный блок Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты.
Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют
внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также
называют периферийными.
Материнская плата (mother board) – основная плата персонального компьютера, представляющая из себя лист стеклотекстолита,
покрытый медной фольгой. Путем травления фольги получают тонкие медные проводники соединяющие электронные компоненты.
Процессор Совместимость процессоров. Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на
программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором.
Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.
Шинные интерфейсы материнской платы Связь между всеми собственными и подключаемыми устройствами материнской платы
выполняют ее шины и логические устройства, размещенные в микросхемах микропроцессорного комплекта (чипсета). От
архитектуры этих элементов во многом зависит производительность компьютера.
Оперативная память (RAM – Random Access Memory) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует
много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают динамическую память
(DRAM) и статическую память (SRAM).
Микросхема ПЗУ и система BIOS В момент включения компьютера в его оперативной памяти нет ничего – ни данных, ни программ,
поскольку оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды, но процессору нужны
команды, в том числе и в первый момент после включения.
Энергонезависимая память CMOS Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти», по
технологии изготовления называемая CMOS. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время
выключения компьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с
тем, какое оборудование входит в состав системы.
Жесткий диск основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ
Дисковод гибких дисков Информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда требуется ее перенос с одного
компьютера на другой. Несмотря на свое название, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным к перегрузкам,
ударам и толчкам.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM В период 1994-1995 годах в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали
включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода CDROM, имеющего такие же внешние размеры
Видеокарта (видеоадаптер) Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера. Видеокарта не
всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей области оперативной памяти
существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении
Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из
слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи,
музыки
Монитор устройство визуального представления данных
Мониторы на электронно-лучевой трубке (CRT) Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного
покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения
люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом.
Мониторы на жидких кристаллах (LCD) Мониторы на катодно-лучевой трубке (CRT) устареют в течение ближайших нескольких лет.
Их место займут тонкие и плоские дисплеи на жидких кристаллах, до сих пор использовавшиеся в ноутбуках и компьютерах laptop.
Клавиатура Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни в раскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных
компьютеров IBM PC типовыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕНГ (русская). Раскладки принято именовать
по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.
Мышь устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопка. Перемещение
мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.
Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения
вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
Устройства ввода графических данных Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты
(дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В
этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами
(программами распознавания образов)
Устройства вывода данных В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют печатающие устройства
(принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают
матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.
Устройства хранения данных В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств,
использующих магнитные или магнитооптические носители.
Устройства обмена данными Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по
каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор)
Вопрос 2. Внешние устройства ПК.
Внешние (периферийные) устройства персонального компьютера составляют важнейшую часть любого вычислительного комплекса.
Стоимость внешних устройств в среднем составляет около 80-85% стоимости нашего комплекса. Внешние устройства обеспечивают
взаимодействие компьютера с окружающей средой — пользователями, объектами управления и другими компьютерами.
Внешние устройства подключаются к компьютеру через специальные разъемы-порты ввода-вывода. Порты ввода-вывода бывают
следующих типов:
параллельные (обозначаемые LPT1 — LPT4) — обычно используются для подключения принтеров;
последовательные (обозначаемые СОМ1 — COM4) — обычно к ним подключаются мышь, модем и другие устройства.
К внешним устройствам относятся:
устройства ввода информации;
устройства вывода информации;
диалоговые средства пользователя;
средства связи и телекоммуникации.
К устройствам ввода информации относятся:
клавиатура — устройство для ручного ввода в компьютер числовой, текстовой и управляющей информации;
графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету
специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод
этих координат в компьютер;
сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в компьютер машинописных
текстов, графиков, рисунков, чертежей;
устройства указания (графические манипуляторы) — для ввода графической информации на экран монитора путем управления
движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в компьютер (джойстик, мышь, трекбол,
световое перо);
сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в компьютер).
К устройствам вывода информации относятся:
графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации на бумажный носитель;
принтеры — печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель.
Основные виды принтеров:
матричные — изображение формируется из точек, печать которых осуществляются тонкими иглами, ударяющими бумагу через
красящую ленту. Знаки в строке печатаются последовательно. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати.
Недорогие вдринтеры имеют 9 иголок. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 и 24 иглы;
струйные — в печатающей головке имеются тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайщие
капельки чернил. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В на-Встоящее время струйные принтеры
обеспечивают разрешающую способность до 50 точек на миллиметр и скорость печати до 500 знаков в секунду при отличном качестве
печати, приближающемся к качеству лазерной печати. Струйные принтеры выполняют и цветную печать, но разрешающая
способность при этом уменьшается примерно вдвое;
лазерные — применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого
светового луча, вычерчивающего на Поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого
точечного электронного изображения. После проявления электронного Воображения порошком красителя (тонера), налипающей на
разряженные участки, выполняется печать — перенoc тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом
тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием.
Широко используются цветные лазерные принтеры.
К диалоговым средствам пользователя относятся:
видеотерминалы (мониторы) — устройства для отображения вводимой и выводимой информации. Видеотерминал состоит из
видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (видеоадаптера). Видеоконтроллеры входят в состав системного блока компьютера
(находятся на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской платы). Видеомониторы относятся к внешним устройствам
компьютера. Основной характеристикой монитора является разрешающая способность, которая определяется максимальным
количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Современные мониторы имеют стандартные
значения разрешающей способности от 640 X 480 до 1600 х 1200, но реально могут быть и другие значения. Могут использоваться как
цветные, так и монохромные мониторы;
устройства речевого ввода-вывода информации. К ним относятся различные микрофонные акустические системы, а также различные
синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через динамики или звуковые
колонки, подсоединенные к компьютеру.
Средства связи и телекоммуникации используются для подключения компьютера к каналам связи, другим компьютерам и
компьютерным сетям. К этой группе прежде всего относятся сетевые адаптеры. В качестве сетевого адаптера чаще всего
используются модемы (модулятор-демодулятор).
Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе — средствам мультимедиа.
Средства мультимедиа — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться компьютером,
используя самые разные естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др. К средствам мультимедиа
относятся:
устройства речевого ввода и вывода информации;
микрофоны и видеокамеры, акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими
видеоэкранами;
звуковые и видеоплаты, платы видеозахвата, снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в
компьютер;
сканеры;
вешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и
видеоинформации.
Вопрос 3. Программное обеспечение и его классификация.
Под программным обеспечением понимается совокупность программ, выполняемых
вычислительной системой.
К программному обеспечению относится также вся область деятельности по проектированию и
разработке ПО.
Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:
- прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых
пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных
массивов и т. д.;
- системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание
копии используемой информации, выдачу справочной информации о компьютера, проверку
работоспособности устройств компьютера и т. д.;
- Вспомогательное ПО (инструментальные системы и утилиты)
Прикладной уровень.
Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с
помощью которых выполняются конкретные задачи (производственных, творческих,
развлекательных и учебных). Между прикладным и системным программным обеспечением
существует тесная взаимосвязь. Универсальность вычислительной системы, доступность
прикладных программ и широта функциональных возможностей компьютера непосредственно
зависят от типа имеющейся операционной системы, системных средств, помещенных в ее ядро и
взаимодействии комплекса человек-программа-оборудование.
Классификация прикладного программного обеспечения.
1. Текстовые редакторы. Основные функции - это ввод и редактирование текстовых данных. Для
операций ввода, вывода и хранения данных текстовые редакторы используют системное
программное обеспечение. С этого класса прикладных программ начинают знакомство с
программным обеспечением и на нем приобретают первые привычки работы с компьютером.
2. Текстовые процессоры. Разрешают форматировать, то есть оформлять текст. Основными
средствами текстовых процессоров являются средства обеспечения взаимодействия текста, графики,
таблиц и других объектов, составляющих готовый документ, а также средства автоматизации
процессов редактирования и форматирования. Современный стиль работы с документами имеет два
подхода: работа с бумажными документами и работа с электронными документами. Приемы и
методы форматирования таких документов различаются между собой, но текстовые процессоры
способны эффективно обрабатывать оба вида документов.
3. Графические редакторы. Широкий класс программ, предназначенных для создания и обработки
графических изображений. Различают три категории:
·
растровые редакторы;
·
векторные редакторы;
·
3-D редакторы (трехмерная графика).
В растровых редакторах графический объект представлен в виде комбинации точек (растров),
которые имеют свою яркость и цвет. Такой подход эффективный, когда графическое изображение
имеет много цветов и информация про цвет элементов намного важнее, чем информация про их
форму. Это характерно для фотографических и полиграфических изображений. Применяют для
обработки изображений, создания фотоэффектов и художественных композиций.
Векторные редакторы отличаются способом представления данных изображения. Объектом является
не точка, а линия. Каждая линия рассматривается, как математическая кривая ІІІ порядка и
представлена формулой. Такое представление компактнее, чем растровое, данные занимают меньше
места, но построение объекта сопровождается пересчетом параметров кривой в координаты
экранного изображения, и соответственно, требует более мощных вычислительных систем. Широко
применяются в рекламе, оформлении обложек полиграфических изданий.
Редакторы трехмерной графики используют для создания объемных композиций. Имеют две
особенности: разрешают руководить свойствами поверхности в зависимости от свойств освещения, а
также разрешают создавать объемную анимацию.
4. Системы управления базами данных (СУБД). Базой данных называют большие массивы данных,
организованные в табличные структуры. Основные функции СУБД:
·
создание пустой структуры базы данных;
·
наличие средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;
·
возможность доступа к данных, наличие средств поиска и фильтраци.
В связи с распространением сетевых технологий, от современных СУБД требуется возможность
работы с отдаленными и распределенными ресурсами, которые находятся на серверах Интернета.
5. Электронные таблицы. Предоставляют комплексные средства для хранения разных типов данных
и их обработки. Основной акцент смещен на преобразование данных, предоставлен широкий спектр
методов для работы с числовыми данными. Основная особенность электронных таблиц состоит в
автоматическом изменении содержимого всех ячеек при изменении отношений, заданных
математическими или логическими формулами.
Широкое применение находят в бухгалтерском учете, анализе финансовых и торговых рынков,
средствах обработки результатов экспериментов, то есть в автоматизации регулярно повторяемых
вычислений больших объемов числовых данных.
6. Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы). Предназначены для
автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении,
приборостроении, архитектуре. Кроме графических работ, разрешают проводить простые расчеты и
выбор готовых конструктивных элементов из существующей базы данных.
Особенность CAD-систем состоит в автоматическом обеспечении на всех этапах проектирования
технических условий, норм и правил. САПР являются необходимым компонентом для гибких
производственных систем (ГВС) и автоматизированных систем управления технологическими
процессами (АСУ ТП).
7. Настольные издательские системы. Автоматизируют процесс верстки полиграфических изданий.
Издательские системы отличаются расширенными средствами управления взаимодействия текста с
параметрами страницы и графическими объектами, но имеют более слабые возможности по
автоматизации ввода и редактирования текста. Их целесообразно применять к документам, которые
предварительно обработаны в текстовых процессорах и графических редакторах.
8. Редакторы HTML (Web-редакторы). Особый класс редакторов, объединяющих в себе
возможности текстовых и графических редакторов. Предназначены для создания и редактирования
Web-страниц Интернета. Программы этого класса можно использовать при подготовке электронных
документов и мультимедийних изданий.
9. Браузеры (средства просмотра Web-документов). Программные средства предназначены для
просмотра электронных документов, созданных в формате HTML. Восроизводят, кроме текста и
графики, музыку, человеческий язык, радиопередачи, видеоконференции и разрешают работать с
электронной почтой.
10. Системы автоматизированного перевода. Различают электронные словари и программы перевода
языка.
Электронные словари - это средства для перевода отдельных слов в документе. Используются
профессиональными переводчиками, которые самостоятельно переводят текст.
Программы автоматического перевода используют текст на одном языке и выдают текст на другом,
то есть автоматизируют перевод. При автоматизированном переводе невозможно получить
качественный исходный текст, поскольку все сводится к переводу отдельных лексических единиц.
Но, для технического текста, этот барьер снижен.
Программы автоматического перевода целесообразно использовать:
·
при абсолютном незнании иностранного языка;
·
при необходимости быстрого ознакомления с документом;
·
для перевода на иностранный язык;
·
для создания черновика, который потом будет подправлен полноценным переводом.
11. Интегрированные системы делопроизводства. Средства для автоматизации рабочего места
руководителя. В частности, это функции создания, редактирования и форматирования документов,
централизация функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, диспетчеризация и
мониторинг документооборота предприятия, координация работы подразделов, оптимизация
административно-хозяйственной деятельности и поставка оперативной и справочной информации.
12. Бухгалтерские системы. Имеют функции текстовых, табличных редакторов и СУБД.
Предназначены для автоматизации подготовки начальных бухгалтерских документов предприятия и
их учета, регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой
деятельности в форме, приемлемой для налоговых органов, внебюджетных фондов и органов
статистического учета.
13. Финансовые аналитические системы. Используют в банковских и биржевых структурах.
Разрешают контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовых, торговых рынках и рынках
сырья, выполнять анализ текущих событий, готовить отчеты.
14. Экспертные системы. Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний и
выдачи результатов, при запросе пользователя. Такие системы используются, когда для принятия
решения нужны широкие специальные знания. Используются в медицине, фармакологии, химии,
юриспруденции. С использованием экспертных систем связана область науки, которая носит
название инженерии знаний.
Инженеры знаний - это специалисты, являющиеся промежуточным звеном между разработчиками
экспертных систем (программистами) и ведущими специалистами в конкретных областях науки и
техники (экспертами).
15. Геоинформационные системы (ГИС). Предназначены для автоматизации картографических и
геодезических работ на основе информации, полученной топографическим или аэрографическими
методами.
16. Системы видеомонтажа. Предназначены для цифровой обработки видеоматериалов, монтажа,
создания видеоэффектов, исправления дефектов, добавления звука, титров и субтитров. Отдельные
категории представляют учебные, справочные и развлекательные системы и программы.
Характерной особенностью являются повышенные требования к мультимедийной составляющей.
17. Инструментальные языки и системы программирования. Эти средства служат для разработки
новых программ. Компьютер "понимает" и может выполнять программы в машинном коде. Каждая
команда при этом имеет вид последовательности нулей и единиц. Писать программы на машинном
языке крайне неудобно. Поэтому программы разрабатываются на языке, понятном человеку
(инструментальный язык или алгоритмический язык программирования), после чего, специальной
программой, которая называется транслятором, текст программы переводится (транслируется) на
машинный код.
Системное программное обеспечение (System Software) - совокупность программ и программных
комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
СПО управляет ресурсами компьютерной системы и позволяет пользователям программировать в
более выразительных языках, чем машинных язык компьютера. Состав СПО мало зависит от
характера решаемых задач пользователя.
Классификация системного программного обеспечения
В СПО традиционно включают
системные управляющие и
системные обрабатывающие программы.
Управляющие системные программы организуют корректное функционирование всех устройств
системы.
Основные системные функции управляющих программ управление вычислительными процессами и вычислительными комплексами и
работа с внутренними данными ОС.
Как правило, они находятся в основной памяти. Это резидентные программы, составляющие ядро
ОС. Управляющие программы, которые загружаются в память непосредственно перед выполнением,
называю транзитными (transitive).
В настоящее время системные управляющие программы поставляются фирмами-разработчиками и
фирмами-дистрибьюторами в виде инсталляционных пакетов операционных систем и драйверов
специальных устройств.
Обрабатывающие системные программы выполняются как специальные прикладные задачи, или
приложения.
Эти программы поставляются чаще в виде дистрибутивных пакетов, включающих ПО
Замечание. В пакеты системных программ помимо основных программ, допускающих
реконфигурацию, входят специальные настроечные программы, называемые программами
инсталляции. МЫ будем создавать и такие программы.
Вспомогательные программы (утилиты)
К системным программам можно также отнести большое количество так называемых утилит,
т.е. программ вспомогательного назначения. Ниже мы кратко опишем некоторые разновидности
этих программ. Часто утилиты объединяются в комплексы, наиболее популярны комплексы Norton
Utilities, PC Tools Deluxe и Mace Utilities.
Программы - упаковщики позволяют за счет применения специальных методов «упаковки»
информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а
также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ –
упаковщиков очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев
значительно удобнее хранить на дискетах, предварительно сжатые программами – упаковщиками .
Следует заметить , что различные упаковщики не совместимы друг с другом – архивный файл ,
созданный одним упаковщиком , чаще всего нельзя прочесть другим.
Программы для создания резервных копий информации на дисках позволяют быстро скопировать
информацию, имеющуюся на жестком диске компьютера, на дискеты или кассеты стримера.
Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и
ликвидации последствий заражения вирусом.
Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (
количество памяти, ее использование, типы дисков и так далее ), а также проверить
работоспособность устройств компьютера ( прежде всего жестких дисков).
Программы динамического сжатия дисков позволяют увеличить количество информации,
хранимой на дисках путем ее динамического сжатия. Эти программы сжимают информацию при
записи на диск, а при чтении восстанавливают в ее исходном виде.
Программы для автономной печати позволяют распечатывать файлы на принтере параллельно с выполнением другой
работы на компьютере.
Вопрос 4. Общие сведения об архивации файлов программы-архиваторы.
ПРОГРАММЫ-АРХИВАТОРЫ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АРХИВАЦИИ ФАЙЛОВ
Понятие процесса архивации файлов
Одним из наиболее широко распространенных видов сервисных программ являются программы,
предназначенные для архивации, упаковки файлов путем сжатия хранимой в них информации.
Сжатие информации — это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при
котором уменьшается избыточность в ее представлении и соответственно требуется меньший объем
памяти для хранения.
Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными
способами, например за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или
представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде
коэффициента повторения и соответствующих символов. Применяются различные алгоритмы
подобного сжатия информации.
Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так
называемый архивный файл или архив.
Архивный файл — это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или
несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и
времени их создания или модификации, размерах и т.п.
Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации
на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи
в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно
упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на
диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от
заражения компьютерными вирусами.
Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом Кс, определяемым как отношение объема
сжатого файла Vс к объему исходного файла V0 , выраженное в процентах:
Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла.
Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для
которых степень сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых
программ и загрузочных модулей — 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы
для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень
сжатия.
Архивация (упаковка) — помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или
несжатом виде.
Разархивация (распаковка) — процесс восстановления файлов из архива
точно в таком виде, какой они имели до загрузки в архив. При распаковке
файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память.__
Программы, осуществляющие упаковку и распаковку файлов, называются программамиархиваторами.
Большие по объему архивные файлы могут быть размещены на нескольких дисках (томах). Такие
архивы называются многотомными. Том — это составная часть многотомного архива. Создавая
архив из нескольких частей, можно записать его части на несколько дискет.
Основные виды программ-архиваторов
В настоящее время применяется несколько десятков программ-архиваторов, которые отличаются
перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые
характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: ARJ, РКРАК, LHA, ICE,
HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в
России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в
некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа PKZIP
производит упаковку файлов, a PKUNZIP — распаковку файлов.
Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых
содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, так как сами архивные файлы
могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются
самораспаковывающимися.
Самораспаковывающийся архивный файл — это загрузочный, исполняемый модуль, который
способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования
программы-архиватора.
Самораспаковывающийся архив получил название SFX-архив (SelF-eXtracting). Архивы такого типа
в MS DOS обычно создаются в форме .ЕХЕ-файла.
Многие программы-архиваторы производят распаковку файлов, выгружая их на диск, но имеются и
такие, которые предназначены для создания упакованного исполняемого модуля (программы). В
результате такой упаковки создается программный файл с теми же именем и расширением, который
при загрузке в оперативную память самораспаковывается и сразу запускается. Вместе с тем
возможно и обратное преобразование программного файла в распакованный формат. К числу таких
архиваторов относятся программы PKLITE, LZEXE, UNP.
Программа EXPAND, входящая в состав утилит операционной системы MS DOS и оболочки
Windows, применяется для распаковки файлов программных продуктов, поставляемых фирмой
Microsoft.
Программы-архиваторы RAR и AIN, кроме обычного режима сжатия, имеют режим solid, в котором создаются архивы с
повышенной степенью сжатия и особой структурой организации. В таких архивах все файлы сжимаются как один поток
данных, т.е. областью поиска повторяющихся последовательностей символов является вся совокупность файлов,
загруженных в архив, и поэтому распаковка каждого файла, если он не первый, связана с обработкой других. Архивы такого
типа предпочтительнее использовать для архивирования большого числа однотипных файлов.
Вопрос 5. Антивирусные программные средства. Характеристика компьютерных вирусов.
Классификация антивирусных программ.
Данные программы можно классифицировать по пяти основным группам: фильтры, детекторы,
ревизоры, доктора и вакцинаторы.
Антивирусы-фильтры - это резидентные программы, которые оповещают пользователя обо всех
попытках какой-либо программы записаться на диск, а уж тем более отформатировать его, а также о
других подозрительных действиях (например о попытках изменить установки CMOS). При этом
выводится запрос о разрешении или запрещении данного действия. Принцип работы этих программ
основан на перехвате соответствующих векторов прерываний. К преимуществу программ этого
класса по сравнению с программами-детекторами можно отнести универсальность по отношению
как к известным, так и неизвестным вирусам, тогда как детекторы пишутся под конкретные,
известные на данный момент программисту виды. Это особенно актуально сейчас, когда появилось
множество вирусов-мутантов, не имеющих постоянного кода. Однако, программы-фильтры не могут
отслеживать вирусы, обращающиеся непосредственно к BIOS, а также BOOT-вирусы,
активизирующиеся ещё до запуска антивируса, в начальной стадии загрузки DOS, К недостаткам
также можно отнести частую выдачу запросов на осуществление какой-либо операции: ответы на
вопросы отнимают у пользователя много времени и действуют ему на нервы. При установке
некоторых антивирусов-фильтров могут возникать конфликты с другими резидентными
программами, использующими те же прерывания, которые просто перестают работать.
Наибольшее распространение в нашей стране получили программы-детекторы, а вернее программы,
объединяющие в себе детектор и доктор. Наиболее известные представители этого класса - Aidstest,
Doctor Web, MicroSoft AntiVirus далее будут рассмотрены подробнее. Антивирусы-детекторы
рассчитаны на конкретные вирусы и основаны на сравнении последовательности кодов
содержащихся в теле вируса с кодами проверяемых программ. Многие программы-детекторы
позволяют также «лечить» зараженные файлы или диски, удаляя из них вирусы (разумеется, лечение
поддерживается только для вирусов, известных программе-детектору). Такие программы нужно
регулярно обновлять, так как они быстро устаревают и не могут обнаруживать новые виды вирусов.
Ревизоры – это программы, которые анализируют текущее состояние файлов и системных областей
диска и сравнивают его с информацией, сохранённой ранее в одном из файлов данных ревизора. При
этом проверяется состояние BOOT-сектора, таблицы FAT, а также длина файлов, их время создания,
атрибуты, контрольная сумма. Анализируя сообщения программы-ревизора, пользователь может
решить, чем вызваны изменения: вирусом или нет. При выдаче такого рода сообщений не следует
предаваться панике, так как причиной изменений, например, длины программы может быть вовсе и
не вирус.
К последней группе относятся самые неэффективные антивирусы - вакцинаторы. Они записывают в
вакцинируемую программу признаки конкретного вируса так, что вирус считает ее уже зараженной.
Антивирусные программы делятся на: программы-детекторы, программы-доктора, программыревизоры, программы-фильтры, программы-вакцины.
Программы-детекторы обеспечивают поиск и обнаружение вирусов в оперативной памяти и на
внешних носителях, и при обнаружении выдают соответствующее сообщение. Различают
детекторы универсальные и специализированные.
Универсальные детекторы в своей работе используют проверку неизменности файлов путем
подсчета и сравнения с эталоном контрольной суммы. Недостаток универсальных детекторов
связан с невозможностью определения причин искажения файлов.
Специализированные детекторы выполняют поиск известных вирусов по их сигнатуре
(повторяющемуся участку кода). Недостаток таких детекторов состоит в том, что они
неспособны обнаруживать все известные вирусы.
Детектор, позволяющий обнаруживать несколько вирусов, называют полидетектором.
Недостатком таких антивирусных про грамм является то, что они могут находить только те
вирусы, которые известны разработчикам таких программ.
Программы-доктора (фаги), не только находят зараженные вирусами файлы, но и "лечат" их, т.е.
удаляют из файла тело программы вируса, возвращая файлы в исходное состояние. В начале своей
работы фаги ищут вирусы в оперативной памяти, уничтожая их, и только затем переходят к
"лечению" файлов. Среди фагов выделяют полифаги, т.е. программы-доктора, предназначенные для
поиска и уничтожения большого количества вирусов.
Учитывая, что постоянно появляются новые вирусы, программы-детекторы и программыдоктора быстро устаревают, и требуется регулярное обновление их версий.
Программы-ревизоры относятся к самым надежным средствам защиты от вирусов. Ревизоры
запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска тогда, когда
компьютер не заражен вирусом, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают
текущее состояние с исходным. Обнаруженные изменения выводятся на экран видеомонитора. Как
правило, сравнение состояний производят сразу после загрузки операционной системы. При
сравнении проверяются длина файла, код циклического контроля (контрольная сумма файла), дата
и время модификации, другие параметры.
Программы-ревизоры имеют достаточно развитые алгоритмы, обнаруживают стелс-вирусы и
могут даже отличить изменения версии проверяемой программы от изменений, внесенных вирусом.
Программы-фильтры (сторожа) представляют собой небольшие резидентные программы,
предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера,
характерных для вирусов. Такими действиями могут являться:
* попытки коррекции файлов с расширениями СОМ и ЕХЕ;
* изменение атрибутов файлов;
* прямая запись на диск по абсолютному адресу;
* запись в загрузочные сектора диска.
* загрузка резидентной программы.
При попытке какой-либо программы произвести указанные действия "сторож" посылает
пользователю сообщение н предлагает запретить или разрешить соответствующее действие.
Программы-фильтры весьма полезны, так как способны обнаружить вирус на самой ранней
стадии его существования до размножения. Однако они не "лечат" файлы и диски. Для
уничтожения вирусов требуется применить другие программы, например фаги. К недостаткам
программ-сторожей можно отнести их "назойливость" (например, они постоянно выдают
предупреждение о любой попытке копирования исполняемого файла), а также возможные
конфликты с другим программным обеспечением.
Вакцины (иммунизаторы) - это резидентные программы, предотвращающие заражение файлов.
Вакцины применяют, если отсутствуют программы-доктора, "лечащие" этот вирус. Вакцинация
возможна только от известных вирусов. Вакцина модифицирует программу или диск таким
образом, чтобы это не отражалось на их работе, а вирус будет воспринимать их зараженными и
поэтому не внедрится. В настоящее время программы-вакцины имеют ограниченное применение.
Существенным недостатком таких программ является их ограниченные возможности по
предотвращению заражения от большого числа разнообразных вирусов.
Краткий обзор антивирусных программ.
Существует множество антивирусных программ. Рассмотрим наиболее известные из них.
Norton AntiVirus 4.0 и 5.0 (производитель: "Symantec").
Один из наиболее известных и популярных антивирусов. Процент распознавания вирусов очень
высокий (близок к 100%). В программе используется механизм, который позволяет распознавать
новые неизвестные вирусы.
В интерфейсе программы Norton AntiVirus имеется функция LiveUpdate, позволяющая щелчком на
одной-единственной кнопке обновлять через Web как программу, так и набор сигнатур вирусов.
Мастер по борьбе с вирусами выдает подробную информацию об обнаруженном вирусе, а также
предоставляет вам возможность выбора: удалять вирус либо в автоматическом режиме, либо более
осмотрительно, посредством пошаговой процедуры, которая позволяет увидеть каждое из
выполняемых в процессе удаления действий.
Антивирусные базы обновляются очень часто (иногда обновления появляются несколько раз в
неделю). Имеется резидентный монитор.
Недостатком данной программы является сложность настройки (хотя базовые настройки изменять,
практически не требуется).
Dr Solomon's AntiVirus (производитель: "Dr Solomon's Software").
Считается одним из самых лучших антивирусов (Евгений Касперский как-то сказал, что это
единственный конкурент его AVP). Обнаруживает практически 100% известных и новых вирусов.
Большое количество функций, сканер, монитор, эвристика и все что необходимо чтобы успешно
противостоять вирусам.
McAfee VirusScan (производитель: "McAfee Associates").
Это один из наиболее известных антивирусных пакетов. Очень хорошо удаляет вирусы, но у
VirusScan хуже, чем у других пакетов, обстоят дела с обнаружением новых разновидностей
файловых вирусов. Он легко и быстро устанавливается с использованием настроек по умолчанию,
но его можно настроить и по собственному усмотрению. Вы можете сканировать все файлы или
только программные, распространять или не распространять процедуру сканирования на сжатые
файлы. Имеет много функций для работы с сетью Интернет.
Dr.Web (производитель: "Диалог Наука")
Популярный отечественный антивирус. Хорошо распознает вирусы, но в его базе их гораздо
меньше чем у других антивирусных программ.
Antiviral Toolkit Pro (производитель: "Лаборатория Касперского").
Это антивирус признан во всем мире как один из самых надежных. Несмотря на простоту в
использовании он обладает всем необходимым арсеналом для борьбы с вирусами. Эвристический
механизм, избыточное сканирование, сканирование архивов и упакованных файлов - это далеко не
полный перечень его возможностей.
Лаборатория Касперского внимательно следит за появлением новых вирусов и своевременно выпускает обновления
антивирусных баз. Имеется резидентный монитор для контроля за исполняемыми файлами.
Вопрос 6. Понятие операционной системы и их классификация.
Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для
наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС)
(Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной
техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства
работы с ней.
Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное
распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление
пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и
отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса ( Интерфейс совокупность аппаратуры и программных средств, необходимых для подключения периферийных
устройств к ПЭВМ) между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную
ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о
возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех
же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для
организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.
Существует несколько схем классификации операционных систем. Ниже приведена классификация
по некоторым признакам с точки зрения пользователя.
Реализация многозадачности
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два
класса:
многозадачные (Unix, OS/2, Windows).
однозадачные (например, MS-DOS) и
Многозадачная ОС, решая проблемы распределения ресурсов и конкуренции, полностью реализует
мультипрограммный режим в соответствии с требованиями раздела 1.3.
Приблизительность классификации очевидна из приведенных примеров. Так в ОС MS-DOS можно
организовать запуск дочерней задачи и одновременное сосуществование в памяти двух и более
задач. Однако эта ОС традиционно считается однозадачной, главным образом из-за отсутствия
защитных механизмов и коммуникационных возможностей.
Поддержка многопользовательского режима.
По числу одновременно работающих пользователей ОС можно разделить на:
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x);
многопользовательские (Windows NT, Unix).
Наиболее существенно отличие заключается в наличии у многопользовательских систем
механизмов защиты персональных данных каждого пользователя.
Многопроцессорная обработка
Многопроцессорные системы состоят из двух или более центральных процессоров,
осуществляющих параллельное выполнение команд. Поддержка мультипроцессирования является
важным свойством ОС и приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.
Многопроцессорная обработка реализована в таких ОС, как Linux, Solaris, Windows NT и в ряде
других.
Многопроцессорные ОС разделяют на симметричные и асимметричные. В симметричных ОС на
каждом процессоре функционирует одно и то же ядро и задача может быть выполнена на любом
процессоре, то есть обработка полностью децентрализована. В асимметричных ОС процессоры
неравноправны. Обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и
характер работы которых определяет главный процессор.
Системы реального времени.
В разряд многозадачных ОС, наряду с пакетными системами и системами разделения времени,
включаются также системы реального времени, не упоминавшиеся до сих пор.
Они используются для управления различными техническими объектами или технологическими
процессами. Такие системы характеризуются предельно допустимым временем реакции на внешнее
событие, в течение которого должна быть выполнена программа, управляющая объектом. Система
должна обрабатывать поступающие данные быстрее, чем те могут поступать, причем от нескольких
источников одновременно.
Столь жесткие ограничения сказываются на архитектуре систем реального времени, например, в них может отсутствовать
виртуальная память, поддержка которой дает непредсказуемые задержки в выполнении программ. (См. также разделы,
связанные с планированием процессов и реализацией виртуальной памяти).
Вопрос 7. Понятия файла и файловой системы. Имя, атрибуты и спецификация файла, типы файловых систем.
Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и
хранящееся в долговременной (внешней) памяти.
Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение,
определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип
файла обычно задается программой автоматически при его создании. Расширение файла — часть
имени файла, отделённая самой правой точкой в имени.
При записи имени файла разрешается использовать только буквы английского алфавита и цифры.
Начинаться имя должно с буквы. Пробелы и знаки препинания не допускаются, за исключением
восклицательного знака (!), тильды (~) и символа подчеркивания (_).
После введения в действие операционной системы Windows 95 требования к именам файлов стали
существенно мягче. Они действуют и во всех последующих версия операционных систем Windows.
1. Разрешается использовать до 255 символов.
2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского.
3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением
следующих девяти: /\:*?"<>|.
4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все
символы, стоящие за последней точкой.
Роль расширения имени файла чисто информационная, а не командная. Если файлу с рисунком
присвоить расширение имени ТХТ, то содержимое файла от этого не превратится в текст. Его можно
просмотреть в программе, предназначенной для работы с текстами, но ничего вразумительного
такой просмотр не даст.
Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может
храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется
установленной файловой системой.
Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов. Она определяет формат
физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная
файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла, набор
атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например,
разграничение доступа или шифрование файлов.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять
одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную
последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя
файла. Такая одноуровневая схема использовалась в первых версиях MS-DOS. Сегодня её можно
встретить, например, в некоторых цифровых фотоаппаратах: все сделанные фотографии
складываются в один каталог.
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в
многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру
(имеет вид перевернутого дерева).
В таком случаи файлы на дисках объединяются в каталоги. Начальный, корневой, каталог содержит
вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го
уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы. В
Windows каталоги называются папкам
Атрибуты файла устанавливаются для каждого файла и указывают системе, какие операции можно
производить с файлами. Существует четыре атрибута:
- только чтение (R);
- архивный (A);
- скрытый (H);
- системный (S).
Атрибут файла «Только чтение»
Данный атрибут указывает, что файл нельзя изменять. Все попытки изменить файл с атрибутом
«только чтение», удалить его или переименовать завершатся неудачно.
Атрибут файла «Скрытый»
Файл с таким атрибутом не отображается в папке. Атрибут можно применять также и к целым
папкам. Надо помнить, что в системе предусмотрена возможность отображения скрытых файлов, для
этого достаточно в меню Проводника Сервис – Свойства папки – вкладка Вид – Показывать скрытые
файлы и папки.
Атрибут файла «Архивный»
Такой атрибут имеют практически все файлы, его включение/отключение практически не имеет
никакого смысла. Использовался атрибут программами резервного копирования для определения
изменений в файле.
Атрибут файла «Системный»
Этот атрибут устанавливается для файлов, необходимых операционной системе для стабильной
работы. Фактически он делает файл скрытым и только для чтения. Самостоятельно выставить
системный атрибут для файла невозможно.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ФАЙЛА
Чтобы опеpационная система могла обнаpужить файл, ей нужно сообщить
его имя. Кpоме этого, необходимо указать диск, где находится файл. Для
обозначения диска используется шифp устpойства (дисковода), на котоpом
он установлен. Шифp устpойства пpедставляет собой букву алфавита, за
котоpой следует двоеточие. Пеpвому дисководу в системе пpисваивается
шифp "A:", втоpому - "B:". Пеpвый дисковод для жесткого диска обычно
помечается шифpом "C:". Дисководы pазличаются по шифpу устpойства и
называются: дисковод A, дисковод В и т.д.
Шифp устpойства, записанный в комбинации с именем файла, пpедставляет
собой спецификацию файла. Спецификация вводится в фоpмате: ("шифp
устpойства""пpостое имя.pасшиpение"). Напpимеp, спецификация файла с
пpостым именем "instruct" и pасшиpением "txt", находящегося на диске A,
выглядит следующим обpазом: "A:instruct.txt".
Типы файловых систем
По способу идентификации данных различают:
Тривиальные ФС, определяющие хранение файлов в единственной «куче», корневом каталоге
носителя. Эти системы практически вымерли, и замещены на иерархические. Из применяющихся
можно назвать TR-DOS на компьютере Sinclair ZX-Spectrum.
Иерархические ФС, обеспечивающие хранение файлов в древовидной структуре каталогов.
Являются самым распространёным видом ФС. В настольных системах начиная с 1990-х
применяются практически только они.
Реляционные, ассоциативные, (?) прочие ФС, обеспечивающие другие методы идентификации
данных. Применяются крайне редко по причине узкой области применения.
Файловые системы различаются по устойчивости к сбоям:
Неустойчивые к сбоям как правило представляю собой тривиальные структуры, полная
согласованность которых обеспечивается во время работы не всегда. При сбое системы в моменты
несогласованности возможна потеря данных, или даже разрушение всей ФС целиком.
Восстановление часто требует длительных и нетривиальных действий.
Устойчивые к сбоям системы представляют полностью согласованные структуры в любой момент времени существования
файловой системы, таким образом, отстутствуют моменты, когда сбой может привестик потерям данных или разрушению ФС.
Как правило это журналируемые ФС, дублирующие все изменения структуры в специальной области — журнале, таким
образом, в случае сбоя имеющие возможность завершить незавершённую операцию или откратить состояние ФС до сбоя.
Вопрос 8. ОС семейства Windows- основные свойства и характеристики.
Операционные системы семейства Windows
Windows была, наверное, первой операционной системой, которую Биллу Гейтсу никто не заказывал, а разрабатывать ее он взялся на
свой страх и риск. Что в ней такого особенного? Во-первых, графический интерфейс. Такой на тот момент был только у пресловутой
Мас 0S. Во-вторых, многозадачность. В общем, в ноябре 1985 вышла Windows 1.0. Основной платформой ставились 286-е машины.
Ровно через два года, в ноябре 87-го вышла Windows 2.0, через полтора года вышла 2.10. Ничего особенного в них не было. И вот,
наконец, революция! Май 1990-го года, вышла Windows 3.0. Чего там только не было: и ДОС-приложения выполнялись в отдельном
окне на полном экране, и Сору-Paste работал для обмена с данными ДОС - приложений, и сами Винды работали в нескольких
режимах памяти: в реальном (базовая 640 Кб), в защищенном и расширенном. При этом можно было запускать приложения, размер
которых превышает размер физической памяти. Имел место быть и динамический обмен данными (DDE). Через пару лет вышла и
версия 3.1, в которой уже отсутствовали проблемы с базовой памятью. Также была введена новомодная функция, поддерживающая
шрифты True Туре. Обеспечена нормальная работа в локальной сети. Появился Drag&Drop (перенос мышкой файлов и директорий). В
версии 3.11 была улучшена поддержка сети и введено еще несколько малозначительных функций. Параллельно вышла Windows NT
3.5, которая была на тот момент сбором основных сетевых примочек, взятых из 0S/2.В июне 1995 вся компьютерная общественность
была взбудоражена сообщением Microsoft о релизе в августе новой операционной системы, существенно иной, нежели Windows 3.11.
24 августа - дата официального релиза Windows 95 (другие названия: Windows 4.0, Windows Chicago).Теперь это была не просто
операционная среда - это была полноценная операционная система. 32-битное ядро позволяло улучшить доступ к файлам и сетевым
функциям. 32-битные приложения были лучше защищены от ошибок друг друга, имелась и поддержка многопользовательского
режима на одном компьютере с одной системой. Множество отличий в интерфейсе, куча настроек и улучшений.
Чуть позже вышла новая Windows NT с тем же интерфейсом, что и 95-е. Поставлялась в двух вариантах: как сервер и как рабочая
станция. Системы Windows NТ 4.x были надежны, но не столько потому, что у Microsoft проснулась совесть, сколько потому, что NТ
писали программисты, когда-то работавшие над VАХ/VMS.
В 1996-м году вышла Windows-95 OSR2 (это расшифровывается как Open Service Relase). В дистрибутив входил Internet Explorer 3.0 и
какая-то древняя версия Outlook'а (тогда называемая просто Exchange). Из основных функций - поддержка FАТ32, улучшенный
инициализатор оборудования и драйверов. Некоторые настройки (в том числе и видео) можно менять без перезагрузки. Имелась и
встроенная DOS 7.10 с поддержкой FАТ32.
Год 1998. Вышла Windows-98 со встроенным Internet Explorer 4.0 и Outlook. Появился так называемый Active Desktop. Улучшена
поддержка универсальных драйверов и DirectX. Встроена поддержка нескольких мониторов. Опционально можно было добавить
замечательную утилиту по переводу жестких дисков из FАТ16 в FАТ32. Встроенный DOS датировался все тем же 7.10.
Через год вышла Windows 98 Special Edition. С оптимизированным ядром. Internet Explorer добрался до версии 5.0, который по
большому счету мало чем отличался от 4.x. Интеграция с Всемирной Паутиной, заключающаяся в поставке нескольких слабеньких
утилит типа FrontPage и Web Publisher. DOS был все тем же - 7.10.
Год 2000. Выходит полная версия Windows Millenium. Интернет Explorer стал версией 5.5, DOS вроде умер, но умные лица
утверждают, что он был, но назывался 8.0. Досовские приложения просто игнорируются. Интерфейс улучшился за счет графических
функций и акселерации всего, что может двигаться (включая курсор мышки), плюс пара сетевых функций. Ну и совсем недавно,
можно сказать в наше время вышли ОС Windows Vista и Windows server 2008.
3.1 Windows 3.x
В своей основе Windows3.x - 16-разрядная ОС, поэтому для программ память представляется состоящей из 64-Кб сегментов, а все
данные в основе 16-разрядные. Такая система доводит не только программистов, но может оказаться менее эффективной по
сравнению 32-разрядной адресацией при работе с большими массивами данных. Еще одно следствие 16-разрядной базы этой ОС ограниченность системных ресурсов. В Windows 3.x для хранения таких структур, как дескрипторы файлов прикладных программ
выделяется небольшой блок памяти в других адресах. После того как эти области памяти заполняются, Windows не может загрузить
новые прикладные программы, даже если в её распоряжении остается вполне достаточно памяти в других адресах.
3.2 Windows 3.0
Крупным шагом вперед стал выпуск в мае 1990 года версии Windows 3.0. Фирма Microsoft ввела поддержку защищенного режима
процессоров 80286 и 80386, что давало прикладным программам больше памяти. Поддержка 386 расширенного режима была
перенесена из Windows/386. Прикладным программам отводилось до 16 Мб памяти, причем не странично организованной, а
доступной для одновременного использования. Была реализована псевдомногозадачность и возможность выполнения DOS-программ
в окне. Заметно улучшился пользовательский интерфейс. Программы управления файлами File Manager и Program Manager были
выполнены в стиле самой среды, появилась программа конфигурации Control Panel, были добавлены пропорциональные шрифты, а
также объемные интерфейсные элементы: полосы прокрутки и кнопки.
Изменения в работе дисплейных драйверов и возможность адресации большого объема памяти позволили Windows работать
существенно быстрее. Наконец-то, и пользователи, и разработчики программных продуктов получили именно ту среду, которую они
так долго ждали.
3.3 Windows 3.1
Операционная оболочка Windows 3.1 - это разработанная фирмой Microsoft надстройка над ОС DOS, обеспечивающая большое
количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало 661
фактическим стандартом для IBM PC - совместимых компьютеров: подавляющее большинство пользователей таких компьютеров
работают в Windows. В отличие от оболочек типа Norton Commander,Windows не только обеспечивает удобный и наглядный
интерфейс для операции с файлами, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности для запускаемых программ в среде
Windows программ. Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть спроектированы по требования
Windows.
Оболочка Windows 3.1 включает в себя множество компонентов и обеспечивает пользователям различной квалификации комфортные
условия работы.
Версия 3.0 оболочки Windows (и появившаяся следом 3.1) исповедует совершенно другие принципы в части интерфейса пользователя
с ЭВМ. Основная идея, заложенная в основу оболочки Windows, - естественность представления информации. Информация должна
представляться в той форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации человеком. Несмотря на
простоту (и даже тривиальность) этого принципа, его реализация в интерфейсах прикладных программ персональных ЭВМ по разным
причинам оставляла желать лучшего. Да и реализация его в рамках Windows 3.1 тоже не лишена недостатков. Но эта оболочка
представляет собой существенный шаг вперед по сравнению с предыдущими интерфейсами пользователя с ЭВМ. Наиболее важными
отличительными чертами её являются следующие:
ь Windows представляет собой замкнутую рабочую среду. Практически любые операции, доступные на уровне ОС, могут быть
выполнены без выхода в Windows. Запуск прикладной программы, форматирование дискет, печать текстов - все то можно вызвать из
Windows по завершении операции. Опыт работы в DOS пригодиться и здесь; многие основополагающие принципы и понятия среды
Windows не отличаются от соответствующих принципов и понятий среды DOS. Основными понятиями пользовательского интерфейса
в среде Windows являются окно и пиктограмма. Все, что происходит в рамках оболочки Windows, в определенном смысле
представляет собой либо операцию с пиктограммой, либо операцию с окном (или в окне). Стандартизована в среде Windows и
структура окон и расположение элементов управление ими. Стандартизованы наборы операций и структура меню сервисных
программ. Стандартны операции, выполняемые с помощью мыши для всех сервисных и прикладных программ.
ь Windows представляет собой графическую оболочку. От пользователя не требуется ввод директив с клавиатуры в виде текстовых
строк. Необходимо только внимательно смотреть на экран и выбирать из предлагаемого набора требуемую операцию с помощью
манипулятора мышь. Курсор мыши следует позиционировать на поле требуемой директивы меню, или на интересующую
пиктограмму, или на поле переключателя систем рассчитаны на выполнение в данный момент только одной программы. В рамках
Windows пользователь может запустить несколько программ для параллельного (независимого) выполнения. Каждая из выполняемых
программ имеет свое собственное окно. Переключение между выполняемыми программами производится с помощью мыши с
фиксацией курсора в окне требуемой программы (кнопки).
3.4 Windows 95
24 августа 1995 года в продажу поступила новая операционная система Windows 95. Еще до выхода было продано около 400 тыс.
экземпляров beta-версий этой системы. Вся компьютерная общественность помешалась на этой системе - выход Windows 95 стал
главнейшим событием 1995 года. Начался шквал: все журналы писали о Windows 95, стали выходить книги, проводилась широкая
рекламная компания, все производители программного обеспечения стали переделывать свои продукты для этой новой ОС,
производители компьютеров и комплектующих старались получить логотип Designed for Windows 95. Причина же, по которой
Windows 95 оказалась в центре всеобщего внимания, проста: это самое важное обновление системы Windows со времени появления в
1990 г. Windows 3.0.
Пользователи теперь получили преимущество объектно-ориентированного интерфейса, включая настоящий «рабочий стол» и
пиктограммы, копирование и удаление техникой перетаскивания (drag-and-drop), вложенные папки и легкодоступный диалог для
задания свойств. Файловая система распознает длинные имена файлов и хорошо соответствует метафоре «рабочего стола».
С точки зрения базовой архитектуры Windows 95 - 32-разрядная, многопотоковая ОС с вытесняющей многозадачностью. В её среде
могут выполнятся собственные 32-разрядные прикладные программы, написанные в соответствии со спецификой Win32 API.
Собственные прикладные программы Windows 95 используют неструктурированное 32-разрядное адресное пространство, что делает
их потенциально более быстродействующими при обработке больших массивов данных.
Компонент ядра Windows 95. Ядро Windows 95 состоит из 3 компонент:
ь User управляет вводом с клавиатуры, от мыши и других координатных устройств, а также выводом через интерфейс пользователя. В
Windows 95 используется модель асинхронного ввода.
ь Kernel обеспечивает базовые функциональные возможности ОС (поддержку файлового ввода/вывода, управление виртуальной
памятью, планирование задач), загружает exe- и dill-файлы при запуске программы, обрабатывает исключения, обеспечивает
взаимодействие 16-разрядного и 32-разрядного кодов;
ь GDI - графическая система, управляющая всем, что появляется на экране дисплея, и поддерживающая графический вывод на
принтер и другие устройства.
Модули Program Manager (Диспетчер Программ) и File Manager (Диспетчер Файлов) уступили место образу рабочего стола, на
котором файлы пользователя показаны в виде пиктограмм, помещенных в так называемые папки. Более сложные функции по
управлению файлами Windows 95 поручены утилите Проводник (Explorer), по существу заменившей File Manager, которая показывает
древовидную диаграмму файловой структуры компьютера и его сетевого окружения. Благодаря расширению файловой системы FAT
имена файлов не ограничены, как раньше, восемью символами плюс состоящими из трёх букв расширением, а можно использовать
имена длиной до 255 символов.
Среди прочих благоприятных изменений в пользовательском интерфейсе - анимационные пиктограммы и диалоговые окна с
закладками. Увеличилось число поставляемых вместе с Windows 95 стандартных вспомогательных программ - от традиционного
калькулятора и игр до мощных инструментальных средств контроля состояния системы. Расширились сетевые вспомогательные
возможности.
Достоинства Windows 95:
1) практически полная 32-битная ОС, что ускоряет работу многих программ.
2) удобный графический многооконный интерфейс для пользователя (Рабочий стол - Desktop);
3) возможность создания на Рабочем столе Ярлыков и Папок важнейших программ для их быстрого запуска. Внутри Папок могут
находиться и другие Папки и Ярлыки, что создает удобство в работе;
4) запуск прикладных программ и возможность создания Меню при нажатии кнопки Пуск (Star) в панели задач;
5) самонастраивающая система драйверов поддержки аппаратной части компьютера (технология «Plug and Play» - «Подключай и
Работай»);
6) настоящая многозадачность;
7) развитые сетевые функции, включая Internet;
8) большой выбор прикладного программного обеспечения и поддержка большинства 16-битных приложений;
9) хорошая поддержка Multimedia;
10) ориентация большинства современных производителей компьютерной техники и программного обеспечения Windows 95.
Недостатки Ос Windows 95:
1) Высокие требования к аппаратной части компьютера (процессору, ОЗУ, жесткому диску);
2) недостаточная устойчивость в работе, особенно у русскоязычных версий. При сбоях в работе Windows 95 автоматически
запускается программа Scandisk, которая, как правило, устраняет сбои и восстанавливает нормальную работуWindows 95;
3) при выключении или перезагрузки компьютера с ОС Windows 95 надо обязательно использовать кнопку Пуск, Завершение работы,
Выключить (Перезагрузить) компьютер или клавиши <Alt+F4>, <Enter>. Это по сути дела есть парковка компьютера в Windows 95.
При этом сохраняется текущая конфигурация, и очищаются внутренние буфера. Только после этого пользователь имеет право
выключить компьютер (на экране появится соответствующая сообщение). В противном случае возможны сбои и потеря важной
информации;
4) для обслуживания диска на компьютере с ОС Windows 95 надо использовать только собственные средства Windows 95 (Scan-Disk и
Defrag для Windows 95) или специальные утилиты NU-9 для Windows 95 и ни в коем случае нельзя использовать старые утилиты (NU6,7,8) SpeeDisk, Norton Disk Doctor, особенно для русскоязычной версии Windows 95. Иначе можно повредить файловую системы
Windows 95.
3.5 Windows 98
Основные отличия Windows 98:
Поддержка нескольких мониторов. Поддержка нескольких мониторов делает возможной использование нескольких мониторов для
расширения рабочего стола, выполнение разных программ на разных мониторах или игр.
Управление питанием. Выбор режима Всегда Вкл. сокращает время запуска компьютера. При использовании средств управления
питанием в режиме. Всегда Вкл. для запуска компьютера достаточно нескольких секунд. При этом все программы восстанавливаются
в том состоянии, которое они имели на момент отключения. Кроме того, это режим позволяет работать компьютеру даже тогда, когда
он кажется выключенным. Пользователь получает возможность оставить все программы выполняющимися, загружать нужные Webстраницы, отправлять и получать электронную почту, архивировать жесткий диск или выполнять настройку ОС без необходимости
находиться около компьютера.
Необходимо иметь компьютер со средствами автоматического управление питанием, которые особенно хорошо работают на новых
компьютерах с интерфейсом автоматического управления конфигурацией и питанием (ACPI). Кроме того, средства управления
питанием позволяет перевести компьютер в режим ожидания (спящий режим) для сохранения ресурсов питания.
Шина USB. Универсальная последовательная шина (USB) облегчает использование компьютера за счет расширенных возможностей
самонастраивающихся (plug-and-play) устройств. Новый универсальный стандартный разъем позволяет добавлять устройства без
необходимости перезагружать компьютер.
Повышение надежности. В Windows 98 надежность компьютера повышается за счет применения новых мастеров, служебных
программ и ресурсов, обеспечивающих бесперебойную работу в системы.
Проверка системных файлов. Проверка системных файлов позволяет отслеживать наиболее важные файлы, обеспечивающие работу
компьютера. Если эти файлы повреждены или перемещены, программа проверки системных файлов их восстанавливает.
Поверка реестра. Проверка реестра является системной программой, позволяющей обслуживать и устранять ошибки в реестре. При
каждом запуске программа проверки автоматически проверяет реестр на наличие несогласованности структуры данных.
Архивация данных. Программа архивации предоставляет расширенные возможности архивации и восстановления данных, в том числе
и поддержку большого числа накопителей на магнитной ленте и самого современного оборудования. Пользователям становится легче
сохранять важные данные. Файлы с жесткого диска можно резервировать на гибких дисках, магнитной ленте или другом компьютере
сети. Если исходные данные повреждены или потеряны, их можно восстановить из архива.
Мастера Windows 98. Разработанные фирмой Microsoft Мастера стали популярным средством для проведения пользователя через
последовательные этапы сложных процедур. С помощью серии достаточно простых вопросов пакету удается досконально выяснить,
чего конкретно хочет пользователь, и выполнять соответствующую операцию.
Мастер обслуживания. Мастер обслуживания помогает повысить производительность системы, позволяет быстро выполнять
программы, проверять жесткий диск при наличие ошибок и освобождать место на диске
Мастер подключения к интернету. Мастер подключения к интернету помогает зарегистрироваться для доступа к интернету и
автоматически выполняет шаги при настройке программного обеспечения, необходимые для доступа к интернету.
Поверка диска. Проверка диска запускается автоматически после неверного выключения ОС. Программа проверки диска
обнаруживает наиболее вероятные повреждения файлов и папок и выполняет исправления ошибок.
Дефрагментация диска. Дефрагментация диска повышает скорость загрузки и выполнетвания программ. Быстрый запуск и
выключение позволяет быстрее и эффективнее работать.
3.6 Windows 2000
В конце 1998 года корпорация Microsoft объявила, что следующая версия Windows NT 5.0, намеченная к выпуску в 1999 году, будет
носить иное название - Windows 2000. Однако сменой названия дело не ограничится - новая ОС должна была стать стандартом не
только для «корпоративного» рынка, но и обжиться на домашних ПК.
Для этого, казалось, были все причины - стабильное, полностью 32-разрядное ядро Windows NT было одето в яркую и удобную
оболочку от Windows 98. Унаследовав защищённость, отличные сетевые возможности и сервисы NT, Windows 2000 стала куда более
удобной и дружественной домашнему пользователю. Именно для них Microsoft приготовила «наживку» в виде расширенных
мультимедийных возможностей, а также встроила в Windows 2000 программный комплекс DirectX, который смог отчасти «сломать
лёд» В отношениях между играми и операционными системами семейства NT.
С другой стороны, слабые места NT с новой силой проявились в Windows 2000. Высокая требовательность к ресурсам компьютера
оттолкнула от новой ОС часть домашних пользователей. Хотя более опытные и обеспеченные были готовы заплатить - пожертвовать
толикой скорости для обеспечения устойчивости ОС.
Именно эти недостатки, а также то, что поддержка «игрового режима» в Windows 2000 даже после доводок и доработок была далека
от идеала, заставили Microsoft отказаться от идеи сделать Windows 2000 «единой, универсальной ОС». Линия Windows 9х, казалось,
обречённая на гибель, получила продолжение - в спешном порядке была создана новая версия домашней ОС под названием Windows
ME. A Windows 2000 начала уверенно обживаться в корпоративном секторе.
Как и Windows NT, Windows 2000 была выпущена в нескольких вариантах - серверном (Server), для установки на главный,
управляющиё компьютер сети, и клиентском (Professional) - для рабочих станций. Самая мощная версия - Datacenter предназначенная для крупных корпораций, была официально представлена в сентябре 2000 года.
3.7 Windows XP (Experience)
Хотя неудавшаяся кандидатка на роль «объединяющей» ОС - Windows 2000 - так и не прижилась на домашних компьютерах,
решимость Microsoft привести все свои операционные системы к единому знаменателю, а заодно и покончить с остатками 16разрядности в ядре Windows, от этого только окрепла. Ещё до выхода Windows ME в середине 2000 года стало ясно - эта ОС должна
была раз и навсегда поставить крест на линии Windows 9x. Поле боя же, после ухода в небытие последних программ для DOS и
старых версий Windows, должно остаться за полностью 32-разрядными системами с новой, защищённой архитектурой. Именно такой
должна стать преемница Windows 2000, ОС под кодовым названием Whistler, первые версии которой стали доступны широкой
публике в конце 2000 года.
Поначалу разработчики планировали наградить новую операционку звучным именем Windows Net 1.0, что должно было подчеркнуть
как ориентацию новой ОС на сетевую работу, так и кардинальную новизну её внутреннего устройства. Но уже к лету 2001 года эксWhistler получил новое имя - Windows XP. Рекламщики из Microsoft оказались правы: аббревиатура ХР публике полюбилась и в одно
мгновение превратилась в сверхраскрученный «брэнд». Остаётся лишь добавить, что в итоге под именем Windows XP миру была
явлена целая линейка ОС: «корпоративные» ОС Windows XP Server и Windows XP Professional и «домашняя» Windows XP Home.
Внутреннее устройство новой версии Windows, на первый взгляд, вроде бы не претерпело значительных изменений со времён
Windows 2000. Одно из серьёзных нововведений - встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных. А
самое главное, помимо привычного 32-разрядного вариантаWindows, Microsoft подготовила и 64-разрядную модификацию,
предназначенную для установки на серверы, оснащённые новым 64-разрядным процессором Itanium. «Домашним» пользователям
радоваться этому не стоит - переход обычных ПК на 64-разрядную версию Windows ожидается не раньше 2005 года.
Windows XP - первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом. Теперь пользователи могут
коренным образом изменять внешность своей ОС с помощью сменных «шкурок» (skins), сменивших простые экранные «темы»
времён Windows 95. Благодаря новым «темам» можно не только сменить рисунок на Рабочем столе, шрифт подписей к иконкам и вид
курсора мыши - в стороне не остаётся и обличье папок, служебных панелей и выпадающих меню.
Вторым «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало «интеллектуальное» меню «Пуск». При щелчке по этой кнопке
Windows XP предлагает вам меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же других программ вам придется
нажать на кнопку «Другие программы».
Кардинально переработана Панель управления - отныне все иконки в ней свалены не в кучу, а аккуратно распределены по группам.
Одним из наиболее приятных нововведений стала поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС - теперь вы можете
работать с «болванками», как с обычными дискетами, перетаскивая на чистый диск нужные файлы непосредственно в проводнике.
Конечно, это не значит, что про отдельные программы записи теперь можно забыть - копировать отдельные диски «один в один»,
работать с режимом записи DAO и полноценной записью аудиодисков Windows по-прежнему не в состоянии.
3.8 Windows Vista
Windows Vista - это последняя версия Microsoft Windows, из серии графических операционных систем для персональных
компьютеров, используется как для дома так и для работы.
В линейке продуктов Windows NT новая система носит номер версии 6.0 (Windows 2000 -- 5.0, Windows XP -- 5.1, Windows Server
2003 -- 5.2). Для обозначения «Windows Vista» иногда используют аббревиатуру «WinVI», которая объединяет название «Vista» и
номер версии, записанный римскими цифрами. На раннем этапе разработки система была известна под кодовым именем Longhorn (по
имени бара Longhorn Saloon вблизи лыжного курорта Вистлер в Британской Колумбии). Название «Vista» было объявлено 22 июля
2005 года. Спустя несколько месяцев Microsoft также переименовали Windows Longhorn Server в Windows Server 2008. Выпуск
Windows Vista был запланирован на вторую половину года для корпоративных пользователей. Для широкой публики Vista стала
доступна в январе 2007 года. Эти задержки в Microsoft объясняли недостатком времени на увеличение безопасности новой ОС. С 8
ноября 2006 года полноценная версия Windows Vista доступна для производителей оборудования. Публичный релиз для конечных
пользователей состоялся 30 января 2007 года.
В переводе на русский «vista» означает «новые возможности», «открывающиеся перспективы». Название новой ОС выбиралось
тщательно и последовательно. Первоначально в результате проведённых исследований название было определено и одобрено
сотрудниками Microsoft. После этого «Vista» было протестировано в нескольких регионах мира методом фокус-групп.
Microsoft утверждает, что Windows Vista содержит сотни новых свойств. В новой версии Windows обеспечена повышенная по
сравнению с предыдущими версиями безопасность и надёжность данных (разработчики системы работают над добавлением в нее
новых и совершенствованием старых возможностей, в частности встроенной защиты от вирусов, более гибкой настройки прав
пользователей, шифрования важных данных, контроля за работой критически важных служб ОС), более лёгкая работа с информацией
и совместимость с большей частью современных средств коммуникации; упрощённое управление и установка ОС на несколько
компьютеров; пользователям также предоставлен обновлённый интерфейс, мастер синхронизации с мобильными устройствами и др.
Менеджеры компании заявляют о повышенном по сравнению с Windows XP быстродействии, которое достигается обновлённой
подсистемой управления памятью и вводом-выводом и возможностью автозапуска служб и программ в фоновом режиме. В новой
версии операционной системы присутствует «Гибридный спящий режим», когда содержимое памяти пишется на жесткий диск, но из
памяти не удаляется. Если подача энергии не прекращалась, то компьютер быстро восстанавливает свою работу на основе ОЗУ. Если
питание компьютера выключалось, Windows использует сохраненную на жестком диске копию ОЗУ и загружает информацию с неё
(аналог спящего режима). По мнению специалистов Microsoft, название Windows Vista призвано сообщить пользователям о
разрабатываемых сейчас новых возможностях операционной системы и её преимуществ для пользователей. Для разработчиков, Vista
представляет версию 3.0 .NET Framework, которая значительно облегчает работу по написанию высококачественных приложений, чем
на традиционным Windows API. Финальная версия Windows Vista представлена в вариантах для 64- и для 32-разрядных процессоров.
Windows Vista имеет также новый логотип. По мнению дизайнеров компании, этот логотип иллюстрирует изменения в
пользовательском интерфейсе новой операционной системы (который из-за внешнего вида называют «стеклянным»).
Первичная цель Microsoft при создании Vista, состояла в том, чтобы улучшить состояние безопасности в операционной системе
Windows. Наиболее часто встречающаяся критика Windows XP и его предшественников вызвана уязвимостью системы безопасности и
восприимчивостью к вирусам, и слишком маленьким буфером. В свете этого, председатель Microsoft Билл Гейтс объявил в начале
2002 `Trustworthy Computing initiative', которая была призвана внести дополнительную безопасность в каждый аспект разработки
программного обеспечения в компании. Microsoft утверждала, что выбрала своим приоритетом усиление безопасности Windows XP и
Windows Server 2003 до завершения работы по Windows Vista что и явилось причиной задержки ее выпуска.
В течение разработки Vista существовало множество отрицательных мнений среди различных групп. Критиковали Windows
Vista за слишком долгое время разработки, более строгие условия лицензирования, включая множество новых технологии
Управления Цифровыми Правами, нацеленные на ограничение копирования защищенных цифровой информации, и
возможности использования новых свойств типа Контроля Пользовательского Аккаунта.
Вопрос 9. Технология связи и внедрения объектов OLE
Связывание и внедрение объектов (Object Linking and Embedding, OLE)--это средство, позволяющее
в одном документе комбинировать данные, обрабатываемые разными приложениями. Здесь под
объектами подразумеваются данные, созданные в одном приложении, а используемые в любом
другом, поддерживающим технологию OLE. Например, таблица базы данных может являться
частью документа Excel наравне с собственными таблицами Excel. При редактировании объекта
используются средства создавшего его приложения. С появлением версии OLE 2 стало возможным
редактировать объекты, не вызывая породивших их приложений. Когда пользователь хочет
изменить данные связанного или внедренного объекта, приложение, поддерживающее OLE 2,
заменяет свои меню и панели инструментов на соответствующие меню и панели инструментов
породившего объект приложения. По окончании редактирования объекта «родной» интерфейс
приложения возвращается обратно. Помимо упрощения процедуры редактирования связанных и
внедренных объектов, OLE 2 позволяет перетаскивать данные между открытыми приложениями.
Связывание и внедрение -- два схожих способа обработки данных объекта. Они отличаются местом
хранения обрабатываемых данных и возможностями их изменения. Внедрение и связывание
обладают одним очень важным преимуществом -- эти операции позволяют вставлять в документы
такие данные, с которыми программы, обрабатывающие документ-приемник, не могут работать
непосредственно. Например, посредством связывания или внедрения вы можете вставить
музыкальный фрагмент или видеоклип в документы, создаваемые большинством текстовых
процессоров, программ для работы с базами данных и электронных таблиц. При этом в документах,
на том месте, куда вы вставили звук или видео, будет изображаться соответствующий значок. Когда
вы захотите прослушать звуковой фрагмент или просмотреть видео, просто сделайте по такому
значку двойной щелчок мышью. После этого Windows проиграет соответствующий фрагмент при
помощи того приложения, в котором данный объект был создан
1. ВНЕДРЕНИЕ И СВЯЗЫВАНИЕ
Механизм встраивания и связывания объектов (Object Linking and Embedding - OLE) в среде
Windows позволяет существенно упростить обработку иллюстраций.
Различают два способа размещения объектов в текстовых документах. Это внедрение и связывание.
1.1 Внедрение объектов
Внедрение объектов предполагает хранение оригинала объекта в составе документа, в который он
вставлен. Внедренный объект так же, а и при связывании, создается в своем «родном » приложении,
но существует только в одном экземпляре, внедренном в другой документ. Чтобы изменить
внедренный объект, дважды щелкните на нем. Он будет изменен при помощи «родного » ему
приложения и сохранен в составе составного документа. Microsoft Office 2000 является пакетом
приложений, поддерживающих технологию OLE 2 и интегрированных при помощи этой технологии.
Вы можете связывать и внедрять любые объекты приложений Office в создаваемые вами документы
При внедрении рисунков и иллюстраций (меню Вставка, команда Объект) в документ вместе с
объектом (например, иллюстрацией) сохраняется полная информация о форматах, используемых в
программе-источнике, ее имени и т.п. Эта информация позволяет в случае необходимости изменить
объект, обратившись к программе, посредством которой он был создан. Двойной щелчок на объекте
приводит к запуску программы-источника и загрузке в нее объекта. При закрытии окна этой
программы объект автоматически обновляется.
После вставки рисунка объем документа Word увеличивается, поскольку графика сохраняется
вместе с документом. Чтобы избежать увеличения объема документа, следует создать связь с
графическим файлом, а не сохранять графическое изображение в документе.
После выполнения команды Вставка | Объект на экране появляется следующее диалоговое окно, в
котором на вкладке Создание выбирается приложение, с помощью которого требуется создать
объект.
Если включить опцию В виде значка, то в документе будет находиться не изображение объекта, а
его значок, двойной щелчок на котором откроет объект.
По щелчку на кнопке OK открывается выбранное приложение, где создается объект. После этого
вместо инструментов Microsoft Word появляются инструменты выбранного приложения, либо это
приложение открывается в новом окне.
Для возврата к документу в первом случае нужно щелкнуть на свободном от рисунка месте. Во
втором случае - при выполнении команды меню Файл | Выход и возврат ..., где вместо многоточия
располагается имя документа Word. Созданный объект будет помещен в Word-документ. Двойной
щелчок на объекте приведет к автоматической загрузке соответствующего приложения и
размещения в нем данного объекта.
1.1 Связывание объектов
Связывание объектов предполагает хранение данных объекта в исходном файле. Когда вы
устанавливаете связь с объектом, то в документ вставляется копия исходных данных, а оригинал
остается на месте. При обновлении связи в документ попадают новые считанные с оригинала
данные. Поскольку между документом и исходным файлом установлена связь, любые изменения в
исходных данных отражаются на их связанной опии в документе. Связанный объект изменяется
только путем изменения исходного файла.
Чтобы создать связь с графическим файлом, не включая его в документ, вызовите команду Вставка |
Объект и в появившемся диалоговом окне перейдите на вкладку Создание из файла.
В строке Имя файла указывается имя необходимого файла. Это имя можно набрать вручную с
клавиатуры или воспользоваться кнопкой Обзор.
Установка флажка Связь с файлом позволяет не внедрить файл в документ, а установить связь
между документом и файлом. Таким образом, описываемый механизм можно использовать как для
реализации внедрения (не устанавливать флажок Связь с файлом), так и связывания (установить
флажок Связь с файлом).
Внешне внедренный рисунок ничем не отличается от связанного.
Если документ имеет связанные объекты, то, используя пункт меню Правка | Связи, можно изменить
параметры связей.
2.2.1 Краткая характеристика элементов диалогового окна Правка | Связи.
· кнопка Обновить - используется для обновления связей. Прежде чем воспользоваться ею,
необходимо выделить обновляемые связи щелчком левой кнопки мыши по нужной связи;
· кнопка Открыть источник - открытие приложения, использованного для создания объекта;
· кнопка Сменить источник - нажатие этой кнопки позволяет изменить исходный файл для текущей
связи;
· кнопка Разорвать связь - удаляет связь между документом и файлом. Файл из связанного
превращается во внедренный, что не позволит, при изменении файла, видеть эти изменения в
документе;
· флажок Разорвать связь - установка этого флажка позволит никогда не обновлять связь.
2.2.2 Способ обновления связи:
o автоматически - обновление связи будет осуществляться автоматически при открытии документа;
o по запросу - для каждой связи при открытии документа будет выдано сообщение на ее обновление;
Использование связанных объектов позволяет избежать существенного увеличения размеров
документа, но имеется опасность "потери" связанных файлов, например, при копировании
документа на дискету. Если документ содержит связанные объекты, то их тоже нужно скопировать.
2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Связывание и внедрение -- два схожих способа обработки данных объекта. Они отличаются местом
хранения обрабатываемых данных и возможностями их изменения.
Внедрение объектов предполагает хранение оригинала объекта в составе документа, в который он
вставлен. При внедрении рисунков и иллюстраций (меню Вставка, команда Объект) в документ
вместе с объектом (например, иллюстрацией) сохраняется полная информация о форматах,
используемых в программе-источнике, ее имени и т.п.
Связывание объектов предполагает хранение данных объекта в исходном файле. При обновлении
связи в документ попадают новые считанные с оригинала данные. Поскольку между документом и
исходным файлом установлена связь, любые изменения в исходных данных отражаются на их
связанной опии в документе. Связанный объект изменяется только путем изменения исходного
файла.
При внедрении объекта, отпадает необходимость поддерживать и обслуживать связи, но файлы при этом получаются больших
размеров. При связывании объекта, размеры файлов уменьшаются, что повышает производительность компьютера, но при
этом необходимо следить за тем, чтобы все связанные объекты хранились строго в тех папках, в которых они были помещены
в момент создания связи. Поэтому, если документ готовится для печати на принтере или для просмотра на экране в пределах
локальной сети, то объекты в него вставляются методом связывания, а если документ готовится для передачи на электронном
носителе, то объекты в него внедряются.
Вопрос 10. Интегрированные пакеты программ офисной деятельности. Их назначение и состав.
Интегрированные пакеты – это совокупность программных средств различного назначения с единым пользовательским интерфейсом,
совместно использующих одни и те же данные.
Наиболее распространены интегрированные пакеты, компонентами которых являются:
СУБД;
текстовый редактор;
табличный процессор;
органайзер;
средства поддержки электронной почты;
программы создания презентаций;
графический редактор.
Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга, но основные достоинства интегрированных
пакетов проявляются при их разумном сочетании друг с другом. Пользователи интегрированных пакетов имеют унифицированный
для различных компонентов интерфейс, тем самым обеспечивается относительная легкость процесса их освоения.
Текстовый редактор
Текстовый редактор − это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.
Этими данными могут быть программа или какой-либо документ или же книга. Редактируемый текст выводится на экран, и
пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения.
Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно:
- редактирование строк текста;
- возможность использования различных шрифтов символов;
- копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой;
- контекстный поиск и замена частей текста;
- задание произвольных межстрочных промежутков;
- автоматический перенос слов на новую строку;
- автоматическая нумерацию страниц;
- обработка и нумерация сносок;
- выравнивание краев абзаца;
- создание таблиц и построение диаграмм;
- проверка правописания слов и подбор синонимов;
- построение оглавлений и предметных указателей;
- распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров и т.п.
2) Графический редактор
Графический редактор − это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических
изображений. Предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными
шрифтами и т.д.
3) Системы деловой и научной графики
Эти системы позволяют наглядно представлять на экране различные данные и зависимости.
Системы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм :
- гистограммы (рисунок 2);
- круговые и секторные диаграммы (рисунок 3) и т.д.
Системы научной и инженерной графики позволяют в цвете и в заданном масштабе отображать на экране следующие объекты:
- чертеж с нанесенными изолиниями
- графики двумерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде;
- системы изолиний, в том числе, и нанесённые на поверхность объекта (см. рисунок);
- сечения, проекции, карты и т.д.
Для построения легко воспринимаемых реалистических изображений трёхмерных объектов системы инженерной графики позволяют
удалять линии, не видимые наблюдателю.
4) Табличный процессор
Табличный процессор − это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для обработки электронных таблиц.
Электронная таблица − это компьютерный эквивалент обычной таблицы, состоящей из строк и граф, на пересечении которых
располагаются клетки, в которых содержится числовая информация, формулы или текст.
Значение в числовой клетке таблицы может быть либо записано, либо рассчитано по соответствующей формуле; в формуле могут
присутствовать обращения к другим клеткам.
Каждый раз при изменении значения в клетке таблицы в результате записи в нее нового значения с клавиатуры пересчитываются
также значения во всех тех клетках, в которых стоят величины, зависящие от данной клетки.
Графам и строкам можно присваивать наименования. Экран монитора трактуется как окно, через которое можно рассматривать
таблицу целиком или по частям.
Табличные процессоры представляют собой удобное средство для проведения бухгалтерских и статистических расчетов. В каждом
пакете имеются сотни встроенных математических функций и алгоритмов статистической обработки данных. Кроме того, имеются
мощные средства для связи таблиц между собой, создания и редактирования электронных баз данных.
Специальные средства позволяют автоматически получать и распечатывать настраиваемые отчеты с использованием десятков
различных типов таблиц, графиков, диаграмм, снабжать их комментариями и графическими иллюстрациями.
Табличные процессоры имеют встроенную справочную систему, предоставляющую пользователю информацию по конкретным
командам меню и другие справочные данные. Многомерные таблицы позволяют быстро делать выборки в базе данных по любому
критерию.
Самые популярные табличные процессоры − Microsoft Excel (Эксель) и Lotus 1-2-3.
В Microsoft Excel автоматизированы многие рутинные операции, специальные шаблоны помогают создавать отчёты, импортировать
данные и многое другое.
Lotus 1-2-3 − профессиональный процессор электронных таблиц. Широкие графические возможности и удобный интерфейс пакета
позволяют быстро ориентироваться в нём. С его помощью можно создать любой финансовый документ, отчёт для бухгалтерии,
составить бюджет, а затем разместить все эти документы в базах данных.
5) Системы управления базами данных
База данных − это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов
взаимосвязанной информации.
В базе данных предприятия, например, может храниться:
- вся информация о штатном расписании, о рабочих и служащих предприятия;
- сведения о материальных ценностях;
- данные о поступлении сырья и комплектующих;
- сведения о запасах на складах;
- данные о выпуске готовой продукции;
- приказы и распоряжения дирекции и т.п.
Даже небольшие изменения какой-либо информации могут приводить к значительным изменениям в разных других местах.
Пример. Издание приказа о повышении в должности одного работника приводит к изменениям не только в личном деле работника, но
и к изменениям в списках подразделения, в котором он работает, в ведомостях на зарплату, в графике отпусков и т.п.
Базы данных используются под управлением систем управления базами данных (СУБД).
Система управления базами данных (СУБД) − это система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе
данных, поступающие от прикладных программ конечных пользователей.
Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их, сортировать, делать
выборки по определённым критериям и т.п.
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и
даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только
встроенными функциями.
СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД — FoxPro, Access for Windows, Paradox.
6) Библиотеки стандартных подпрограмм
Библиотека стандартных подпрограмм − это совокупность подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и
удовлетворяющих определенным единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм и т.п.
Стандартные подпрограммы имеют единую форму обращения, что обеспечивает простоту и удобство настройки параметров
подпрограммы на решение конкретной задачи.
В качестве примера можно привести библиотеку стандартных подпрограмм по численным математическим методам решения
уравнений, вычисления интегралов, нахождения экстремумов и т.п.
7) Пакеты прикладных программ (ППП)
Пакеты прикладных программ (ППП) − это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее
применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.
В настоящее время на рынке офисных продуктов доминируют три комплекта (табл. 4.3):
• Borland Office for Windows фирмы Novell (в настоящее время Corel Office).
• SmartSuite фирмы Lotus Development (в настоящее время подразделение IBM).
• Microsoft Office фирмы Microsoft.
Тип программного
продукта
Текстовый
процессор
Электронная
таблица
СУБД
Презентационная
графика
Другие
Интегрированный пакет
Borland Office
Lotus SmartSuite
Microsoft Office
WordPerfect
AmiPro
Professional
Word
Quattro Pro
Lotus 1-2-3
Excel
Paradox
Her
Lotus Approach
Freelance Graphics
Access
PowerPoint
Heт
Organizer
Schedule
Вопрос 11. работа с растровыми и векторными изображениями.
Растровая графика
Растровая графика описывает картинку точками различных цветов, которые называют пикселями. Для каждой точки
описывается ее положение-координаты и цвет в определенной цветовой модели (о цветовых моделях подробнее,
страница дорабатывается). Растровую графику можно сравнить с мозаикой, которая составляется из очень мелких
разноцветных квадратиков. Меняя такие квадратики-пиксели в графической программе, мы производим редактирование
картинки. Растровая графика прежде всего зависит от разрешения монитора или печатного устройства, с помощью
которого мы просматриваем фото или картинку – и это один из ее недостатков. Но главным минусом растровой графики
является невозможность получить большую по размеру картинку без значительного ухудшения качества, просто
изменив ее масштаб. Увеличивая размер изображения, мы увеличиваем физический размер каждого пикселя, а картинка
становится размытой и грубой (этот дефект называется пикселизацией). Хотя с каждым годом появляются новые
программные способы увеличения изображения, все они пока достаточный компромисс между увеличением размера и
ухудшением качества изображения. Еще одним значительным недостатком растровой графики является размер
графического файла, который зависит от произведения разрешения изображения на глубину цвета и на площадь
изображения. В этом случае совершенно неважно, что изображено на картинке: черный квадрат «а-ля Малевич» или
многоцветный и многолюдный маскарад в Бразилии.
Но зато растровая графика реалистична, с ее помощью можно передать любое многоцветие – все завит от качества
(разрешения) оборудования и опыта. Безусловным плюсом растровой графики, помимо качества, является
универсальность форматов, в которых сохраняются растровые изображения. Наиболее распространенные из них (такие
как .jpeg и .tiff) можно просматривать и редактировать практически в любой графической программе.
Основные наиболее распространенные форматы растровой графики:
.jpeg .tiff .bmp .gif .png
.psd .eps .tga .cpt
Векторная графика
В векторной графике все изображения являются объектом или совокупностью объектов - контуров, каждый из которых
описывается математической формулой. Каждый такой объект – контур можно независимо от других контуров данного
изображения масштабировать, перемещать или трансформировать любым образом (рис 2). Часто можно встретить
другое название векторной графики: объектно-ориентированная графика. Возможность производить любые изменения,
не теряя при этом качество изображения, безусловный и основной плюс такого вида графики. Кроме того файлы
векторной графики значительно меньше файлов растровых изображений. Недостатком векторной графики является
более низкая реалистичность изображения. Но самым большим недостатком векторной графики является ее зависимость
от конкретной программы, в которой создавалось изображение. Конечно, есть более-менее унифицированные
кросспрограммные форматы, которые могут импортировать изображения в самые популярные программы векторной
графики (EPS, DWG), но сохранение файла в каждой программе происходит в свой уникальный формат.
Основными форматами векторной графики являются:
.ai – Adobe Illustrator
.wmf, .emf- Windows Metafile
.cdr – CorelDRAW
.dwg, .dxf – AutoCad
.3ds, .prg – 3D Studio
.max – 3DsMax
.pdf – Adobe Acrobat
.eps - Adobe Illustrator, CorelDRAW
Вопрос 12. Программа Mikrosoft PowerPoint, её назначение. Основные этапы построения и показа призентации.
Microsoft PowerPoint – программа из пакета Microsoft Office, которая позволяет создавать слайды
(кадры) и объединять их в презентации. На слайдах можно размещать всё – от текста до видео. Эти
объекты можно заставить двигаться, издавать звуки, появляться и исчезать, растворяясь подобно
туману. Слайды, объединенные общей темой и стилем, и будут составлять презентацию.
С помощью редактора Microsoft PowerPoint можно создавать слайды, в которых текст сочетается с
таблицами, диаграммами, графическими объектами, картинками, рисунками, фотографиями,
фильмами и звуком, видео клипами.
Каждый слайд презентации Microsoft PowerPoint обладает свойствами, которые влияют на его
отображение во время демонстрации:
размер слайда;
разметка слайда (расположение заголовков, текста и объектов на слайде);
шаблон оформления (дизайн слайда);
эффект перехода от слайда к слайду
Под созданием новой презентации будем понимать, аналогично созданию нового документа”.
Создать новую презентацию можно тремя разными способами:
1. При помощи мастера автосодержания - это самый лёгкий, но зато самый стандартизированный
способ. В этом случае мастер, как и большинство, мастеров Microsoft Office, задаёт вам
определённые вопросы, собирает тем самым необходимую информацию и предлагает на её основе
набор слайдов по указанной теме.
· На первом этапе выбрать Вид презентации
· На втором этапе - Стиль презентации вы указываете вид последующей публикации презентации.
· На третьем, заключительном этапе производится оформление титульного слайда. Здесь даётся
название презентации, а также вводится текст нижнего колонтитула всех слайдов. Щелчок мышью
на кнопке Готово. Наконец, даёт мастеру команду о завершении работы, и он на основе собранной
информации создаёт базовый набор слайдов. Теперь можно заниматься окончательным
оформлением слайдов, вводя необходимые данные: текст, изображения, рисунки, - а также, при
необходимости, меняя параметры форматирования.
2. На основе предлагаемых шаблонов - Создание презентаций имеет несколько другой оттенок,
нежели использование шаблонов, например, в Word. PowerPoint предлагает два типа шаблонов:
- шаблоны презентаций - более всего похожи на стандартные шаблоны в Word: они носят названия
План продаж, Бизнес-план, Обзор финансового состояния и др. Пользователь может принять к
сведению предлагаемый шаблоном текст или полностью заменить его на авторский.
- шаблоны оформления - созданы профессиональными дизайнерами и служат для придания всем
слайдам презентации единообразного оформления. Каждый из шаблонов имеет определённую
цветовую гамму, фон и свою стилистику, содержит разнообразные графические элементы,
параметры размера и начертания шрифтов, специальные эффекты.
3. Используя, пустую презентацию, то есть, создавая документ “с нуля”.
Для того чтобы вставить файл с изображением в текущий слайд, нужно выполнить следующие
действия:
- Щёлкните правой кнопкой мыши по рабочей области слайда
- Выберите пункт меню Фон
- Снимите флажок в пункте Исключить фон образца и щёлкните мышью на треугольнике справа
- Выберите Способы заливки
- В окне Способы заливки выберите вкладку Рисунок
- В нижней части окна Способы заливки выберите пункт Рисунок
- В окне Выбор рисунка вам придётся указать путь к файлу рисунка
Работа со звуком
Обычно звуковые эффекты используют как элементы для привлечения внимания к отдельным
слайдам, а музыка часто выступает самостоятельным элементом доклада при представлении
творческой темы.
Речь обычно используют для комментирования презентации, ориентированной на автономный
просмотр. Вместе с тем, запись речи можно применять и для подготовки аудиторного доклада. Для
того чтобы вставить звуковой файл в текущий слайд, нужно выполнить следующие действия:
Выберите пункт меню Вставка / Фильмы и звук / Звук из файла
В окне Вставка звука укажите путь к одному из звуковых файлов, которые хранятся на вашем компьютере
(рис.15)
Вопрос 13. алгоритм. Основные свойства алгоритма. Блок-схема решения задач.
Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению
поставленной задачи за конечное число шагов.
Свойства
Дискретность (прерывность, раздельность) - алгоритм должен представлять процесс решения задачи как
последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное
алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.
* Детерминированность (однозначная определенность). Многократное применение одного алгоритма к одному и тому
же набору исходных данных всегда дает один и тот же результат.
* Определенность (формальность) - каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места
для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких
дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.
* Результативность (конечность) - алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.
Массовость - алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для
некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из
некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.
Блок-схемой называют графическое представление алгоритма, в котором он изображается в виде последовательности
связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких
действий.
В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий,
управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная
в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения
действий.
Язык блок-схем прост (хотя существуют его расширенные варианты):
· Прямоугольник - выполнение действия (например, c = a + b)
· Ромб - проверка условия (например, a > b). Если условие выполняется, то алгоритм идет по линии «да», если не
выполняется - то по линии «нет».
· Скругленный прямоугольник - начало и конец алгоритма
· Скошенный прямоугольник - ввод-вывод данных (например, получение значения переменной, вывод результата на
экран монитора).
Это не полное описание языка блок-схем. Более полное описание приведено в таблице ниже.
1. Процесс
Выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или
нахождение данных
2. Решение
Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от некоторых сменных условий
3. Модификация
Выполнение операций, которые изменяют команды, или группы команд, которые изменяют программу
4. Определенный процесс
Использование созданных раньше и отдельно описанных алгоритмов или программ
5.Ввод-Вывод
Преобразование данных в форму, есть самым удобным для обработки (ввод) или отображение результатов обработки
(вывод)
6. Соединитель
Указание связи между прерванными линиями потока, которые соединяют символы
7.Пуск-останов
Начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнение программы
8. Комментарий
Связь между элементом схемы и объяснением
9. Междустрочный соединитель
Указание связи между разъединенными частями схем алгоритмов и программ, расположенных на разных
письмах
Вопрос 14. основные операторы языка программирования.
Оператором в языке программирования называют команду, которую может выполнить компьютер.
Оператор - это специальная конструкция языка (предложение), задающая полное описание
некоторого действия для компьютера.
Оператор присваивания, наиболее часто используемый оператор языка Турбо Паскаль.
Формат записи: X:=A;
где: X – имя переменной;
A - выражение;
:= - знак присваивания.
Работа оператора: В процессе выполнения оператора вычисляется значение, в правой части
выражения и присваивается имени переменной.
Оператор перехода в Паскале
В Турбо Паскале принят естественный порядок выполнения операторов, т.е. в порядке их
следования в тексте программы. Оператор перехода прерывает естественный порядок выполнения
операторов и передает управление оператору, отмеченному меткой указанной в операторе перехода.
Формат записи: GoTo m;
где: GoTo – перейти к;
m - метка.
Работа оператора: Оператор перехода передает управление оператору, отмеченному меткой m.
Базовые арифметическими операторы знакомы нам с детства - это плюс +, минус -, умножить *,
поделить /.
Условный оператор
Условный оператор позволяет проверить некоторое условие и в зависимости от результатов
проверки выполнить то или иное действие. Таким образом, условный оператор - это средство
ветвления вычислительного процесса.
Структура условного оператора имеет следующий вид:
IF <условие> THEN <оператор1> ELSE <оператор2>,
где IF, THEN, ELSE - зарезервированные слова (если, то, иначе); <условие> - произвольное
выражение логического типа; <оператор1>, <оператор2> - любые операторы языка Турбо Паскаль.
Условный оператор работает по следующему алгоритму. Вначале вычисляется условное выражение
<условие>. Если результат есть TRUE (истина), то выполняется <оператор1>, а <оператор2>
пропускается; если результат есть FALSE (ложь), наоборот, <оператор1> пропускается, а
выполняется <оператор2>.
Основные операторы языка Паскаль
Далее мы уже начинаем разговор об операторах языка, и он у нас будет почти на всех лекциях,
кроме некоторых фрагментов двух-трех лекций. Пока вам стоит запомнить два типа основных
операторов: оператор присваивания и операторы ввода-вывода. Начнем их рассматривать по
порядку.
Оператор присванивания
Для начала напомню некоторые сведения из алгоритмизации и информатики. Любая переменная
характеризуется тремя параметрами:именеем, то есть идентификатором, что мы уже рассмотрели,
значением, что мы сейчас рассмотрим, и адресом в памяти, что мы подробно рассмотрим в лекции
«Указатели», если успеем дойти до нее, но будем оперировать этим понятием в течение лекции.
Итак, оператор присваивая кладет в конкретную ячейку памяти, то есть по какому-то адресу, какоето значение, то есть то значение адресу, пока представим что все ячейки памяти именованы вашими
идентификаторами, то есть, получается, что оператор присваивания кладет в ячейку памяти,
именованную вашим идентификатором то значение, которое вы присваиваете. Не следует путать
оператор присваивания с оператором равенства, да и вообще с равенством, потому что мы как бы не
сравниваем переменные, а заменяем, в этом и есть существенное различие и самое главное на
оператор присваивания не выполняется ни одно из свойств равенства, то есть части оператора
присваивания мы ни в коем случае не можем поменять местами. Теперь рассмотрим этот оператор в
языке программирования Паскаль. Вот его синтаксис <идентификатор>:=<значение>. Например,
а:=5, но напомню что мы не можем менять части оператора местами и оператор 5:=а выдаст ошибку.
Также хочется заметить, что части оператора присваивания должны быть одного типа, то есть целой
переменной мы должны присваивать целое число, а вещественной любое, но не символ строку или
еще что-нибудь подобное, вопрос о типах данных будет рассмотрен в следующий лекции.
Операторы ввода-вывода
Любой программист пишет программы для выполнения пользовательских задач, и, понятно, что
одними операторами присваивания обойтись невозможно, хотя иногда можно. Когда нам нужно
любое взаимодействие с пользователем мы используем операторы ввода-вывода. Сначала мы
рассмотрим, операторы ввода, затем операторы вывода, хочется сказать, что они достаточно
индеитичны.
Операторы ввода
Ввод данных осуществляется с помощью оператора read. Он имеет такой синтаксис: read(<имя
переменной>, <имя переменной>, <имя переменной>…). То есть, как видно мы можем считывать
сразу же несколько переменных с клавиатуры, этот оператор будет работать, когда пользователь
введет что-то клавиатуры и нажмет пробел или энтер, тогда программа положит в первую
переменную введенное значение, и так далее со всеми переменными. Есть вариация этого оператора
readln, здесь все абсолютно тоже самое, но работать оно будет, только по нажатию пользователем
кнопки энтер.
Операторы вывода
Операторы вывода выводят на экран те или иные значения переменных, которые вы хотите.
Оператор вывода, имеет следующий синтаксис: write(<имя выводимой переменной>, <имя
выводимой переменной>, <имя выводимой переменной>…). Согласитесь, синтаксис очень похож на
операторы ввода, поэтому пояснять его не буду. Хочется сказать, что у операторов вывода тоже
существует, вариация, как и у операторов ввода, это вариация – оператор writeln, работает он также
как и обычный оператор, только каждую следующую переменную выводит с новой строки. Для
вывода вещественных переменных часто используют форматный вывод, о котором я сейчас
расскажу.
Форматный вывод
Как я уже сказал, для вещественных чисел используют форматный вывод, даже если вы не поняли по названию,
что это такое, понятно, что это какой-то особенный способ вывода, сейчас расскажу, зачем его делают и сразу же
станет понятно, что он делает. В результате математических операций могут получаться бесконечно малые и
бесконечно большие числа и также бесконечные периодические дроби, компьютер нашел выход из этой ситуации
– запись числа в экспоненциальной форме, даже звучит страшно, поэтому расскажу я об этом в следующий
лекции, а пока расскажу, как сделать, чтобы компьютер выдавал число в обычной привычной нам форме, и как
вы уже, наверное, догадались это и есть форматный вывод. Таков его синтаксис: write(<имя
переменной>:<количество знаков, отводимое под все число>:<количество знаков, отводимое под дробную
часть>), естественно это работает и для модификации оператора write – writeln.Теперь объясню, как это работает,
на вывод поступает какая-то переменная, и компилятор на все число отводит указанное количество знаков и под
дробную часть отводит указанное количество знаков после второго двоеточия и в итоге под целую часть отводит
количество знаков – первое число минус второе, если же указано знаков больше чем само число оставшиеся знаки
он заполняет пробелами.
Вопрос 15. данные и их обработка. Структуры данных. Простые (неструктурированные) типы данных
Данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на
носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его
• сбор данных — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;
• формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их
сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;
• фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен
уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;
• сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность
информации;
• архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат
по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;
• защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;
• транспортировка данных— прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного
процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;
• преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных
часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для
этого и электронную форму, и микрофотопленку. Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их
транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В
качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые
изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование
цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства — телефонные модемы.
Данные, рассматриваемые в виде последовательности битов, имеют очень простую организацию или, другими словами, слабо
структурированы.
Под СТРУКТУРОЙ ДАННЫХ в общем случае понимают множество элементов данных и множество связей между ними.
Вводится дополнительная классификация структур данных, направления которой соответствуют различным аспектам их
рассмотрения. Прежде чем приступать к изучению конкретных структур данных, дадим их общую классификацию по нескольким
признакам.
Понятие ФИЗИЧЕСКОЙ структуры данных отражает способ физического представления данных в памяти машины. Рассмотрение же
структуры данных без учета ее представления в машинной памяти называется абстрактной или ЛОГИЧЕСКОЙ структурой.
Существуют процедуры, осуществляющие отображение логической структуры в физическую и, наоборот. Эти процедуры
обеспечивают, кроме того, доступ к физическим структурам и выполнение над ними различных операций, причем каждая операция
рассматривается применительно к логической или физической структуре данных.
ПРОСТЫМИ (базовыми, примитивными) структурами (типами) данных называются такие, которые не могут быть расчленены на
составные части, большие, чем биты. ИНТЕГРИРОВАННЫМИ (структурированными, композитными, сложными) называются такие
структуры данных, составными частями которых являются другие структуры - простые или в свою очередь интегрированные.
В зависимости от отсутствия или наличия явно заданных связей между элементами данных принято различать НЕСВЯЗНЫЕ и
СВЯЗНЫЕ структуры.
Весьма важный признак структуры данных - ее изменчивость - изменение числа элементов и (или) связей между элементами
структуры. В определении изменчивости структуры не отражен факт изменения значений элементов данных, поскольку в этом случае
все структуры данных имели бы свойство изменчивости. По признаку изменчивости различают структуры СТАТИЧЕСКИЕ,
ПОЛУСТАТИЧЕСКИЕ и ДИНАМИЧЕСКИЕ.
Важный признак структуры данных - характер упорядоченности ее элементов. По этому признаку структуры можно делить на
ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ структуры.
В языках программирования понятие "структуры данных" тесно связано с понятием "типы данных". Любые данные, т.е. константы,
переменные, значения функций или выражения, характеризуются своими типами. Информация по каждому типу однозначно
определяет :
структуру хранения данных указанного типа, т.е. выделение памяти и представление данных в ней, с одной стороны, и
интерпретацию двоичного представления, с другой;
множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект описываемого типа;
множество допустимых операций, которые применимы к объекту описываемого типа.
К простым типам данных относятся порядковые и вещественные типы. Порядковые типы отличаются тем, что каждый из них имеет
конечное число возможных значений. Эти значения можно определенным образом упорядочить (отсюда -название типов) и,
следовательно, с каждым из них можно сопоставить некоторое целое число - порядковый номер значения.
Вещественные типы, строго говоря, тоже имеют конечное число значений, которое определяется форматом внутреннего
представления вещественного числа. Однако количество возможных значений вещественных типов настолько велико, что
сопоставить с каждым из них целое число (его номер) не представляется возможным.
Вопрос 16. история появления и развития электронных таблиц. Основные понятия.
Идея создания электронной таблицы возникла у студента Гарвардского университета (США) Дэна
Бриклина (Dan Bricklin) в 1979 г. Выполняя скучные вычисления экономического характера с
помощью бухгалтерской книги, он и его друг Боб Франкстон (Bob Frankston), который разбирался в
программировании, разработали первую программу электронной таблицы, названную ими VisiCalc.
VisiCalc скоро стала одной из наиболее успешных программ. Первоначально она предназначалась
для компьютеров типа Apple II, но потом была трансформирована для всех типов компьютеров.
Многие считают, что резкое повышение продаж компьютеров типа Apple в то время и было связано
с возможностью использования на них табличного процессора VisiCalc. В скоропоявившихся
электронных таблицах-аналогах (например, SuperCalc) основные идеи VisiCalc были многократно
усовершенствованы.
Новый существенный шаг в развитии электронных таблиц - появление в 1982 г. на рынке
программных средств Lotus 1-2-3, Lotus был первым табличным процессором, интегрировавшим в
своем составе, помимо обычных инструментов, графику и возможность работы с системами
управления базами данных. Поскольку Lotus был разработан для компьютеров типа IBM, он сделал
для этой фирмы то же, что VisiCalc в свое время сделал для фирмы Apple. После разработки Lotus 12-3 компания Lotus в первый же год повышает свой объем продаж до 50 млн. дол. и становится
самой большой независимой компанией - производителем программных средств. Успех компании
Lotus привел к ужесточению конкуренции, вызванной появлением на рынке новых электронных
таблиц, таких, как VP Planner компании Paperback Software и Quattro Pro компании Borland
International, которые предложили пользователю практически тот же набор инструментария, но по
значительно более низким ценам.
Следующий шаг - появление в 1987 г. табличного процессора Excel фирмы Microsoft. Эта программа
предложила более простой графический интерфейс в комбинации с ниспадающими меню,
значительно расширив при этом функциональные возможности пакета и повысив качество выходной
информации. Расширение спектра функциональных возможностей электронной таблицы, как
правило, ведет к усложнению работы с программой.
Разработчикам Excel удалось найти золотую середину, максимально облегчив пользователю
освоение программы и работу с ней. Благодаря этому Excel быстро завоевала популярность среди
широкого круга пользователей. В настоящее время, несмотря на выпуск компанией Lotus новой
версии электронной таблицы, в которой использована трехмерная таблица с улучшенными
возможностями, Excel занимает ведущее место на рынке табличных процессоров.
Имеющиеся сегодня на рынке табличные процессоры способны работать в широком круге
экономических приложений и могут удовлетворить практически любого пользователя.
Электронная таблица -компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой
записаны данные различных типов: тексты, даты, формулы, числа.
Ячейка - область, определяемая пересечением столбца и строки электронной таблицы.
Ячейка – минимальный объект табличного процессора;
Строка – горизонтальный набор ячеек, заголовки столбцов – A, B, C,…,IV;
Столбец – вертикальны набор ячеек, заголовки строк – 1, 2, 3,…65536;
Адрес ячейки – определяется пересечением столбца и строки (A1, F123, AC72);
Указатель ячейки – рамка;
Активная ячейка – выделенная рамкой, с ней можно производить какие-либо операции;
Смежные ячейки – ячейки расположенные последовательно;
Диапазон (блок) ячеек – выделенные смежные ячейки, образующие прямоугольный участок
таблицы;
Адрес диапазона (блока) ячеек - определяется адресом верхней левой и нижней правой ячейки,
разделенных двоеточием (:), B2:C7 → B2, B3, B4, B5, B6, B7, C2, C3, C4, C5, C6, C7.
Книга – документ электронной таблицы, состоящий из листов, объединенных одним именем и
являющихся файлом;
Лист – рабочее поле, состоящее из ячеек.
Вопрос 17. интерфейс табличного процессора.
Интерфейс табличного процессора Excel очень похож на интерфейс других компонент Microsoft
Office.
Управление Excel можно осуществлять с помощью команд из основного меню, команд из
контекстного меню, панелей инструментов, горячих клавиш.
Основное меню. Каждый пункт системы меню имеет свое подменю команд, позволяющие
выполнять разные действия в Excel.
Меню Файл включает команды, предназначенные для работы с файлами электронных таблиц:
Создать (открыть новую книгу с пустой таблицей); Открыть (открывает указанную книгу); Закрыть
(закрыть текущую книгу); Сохранить (сохранить текущую рабочую книгу); Сохранить Как
(сохранить текущую рабочую книгу под новым именем); Сохранить рабочую область (открытые
книги, окна, их расположение, размеры и др.); Свойства (автор, тема, последние исправления,
комментарии и другая информация, с помощью которой можно идентифицировать содержимое
файла при просмотре его свойств в Windows 9х); Доступ (задание доступа к книге – монопольный
или совместный при работе в сети); Параметры страницы (отступы при печати, ориентация листа,
поля, колонтитулы, нумерация страниц); Область печати (установка области данных, которые
необходимо распечатать); Предварительный, просмотр; Печать (обеспечивает настройку и печать
графиков и таблиц); Выход (завершение работы пакета) и список последних файлов, с которыми
работал пользователь.
Меню ПРАВКА объединяет команды для корректировки таблицы: Отменить, Повторить (отменить
или повторить последнее действие); Вырезать (переместить ячейку или диапазон ячеек в буфер
обмена); Копировать (копировать в буфер обмена); Вставить (из буфера обмена); Специальная
вставка (вставка значений или форматов, выполнение некоторых операций);.Заполнить (заполнить
диапазон ячеек последовательностью данных); Очистить (удалить содержимое, форматы,
примечание ячеек); Удалить (столбец, строку или выделенные ячейки); Удалить лист. Перенести или
копировать лист (копировать лист таблицы, преобразуя формулы в значения); Поиск (искать
указанный текст и выделить ячейку, ее содержащую);Замена (заменить текст на указанный);
Перейти (перейти к указанной ячейке); Связи (открыть связанные таблицы или изменить связи);
Объект(изменить выделенный объект).
Меню ВИД определяет интерфейс пользователя: Строка формул (выводится или нет строка
формул); Строка состояния (отображается или нет); Панели инструментов (настройка панелей
инструментов); Во весь экран; Масштаб (управление масштабом изображения таблицы)
Меню ВСТАВКА: Ячейки (вставить ячейку, сменив табличные данные вверх, вниз, влево, вправо);
Строка (вставить строку); Столбец (вставить столбец), Лист (вставка нового рабочего листа);
Диаграммы (вставка диаграммы на текущий или отдельный рабочий лист); Макрос (вставка модуля
или диалогового окна); Разрыв страницы (разбиение листа на страницы, если его размеры
превышают установленные параметры страницы); Функция (вызов мастера функций); Имя (работа с
именами ячеек и диапазонов); Примечания (задание пояснений к содержимому ячейки), Рисунок
(вставка рисунка из файла); Карта (работа с географической картой - новый элемент Excel); Объект
(вставка объекта).
Меню ФОРМАТ: Ячейки (задание форматов ячейки - формат числа, выравнивание, шрифт,
заполнение и защита): Строка (установка высоты строки, скрытие или показ строки); Столбец
(установка ширины столбца, скрытие или показ столбца, автоподгонка ширины столбца по ширине
содержимого); Лист (переименовать лист, показать, скрыть лист); Автоформат (использование
встроенных средств форматирования таблицы); Стиль (управление септик), Расположение
(управление размещением объектов).
Меню СЕРВИС: Орфография (проверка правильности написания текста) Зависимости
(исследование влияния связанных ячеек); Автозамена, Настройки (установка дополнительных
компонент Ехсel); Параметры (применяется при необходимости изменения параметров экрана,
принтера, таблицы, всей системы Excel).
Меню ДАННЫЕ. Сортировка (упорядочение табличных данных по возрастанию или убыванию
значений одного или нескольких столбцов (строк)); Фильтр (задание критериев (условий) отбора
данных из таблицы и отображение строк таблицы, удовлетворяющих этим условиям); Формы (ввод
или просмотр данных таблицы построчно); Итоги (получение промежуточных и общих итогов) и
другие средства по работе со списками (базами данных).
Меню ОКНО осуществляет управление окнами: изменение их размеров, расположения и т.д.,
упорядочивание расположения окон, разделение окна на части фиксация части информации (при
работе с большими таблицами) и др. В строке состояния отображается режим работы табличного
процессора (например, Готово, Правка), информация о выбранной команде или выполняемой
операции, а также здесь располагаются индикаторы включения некоторых режимов клавиатуры.
В строке формул осуществляется ввод содержимого текущей ячейки (формулы или значения), а
также его редактирование.
Основным документом для хранения и обработки данных в Excel является рабочая книга, Она
состоит из рабочих листов, каждый из которых представляет собой матрицу, состоящую из 256
столбцов и 65536 строк.
В рабочей книге по умолчанию создается 16 рабочих листов, на которых можно размещать таблицы
и диаграммы. Для перемещения между рабочими листами используются корешки (ярлычки),
расположенные внизу рабочего стола и содержащие имена листов – лист1, лист2.
Пользователю предоставляется возможность изменять количество рабочих листов в книге вставлять новые, удалять и даже изменять их названия. В книгу можно также вставлять листы
диалога (именуются Диалог1,...) и программные модули на языке Visual Basic (Модуль1,...).
Окно Excel может содержать множество различных элементов. Все зависит от того, какие
инструменты Excel вызваны на экран. Инструменты вызываются командой Панели инструментов
меню Вид. В простейшем случае, когда на экран не вызваны никакие инструменты, окно Excel имеет
только строку меню, находящуюся в верхней части экрана, расположенную под ней строку формул,
вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки, линейку прокрутки рабочих листов и рабочую
область, занятую рабочим листом.
Рабочий лист отображает электронную таблицу и разбит на ячейки, образующие прямоугольный
массив, координаты которых определяются путем задания их позиции по вертикали (в столбцах) и
по горизонтали (в строках). Лист может содержать до 256 столбцов (от А до IV) и до 65 536 строк (от
1 до 65 536), в силу чего на экране в каждый данный момент времени расположена только некоторая
часть рабочего листа.
Столбцы обозначаются буквами латинского алфавита (А, в, с, ..., z, аа, ав, ас, ..., az, ва, вв, ...), а
строки — числами натурального ряда (рис. 2.17, а, б). Так, D14 обозначает ячейку, находящуюся на
пересечении столбца D и строки 14, a CD99 — ячейку, находящуюся на пересечении столбца CD и
строки 99. Имена столбцов всегда отображаются в верхней строке рабочего листа, а номера строк —
на его левой границе.
Одна из ячеек таблицы всегда является текущей или активной. Она отображается указателем в виде
утолщенной рамки или прямоугольника с иным цветом фона, а ее адрес указывается в строке ввода и
редактирования. Именно в нее вводят информацию. Для перемещения по ячейкам таблицы вправо
по строке используется клавиша <ТаЬ>. Если будет достигнут последний столбец созданной
пользователем таблицы, произойдет переход на первый столбец следующей строки.
Размеры строк и столбцов можно изменять. Для этого нужно подвести курсор мыши на границе между заглавиями столбцов
(строк), нажать левую кнопку мыши и переместить появившийся крестик вместе с линией разграничения столбцов (строк) до
нужной позиции.
Вопрос 18. основные типы документов электронной таблицы.
Достаточно эффективные методы работы основаны на использовании шаблонов.
Файлы шаблонов содержат основные данные о способах форматирования документов. Их разумно использовать в тех
случаях, когда приходится создавать много однотипных документов. В этом случае шаблоны позволяют сохранить
время, необходимое на выполнение форматирования, к тому же (что не менее важно) поддерживается приемлемая
степень универсальности формата. Файлы шаблонов имеют расширение .xlt. В качестве справки в табл. 1.27
перечислены основные расширения, используемые для документов приложения Excel.
Таблица 1.27. Расширения документов приложения Excel
Расширение Описание
.xls Файл рабочей книги Excel
.xlw Файл рабочей области. В этом файле сохраняются не только рабочие
документы, но и их взаимное размещение, т.е. вся рабочая область
.xlt Файл шаблона
.xlk Резервная копия файла
.xla Файлы надстроек
В файлах шаблонов могут содержаться не только настройки формата, но и данные.
Наиболее простой способ создания шаблонов состоит в том, чтобы в качестве основы использовать рабочий документ
Excel. Это должен быть документ, содержащий все основные элементы, которые потом будут использоваться в прочих
документах(например, название полей, выделение областей фоном и цветом и т.п.). Чтобы сохранить такой документ в
качестве шаблона, следует выбрать команду FileSave as,в списке Save as type (Сохранить в виде) выбрать Template
(Шаблон), указать название для шаблона и щелкнуть на кнопке Save.
Внимание! При выборе в качестве типа сохраняемого файла шаблона автоматически совершается переход к папке, где
хранятся шаблоны приложения. Сохранятьфайл в другой папке не рекомендуется, поскольку такой шаблон не будет
отображаться во вкладке General (Общие) диалогового окна Templates (Шаблоны), которое открывается при создании
нового документа на основе шаблона.
Создать файл на основе шаблона можно, если, например, выбрать командуGeneral Templates (Общие шаблоны) в
области задач в разделе New from template(Новый по шаблону). В результате откроется диалоговое окно Templates,
содержащее несколько вкладок. Там перечислены доступные шаблоны, выбрав один из которых, можно создать
документ.
Вопрос 19. типы, форматы данных и их ввод.
Ячейки рабочего листа электронной таблицы могут содержать:
исходные или первичные данные – константы;
производные данные, которые рассчитываются с помощью формул или функций.
Данные в ячейках таблицы могут относиться к одному из следующих типов: текст, числа, даты, формулы и функции.
Текст – последовательность букв, иногда цифр или некоторых специальных символов.
Числа могут включать цифры и различные символы: знак процента, знак мантиссы, круглые скобки, денежные обозначения,
разделители и др. Например: 5; 3,14.
Дата и время вводятся в ячейки электронной таблицы как числа и выравниваются по правому краю.
Формулой в электронной таблице называют алгебраические и логические выражения. Формулы всегда начинаются со знака равенства
(=) и вводятся в латинском регистре. Например: =А5*2/В1
Функция представляет собой программу с уникальным именем, для которой пользователь должен задать конкретные значения
аргументов. Функции могут вводиться в таблицу в составе формул либо отдельно. Например, функция суммирования имеет вид
=СУММ(А1:А2)
Аргументами функции могут быть: числа; ссылки на ячейки и диапазоны ячеек; имена; текст; другие функции; логические значения и
др.
MS Excel содержит более 400 встроенных функций. Имена функций можно набирать в любом регистре – верхнем или нижнем. Для
облегчения работы с встроенными функциями используется Мастер функций.
В формулах используются следующие знаки арифметических операций:
сложение +
вычитание –
умножение *
деление /
возведение в степень ^
Для изменения порядка арифметических действий используются круглые скобки.
Формат данных
Данные в Excel выводятся на экран в определенном формате. По умолчанию информация выводиться в формате Общий. Можно
изменить формат представления информации в выделенных ячейках. Для этого выполните команду Формат | Ячейки. Появится окно
диалога “Формат ячеек”, в котором нужно выбрать вкладку “Число “
В левой части окна диалога “Формат ячеек” в списке Числовые форматы приведены названия всех используемых в Excel форматов.
Для формата каждой категории приводится список его кодов. Для представления данных вы можете использовать встроенные
форматные коды Excel или ввести свой (пользовательский) код формата. Для ввода форматного кода выберите строку (все форматы) и
введите символы форматного кода в поле ввода Тип.
Любая последовательность введенных в ячейку символов, которая не может быть интерпретирована Excel как число, формула, дата,
время дня, логическое значение или значение ошибки, интерпретируется как текст. Введенный текст выравнивается в ячейке по
левому краю.
Ввод информации на рабочий лист
Данные в программе Excel всегда вносятся в текущую ячейку, Прежде чем начать ввод, соответствующую ячейку надо выбрать
Указатель текущей ячейки перемещают мышью или курсорными клавишами. Можно использовать и такие клавиши, как HOME,
PAGE UP и PAGE DOWN.
Для ввода данных в текущую ячейку не требуется никакой специальной команды. Нажатие клавиш с буквами, цифрами или знаками
препинания автоматически начинает ввод данных в ячейку. Вводимая информация одновременно отображается и в строке формул.
Закончить ввод можно нажатием клавиши ENTER.
Недостаток этого метода состоит в том, что при вводе предыдущее содержимое текущей ячейки теряется. Если нужно только
отредактировать содержимое ячейки, а не вводить его заново, следует нажать клавишу F2 или редактировать содержимое в строке
формул. В этом случае в ячейке появляется текстовый курсор, который можно использовать для редактирования.
По окончании ввода программа Excel автоматически выравнивает текстовые данные по левому краю, а числовые -- по правому. В
случае ввода формулы в таблице появляется вычисленное значение.
В ячейках Excel могут содержаться данные только трех типов:
Числовые данные
Текст
Формула
Ввод чисел и текста
Любую информацию, которая обрабатывается на компьютере, можно представить в виде чисел или текста. Числа и текст по
умолчанию Excel вводит в формате Общий [1].
Текст - это любая последовательность введенных в ячейку символов, которая не может быть интерпретирована Excel как число,
формула, дата, время суток. Введенный текст выравнивается в ячейке по левому краю.
Чтобы ввести текст, выделите ячейку и наберите текст с клавиатуры. Ячейка может вмещать до 255 символов. Если требуется ввести
некоторые числа как текст, то для этого выделите ячейки, а затем выберите команду Формат / Ячейки. Далее выберите вкладку
“Число” и в появившемся списке форматов выберите Текстовый. Еще один способ ввода числа как текста - это ввести перед числом
символа апострофа.
Если текст не помещается в ячейку, то необходимо увеличить ширину столбца или разрешить перенос по словам (Формат / Ячейки,
вкладка Выравнивание) [1].
Числовые данные - это числовые константы: 0 - 9, +, -, /,*, Е, %, точка и запятая. При работе с числами необходимо уметь изменять
вид вводимых чисел: число знаков после запятой, вид целой части, порядок и знак числа.
Excel самостоятельно определяет относится ли введенная информация к числу. Если введенные в ячейку символы относятся к тексту,
то после подтверждения ввода в ячейку они выравниваются по левому краю ячейки, а если символы образуют число - то по правому
краю ячейки [2].
Числа в Excel отображаются в категориях Числовой, Экспоненциальный, Финансовый, Денежный, Процентный, Дробный.
Под рядами данных подразумеваются данные, отличающиеся друг от друга на фиксированный шаг. При этом данные не обязательно
должны быть числовыми.
Для создания рядов данных необходимо выполнить следующее:
1. Ввести в ячейку первый член ряда.
2. Выделить область, где будет расположен ряд. Для этого нужно подвести указатель мыши к маркеру заполнения, и в этот момент,
когда белый крестик переходит в черный, нажать левую кнопку мыши. Далее, удерживая нажатой кнопку мыши, надо выделить
нужную часть строки или столбца. После того как вы отпустите кнопку мыши, выделенная область заполнится данными [3].
Можно построить ряд данных и другим способом, если указать шаг построения. Для этого нужно ввести вручную
второй член ряда, выделить обе ячейки и продолжить выделение до нужной области. Две первых ячейки,
введенные вручную, задают шаг ряда данных.
Вопрос 20. форматирование таблицы.
Форматирование элементов таблицы.
Форматированием называется изменение внешнего оформления таблиц и данных в них.
Важно! Excel различает форматирование всей ячейки и форматирование содержимого ячейки.
К форматированию ячеек относится: изменение шрифта содержимого ячеек, выравнивание данных в ячейках, представление чисел в
разных форматах, оформление границ ячеек, и т.д. Для того чтобы изменить формат ячейки необходимо щелкнуть на ней и выполнить
команду Формат—Ячейки. Появившееся диалоговое окно Формат Ячеек, позволит изменить формат всей ячейки.
Для выравнивания данных следует:
щелкнуть на форматируемой ячейке или выделить диапазон ячеек, содержащих выравниваемый текст;
выполнить команду Формат—Ячейки. На закладке Выравнивание установить опцию Переносить по словам, которая позволяет
располагать текст одной ячейки в несколько строк.
Для оформления предварительно выделенных ячеек с помощью рамок следует выполнить команду Формат—Ячейки. На закладке
Граница следует выбрать тип линии для рамки, а затем щелкнуть на кнопке с нужным видом рамки. (Возможно поочередное
назначение нескольких видов рамок).
Для назначения цветного фона предварительно выделенным ячейкам необходимо выполнить команду Формат—Ячейки. На закладке
Вид выбрать цвет фона ячеек и нажать кнопку ОК.
Для изменения шрифта предварительно выделенного текста или числа, находящихся в нескольких ячейках, необходимо выполнить
команду Формат—Ячейки. На закладке Шрифт следует указать тип шрифта (Arial, Times New Roman и т. д.), начертание (жирный,
курсив, подчеркнутый), размер шрифта, цвет и т.д.
Для изменения формата чисел, находящихся в выделенном диапазоне ячеек необходимо выполнить команду Формат—Ячейки. С
помощью закладки Число можно установить один из следующих форматов чисел: денежный, процентный, дата, текстовый и т.д.
Выбор ширины и выравнивание текста.
Первое, что обычно делают при форматировании таблиц, - это выбирают шрифт для заголовков, чисел и пояснений.
• Щелкните мышью по ячейке А1 и выберите шрифт Arial и размер шрифта 14.
• Щелкните мышью на заголовке третьей строки. Выделится вся строка. Назначьте выделенной строке шрифт Times New Roman
размером 12 пунктов. При этом строки в ячейках ВЗ и СЗ выйдут за пределы столбцов. Подберите ширину столбцов В и C.
• Отцентрируйте текст в ячейках строки 3, нажав кнопку По центру.
• Выделите диапазон ячеек А1:С1 и нажмите кнопку - Объединить и поместить в центре на панели инструментов Форматирование.
Текст будет выровнен по центру выделенного диапазона.
• Выделите диапазон ячеек В6:В9 и выровняйте текст в ячейках по правому краю, нажав кнопку По правому краю. Начертание
шрифта Полужирное.
• Подсчитайте, сколько будет стоить замена кинескопа и ремонт антенны, и результат занесите в ячейку Итого:. Для этого выделите
диапазон ячеек С4:С6 и щелкните по кнопке Автосумма на панели Стандартная. В ячейке С6 появится результат вычислений «215».
• Введите в ячейку С7 формулу для вычисления НДС «=С6*0,2».
• Введите в ячейку С8 формулу для вычислений спецналога «=С6*0,015».
Выделите диапазон ячеек С6:С9 и щелкните мышью по кнопке Автосумма. В ячейку С9 будет вставлен результат вычислений
«261,225»
Наш бланк почти готов. Осталось отформатировать числа и установить обрамление и фон ячеек, чтобы придать бланку «товарный
вид».
Форматирование чисел.
Суммы чисел в нашем бланке плохо различимы из-за большого количества нулей. Непонятно также, в какой валюте выписан счет.
• Выделите диапазон ячеек С4:С9.
• Щелкните по выделенному фрагменту правой кнопкой мыши и выберите из контекстного меню команду Формат ячеек.
• В диалоговом окне щелкните мышью на ярлычке с надписью Число, в списке Числовые форматы выберите формат Денежный.
• Выделенные суммы отобразятся с разделением тысяч и символом «р.» в конце.
Обрамление и фон ячеек.
Заключительный этап оформления нашего бланка - в подчеркивание заголовков и выделение цветом итоговой суммы.
• Выделите диапазон ячеек А1 :С9.
• Выберите команду меню Формат - Ячейки. В диалоговом окне выберите вкладку Граница.
• Щелкните мышью на изображении двойной линии в поле Тип линии и затем в поле Все щелкните по кнопке Внешние. В поле
Отдельные появится образец обрамления двойной линией. - ОК.
• Выделите диапазон ячеек АЗ:СЗ.
• Щелкните мышью на панели Форматирование по пиктограмме Границы и выберите там шаблон с толстой черной линией снизу.
Выделенный диапазон ячеек будет подчеркнут толстой черной линией.
• Выделите диапазон ячеек ВЗ:В9 и создайте тонкую черную черту справа с помощью пиктограммы Границы.
• Выделите диапазон ячеек А9:С9.
• Откройте цветовую палитру (на панели Форматирование пиктограмма Цвет заливки) для выбора цвета фона.
Щелкните мышью на квадратике желтого цвета в палитре. Фон выделенного диапазона ячеек станет желтым.
Черные цифры на желтом фоне хорошо видны на экране, а при печати на черно-белом принтере желтый цвет
будет выглядеть как светло-серый. На этом создание нашего бланка закончено.
Вопрос 21. форматирование таблицы с помощью рамок и цветов.
Обрамление и фон ячеек.
Заключительный этап оформления нашего бланка - в подчеркивание заголовков и выделение цветом
итоговой суммы.
• Выделите диапазон ячеек А1 :С9.
• Выберите команду меню Формат - Ячейки. В диалоговом окне выберите вкладку Граница.
• Щелкните мышью на изображении двойной линии в поле Тип линии и затем в поле Все щелкните
по кнопке Внешние. В поле Отдельные появится образец обрамления двойной линией. - ОК.
• Выделите диапазон ячеек АЗ:СЗ.
• Щелкните мышью на панели Форматирование по пиктограмме Границы и выберите там шаблон с
толстой черной линией снизу. Выделенный диапазон ячеек будет подчеркнут толстой черной
линией.
• Выделите диапазон ячеек ВЗ:В9 и создайте тонкую черную черту справа с помощью пиктограммы
Границы.
• Выделите диапазон ячеек А9:С9.
• Откройте цветовую палитру (на панели Форматирование пиктограмма Цвет заливки) для выбора цвета фона.
Щелкните мышью на квадратике желтого цвета в палитре. Фон выделенного диапазона ячеек станет желтым.
Черные цифры на желтом фоне хорошо видны на экране, а при печати на черно-белом принтере желтый цвет
будет выглядеть как светло-серый. На этом создание нашего бланка закончено.
Вопрос 22. абсолютные и относительные адреса. Копирование формул.
Относительными называются ссылки, которые при копировании в составе формулы в другую ячейку
автоматически изменяются
При копировании формулы с относительной ссылкой (столбец)(строка) на n строк ниже и на m
столбцов правее ссылка изменяется на (столец+m)(строка+n)
Абсолютными называются ссылки, которые при копировании в составе формулы в другую ячейку не
изменяются
Абсолютные ссылки используются в формулах тогда, когда нежелательно автоматическое
изменение ссылки при копировании
Изменение типа ссылки
Для того, чтобы превратить относительную ссылку в абсолютную, достаточно в режиме
редактирования формулы установить курсор непосредственно за ссылкой и нажать клавишу <F4>
Впрочем, можно вставить в ссылку знаки доллара и при помощи обычных приемов редактирования
При помощи символа абсолютной адресации Вы можете гибко варьировать способ адресации ячеек.
Например $B11 обозначает , что при копировании формул будет изменяться только адресация
строки ячейки, а при обозначении B$11 - только столбца. Такая адресация называется смешанной.
При вводе формулы в строке формул, можно быстро перебрать по кругу относительный ,
смешанный и абсолютный адреса. Просто укажите на какой - нибудь адрес и нажимайте <F4>, чтобы
по кругу перебрать все четыре варианта.
Теперь про абсолютные и относительные ссылки – чем они отличаются.
1. Абсолютная ссылка содержит знак $ , причем если этот знак стоит перед буквой, то это
абсолютная ссылка на поле (стобец), а не на поле и запись. Т.е. если ссылка на ячейку абсолютная
полностью, то знак $ стоит перед двумя частями адреса – буквой и цифрой, например $B$1.
2. Относительная ссылка это адрес без знака $. Пример B1.
3. Конечно же ссылка вполне может быть и смешанной – например B$1.
В чем разница между ссылками.
Разница в том, что копируя формулу, в которой будет относительная ссылка на ячеку мы получим
изменившуюся формулу. Например скопировав формулу =A1*2 из ячейки B1, в C1 мы получим
=C1*2. Скопировав подобную формулу несколько раз вы можете получить разные результаты и
тогда поймете зависимость – копируя в другой столбец мы получаем изменение буквы, а если
копируем формулу в другую строку мы видим, что изменяется цифра. Соответственно, если вы
копируете в соседнюю строку и столбец (поле), то меняются обе части адреса – и буква и цифра.
Если в вашей формуле перед какой то частью адреса стоит знак $ , то эта часть является абсолютной
ссылкой на строку или столбец. Например копируя ту же формулу =$A1*2 из ячейки B1, в C1 мы
получим то же самое, т.к. должны была поменяться буква, но не поменялась т.к. ссылка на нее
абсолютная.
Если скопируем формулу =A$1*2 из ячейки B1, в C2, то она превратится в =B$1*2. Ссылка
копировалась и в соседний столбец и в соседнюю строку, соответственно, при копировании, должны
были поменяться и буква и цифра , но поменялась только буква, потому, что ссылка на нее
относительная .
Для обычных задач использовать знак $ и делать ссылки абсолютными не обязательно, если вы
конечно не будете добавлять какие-то строки или столбцы - получится смещение расположения
ячеек и соответственно изменятся адреса в некоторых формулах .
Копирование формул
В электронных таблицах часто требуется проводить операции не просто над двумя переменными
(ячейками), но и над массивами (столбцами или строками) ячеек. Т.е. все формулы результирующего
массива аналогичны и отличаются друг от друга только адресом строк или столбцов.
От проведения однотипных действий в каждой ячейки строки (или столбца) избавляет следующий
прием копирования формулы:
1. Убедитесь, что активна (выделена курсорной рамкой) именно та ячейка, в которой находится
предназначенная для копирования формула.
2. Не нажимая на кнопки мыши, подведите указатель мыши к нижнему правому углу курсорной
рамки (этот угол специально выделен).
3.
Отыщите положение, при котором указатель мыши превращается в тонкий черный крестик.
4. Нажмите на левую кнопку мыши и, удерживая ее, выделяйте диапазон ниже (при копировании
по строкам) или правее (при копировании по столбцам) до тех пор, пока не выделятся все ячейки, в
которые вы хотите скопировать данную формулу.
5. Отпустите левую кнопку мыши.
Вопрос 23. мастер функций.
Итак, при помощи Excel можно анализировать большие массивы данных, создавать формулы из нескольких простых арифметических
операций – сложения, вычитания, умножения и деления… Но вместо того, чтобы создавать с нуля сложные формулы с различными
замысловатыми комбинациями этих операций, можно воспользоваться функциями Excel.
Функция – это заданная формула, выполняющая определенный тип вычислений. Для того чтобы воспользоваться функцией,
необходимо предоставить ей все необходимые для вычисления величины – аргументы функции. Как и в случае с простыми
функциями, аргументы большинства функций можно ввести тремя способами, а именно:
. Как числовое значение (например, 89 или – 5,76),
. Как координату ячейки (это наиболее распространенный вариант),
. Как диапазон ячеек (например, С3:F3).
Каждая функция должна начинаться со знака равенства (=), в противном случае Excel воспримет ее как текст. После знака равенства
вводится имя функции, а затем вводятся все аргументы, необходимые для вычисления, причем все аргументы заключаются в круглые
скобки.
После того, как введен знак равенства, имя функции и левая круглая скобка можно щелкнуть на ячейке (либо диапазоне ячеек),
содержание которой будет использоваться в качестве первого аргумента функции, а не набирать координаты вручную.
Когда последний аргумент введен, следует набрать правую круглую скобку, чтобы обозначить конец списка аргументов. Затем
необходимо щелкнуть на кнопке ВВОД в строке формул, или нажать , или клавишу управления курсором – и функция будет вставлена
в ячейку, куда Excel занесет результат вычислений.
3. Работа с мастером функций
Безусловно, функцию можно ввести, набрав ее прямо в ячейке. Однако
Excel предоставляет на стандартной панели инструментов кнопку Вставка функции. В открывшемся диалоговом окне (см. рис.2)
Мастер функций – шаг 1 указывается нужная функция, затем Excel выводит диалоговое окно Аргументы функции, в котором
необходимо ввести аргументы функции (рис. 3).
Вернемся вновь к первому диалоговому окну, рис. 2, здесь содержится три списка: Поиск функции, Категория и Функция. Причем
Excel автоматически выбирает категорию функций 10 недавно использовавшихся, а в списке Функция отображает функции, к
которым пользователь чаще всего обращается.
Если необходимой функции нет в списке, то необходимо выбрать соответствующую категорию из списка, а именно:
. 10 недавно использовавшихся,
. полный алфавитный перечень,
. финансовые,
. дата и время,
. математические,
. статистические,
. ссылки и массивы,
. работа с базой данных,
. текстовые,
. логические,
. проверка свойств и значений.
После того, как выбор будет сделан в пользу одной из функций, в нижней части диалогового окна Выбор функций появится описание
выбранной функции и ее аргументов. Итак, когда вы уже окончательно определились с выбором функции необходимо нажать ОК.
Происходящее далее рассмотрим на конкретном примере. Из списка функций мы выберем СУММ и как только мы это сделаем,
программа внесет в ячейку =СУММ(), а в диалоговом окне Аргументы функции появятся поля, куда необходимо вести ее аргументы.
Чтобы выбрать аргументы, поместим точку вставки в поле Число1 и щелкнуть на ячейке электронной таблицы (или перетащить
мышь, выделив нужный диапазон). После этого в текстовом поле Число1 появится адрес ячейки (либо адрес диапазона) и
одновременно в окне справа – числовое значение, введенное в эту ячейку, а также внизу диалогового окна после слова Значение
отразится итоговое значение функции.
В пользователя всегда есть возможность уменьшить диалоговое окно до размера поля Число1 и кнопки максимизации. Для этого
достаточно щелкнуть по кнопке минимизации, находящейся справа от поля. Есть возможность и просто перетащить окно на другое
место.
Если необходимо просуммировать содержимое нескольких ячеек, либо диапазонов, то нужно нажать клавишу или щелкнуть в поле
Число2 чтобы переместить в него курсор (Excel реагирует на это
списка аргументов – появляется текстовое поле Число3). В поле Число2 указываем вторую ячейку (или диапазон).
Когда будут указаны все ячейки или диапазоны для суммирования, щелкаем кнопку ОК, чтобы закрыть диалоговое окно Аргументы
функции и внести
СУММ в текущую ячейку.
Вопрос 24.сортировка данных.
Сортировка данных
Excel позволяет упорядочить данные, приведенные в таблице, в алфавитно-цифровом порядке по
возрастанию или убывания значений. В зависимости от выполняемой работы требуется сортировка
различных данных. Например, при работе со списком товаров желательно отсортировать их по
названиям, при выборе товаров в определенном ценовом диапазоне — в порядке возрастания или
убывания их цены. Числа сортируются от наименьшего отрицательного до наибольшего
положительного числа. При сортировке алфавитно-цифрового текста Excel сравнивает значения
посимвольно слева направо. Например, если ячейка содержит текст « И100», Excel поместит ее
после ячейки, содержащей запись «И1», и перед ячейкой, содержащей запись « ИИ».
Текст, в котором есть числа, сортируется в следующем порядке: 0123456789 (пробел)
!«#$%&()*,./:;?@[\]^_'{|}~ + < = >А ВСDЕFGНIJKLMNОРQRSTUVWXYАБВГДЕЕЖЗИЙКЛ
МНОПРСТУФХЦ Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я. Пустые значения всегда ставятся в конец вне зависимости
от направления сортировки.
Для сортировки строк по возрастанию данных в одном столбце укажите ячейку в сортируемом
списке и нажмите кнопку По возрастанию. По умолчанию в таблице элементы в выделенном поле
сортируются по алфавиту в возрастающем порядке (от А до Я). Числа сортируются от меньшего к
большему. Если объект находится внутри одной строки или столбца, то вместе с данными Excel 2003
сортирует и объекты.
Сведения о сортировке
Можно выполнять сортировку данных по тексту (от А к Я или от Я к А), числам (от наименьших к
наибольшим или от наибольших к наименьшим), а также датам и времени (от старых к новым или от
новых к старым) в нескольких столбцах. Можно также выполнять сортировку по настраиваемым
спискам (таким как состоящий из элементов «Большой», «Средний» и «Маленький») или по
формату, включая цвет ячеек, цвет шрифта, а также по значкам. Большинство сортировок
применяются к столбцам, но возможно также применить сортировку к строкам.
Критерии сортировки сохраняются вместе с книгой, предоставляя возможность повторного
применения сортировки каждый раз при открытии книги в таблице Excel, но не к диапазону ячеек.
Если необходимо сохранить параметры сортировки для периодического повторного применения при
открытии книги, рекомендуется использовать таблицу. Это особенно важно при сортировке по
нескольким столбцам или сортировке, составление которой занимает много времени.
К началу страницы
Сортировка текстовых значений
Выберите столбец с алфавитно-цифровыми данными в диапазоне ячеек или убедитесь, что активная
ячейка находится в столбце таблицы, который содержит алфавитно-цифровые данные.
На вкладке Главная в группе Редактирование выберите пункт Сортировка и фильтр
Выполните одно из следующих действий:
Для сортировки алфавитно-цифровых символов по возрастанию выберите вариант Сортировка от А
до Я.
Для сортировки алфавитно-цифровых символов по убыванию выберите вариант Сортировка от Я до
А.
При необходимости можно воспользоваться сортировкой с учетом регистра.
Как производить сортировку с учетом регистра:
Задача: проверка того, что все данные сохранены в текстовом виде Если столбец, который
подлежит сортировке, содержит числа, сохраненные в числовом формате, и числа, сохраненные в
текстовом формате, необходимо отформатировать все ячейки в виде текста. Если это не будет
сделано, числа, сохраненные в числовом формате, после сортировки окажутся выше чисел,
сохраненных в текстовом формате. Для перевода всех выбранных данных в текстовый формат
нажмите кнопку Форматировать Шрифт Ячейки на вкладке Главная в группе Шрифт, щелкните
вкладку Число, а затем в разделе Числовые форматы выберите пункт Текст.
Задача: удаление всех начальных пробелов Иногда импортируемые из других приложений данные
могут дополняться пробелами перед ними. Удалите начальные пробелы из данных до начала
сортировки.
К началу страницы
Сортировка чисел
Выберите столбец с цифровыми данными в диапазоне ячеек или убедитесь, что активная ячейка
находится в столбце таблицы, который содержит цифровые данные.
На вкладке Главная в группе Редактирование выберите пункт Сортировка и фильтр, а затем
выполните одно из следующих действий:
Для сортировки чисел по возрастанию выберите вариант Сортировка от минимального к
максимальному.
Для сортировки чисел по убыванию выберите вариант Сортировка от максимального к
минимальному.
Задача: проверка того, что все числа сохранены в числовом формате Если результаты отличаются
от ожидаемых, столбец может содержать числа, сохраненные в текстовом формате. Например,
отрицательные числа, импортируемые из некоторых систем бухгалтерского учета, или числа,
содержащие начальный символ ' (апостроф) сохраняются в текстовом виде. Для получения
подробных сведений см. раздел Изменение формата чисел с текстового на числовой.
К началу страницы
Сортировка значений даты и времени
Выберите столбец с датами и временем в диапазоне ячеек или убедитесь, что активная ячейка
находится в столбце таблицы, который содержит значения даты и времени.
Выберите столбец со значениями даты и времени в диапазоне ячеек или таблице.
На вкладке Главная в группе Редактирование выберите пункт Сортировка и фильтр, а затем
выполните одно из следующих действий:
Для сортировки от самого раннего значения даты или времени к самому позднему выберите вариант
Сортировка от старых к новым.
Для сортировки от самого позднего значения даты или времени к самому раннему выберите вариант
Сортировка от новых к старым.
Задача: проверка того, что все данные о значениях даты и времени сохранены в формате даты и
времени Если результаты отличаются от ожидаемых, столбец может содержать данные о
значениях даты и времени, сохраненные в текстовом формате, а не в формате даты и времени. Чтобы
в Excel были правильно отсортированы значения даты и времени, все значения даты и времени в
столбцах должны быть сохранены в виде последовательного числа с информацией о дате или
времени. Если в Excel значение не будет опознано, как значение даты или времени, оно будет
сохранено в виде текста.
Сортировку можно осуществлять по нескольким столбцам или строкам для группировки данных с
одинаковыми значениями в одном столбце или строке и последующего осуществления сортировки
другого столбца или строки в этих группах с одинаковыми значениями. Например, если взять
столбцы «Отдел» и «Сотрудник», сначала можно отсортировать строки по столбцу «Отдел» (для
группировки всех сотрудников одного отдела), а затем по имени (для расположения имен
сотрудников в каждом отделе в алфавитном порядке). Можно одновременно осуществлять
сортировку по 64 столбцам.
Примечание. Для лучшего результата сортируемый диапазон должен включать заголовки
столбцов.
Выберите диапазон ячеек в двух или более столбцах или убедитесь, что активная ячейка находится в
таблице с двумя или более столбцами.
На вкладке Начальная страница в группе Редактирование выберите команду Сортировка и
фильтрация, а затем выберите в списке пункт Специальная сортировка.
Отобразится диалоговое окно Сортировка.
В группе Столбец в поле Сортировать по выберите первый столбец, который необходимо
отсортировать.
В поле Сортировка выберите тип сортировки. Выполните одно из следующих действий:
Для сортировки по текстовым, числовым значениям или значениям даты и времени выберите
вариант Значения.
Для сортировки по типам форматирования выберите вариант Цвет ячейки, Цвет шрифта или Значок
ячейки.
В разделе Порядок выберите последовательность, в которой необходимо осуществлять сортировку.
Выполните одно из следующих действий:
Для текстовых значений выберите вариант От А до Я или От Я до А.
Для числовых значений выберите вариант По возрастанию или По убыванию.
Для сортировки по датам и времени выберите вариант От старых к новым или От новых к старым.
Для сортировки на основе пользовательских списков выберите вариант Настраиваемый список.
Для добавления к сортировке следующего столбца нажмите кнопку Добавить уровень, а затем
повторите шаги с третьего по пятый.
Для копирования сортируемого столбца выберите его, а затем нажмите кнопку Копировать уровень.
Для удаления сортируемого столбца выберите его, а затем нажмите кнопку Удалить уровень.
Примечание. В списке необходимо оставить хотя бы одну запись.
Для изменения порядка сортировки столбцов выберите запись, а затем нажмите стрелку Вверх или
Вниз для изменения порядка.
Записи в верхней части списка будут сортироваться раньше записей, расположенных в нижней части.
Вопрос 25. фильтрация данных. Автофильтр.
Фильтр — это быстрый и легкий способ поиска подмножества данных и работы с ними в списке. В
отфильтрованном списке отображаются только строки, отвечающие условиям, заданным для
столбца. В Microsoft Excel доступны две команды для
фильтрации списков:
Автофильтр, включая фильтр по выделенному, для простых условий отбора;
Расширенный фильтр для более сложных условий отбора.
В отличие от сортировки, фильтр не меняет порядок записей в списке. При фильтрации временно
скрываются строки, которые не требуется отображать.
Строки, отобранные при фильтрации в Microsoft Excel, можно редактировать, форматировать,
создавать на их основе диаграммы, выводить их на печать, не изменяя порядок строк и не перемещая
их.
Фильтрация (выборка) данных в таблице позволяет отображать только те строки, содержимое ячеек
которых отвечает заданному условию или нескольким условиям. В отличие от сортировки данные
при фильтрации не переупорядочиваются, а лишь скрываются те записи, которые не отвечают
заданным критериям выборки.
Для использования автофильтра нужно:
установить курсор внутри таблицы;
выбрать команду Данные - Фильтр - Автофильтр;
раскрыть список столбца, по которому будет производиться выборка;
выбрать значение или условие и задать критерий выборки в диалоговом окне Пользовательский
автофильтр.
Для восстановления всех строк исходной таблицы нужно выбрать строку все в раскрывающемся
списке фильтра или выбрать команду Данные - Фильтр - Отобразить все.
Для отмены режима фильтрации нужно установить курсор внутри таблицы и повторно выбрать
команду меню Данные - Фильтр - Автофильтр (снять флажок).
По команде Автофильтр в ячейках, содержащих заголовки полей появляются раскрывающие кнопки. Щелчок на
такой кнопке открывает доступ к списку вариантов фильтрации. Варианты фильтрации записываются обычно с
помощью простых или составных условий. Составные условия формируются с помощью логических выражений
и логических операции И или ИЛИ. Записи, не удовлетворяющие условию фильтрации, не отображаются.
Вопрос 26. фильтрация данных. Расширенный фильтр.
Иногда вам потребуется работать с подмножеством данных. Например, вы могли бы выделить часть списка данных и
передать его пользователю, которому не нужен полный список, или вам потребуется получить отфильтрованное
представление данных, чтобы создать отчет, не включающий ненужную информацию. Можно фильтровать данные,
переносить их на другой рабочий лист, в другую рабочую книгу или вообще в другое приложение. На некотором этапе
работы, возможно, вы сочтете необходимым удалить ненужные более записи из базы данных. Это также можно сделать
путем фильтрации и выделения данных из общего списка.
Команда Данные > Фильтр > Отобразить все позволяет отобразить все записи. Чтобы отменить использование
автофильтра, надо повторно дать команду Данные > Фильтр > Автофильтр.
Чтобы создать произвольный фильтр, следует в раскрывшемся списке выбрать пункт Другие. Диалоговое окно
Расширенный фильтр позволяет задать более сложное условие фильтрации по данному полю.
С помощью диалогового окна Расширенный фильтр можно установить критерий сравнения, а также создать критерии И
или ИЛИ. Например, можно заказать поиск в базе данных сведений обо всех служащих, идентификационные номера
которых меньше числа 650. А с помощью критерия И можно отфильтровать всех служащих, идентификационные номера
которых меньше числа 650 и которые работают в бухгалтерии. Используя критерий или, можно найти всех служащих,
идентификационные номера которых больше числа 660, либо служащих, которые проработали в компании более 10 лет.
Фильтры позволяют отобразить пять типов критериев
• Отобразить все. Отображаются все записи в поле
• Расширенный фильтр. Открывается диалоговое окно Расширенный фильтр, позволяющее создать критерии с
использованием И либо ИЛИ.
• Точные значения. Отображаются только те записи, которые содержат точные значения в заданных полях.
• Пустые. Отображаются все записи с пустыми полями.
• Непустые. Отображаются все записи с непустыми полями.
При использовании Расширенного фильтра необходимо сначала определить (создать) три области
· интервал списка - область базы данных, которая подлежит фильтрации;
· интервал критериев - область, где задаются критерии фильтрации;
Чтобы зарезервировать место для критерия сравнения, в верхнюю часть таблицы можно вставить несколько строк
(критерий можно задать в произвольных ячейках, но если расположить его рядом с таблицей, будет намного наглядней).
Критерий может состоять из нескольких столбцов, каждый из которых должен иметь заголовок из первой строки
таблицы (имя поля). Используемые в критерии заголовки в точности должны соответствовать заголовкам таблицы.
Чтобы не ошибиться, можно просто скопировать названия заголовков (полей) из таблицы в критерий. Под каждым
именем поля, которое используется для фильтрации, должно стоять условие, которое определяет критерии фильтрации.
· интервал извлечения - область, в которой будут появляться результаты фильтрации.
Имена полей во всех интервалах должны точно совпадать.
Для выполнения действий по фильтрации необходимо воспользоваться командами меню Данные, Фильтр, Расширенный
фильтр. В диалоговом окне надо указать координаты интервалов.
Если необходимо получить результаты фильтрации в интервале извлечения, нужно выбрать Копировать на
другое место и указать интервал извлечения.
Вопрос 27. формирование итогов в электронной таблице. Сводные таблицы.
Сводные(объединенные) таблицы - это таблицы, в которых данные группируются по различным
критериям, что позволяет сэкономить силы и время, необходимые для задания формул и функций,
анализирующих данные. Причина такой экономии состоит в том, что модуль сводных таблиц
располагает встроенными функциями для основных видов вычислений и оценки данных.
Сводная таблица является специальным типом таблицы, которая суммирует информацию из
конкретных полей списка или базы данных. При создании сводной таблицы с помощью мастера вы
можете задать нужные поля, организацию таблицы ( ее макет ) и тип выполняемых вычислений.
После построения таблицы можно изменить ее расположение для просмотра данных под другим
углом зрения. Именно возможность изменения ориентации таблицы, например транспонирование
заголовков столбцов в заголовки строк и наоборот, дала сводной таблице ее название и делает ее
мощным аналитическим инструментом.
Сводная таблица - это так же еще один инструмент обработки больших списков ( баз данных ).
Поскольку в этом случае сразу подводятся итоги, выполняется сортировка и фильтрация списков, то
сводная таблица является более мощным инструментом обработки данных, который в EXCEL
называется мастер сводных таблиц.
Создание сводной таблицы
При создании сводной таблицы можно использовать один из четырех типов источников данных:
список Excel;
внешний источник данных, доступный через Microsoft Query;
несколько диапазонов консолидации ( отдельных списков Excel );
другую сводную таблицу.
Запуск мастера сводных таблиц
Чтобы приступить к созданию сводной таблицы, выберите в меню Данные команду Сводная
таблица. Excel запустит мастер сводных таблиц , который будет сопровождать нас в процессе
создания таблицы , включающем в себя следующие шаги:
Задание типа источника данных.
Указание местонахождения исходных данных или получение их из внешнего источника с помощью
Microsoft Query.
Задание макета таблицы и выбор итоговой функции.
Указание места для размещения таблицы.
Шаг 1 : задание типа источника данных
При установке переключателя Во внешнем источнике данных первого окна диалога мастера сводных
таблиц появится изображение ЭВМ , передающей данные на терминал.
Шаг 2 : указание местонахождения исходных данных
После задания типа источника данных нужно нажать кнопку Далее. Мастер сводных таблиц откроет
свое второе окно диалога , предлагающее указать место , где находятся исходные данные. Если
источником данных является список Excel и перед выбором команды Сводная таблица выделена
только одна ячейка в этом списке , то мастер сводных таблиц правильно заполнит это окно диалога.
Если исходный список находится в неоткрытой книге Excel , нужно нажать кнопку Обзор в этом
окне диалога. После нахождения нужного файла надо ввести имя или ссылку на диапазон , где
находится список.
Шаг 3 : задание макета таблицы
После задания исходных данных нужно нажать кнопку Далее , чтобы перейти в окно диалога.
В этом окне диалога мы можем сформировать макет ( структуру ) сводной таблицы и указать , какая
информация должна отображаться в теле таблицы. Точнее говоря , речь идет только о начальном
макете сводной таблицы , поскольку после создания таблицы ее можно реорганизовать в любое
время.
В центре этого окна находится диаграмма макета , на которой показаны три оси таблицы ( строк ,
столбцов и страниц ) и область данных. В правой части окна диалога отображаются кнопки для
каждого поля источника данных. Чтобы задать структуру таблицы , необходимо просто перетащить
эти кнопки в различные области диаграммы макета. Если нужно удалить поле из сводной таблицы ,
следует перетащить его кнопку за пределы этой диаграммы.
По умолчанию мастер сводных таблиц применяет функцию Сумма к числовым значениям в области
данных и использует функцию Кол-во значений для нечисловых значений. Чтобы использовать
другую итоговую функцию , например Среднее или Максимум , надо дважды щелкнуть на заголовке
поля после его перетаскивания в область данных и затем в окне диалога Вычисление поля сводной
таблицы выбрать необходимую функцию. Можно использовать следующие функции :
СУММ ( ) - сумма ;
СЧЕТ ( ) - количество значений ;
СРЗНАЧ ( ) - среднее ;
МАКС ( ) - максимум
МИН ( ) - минимум ;
ПРОИЗВЕД ( ) - произведение;
СТАНДОТКЛОН ( ) - несмещенное отклонение;
СТАНДОТКЛОНП ( ) - смещенное отклонение;
ДИСП ( ) - несмещенная дисперсия;
ДИСПР ( ) - смещенная дисперсия.
Шаг 4 : указание места для размещения таблицы
В окне диалога , укажем место , где будет располагаться сводная таблица.
Чтобы поместить таблицу на новом рабочем листе , установим переключатель Новый лист. В
противном случае установим переключатель Существующий лист и введем имя диапазона на
ссылку.
После нажатия кнопки Готово Excel почти без промедления создает сводную таблицу. Если таблица
основана на внешних данных , Excel сначала выполнит запрос , а затем построит сводную таблицу.
Когда выделение находится в пределах сводной таблицы , то по умолчанию Excel выводит на экран
панель инструментов Сводные таблицы. Если мы не видим этой панели инструментов , в меню
Сервис выбираем команду Настройка и затем устанавливаем флажок Сводные таблицы.
Excel также позволяет нам воспользоваться некоторыми специализированными средствами которые
находятся на панели инструментов сводной таблицы.
Таблица
Таблица. Сводная ведомость зарплаты за полугодие
2. Реорганизация сводной таблицы
Чтобы реорганизовать сводную таблицу, необходимо просто перетащить один или несколько
заголовков полей. Например , чтобы переместить поле с оси столбцов на ось строк , достаточно
перетащить его заголовок из области столбцов в область строк. Кроме транспортирования строк и
столбцов можно также изменять порядок отображения полей по оси столбцов или строк сводной
таблицы.
Сортировка элементов
Microsoft Excel предлагает новое средство , названное автосортировкой, которое предоставляет
большой контроль над сортировкой данных в сводных таблицах. Автосортировка позволяет
упорядочить элементы полей на основе соответствующих значений данных.
По умолчанию автосортировка выключена для всех полей сводной таблицы , и для упорядочивания
элементов полей можно использовать привычную команду Сортировка из меню Данные или кнопки
Сортировка по возрастанию и Сортировка по убыванию на стандартной панели инструментов. Если
автосортировка включена, то для этой цели используется окно диалога сводной таблицы.
А) Сортировка элементов поля с помощью значений данных
Чтобы отсортировать элементы поля с помощью соответствующих значений данных , надо
выполнить следующие действия:
Выделить любой элемент поля или кнопку поля , которое необходимо отсортировать.
Нажать кнопку Поле сводной таблицы на панели инструментов Сводные таблицы ( или выбрать
команду Поле в меню Сводная таблица ).
Нажать кнопку Далее.
Эти шаги приведут в окно диалога Дополнительные параметры поля сводной таблицы.
Б) Сортировка элементов поля по заголовкам
Если автосортировка поля отключена, то можно использовать обычные команды сортировки Excel
до упорядочивания элементов этого поля по их заголовкам.
Но если для интересующего поля отключена автосортировка , то в таком случае необходимо открыть
окно диалога Дополнительные параметры поля сводной таблицы для этого поля с помощью
процедуры , «Сортировка элементов поля с помощью значений данных».
Затем выполним одну из приведенных ниже инструкций:
В секции Параметры сортировки этого окна диалога установим переключатель Вручную. Дважды
нажмем кнопку ОК , чтобы вернуться в сводную таблицу , и за тем используем обычные команды
сортировки Excel.
В секции Параметры сортировки установим переключатель По возрастанию или По убыванию в
зависимости от требуемого порядка сортировки. Затем в раскрывшемся списке С помощью поля
выберем имя сортируемого поля.
В) Использование нестандартного порядка сортировки
Если сортировка по возрастанию или по убыванию не устраивает , можно задать пользовательский
порядок сортировки с помощью вкладки Списки окна диалога Параметры. Пользовательский
порядок сортировки можно задать с помощью простой замены заголовков элементов поля.
Когда вместо одного заголовка элемента вводится имя другого существующего заголовка элемента ,
то Excel рассматривает это действие как команду перестановки двух заголовков. Нестандартный
порядок сортировки сохраняется при обновлении и реорганизации сводной таблицы.
3. Группировка данных
Мастер сводных таблиц автоматически группирует элементы внутреннего поля для каждого
заголовка внешнего поля и , если требуется , создает промежуточные итоги для каждого элемента
внутреннего поля. Но иногда удобнее группировать элементы иным способом , например , собрать
месячные элементы в квартальные группы или множество чисел в большие числовые категории.
Excel предлагает несколько вариантов группировки элементов.
А) Группировка числовых элементов
Чтобы сравнить числовые элементы поля выделим любой элемент поля и нажмем кнопку
Группировать на панели инструментов Сводные таблицы.
В окне диалога Группировать введем необходимые значения в поля Начальная с , По и С шагом .
Б) Группировка элементов по временным диапазонам
Чтобы сгруппировать элементы поля по временным диапазонам , выделим любой элемент в поле
Дата , нажмем кнопку Группировать на панели инструментов Сводные таблицы и заполним окно
диалога.
Excel обеспечивает достаточную гибкость при группировке элементов поля дат. В списке С шагом
окна диалога Группирование можно задать временной интервал от секунды до года. Если
стандартных интервалов не достаточно , можно указать любое количество дней . Кроме того , можно
создать две и более группировок одновременно , выделив несколько элементов в списке С шагом .
В) Использование общих и промежуточных итогов
По умолчанию Excel генерирует общие итоги для всех внешних полей сводной таблицы и
промежуточные итоги для всех внутренних полей за исключением самого внутреннего поля. Можно
как удалить создаваемые по умолчанию итоги , так и сгенерировать промежуточные итоги для
самых внутренних полей.
Общие итоги
При использовании нескольких полей данных мастер сводных таблиц генерирует отдельные общие
итоги для каждого из этих полей. Общие итоги всегда используют ту же функцию , что и поле
данных , для которых они вычисляются.
Например , если таблица использует функцию Сумм , то эта же функция используется и для
вычисления общих итогов. Если бы вместо функции Сумма использовалась функция Среднее , то
вместо «общих сумм» мы получим « общее среднее».
Чтобы создать сводную таблицу без общих итогов, в окне диалога Мастер сводных таблиц - шаг 4 из
4 нажмем кнопку Параметры. Затем снимем флажки Общая сумма по столбцам и /или Общая сумма
по строкам. Если нужно удалить общие итоги из существующей сводной таблицы , выберем команду
Параметры в меню Сводная таблица на панели инструментов Сводные таблицы. Затем снимем
флажки Общая сумма по столбцам и / или Общая сумма по строкам.
Промежуточные итоги
По умолчанию Excel создает промежуточные итоги для всех полей, помещенных в область столбцов
и строк сводной таблицы , за исключением самых внутренних полей.
Как и в случае общих итогов , Excel генерирует одну строку промежуточных итогов для каждого
поля данных сводной таблицы , и по умолчанию промежуточные итоги создаются с помощью той же
функции , которая используется для вычисления поля данных.
Но в случае промежуточных итогов можно изменить используемую по умолчанию итоговую
функцию и даже применить несколько итоговых функций. Можно так же отменить создание
промежуточных итогов для определенных полей.
Чтобы изменить используемую по умолчанию итоговую функцию или применить несколько
функций , выполним следующие действия:
Дважды щелкнем на заголовке поле. Вместо этого можно выделить заголовок поля и нажать кнопку
Поле сводной таблицы на панели инструментов Сводные таблицы.
В окне диалога Вычисление поля сводной таблицы выберем одну или несколько функций и нажмем
кнопку ОК.
Чтобы удалить промежуточные итоги для поля, проделаем следующее:
1. Дважды щелкнем на заголовке поле. Также можно выделить заголовок поле и нажать кнопку Поле
сводной таблицы на панели инструментов Сводные таблицы.
2. В окне диалога Вычисление поля сводной таблицы установим переключатель Промежуточные
итоги в положении Нет и нажмем кнопку ОК.
Но если позднее мы снова решим вывести в таблице промежуточные итоги , то сделаем так:
Дважды щелкнем на заголовке поле. Кроме того , можно выделить заголовок поле и нажать кнопку
Поле сводной таблицы на панели инструментов Сводные таблицы.
В окне диалога Вычисление поля сводной таблицы установим переключатель Промежуточные итоги в
положение Автоматические и нажмем кнопку ОК.
Вопрос 28. консолидация данных.
В Excel данные, используемые для обработки и анализа, могут размещаться в разных ячейках и диапазонах ячеек одного листа, на нескольких
листах одной книги и даже в различных книгах. При этом с помощью консолидации и связывания объектов процесс получения и отображения
результатов обработки данных можно существенно упростить.
Консолидация объектов – это процесс объединения данных из разных источников в виде итоговых значений, размещаемых в диапазоне
назначения.
Объектом консолидации или источником консолидируемых данных могут быть отдельные ячейки и диапазоны ячеек, размещенные на одном
или нескольких листах, в одной или разных книгах. Если объектом консолидации являются данные, размещенные на одном рабочем листе, на
нескольких листах одной книги или в разных книгах, то говорят о консолидации данных, листов и книг соответственно.
Консолидация листов и книг используется для обработки данных, поступающих, например, из различных отделений одной компании.
Возможны следующие виды консолидации:
- по физическому расположению (п.1.2);
- по заголовкам строк и столбцов (п.1.3);
- с использованием ссылок (п.1.4);
- ручная консолидация (п.1.5).
Между исходными и консолидированными данными, а также между ячейками и диапазонами ячеек, диапазонами ячеек и графическими
объектами, в том числе и рисунками, может быть установлена связь, позволяющая мгновенно обновлять данные после изменения исходных
значений.
Связь объектов часто используется для распределения большого объема информации по различным рабочим книгам или листам, которые по
отдельности подвергаются проверке, а затем объединяются в виде единой информационной системы.
Процесс консолидации предполагает обязательное указание
- диапазона назначения;
- источников данных;
- способа консолидации;
- наличия связи между объектами консолидации;
- типа (функции) консолидации.
Последние четыре действия выполняются с помощью диалогового окна Консолидация, которое вызывается по команде Данные –
Консолидация
Диапазон назначения указывается с помощью выделения на рабочем:
- отдельной ячейки;
- строки ячеек;
- столбца ячеек;
- диапазона ячеек, куда необходимо поместить обобщенные данные.
Заполнение его осуществляется по правилам, представленным в табл.1.
Заполнение диапазона назначения
Выделение
Результат
Ячейка
Заполняются все ячейки, необходимые для всех консолидируемых категорий (элементов) исходных данных
Строка ячеек
Заполняются ячейки вниз от выделения. Ширина области назначения в точности совпадает с шириной выделения
Столбец ячеек
Заполняются ячейки вправо от выделения. Высота области назначения в точности совпадает с высотой выделения
Диапазон ячеек
Консолидируется ровно столько категорий, сколько поместится в выделенном диапазоне. Если диапазон недостаточен, появится
соответствующее сообщение
Источники данных представляют собой диапазоны ячеек. Число диапазонов может достигать 255. Источники данных не обязаны быть
открыты во время консолидации. Исходные области обрабатываемых данных задаются либо трехмерными формулами непосредственно в
ячейках диапазона назначения, либо в поле Ссылка диалогового окна Консолидация (рис.1). Источники данных могут находиться на том же
листе, что и таблица консолидации, на других листах той же книги, в других книгах или в файлах Lotus 1-2-3.
Для указания источников данных могут быть использованы два способа:
- выделение исходного диапазона с помощью мыши;
- ввод ссылки на диапазон с клавиатуры.
Выделение исходного диапазона с помощью мыши осуществляется стандартными приемами.
Консолидация данных по физическому расположению
Консолидация по расположению ячеек возможна, если данные одного типа на всех листах расположены в одних и тех же позициях
относительно исходных диапазонов. Сами диапазоны при этом могут располагаться по-разному. Данные в диапазоне назначения будут
расположены так же, как и в диапазонах-источниках.
Консолидация по заголовкам строк и столбцов
Этот метод консолидации позволяет консолидировать исходные данные, содержащие наряду с полями, общими для всех диапазонов, какиелибо уникальные поля. Порядок расположения полей не имеет значения. Сопоставление информации осуществляется по заголовкам строк и
столбцов.
Ручная консолидация рабочих листов
Если в исходных диапазонах данные расположены одинаково, можно для подведения итогов воспользоваться командой Правка,
Специальная вставка. Эта команда позволяет производить суммирование (и другие арифметические операции) копируемых данных с
уже имеющимися данными в диапазоне.
Вопрос 29. построение диаграмм с помощью мастера диаграмм.
Диаграммы - это графический способ представления числовых данных, находящихся на листе, удобный для анализа и сравнения.
Для создания диаграммы необходимо определить, какие данные на листе будут использованы.
Область данных диаграммы - это выделенная область ячеек на листе, значения которых используются для построения диаграммы. Она
может содержать данные вместе с заголовками (метками) строк и столбцов. Метки строк и столбцов используются соответственно для
определения оси X и наименований групп данных, так называемой легенды.
Область числовых данных - это ячейки, которые содержат числовые данные. Последовательность однотипных данных определяется
как ряд. Ряды данных могут быть заданы по строкам или по столбцам. В зависимости от выбранного метода определения рядов
меняются метки по оси X.
Категории оси X - это область, содержащая имена, которые представляют собой метки, помещаемые вдоль оси X (горизонтальной
оси) диаграммы. В круговой (pie) диаграмме категории оси X используются для обозначения сегментов круга.
Легенда - это область, содержащая имена, которые используются для обозначения отображаемых элементов указанных категорий
данных.
Часто именно прямоугольная область листа используется для создания диаграммы. В этом случае достаточно выделить эту область,
чтобы сгенерировать диаграмму.
Иногда необходимо исключить некоторые части листа перед созданием диаграммы, потому что они пустые или содержат данные,
которые должны отсутствовать на диаграмме. Простейший путь исключить ячейки, которые не должны отображаться на диаграмме, это нажать клавишу Ctrl при выделении несмежных областей ячеек.
Excel строит диаграмму (рис. 107) в соответствии с выделенными пользователем областями данных
Диаграммы создаются с использованием Мастера диаграмм при последовательном заполнении полей предлагаемых диалоговых окон.
Мастер диаграмм может быть запущен с помощью команды Вставка, Диаграмма или с помощью выбора кнопки Мастер диаграмм на панели инструментов Стандартная.
Мастер -диаграмм создает диаграмму последовательно шаг за шагом.
1. Выделите область, по данным которой необходимо создать диаграмму.
2. Щелкните кнопку Мастер диаграмм, появится окно Мастер диаграмм (рис. 108).
3. Выберите Тип и Вид диаграммы.
На закладке Стандартные представлены основные типы диаграмм. Каждый тип имеет несколько различных видов. Щелкнув мышью
нужный тип диаграммы, в окне Вид можно подобрать конкретный вид представления данных.
4. Выберите Далее. Появится диалоговое окно Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы (рис. 109).
5. Убедитесь, что необходимая информация о диапазоне данных указана правильно. Поле Диапазон показывает область данных для
отображения на диаграмме.
Переключатель Ряды используется для определения способа отображения данных на диаграмме (легенда и метки оси X).
6. Выберите Далее. Появится диалоговое окно Мастер диаграмм (шаг 3 из 4): параметры диаграммы
7. Укажите необходимые параметры диаграммы.
Поле Название диаграммы используется для ввода заголовка, который появится вверху диаграммы.
Поля Ось X (категории) и Ось Y (значений) используются для ввода заголовков, которые будут показаны в соответствующих частях
диаграммы.
8. Выберите Далее.
Появится диалоговое окно Мастер диаграмм (шаг 4 из 4): размещение диаграммы.
9. Выберите необходимый вариант Поместить диаграмму на листе.
В поле Поместить диаграмму на листе задается размещение диаграммы на отдельном или на имеющемся листе.
10. Выберите Готово после завершения. На листе появится созданная диаграмма.
Вопрос 30. форматирование построенной диаграммы.
Форматирование типов диаграмм
|ППП Excel 97 обеспечивает удобный режим работы для «подбора» наиболее подходящего [типа
диаграммы в целом, для группы рядов или отдельного ряда данных. Изменение типа [диаграммы
можно выполнить для любой построенной диаграммы, как внедренной, так и [отдельного
диаграммного листа. Подобные изменения могут быть осуществлены либо посредством кнопки
«Тип диаграммы» на панели инструментов Диаграмма, либо за счет |перехода к первому этапу
построения диаграмм и выбора команды Тип диаграммы в контекстном меню (см. рис. 3.21).
Форматирование элементов диаграммы
После активизации диаграммы можно выделить любой из ее элементов для корректировки, которая
заключается в удалении либо в изменении свойств компонента путем форматирования.
Существует два пути форматирования компонентов диаграммы:
Указать курсором мыши на любой компонент диаграммы (ряд, ось, подписи, легенду ...), щелкнуть
ее правой кнопкой и в появившемся контекстном меню выполнить команду Формат ...(...=
конкретный компонент).
В окне «Элементы диаграммы» панели инструментов Диаграмма выбрать необходимый компонент и
нажать соседний с окном значок Формат.
Форматирование области диаграммы и области построения диаграммы
Диаграмма окружена областью. Форматирование обеспечивает изменение вида области (цвета фона,
выбор узора, использование рамок вокруг области форматирования) и шрифта (типа, стиля и размера
для размещаемых в области форматирования символов текста).
Диаграмма любого типа расположена в области построения. Выделенную область можно удалить
(ряды данных располагаются в области диаграмм, а область построения является их окружением).
При форматировании области построения изменению так же, как и для области диаграммы,
подлежит лишь ее вид.
Форматирование рядов данных
Диаграмма может содержать несколько рядов данных — групп элементов данных, соответствующих
одному блоку ячеек рабочего листа, не обязательно смежных. Каждый ряд на диаграмме выделяется
цветом и/или узором.
При выделении отдельного ряда в поле имен появляется стандартное обозначение
Форматирование рядов диаграмм осуществляется при помощи диалогового окна «Формат ряда
данных
Существует некоторое отличие в составе вкладок диалогового окна «Формат ряда данных»,
обусловленное типом диаграммы, который воспроизводят данные ряды, а именно плоскими и
объемными диаграммами. Так вкладки Вид, Подписи данных. Порядок рядов, Параметры являются
общими для двухмерных и объемных (трехмерных) диаграмм. При этом для двухмерных диаграмм
добавляются вкладки Ось и У-погрешностщ а для трехмерных — добавляется вкладка Фигура.
На вкладке Вид задаются установки внешнего вида элементов ряда. На вкладке Подписи данных
выполняется настройка типа подписей (отсутствие, значения, категория и т.п.) для элементов ряда.
Вкладка Порядок рядов позволяет задать требуемый порядок следования рядов, осуществить их
перестановку на диаграмме, не изменяя физического местоположения в таблице; в списке рядов
выделяется имя перемещаемого ряда; с помощью кнопок <Вверх>, <Вниз> изменяется его порядок
следования в диаграмме.
Вкладка Параметры позволяет задать важнейшие характеристики диаграмм ((рис. 3.25). Состав
настраиваемых параметров зависит от типа диаграммы;
Параметр Перекрытие (см. рис, 3.24) определяет процент наложения изображений маркеров
элементов данных рядов друг на друга, указывается для групп плоских линейчатых диаграмм и
гистограмм: ,
Параметр Ширина зазора (рис.3.25) устанавливает величину интервала между кластерами (группой
элементов данных различных рядов, отнесенной к одной и тойже категории оси X), изменяется в
пределах от 0 до 500. Доступна для групп линейчатых диаграмм, графиков, гистограмм, объемных
линейчатых диаграмм и объемных гистограмм.
Параметр Соединять значения ряда обеспечивает соединение линией вершин маркеров данных
одного ряда. Применима только к наложенным линейчатым диаграммам и наложенным
гистограммам.
Параметр Разноцветные точки элементов данных задается только для диаграмм, содержащих один
ряд данных. Доступна для групп линейчатых диаграмм, гистограмм, графиков, круговых и
кольцевых диаграмм, радаров У-точечных диаграмм, объемных линейчатых диаграмм, объемных
гистограмм и объемных круговых диаграмм.
Параметр Линии проекции обеспечивает установку перпендикуляров, опущенных от каждого
маркера на ось X. Доступна для групп диаграмм с областями и графиков.
На вкладке Ось задается связь ряда данных с основной или вспомогательной осью У диаграммы.
Элементы ряда имеют привязку к двум осям:
Х— порядковый номер элемента или определенная категория;
Y— значение элемента в соответствии с его единицей измерения.
Различные ряды диаграммы могут представлять данные, несопоставимые по масштабу. Поэтому при
построении диаграмм можно привязать определенный ряд к основной или вспомогательной оси Y,
причем к одной оси Y может быть сразу отнесено несколько рядов. Для каждой оси У выполняется
независимая от другой оси У настройка.
На вкладке Y-погрешности определяется тип планок погрешностей для элементов ряда согласно его
статистическим характеристикам.
На вкладке Фигура в качестве визуального представления ряда данных можно выбрать одну из
шести трехмерных фигур: параллелепипед, конус, цилиндр, пирамиду, усеченный конус или
усеченную пирамиду.
Форматирование осей диаграммы
Оси диаграммы предназначены для обрамления области построения диаграммы, нанесения разметки
(шкал), которым соответствуют основные значения элементов данных и категории. Для большинства
диаграмм используются первичные (основные) и вспомогательные оси, что обусловлено типом
диаграммы, величиной (порядком величин) значений элементов данных рядов. В частности,
круговые и кольцевые диаграммы не имеют осей. Радиальные диаграммы имеют отдельные оси
каждого ряда данных. Ориентация ряда относительно оси Y выполняется при форматировании
рядов, по умолчанию все ряды отнесены к основной оси. Ось Х является общей для всех рядов,
независимо от их ориентации относительно оси У.
Объемная диаграмма стоит на основании и окружена стенками, которые можно самостоятельно
форматировать. При форматировании осей активизируется:
вкладка Вид -— выбирается внешнее оформление оси (линии), указывается наличие и расположение
основных и вспомогательных засечек и их меток;
вкладка Шрифт — выбирается вид и размер шрифта меток засечек;
вкладка Шкала — задается масштаб значений элементов данных ряда на оси и разметка оси
(расстояние между засечками и линиями сетки), значение точки пересечения с осью Х (для плоских)
или с основанием (для объемных) диаграмм; выбирается при необходимости логарифмическая
шкала и обратный порядок значений (для оси категорий — изменение порядка следования меток
слева направо, для оси значений — изменение значения от меньшего к большему);
вкладка Число — задается формат меток засечек или самих числовых значений на оси;
вкладка Выравнивание — изменяется ориентация текста меток засечек.
Форматирование сетки
Сетка обеспечивает лучшее изображение числовых данных, зрительно облегчает сопоставление
данных. При выделении сетки в поле имен появляется стандартное название компонента— Сетка.
При форматировании сетки указывается тип линии и шкала разметки (пересечение линий сетки с
осями).
Форматирование легенды
Легенда — специальное окно, содержащее для каждого ряда данных ключ и поле-название ряда.
Ключ легенды повторяет цвет и узор, заданный для элементов данных ряда. Легенда может
создаваться в автоматическом режиме, если при построении диаграммы интервал ячеек включал
названия рядов. Если имена рядов явно не заданы, то легенда использует стандартное имя Ряд
(номер).
При форматировании целого окна легенды задается вид рамки, цвет и узор закраски области
легенды, определяется шрифт, используемый для текста легенды, размещение легенды (внизу,
вверху, слева, справа, в углу).
Область применения диаграмм различных типовТип диаграммы
Область применения
Гистограмма (Column charts)
Показывает изменение данных на протяжении отрезка времени.
Для наглядного сравнения различных величин используются вертикальные столбцы, которые могут
быть объемными и плоскими. Высота столбца пропорциональна значению, представленному в
таблице. Трехмерная гистограмма показывает раскладку значений по категориям и рядам данных.
Ось категорий в гистограмме располагается по горизонтали, ось, значений – по вертикали. Такое
расположение осей подчеркивает характер изменения значений во времени. На объемной
гистограмме. с перспективой сравниваемые значения располагаются в плоскости (вдоль двух осей).
Гистограмма с накоплением позволяет представить отношение отдельных составляющих к их
совокупному значению. Гистограмма может быть нормированной на 100%*.
Линейчатая (Bar chart)
Дает возможность сравнивать значения различных показателей. Внешне
напоминают повернутые на 90 градусов гистограммы. Ось категорий расположена по вертикали, ось
значений – по горизонтали. Это позволяет обратить большее внимание на сравниваемые значения,
чем на время. Может быть построена с накоплением, чтобы показать вклад отдельных элементов в
общую сумму, и нормированной на 100%**.
График (Line chart) Показывает, как меняется один из показателей (Y) при изменении другого
показателя (X) с заданным шагом. Excel позволяет построить объемные графики и ленточные
диаграммы. График с накоплением отображает изменение общей суммы по времени или по
категории.
Круговая диаграмма (Pie chart)
Показывает соотношения между различными 'Частями одного
ряда данных, составляющего в сумме 100%. Обычно используется в докладах и презентациях, когда
необходимо выделить главный элемент и для отображения вклада в процентах каждого источника.
Для облегчения отображения маленьких секторов в основной диаграмме их можно объединить в
один элемент, а затем показать на отдельной диаграмме рядом с основной.
Точечная диаграмма (Scatter chart)Показывает изменение численных значений нескольких рядов
данных (ось Y) через неравные промежутки (ось X), или отображает две группы чисел как один ряд
координат х и у. Располагая данные, поместите значения х в один столбец или одну строку, а
соответствующие значения у в соседние строки или столбцы. Обычно используется для научных
данных.
Диаграмма с областями (Area chart)
Показывает изменения, происходящие с течением времени.
Отличается от графиков тем, что позволяет показать изменение суммы значений всех рядов данных
и вклад каждого ряда.
Кольцевая диаграмма (Doughnut chart) Позволяет показать отношение частей к целому. Может
включать несколько рядов данных. Каждое кольцо кольцевой диаграмме соответствует одному.ряду
данных.
Лепестковая диаграмма (Radar chart)
Вводит для каждой категории собственные оси координат,
расходящиеся лучами из начала координат. Линии соединяют значения, относящиеся к одному ряду.
Позволяет сравнивать совокупные значения нескольких рядов данных. Например, при
сопоставлении количества витаминов в разных соках образец, охватывающий наибольшую площадь,
содержит максимальное количество витаминов.
Поверхность (3-D surface chart) Используется для поиска наилучшего сочетания в двух наборах
данных. Отображает натянутую на точки поверхность, зависящую от двух переменных. Как на
топографической карте, области, относящиеся к одному диапазону значений, выделяются
одинаковым цветом или узором. Диаграмму можно поворачивать и оценивать с разных точек зрения.
Пузырьковая диаграмма (Bubble chart) Отображает на плоскости наборы из трех значений.
Является разновидностью точечной диаграммы. Размер маркера данных показывает значение
третьей переменной. Значения, которые откладываются по оси X, должны располагаться в одной
строке или в одном столбце. Соответствующие значения оси Y и значения, которые определяют
размеры маркеров данных, располагаются в соседних строках или столбцах.
Биржевая диаграмма (Stock chart) Обычно применяется для демонстрации цен на акции. Диаграмму
можно использовать для демонстрации научных данных, например для отображения изменений
температуры. Биржевая диаграмма, которая измеряет объемы, имеет две оси значений: одну для
столбцов, которые измеряют объем, и другую – для цен на акции. Для построения биржевых
диаграмм необходимо расположить данные в правильном порядке.
Цилиндрическая (Cylinder), коническая (Cone) и пирамидальная (Pyramid) диаграммы
Имеют вид гистограммы со
столбцами цилиндрической, конической и пирамидальной формы. Позволяют существенно улучшить внешний вид и
наглядность объемной диаграммы.
Вопрос 31.файловая модель данных. Структура данных файловой модели. Понятие ключа.
Модель данных – это набор принципов, определяющих организацию логической структуры
хранения данных в компьютере, т.е. это правила взаимосвязи основных типов структур данных и
операции над ними. Для размещения одной и той же информации могут быть использованы
различные структуры и модели данных. Их выбор возлагается на пользователя, проектирующего
базу данных. Он зависит от многих факторов: от программного обеспечения, от сложности задач, от
объема информации.
айловая модель данных (плоский файл) характеризуется совокупностью не связанных между собой
файлов (независимых друг от друга), состоящих из однотипных записей с линейной (одноуровневой)
структурой.
Основными типами структур данных файловой модели являются поле, запись, файл.
Поле – это элементарный компонент данных, который соответствует отдельной, неделимой единице
информации - реквизиту.
Запись – это совокупность полей, соответствующих логически связанным реквизитам.
Файл – это множество одинаковых по структуре записей со значениями в отдельных полях.
Структура записи файла – линейная, т.е. поля имеют единственное значение. Каждая запись
идентифицируется ключом записи.
Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий
установить связь с записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и
вторичные или внешние.
Первичный ключ записи – это одно или несколько полей, однозначно идентифицирующих запись.
Если ключ состоит из одного поля, он называется простым, если из нескольких – составным ключом.
Вторичным ключом называется одно или несколько полей, значения которых могут повторяться для
нескольких записей. По значению первичного ключа может быть найдена одна единственная запись.
Значения вторичного ключа определяют, как правило, группу записей. Вторичные ключи
используются в операциях поиска записей, т.е. при создании запросов.
Средством эффективного доступа по ключу к записям файла является индексирование . При
индексировании создается дополнительный индексный файл, который содержит в упорядоченном
виде все значения ключа файла данных. Для каждого значения ключа в индексном файле существует
указатель на соответствующую запись исходного файла данных. При наличии индексного файла,
размеры которого меньше основного файла, по заданному ключу быстро отыскивается запись.
Описание организации данных файловой модели осуществляется следующим образом:
каждому файлу присваивается уникальное имя;
дается описание структуры его записей, т.е. перечень наименований полей, формат полей, их порядок внутри записи и
признак ключа.
Вопрос 32. сетевые и иерархические модели данных. Структура данных.
Более сложными моделями данных внутриманшнной сферы (по сравнению с файловой) являются
сетевые и иерархические модели, которые поддерживаются в системе управления базами данных
(СУБД) соответствующего типа. Тип модели данных, поддерживаемой СУБД на машинном
носителе, является одним из важнейших признаков классификации СУБД.
Сетевая или иерархическая модель данных представляет соответствующий метод логической
организации базы данных в СУБД. Такая модель является совокупностью взаимосвязанных
объектов. Связь двух объектов отражает их подчиненность. Объектом в сетевой или иерархической
модели является основной тип структур данных из тех, которые поддерживаются СУБД. В
различных СУБД этот тип структур данных может по-разному быть определен и назван (тип записи,
файл, сегмент).
К типовым структурам данных относятся: элемент данных, агрегат данных, запись, база данных и т.
д.
Элемент данных -- это минимальная именованная структурная единица данных (аналог поля в
файловых системах).
Агрегат данных -- это именованное подмножество элементов данных или других агрегатов внутри
записи. В агрегатах допускается множественный элемент, который содержит несколько значений
элемента в одном экземпляре агрегата. Запись в общем случае является составным агрегатом,
который не входит в состав других агрегатов. Она характеризуется структурой взаимосвязей ее
элементов и агрегатов. Таким образом, структура записи может иметь иерархический характер. Все
множество экземпляров записи одинаковой структуры образует тип записи. Запись конкретного типа
является объектом в модели данных.
Модель данных может включать несколько типов записей (объектов). Между объектами модели
данных устанавливаются связи. Совокупность взаимосвязанных конкретных объектов модели для
некоторой предметной области образует базу данных.
Связи между двумя типами записей (объектами модели) определяются групповыми отношениями
между их экземплярами. Групповое отношение (набор) -- это строго иерархическое отношение
между записями двух типов: главной записью набора и подчиненными записями набора.
В строго иерархических моделях, как правило, любой объект (запись, сегмент) может подчиняться
только одному объекту вышестоящего уровня. В сетевых -- любой объект (запись, файл) может быть
подчинен нескольким объектам.
В иерархических моделях непосредственный доступ по ключу, как правило, возможен только к
объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим объектам доступ
осуществляется по связям от объекта на вершине модели. В сетевых моделях непосредственный
доступ по ключу может обеспечиваться к любому объекту независимо от уровня, на котором он
находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой точки доступа.
Структура объекта (записи, файла) в сетевых моделях чаще бывает линейной и реже имеет
иерархическую структуру. Структуры данных более низкого уровня также могут иметь свою
специфику и названия. Например, атрибут -- аналог элемента данных. Объект линейной структуры
состоит только из простых и ключевых атрибутов. Структура объекта (записи, сегмента) в
иерархических моделях может быть иерархической или линейной.
Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются более универсальным средством
отображения во внутримашинной сфере структуры информации для разных предметных областей.
Взаимосвязи данных большинства предметных областей имеют сетевой характер, что ограничивает
использование СУБД с иерархической моделью данных. Сетевые модели позволяют отображать
также иерархические взаимосвязи данных. Достоинством сетевых моделей является отсутствие
дублирования данных в различных элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми
моделями является удобной для пользователя, так как доступ к данным практически не имеет
ограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня. Допустимы всевозможные
запросы.
етевая модель
Сетевая модель относится к ранним моделям данных. Сейчас информации об этой модели данных
почти не встретишь, даже такой специалист как К. Дейт при переиздании своей классической
книги «Введение в системы баз данных» исключил вопросы, касающиеся сетевой и иерархической
модели данных (см. [8] и [15]). Впрочем, в последнее время снова заговорили о сетевой модели в
связи с распределенными информационными системами, а также с развитием объектных моделей
данных.
В 1971 группа DTBG (Database Task Group) представила в американский национальный институт
стандартов отчет, который послужил в дальнейшем основой для разработки сетевых систем
управления базами данных. Стандарт сетевой модели впервые был определен в 1975 году
организацией CODASYL (Conference of Data System Languages), которая определила базовые
понятия модели и формальный язык описания.
Сетевая модель данных опирается на математическую теорию направленных графов. Базовыми
элементами сетевой модели являются:
·
Элемент данных – минимальная информационная единица доступная пользователю.
·
Агрегат данных – именованная совокупность элементов данных внутри записи или другого
агрегата. Агрегат бывает двух видов – агрегат типа вектор и агрегат типа повторяющаяся
группа. Например, агрегат <город, улица, дом, квартира>, которому можно присвоить имя Адрес,
является агрегатом типа вектор. Примером, агрегата типа повторяющаяся группа может
служить агрегат <месяц, сумма> с названием Зарплата. Агрегат повторяющаяся группа
характеризуется числом повторений. В данном примере это число повторений равно 12.
·
Запись - совокупность агрегатов или элементов данных, отражающих некоторую сущность
предметной области. Например, записью будет <Фамилия, Зарплата>, где Фамилия – это элемент
данных, а Зарплата – агрегат. Данную запись можно назвать Зарплата сотрудника.
·
Тип записей – эта совокупность подобных записей. Например, в предыдущем случае типом
записи будет совокупность всех записей Зарплата сотрудника, выражающая множество
сотрудников некоторого отдела. Тип записей представляет (моделирует) некоторый класс
реального мира.
·
Набор - именованная двухуровневая иерархическая структура, которая содержит запись
владельца и запись (или записи) членов. Наборы отражают связи «один ко многим» и «один к
одному» между двумя типами записей. На рисунке 2.5 представлен пример набора. Здесь Отдел –
запись–владелец, сотрудник - запись-член. Тип набора определяет связь между двумя типами
записей. Каждый экземпляр типа набора содержит один экземпляр записи владельца и
произвольное количество записей-членов (для связи типа «один ко многим»). Обратите внимание,
как на рисунке 2.5 обозначается связь «один ко многим». Разветвление на конце указывает на
множество экземпляров некоторого объекта. Такой способ обозначения связей мы будем
использовать и далее. Среди всех наборов в сетевой модели допускается существование наборов,
не имеющих владельцев. Такие наборы называются сингулярными. Владельцами сингулярных
наборов формально считается система. Сингулярные наборы предназначены для доступа к
экземплярам отдельных записей.
Рис. 2.5. Набор в сетевой модели данных
Резюмируя выше сказанное, будем говорить, что структура базы данных в сетевой модели
задается типами записей и типами наборов.
Отметим некоторые особенности построения сетевой модели.
·
База данных может состоять из произвольного количества записей и наборов различных
типов.
·
Связь между двумя записями может выражаться произвольным количеством наборов.
·
В любом наборе может быть только один владелец.
·
Тип записи может быть владельцем в одних типах наборов и членом в других типах наборов.
·
Тип записи может не входить ни в какой тип наборов.
Для управления сетевой базой данных используется специальный язык, который можно разбить на
следующие разделы.
·
Язык описания данных в сетевой модели.
o
Описание базы данных (размещение).
o
Описание элементов, агрегатов и записей.
o
Описание наборов.
·
Язык манипулирования данными.
o
Навигационные операции. С помощью операций навигации (группа операций FIND) двигаясь по
связям можно переходить от одной текущей записи к другой. Соответственно операции
модификации осуществляются над текущей записью.
o
§
Операции модификации. Операции модификации осуществляют:
Добавление новых экземпляров отдельных типов записей.
§
Экземпляров новых наборов.
§
Удаление экземпляров записей и наборов.
§
Модификацию отдельных составляющих внутри конкретных экземпляров записей.
Иерархическая модель.
Исторически иерархическая модель появилась раньше сетевой. Она наиболее проста из всех
моделей данных. Самой известной иерархической системой позволяющей создавать иерархические
базы данных является система IMS (Information Management System) фирмы IBM, используемая в
свое время для поддержки лунного проекта «Аполлон». Появление иерархической модели связано с
тем, что в реальном мире очень многие связи соответствуют иерархии, когда один объект
выступает как родительский, а с ним может быть связано множество подчиненных объектов.
Основными информационными единицами в иерархической модели являются: база данных (БД),
сегмент[2] и поле. Поле данных определяется как минимальная, неделимая единица данных,
доступная пользователю с помощью СУБД. Выделяют также тип поля, представляющий собой
совокупность полей одного типа. Сегмент состоит из конкретных экземпляров полей. Тип
сегмента - совокупность входящих в него типов полей. Иерархическая модель представляет собой
неориентированный граф, в вершинах которого располагаются сегменты (или типы сегмента).
Дуги, соединяющие узлы, представляют собой связи или типы связей. Особенностью такой модели
является то, что каждый сегмент может иметь не более одного предка, произвольное количество
потомков и, по крайней мере, одно поле. Сегмент, который не имеет потомков, называют
листовым сегментом. Иерархическое дерево начинается с одного сегмента, называемого корневым
сегментом. Очень важно, что каждый сегмент должен иметь свое уникальное имя или
идентификатор.
На рисунке 2.6 схематически представлена иерархическая структура. Узлы (сегменты) соединены
друг с другом связующими дугами. Сегмент A является корневым сегментом. Сегменты B, E, H, J, I
являются листовыми сегментами. Каждый сегмент, при этом, может содержать произвольное
количество полей.
Для иерархической модели данных выделяют два языковых средства: язык описания данных и язык
модификации данных. Описание базы данных предполагает описание всех ее сегментов и
установление связей между ними.
Рис. 2.6. Иерархическая структура
Иерархическая модель довольно удобна для представления предметных областей, так как
иерархические отношения довольно часто встречаются между сущностями реального мира. Но
иерархическая модель не поддерживает отношения «многие ко многим», когда множество
объектов одного типа связаны с множеством объектов другого типа. Предположим, что
требуется построить модель отношения между множеством собственников жилья и
множеством квартир. Если основной вопрос будет заключаться в определении того, каким жильем
владеет тот или иной собственник, то естественно взять в качестве родительских узлов данные о
собственнике. При этом каждый сегмент - собственник будет связан с N узлами – квартирами.
Таким образом, по собственнику мы легко найдем все квартиры, которые находятся в его
собственности. Однако проблема заключается в том, что у одной и той же квартиры может
быть несколько собственников. Т.е. одна и та же квартира может встречаться в разных деревьях.
В результате решения таких задач, как получение списка всех квартир, или получения всех
собственников конкретной квартиры, будут уже не столь очевидными. Кроме того, сложной
выглядит даже операция удаления из базы конкретной квартиры, поскольку для этого придется
просматривать все деревья. Можно, конечно, построить параллельно деревья, в которых
родительскими сегментами будут данные о квартирах, а порождаемыми сегментами – данные о
владельцах, но в результате мы получим еще избыточность данных, что породит дополнительную
проблему их согласованности.
Основной единицей обработки в иерархической модели является сегмент. К сегментам могут
применяться такие операции как запомнить, модифицировать, удалить, извлечь, найти. Операция
поиска сводится к одной из возможных процедур обхода дерева. Иерархические СУБД
поддерживают, обычно, правило: никакой сегмент не может существовать без своего родителя
(исключая корневой сегмент). Подобные правила, поддерживаемые СУБД, называют ограничениями
целостности.
В качестве примера реально работающей иерархической модели данных можно привести устройство реестра,
поддерживаемое операционными системами семейства Windows.
Вопрос 33. реляционная модель данных.
По распространенности и популярности реляционные СУБД сегодня вне конкуренции. По сути, они
фактически стали промышленным стандартом. В реляционной модели рассматриваются три аспекта
данных – структура данных, целостность данных и обработка данных.
Структура данных реляционной модели:
Реляционной считается такая база данных, в которой все данные представлены для пользователя в
виде прямоугольных таблиц значения данных, и все операции сводятся к манипуляциям с
таблицами.
Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных, которое
именуется, как отношение . Строка таблицы носит название картежа , а столбец – атрибута .
Количество кортежей называется кардинальным числом , а количество атрибутов – степенью
отношения .
Первичный ключ является уникальным идентификатором и представляет собой такой столбец или
комбинацию столбцов, что в любой момент времени не существует двух строк, содержащих
одинаковое значение в этом столбце или комбинации столбцов.
Множество всех возможных значений (область определения) атрибута объекта называется доменом .
Например, для атрибута ВЕС домен задается интервалом целых чисел, поскольку отрицательного
веса не бывает.
Каждый столбец таблицы имеет имя, которое обычно записывается в верхней части таблицы. Оно
должно быть уникальным в таблице, однако различные таблицы могут иметь столбцы с
одинаковыми именами. Любая таблица должна иметь, по крайней мере, один столбец. Порядок
следования столбцов в таблице определяется порядком следования их имен при ее создании. В
отличие от столбцов, строки не имеют имен; порядок их следования в таблице не определен, а
количество логически не ограничено.
Отношения обладают следующими важными свойствами:
в них нет одинаковых кортежей;
кортежи не упорядочены сверху вниз;
атрибуты не упорядочены слева на право;
все значения атомарны, т.е. отношения нормализированы.
Последнее свойство является следствием того, что в каждой позиции пересечения столбца и строки в
таблице должно располагаться точно одно значение, а не набор значений. Отношение, обладающее
этим свойством, называется нормализированным или представленным в первой нормальной форме.
Целостность реляционных данных:
В реляционной модели данных есть два общих правила целостности. Эти два правила относятся к
потенциальным ключам и внешним ключам . Выше рассматривался первичный ключ, который
является частным случаем потенциального ключа. Пусть R – некоторое отношение. Тогда
потенциальный ключ K для R - это подмножество множества атрибутов R, обладающее такими
свойствами, как:
Уникальность – нет двух различных кортежей в отношении R с одинаковым значением K;
Неизбыточность – никакое из подмножеств K не обладает свойством уникальности.
Каждое отношение имеет, по крайней мере, один потенциальный ключ, так как не содержит
одинаковых кортежей.
Потенциальные ключи имеют первостепенную важность для реляционных систем, так как
единственный гарантируемый способ указать на какой – ни будь кортеж – это указать значение
некоторого потенциального ключа.
Потенциальный ключ, имеющий более одного атрибута, называется составным , а состоящий из
одного атрибута – простым .
Отношение может иметь более одного потенциального ключа. В этом случае один из потенциальных
ключей выбирается в качестве первичного, а остальные потенциальные ключи, если они есть,
называются альтернативными
Существует два подхода к проектированию реляционной базы данных.
Первый подход заключается в том, что на этапе концептуального проектирования создается не
концептуальная модель данных, а непосредственно реляционная схема базы данных, состоящая из
определений реляционных таблиц, подвергающихся нормализации.
Второй подход основан на механическом преобразовании функциональной модели, созданной ранее,
в нормализованную реляционную модель. Этот подход чаще всего используется при
проектировании больших, сложных схем баз данных, необходимых для корпоративных
информационных систем.
Табл.1. Основные определения реляционных СУБД
№
Термин
Определение
1
Реляционная модель данных
Организует и представляет данные в виде таблиц или реляций.
2
Реляционная база данных (РБД, RDBMS).
База данных, построенная на реляционной модели.
2
Реляция (таблица-элементарная информационная единица)
Двумерная таблица, содержащая строки и столбцы данных.
4
Степень реляции.
Количество атрибутов реляции. При том необходимо помнить, что никакие два атрибута реляции не
могут иметь одинаковых имен.
Кортежи
Строки реляции (таблицы), соответствуют объекта, конкретному событию или явлению.
Атрибуты
Столбцы таблицы, характеризующие признаки, параметры объекта, события, явления.
Область атрибута
Набор всех возможных значений, которые могут принимать атрибуты. Если в процессе работы
возникает ситуация, что атрибут неприменим или значения одного или нескольких атрибутовстроки
пока неизвестны, то строка запишется в базуданных с пустыми значениямиэтих атрибутов (NULL
строка).
Пустое значение
Значение, приписываемое атрибуту в кортеже, если атрибут неприменим или его значение
неизвестно
Ключ
Любой набор атрибутов, однозначно определяющий каждый кортеж реляционной таблицы.
Ключ реляции
Ключ также можно описать как минимальное множество атрибутов, однозначно определяющих (или
функционально определяющих)каждое значение атрибута в кортеже.
Составной ключ
Ключ содержащий два или более атрибута.
Потенциальный ключ
В любой данной реляционной таблице может оказаться более одного набора атрибутов. Обычно в
качестве первичного ключа выбирают потенциальный ключ, которым проще всего пользоваться при
повседневной работе по вводу данных.
Первичный ключ.
Поле или набор полей, однозначно идентифицирующий запись.
Внешний ключ.
Набор атрибутов одной таблицы, являющийся ключом другой (или той же самой) таблицы;
используется для определения логических связей между таблицами. Атрибуты внешнего ключа не
обязательно должны иметь те же имена, что и атрибуты ключа, которым они соответствуют.
Рекурсивный внешний ключ.
Внешний ключ, ссылающийся на свою собственную реляционную таблицу.
Родительская реляция (таблица)
Таблица, поля которой входят в другую таблицу.
Дочерняя реляция (таблица)
Таблица, поля которой используют информацию из полей другой таблицы, являющейся по
отношению к данной родительской.
Отношение один-к-одному
Когда одной записи в родительской таблицы соответствует одна запись в дочерней таблице
Отношение один-ко-многим
Когда одной записи в родительской таблицы соответствует несколько записей в дочерней таблице
Отношение многие-ко-многим
Когда многим записям в родительской таблицы соответствуют несколько записей в дочерней
таблице
Рекурсивное отношение.
Отношение, связывающее объектное множество с ним самим.
View (Представления)
Информационная единица РБД (по структуре аналогичная таблице), записи которой сформированы в
результате выполнения запросов к другим таблицам.
Ссылочная целлостность
Адекватное воспроизведение записей в ссылочных полях таблиц.
Триггер
Средство обеспечения ссылочной целостности на основе механизма каскадных изменений.
Индекс
Механизмы быстрого доступа к хранящимся в таблицах данных путем их предварительной
сортировки.
Транзакция
Такое воздействие на СУБД, которое переводит ее из одного целостного состояния в другое.
Вопрос 34. структура данных реляционной модели.
В конце 60-х годов появились работы, в которых обсуждались возможности применения различных
табличных даталогических моделей данных, т.е. возможности использования привычных и
естественных способов представления данных. Наиболее значительной из них была статья
сотрудника фирмы IBM д-ра Э.Кодда (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data
Banks. CACM 13: 6, June 1970), где, вероятно, впервые был применен термин "реляционная модель
данных".
Будучи математиком по образованию Э.Кодд предложил использовать для обработки данных
аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он
показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида,
известного в математике как отношение – relation (англ.) [3, 7, 9].
Наименьшая единица данных реляционной модели – это отдельное атомарное (неразложимое) для
данной модели значение данных. Так, в одной предметной области фамилия, имя и отчество могут
рассматриваться как единое значение, а в другой – как три различных значения.
Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Так, на рис. 1.1 домен
пунктов отправления (назначения) – множество названий населенных пунктов, а домен номеров
рейса – множество целых положительных чисел.
Смысл доменов состоит в следующем. Если значения двух атрибутов берутся из одного и того же
домена, то, вероятно, имеют смысл сравнения, использующие эти два атрибута (например, для
организации транзитного рейса можно дать запрос "Выдать рейсы, в которых время вылета из
Москвы в Сочи больше времени прибытия из Архангельска в Москву"). Если же значения двух
атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено смысла: стоит ли
сравнивать номер рейса со стоимостью билета?
Отношение на доменах D1, D2, ..., Dn (не обязательно, чтобы все они были различны) состоит из
заголовка и тела. На рис. 3.1 приведен пример отношения для расписания движения самолетов (рис.
1.1).
Заголовок (на рис. 1.1 он назывался интерпретацией) состоит из такого фиксированного множества
атрибутов A1, A2, ..., An, что существует взаимно однозначное соответствие между этими
атрибутами Ai и определяющими их доменами Di (i=1,2,...,n).
Рис. 3.1. Отношение с математической точки зрения (Ai - атрибуты, Vi - значения атрибутов)
Тело состоит из меняющегося во времени множества кортежей, где каждый кортеж состоит в свою
очередь из множества пар атрибут-значение (Ai:Vi), (i=1,2,...,n), по одной такой паре для каждого
атрибута Ai в заголовке. Для любой заданной пары атрибут-значение (Ai:Vi) Vi является значением
из единственного домена Di, который связан с атрибутом Ai.
Степень отношения – это число его атрибутов. Отношение степени один называют унарным, степени
два – бинарным, степени три – тернарным, ..., а степени n – n-арным. Степень отношения "Рейс"
(рис. 1.1) – 8.
Кардинальное число или мощность отношения – это число его кортежей. Мощность отношения
"Рейс" равна 10. Кардинальное число отношения изменяется во времени в отличие от его степени.
Поскольку отношение – это множество, а множества по определению не содержат совпадающих
элементов, то никакие два кортежа отношения не могут быть дубликатами друг друга в любой
произвольно-заданный момент времени. Пусть R – отношение с атрибутами A1, A2, ..., An. Говорят,
что множество атрибутов K=(Ai, Aj, ..., Ak) отношения R является возможным ключом R тогда и
только тогда, когда удовлетворяются два независимых от времени условия:
Уникальность: в произвольный заданный момент времени никакие два различных кортежа R не
имеют одного и того же значения для Ai, Aj, ..., Ak.
Минимальность: ни один из атрибутов Ai, Aj, ..., Ak не может быть исключен из K без нарушения
уникальности.
Каждое отношение обладает хотя бы одним возможным ключом, поскольку по меньшей мере
комбинация всех его атрибутов удовлетворяет условию уникальности. Один из возможных ключей
(выбранный произвольным образом) принимается за его первичный ключ. Остальные возможные
ключи, если они есть, называются альтернативными ключами.
Вышеупомянутые и некоторые другие математические понятия явились теоретической базой для
создания реляционных СУБД, разработки соответствующих языковых средств и программных
систем, обеспечивающих их высокую производительность, и создания основ теории проектирования
баз данных. Однако для массового пользователя реляционных СУБД можно с успехом использовать
неформальные эквиваленты этих понятий:
Отношение – Таблица (иногда Файл),
Кортеж – Строка (иногда Запись),
Атрибут – Столбец, Поле.
При этом принимается, что "запись" означает "экземпляр записи", а "поле" означает "имя и тип поля".
Вопрос 35. принцип нормализации для проектирования реляционных баз данных.
Принципы нормализации:
В каждой таблице БД не должно быть повторяющихся полей;
В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ);
Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе
сущности или об объекте таблицы (например, информация об успеваемости, о группе или
студентах);
Изменение значений в полях таблицы не должно влиять на информацию в других полях (кроме изменений в полях ключа).
Вопрос 36. базы данных. Основные понятия.
База данных - это организованная структура, предназначенной для хранения информации. Данные и
информация - понятия взаимосвязанные, но нетождественные, можно заметить некоторое
несоответствие в этом определении. Его причины чисто исторические. В те годы, когда
формировалось понятие бая данных, в них действительно хранились только данные. Однако сегодня
большинство систем управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не
только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит
взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким
образом, мы можем говорить, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные,
но и информация.
Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и
быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только
если данные структурированы.
Структурирование - это введение соглашений о способах представления данных.
Система управление базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств,
необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации
поиска в них необходимой информации.
БД может содержать разные типы объектов. Каждая СУБД может реализовывать свои типы
объектов.
Таблицы – основные объекты любой БД, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и
хранится сама структура базы (поля, их типы и свойства).
Отчеты – предназначены для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее
устройство (принтер). В них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и
для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и
нижний колонтитулы, номера страниц, время создания отчета и другое).
Страницы или страницы доступа к данным – специальные объекты БД, выполненные в коде HTML ,
размещаемые на web -странице и передаваемые клиенту вместе с ней. Сам по себе объект не
является БД, посетитель может с ее помощью просматривать записи базы в полях страницы доступа.
Т.о., страницы – интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенным на сервере.
Макросы и модули – предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с
системой управления БД, так и для создания новых функций путем программирования. Макросы
состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств
автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования.
Это одно из средств, с помощью которых разработчик БД может заложить в нее нестандартные
функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить
быстродействие системы управления, уровень ее защищенности.
• Запросы и формы .
Запросы – служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном
виде. С их помощью выполняют отбор данных, их сортировку и фильтрацию. Можно выполнить
преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять
автоматическое заполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять
простейшие вычисления в таблицах и многое другое.
Особенность запросов состоит в том, что они черпают данные из базовых таблиц и создают на их
основе временную результирующую таблицу ( моментальный снимок ) – образ отобранных из
базовых таблиц полей и записей. Работа с образом происходит быстрее и эффективнее, нежели с
таблицами, хранящимися на жестком диске.
Обновление БД тоже можно осуществить посредством запроса. В базовые таблицы все данные
вносятся в порядке поступления, т.е. они не упорядочены. Но по соответствующему запросу можно
получить отсортированные и отфильтрованные нужным образом данные.
Формы – средства для ввода данных, предоставляющие пользователю необходимые для заполнения
поля. В них можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся
списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Пример, заполнение
определенных полей бланка. При выводе данных с помощью форм можно применять специальные
средства их оформления.
Поля базы данных не просто определяют структуру базы — они еще определяют групповые
свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены
основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
Имя поля — определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических
операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов
таблиц).
Тип поля — определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
Размер поля — определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в
данном поле.
Формат поля — определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.
Маска ввода — определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода
данных).
Подпись — определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в
качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).
Значение по умолчанию — то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство
автоматизации ввода данных).
Условие на значение — ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных
(средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой
тип, денежный тип или тип даты).
Сообщение об ошибке — текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода
в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано
свойство Условие на значение).
Обязательное поле — свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при
наполнении базы;
Пустые строки — свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное
поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к
текстовым).
Индексированное поле — если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по
значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так,
что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить
дублирование данных.
Вопрос 37. этапы проектирования БД.
Этапы проектирования баз данных:
1. Системный анализ предметной области
2. Инфологическое проектирование
3. Выбор СУБД
4. Датологическое проектирование
5. Физическое проектирование
I Системный анализ предметной области
На первом этапе проектирования баз данных рассматриваются цели и задачи с помощью которой
они будут решатся. Анализируются информационные потребности будущих пользователей баз
данных. Рассматриваются формы входных и выходных потоков, которые будут составлять основу
баз данных. Затем уточняются алгоритмы и процедуры обработки данных хранимой в базе данных.
Формируются требования, которым должна удовлетворять проектируемая база данных и
определяется примерный список объектов предметной области, свойства которых будут
использоваться при разработке базы данных.
II Инфологическое проектирование
На второй стадии проектирования выполняется моделирование данных. Моделирование данных –
это процесс создания логической структуры данных.
Существует два подхода к моделированию данных:
1. Модель «Сущность-связь»
2. Семантическая объектная модель
Эти модели представляют собой языки для описания структуры данных и их связей в
представлениях пользователей. Моделирование данных, подобно блок-схемам, отражают логику
программы.
Модель «Сущность-Связь».
Сущность – это объект, идентифицируемый в рабочей среде пользователя за которым пользователь
хотел бы наблюдать. Класс сущностей – это совокупность сущностей, которая описывается
структурой, либо форматом сущностей, составляющих этот класс.
Экземпляр сущности – представляет собой конкретную сущность.
Атрибуты сущности – это свойства сущности, которые описывают характеристики сущности.
Идентификаторы – это атрибуты, с помощью которых экземпляры именуются или
идентифицируются.
Если идентификатор указывает на один экземпляр сущности, то его значение называется
уникальным. Если идентификатор не является уникальным, то его значение определяется некоторым
множеством экземпляров сущности.
Связи – это взаимоотношения сущностей выраженная связями.
Модель «Сущность-Связь» включает в себя классы связей и экземпляры связей. Классы связей – это
взаимоотношения между классами сущностей. Экземпляры связей – это взаимоотношения между
экземплярами сущностей.
Типы связей:
1). Связь один к одному (1:1) – одиночный экземпляр сущности одного типа связан с одиночным
экземпляром сущности другого типа.
2). Связь один ко многим (1:М) – один экземпляр сущности связан со многими экземплярами другой
сущности.
3). Связь многие ко многим (М:N) – несколько экземпляров одной сущности связаны с несколькими
экземплярами другой сущности.
Модель «Сущность-Связь» или ER-диаграммы включают в себя изображения сущностей в виде
прямоугольников (или прямоугольников с закругленными углами), а связей в виде ромбиков (или
ромбиков с закругленными углами).
На ER-диаграммах атрибуты обозначаются эллипсами. Если атрибутов у сущности много, то чтобы
не загружать ER-диаграмму, атрибуты помещают в прямоугольник, в котором идет перечисление
всех атрибутов сущности.
Семантическая объектная модель
Данная модель используется для моделирования данных на этапе инфологического моделирования.
Семантический или смысловой объект – это объект, который в определенной степени моделирует
смысл пользовательских данных. Они более точно моделируют представления пользователей.
У семантических объектов есть имя, а также есть имя и у класса, отличающего его от других
объектов и классов. Семантическая модель имеет набор атрибутов. Атрибуты описывают те
характеристики объекта, которые необходимы для удовлетворения информационных потребностей в
аспекте решаемых задач.
Для моделирования данных в семантических объектах используется объектные диаграммы. Такие
диаграммы используются разработчиками баз данных для описания и визуального представления
структуры объектов. Объекты в них отражаются в вертикально ориентированных прямоугольниках.
Имя объекта указывается внутри прямоугольника в верхней его части, а затем следует список
атрибутов по порядку их значимости для этого объекта.
Для описания типов семантических объектов используются следующие понятия:
1. Однозначный атрибут - атрибуты с максимальным кардинальным числом равным 1.
2. Многозначный атрибут – атрибут, имеющий максимальное кардинальное число большее 1.
3. Необъектный атрибут – это простой или групповой атрибут.
Типы объектов: простые, композитные, составные, гибридные, ассоциативные, родитель.
III Выбор СУБД
При выборе СУБД руководствуются следующими соображениями:
- аппаратное обеспечение, на котором в дальнейшем будет работать проектируемая база данных;
- системное программное обеспечение, с которым будет в последствии работать проектируемая база
данных и соответствующее ей приложения;
- методология и подходы, к программированию реализованные в той или иной СУБД;
- модель данных, которая встроена в конкретную СУБД;
Выбор СУБД полностью определяется на II этапе построения базы данных, т. к. оно зависит от той
модели данных, которая встроена в выбранную СУБД.
IV Датологическое проектирование
После того, как выбор СУБД завершён, необходимо приступить к проектированию датологической
модели базы данных. При формировании датологической схемы, каждая из определённых в
концептуальной схеме сущностей отображается в таблицу, которая является одним отношением.
При этом следует учитывать ограничения на размер таблиц, которые накладывает конкретная СУБД.
V Физическое проектирование
На этом этапе необходимо на конкретной СУБД, которую выбрали ранее, реализовать базу данных по той информации,
которую собрали, обработали и подготовили (на предыдущих этапах проектирования базы данных). Описываются модули, их
назначение, а также структура модулей.
Вопрос 38. назначение и основные элементы СУБД Access.
База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе
объектов, обладающих одинаковым набором свойств.
Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется система
управления базами данных (СУБД). СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки
больших объемов информации.
СУБД (система управления базой данных) - организует хранение информации таким образом, чтобы
ее было удобно:
просматривать
пополнять
изменять
искать нужные сведения
делать любые выборки
осуществлять сортировку в любом порядке
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую
информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к
программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают
правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним, например
СУБД: Microsoft Access и т.п.
Для менее сложных применений вместо СУБД используются информационно-поисковые системы
(ИПС), которые выполняют следующие функции:
хранение большого объема информации
быстрый поиск требуемой информации
добавление, удаление и изменение хранимой информации
вывод ее в удобном для человека виде
Основными компонентами (объектами) базы данных являются таблицы, запросы, формы, отчеты,
макросы и модули.
Таблица — фундаментальная структура системы управления реляционными базами данных. В
Microsoft Access таблица — это объект, предназначенный для хранения данных в виде записей
(строк) и полей (столбцов). При этом каждое поле содержит отдельную часть записи (например,
фамилию, должность или инвентарный номер). Обычно каждая таблица используется для хранения
сведений по одному конкретному вопросу (например, о сотрудниках или заказах).
Запрос — вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкция на отбор записей, подлежащих
изменению.
Перечислим типы запросов, которые могут быть созданы с помощью Microsoft Access:
• запрос-выборка, задающий вопрос о данных, хранящихся в таблицах, и представляющий
полученный динамический набор в режиме формы или таблицы без изменения данных. Изменения,
внесенные в динамический набор, отражаются в базовых таблицах;
• запрос-изменение, изменяющий или перемещающий данные. К этому типу относятся запрос на
добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы или запрос на ее
обновление;
• перекрестные запросы, предназначенные для группирования данных и представления их в
компактном виде;
• запрос с параметрами, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время
выполнения запроса;
• запросы SQL, которые могут быть созданы только с помощью инструкций SQL в режиме SQL:
запрос-объединение, запрос к серверу и управляющий запрос. Язык SQL (Structured Query Language)
— это язык запросов, который часто используется при анализе, обновлении и обработке
реляционных баз данных (например, Microsoft Access).
Форма — это объект Microsoft Access, в котором можно разместить элементы управления,
предназначенные для ввода, изображения и изменения данных в полях таблиц.
Отчет — это объект Microsoft Access, который позволяет представлять определенную пользователем
информацию в определенном виде, просматривать и распечатывать ее.
Макрос — одна или несколько макрокоманд, которые можно использовать для автоматизации
конкретной задачи.
Макрокоманда — основной строительный блок макроса; самостоятельная инструкция, которая
может быть объединена с другими макрокомандами для автоматизации выполнения задачи.
Модуль — набор описаний, инструкций и процедур, сохраненных под одним именем. В Microsoft
Access имеется три типа модулей: формы, отчета и общий. Модули форм и отчетов содержат
локальную программу для форм или отчетов. Если процедуры общего модуля явным образом не
объявлены личными для модуля, в котором они появляются, значит, они распознаются и могут
вызываться процедурами из других модулей этой базы данных.
База данных может содержать несколько модулей, в том числе общие модули, модули форм и модули отчетов.
Вопрос 39. запросы к базе данных. Назначение и виды запросов.
Создание запросов.
Перед созданием запроса нужно открыть базу данных, в которой он будет храниться. После этого
следует выбрать вкладку Запросы (Queries) и нажать кнопку Создать (New). Начать создание запроса
можно также, выбрав в пункте Вставка (Insert) главного меню Access подпункт Запрос (Query). В
результате появляется окно, в котором предлагается выбор варианта.
Возможны следующие варианты создания запроса:
- вручную с помощью конструктора - КОНСТРУКТОР (Design View);
- автоматическое создание простого запроса на выборку - Простой запрос (Simple Query Wizard);
- автоматическое создание перекрестного запроса для компактного представления данных в виде
сводной (перекрестной) таблицы - ПЕРЕКРЕСТНЫЙ ЗАПРОС (Crosstab Querry Wizard);
- автоматическое создание запроса на поиск записей с повторяющимися значениями полей ПОВТОРЯЮЩИЕСЯ ЗАПИСИ (Find Duplicates Query Wizard);
- автоматическое создание запроса на поиск записей в одной таблице, которые не имеют
подчиненных записей в другой таблице - ЗАПИСИ БЕЗ ПОДЧИНЕННЫХ (Find Unmatched Query
Wizard).
Создаваемые запросы основаны на полях таблиц и\или запросов из базы данных. Все способы, кроме
первого, реализуются с помощью Мастеров, упрощающих разработку запроса. Если созданный
запрос не удовлетворяет требованиям, то можно воспользоваться Конструктором, либо создать
заготовку запроса с помощью мастера, которую затем подправить в режиме Конструктора.
Рассмотрим режим Конструктора как наиболее мощный и незаменимый при создании запросов,
выходящих за рамки предлагаемых простейших вариантов.
Вызов Конструктора запросов производится при создании запроса или открытии существующего
запроса и переводе его в режим Конструктора. В первом случае перейти в режим Конструктора
запросов можно в окне открытой базы данных из вкладки Запросы (Queries) двумя способами:
нажатием кнопки ОК в появившемся окне либо нажатием кнопки Конструктор (Design). Для
перевода запроса в режим Конструктора достаточно щелкнуть мышью по кнопке на панели
инструментов. Заметим, что при вызове Конструктора в главном меню Access появляется
дополнительный пункт ЗАПРОС (Query), который имеет подпункты, позволяющие выполнять
различные операции в процессе создания запроса: выполнение запроса, добавление таблицы в
модель запроса, изменение вида запроса и т.д.
Составление запроса в режиме Конструктора в общем случае включает в себя определение
следующего:
- таблиц и полей таблиц;
- вида запроса (выборка, добавление, удаление, перекрестный запрос, SQL-запрос);
- условий отбора записей;
- параметров отображения результатов выполнения запроса (показ полей, сортировка значений).
Все эти действия выполняются в запросной форме, которую можно отнести к форме запроса на
языке QBE. Запросная форма включает три основных элемента: заголовок (имя и тип запроса);
область таблиц, их полей и связей между таблицами; бланк запроса по образцу.
Для указания таблиц, используемых в запросе, нужно поместить в запросную схемы этих таблиц или
запросов и указать связи между ними. Включение объектов в запрос производится в окне
ДОБАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ (Snow Table), которое вызывается автоматически (при создании запроса)
или принудительно при работе с запросом путем нажатия кнопки на панели инструментов.
При создании запроса Access по умолчанию предоставляет заготовку запроса на выборку. Изменить
вид запроса можно с помощью пункта ЗАПРОС (Query) основного меню системы, где возможные
виды запросов перечислены как подпункты меню. Этот способ не совсем удобен и очевиден.
Для создания запроса в виде инструкции языка SQL можно при наличии на экране запросной формы
воспользоваться пунктом меню ЗАПРОС / ЗАПРОС SQL (Query\ SQL), в котором выбрать нужный
вид SQL-запроса (на объединение , к серверу или управляющий). Если запрос уже описан в
запросной форме, выбор упомянутого выше пункта приведет к преобразованию запроса, если
возможно, в предложение языка SQL. Заметим, что обратный переход не получается - при этом
появляется пустая запросная форма.
Завершить создание запроса можно следующим образом:
- выбором пункта меню ФАЙЛ / Сохранить (File\Save);
- выбором пункта меню ФАЙЛ / Сохранить как \ Экспорт (File\Save AS / Export);
- нажатием кнопки Сохранить (Save) на панели инструментов;
- путем закрытия окна создания запроса.
В Access имеется несколько видов запросов:
• запрос на выборку, т.е. выбирающий данные из взаимосвязанных таблиц и других запросов. В
результате получают таблицу, существующую до закрытия запроса. Таблицу с результатами запроса
можно использовать для работы с данными таблиц, на которых построен запрос;
• запрос на создание таблицы, основанный на запросе на выборку, но в отличие от последнего
результат этого запроса сохраняется в новой таблице;
• запросы на обновление, добавление, удаление, являющиеся запросами действия, в результате
выполнения которых изменяются данные в таблицах.
Основы конструирования запросов
Основные принципы конструирования запроса заложены в технике конструирования запроса на
выборку, являющегося основой всех видов запросов.
Запрос на выборку позволяет достаточно просто выбрать данные из одной или нескольких
взаимосвязанных таблиц. Результаты запроса отображаются в виде таблицы.
При конструировании запроса достаточно выделить и перетащить необходимые поля из таблиц,
представленных в схеме данных запроса, в бланк запроса и ввести условия отбора записей.
Результаты выполнения запроса выводятся в режиме таблицы. Несмотря на то, что поля
результирующей таблицы принадлежат, как правило, нескольким таблицам базы данных, с ними
можно работать так, как если бы они принадлежали одной таблице. Можно также менять данные в
таблице результатов запроса на выборку, при этом сделанные изменения будут внесены в базовые
таблицы.
Для создания запроса в окне базы данных надо выбрать закладку Запрос и нажать кнопку [Создать].
В открывшемся окне Новый запрос из предложенных типов запросов (Конструктор, Простой запрос,
Перекрестный запрос. Повторяющиеся записи. Записи без подчиненных) следует выбрать
Конструктор.
В окне Добавление таблицы выбрать используемые в запросе таблицы и нажать кнопку [Добавить].
Затем, нажав кнопку [Закрыть], выйти из окна Добавление таблицы.
В результате появится окно конструктора запросов Имя запроса : запрос на выборку.
Окно конструктора запросов разделено на две панели. Верхняя панель содержит схему данных
запроса, включающую в себя выбранные для данного запроса таблицы, которые представлены
списками полей. Нижняя панель является бланком запроса по образцу (QBE), который нужно
заполнить.
Схема данных запроса. В окне запроса отображаются выбранные таблицы и связи между ними,
имеющиеся в логической схеме (схеме данных) БД. Кроме того, Access автоматически устанавливает
между таблицами дополнительные связи, которых не было в логической модели, в том случае, если
таблицы имеют поля с одинаковыми именами и типами данных (атрибутами). Логические связи
между таблицами, которые Access не может установить автоматически, может создать пользователь,
перетащив задействованные в связи поля из одного списка полей в другой.
При использовании в запросе других запросов или таблиц, не представленных в логической схеме базы данных, с ними также
могут быть установлены связи-объединения, т. е. связи без ключевого слова.
Вопрос 40. формирование и вывод отчетов. Конструирование отчетов.
отчеты предназначены для вывода информации из базы данных. Отчеты похожи на документы,
только эти объекты выполняют разные функции. Документы вводят информацию в базу данных,
отчеты выводят результаты.
Структура отчета в режиме Конструктора
Microsoft Access отображает в отчете данные из запроса или таблицы, добавляя к ним текстовые
элементы, которые упрощают его восприятие.
К числу таких элементов относятся:
Заголовок. Этот раздел печатается только в верхней части первой страницы отчета. Используется
для вывода данных, таких как текст заголовка отчета, дата или констатирующая часть текста
документа, которые следует напечатать один раз в начале отчета. Для добавления или удаления
области заголовка отчета необходимо выбрать в меню Вид команду Заголовок/примечание отчета.
Верхний колонтитул. Используется для вывода данных, таких как заголовки столбцов, даты или
номера страниц, печатающихся сверху на каждой странице отчета. Для добавления или удаления
верхнего колонтитула необходимо выбрать в меню Вид команду Колонтитулы. Microsoft Access
добавляет верхний и нижний колонтитулы одновременно. Чтобы скрыть один из колонтитулов,
нужно задать для его свойства Высота значение 0.
Область данных, расположенная между верхним и нижним колонтитулами страницы. Содержит
основной текст отчета. В этом разделе появляются данные, распечатываемые для каждой из тех
записей в таблице или запросе, на которых основан отчет. Для размещения в области данных
элементов управления используют список полей и панель элементов. Чтобы скрыть область данных,
нужно задать для свойства раздела Высота значение 0.
Нижний колонтитул. Этот раздел появляется в нижней части каждой страницы. Используется для
вывода данных, таких как итоговые значения, даты или номера страницы, печатающихся снизу на
каждой странице отчета.
Примечание. Используется для вывода данных, таких как текст заключения, общие итоговые
значения или подпись, которые следует напечатать один раз в конце отчета. Несмотря на то, что в
режиме Конструктора раздел "Примечание" отчета находится внизу отчета, он печатается над
нижним колонтитулом страницы на последней странице отчета. Для добавления или удаления
области примечаний отчета необходимо выбрать в меню Вид команду Заголовок/примечание отчета.
Microsoft Access одновременно добавляет и удаляет области заголовка и примечаний отчета
2.4.6.2. Способы создания отчета
В Microsoft Access можно создавать отчеты различными способами:
Конструктор
Мастер отчетов
Автоотчет: в столбец
Автоотчет: ленточный
Мастер диаграмм
Почтовые наклейки
Мастер позволяет создавать отчеты с группировкой записей и представляет собой простейший
способ создания отчетов. Он помещает выбранные поля в отчет и предлагает шесть стилей его
оформления. После завершения работы Мастера полученный отчет можно доработать в режиме
Конструктора. Воспользовавшись функцией Автоотчет, можно быстро создавать отчеты, а затем
вносить в них некоторые изменения.
Для создания Автоотчета необходимо выполнить следующие действия:
В окне базы данных щелкнуть на вкладке Отчеты и затем щелкнуть на кнопке Создать. Появится
диалоговое окно Новый отчет.
Выделить в списке пункт Автоотчет: в столбец или Автоотчет: ленточный.
В поле источника данных щелкнуть на стрелке и выбрать в качестве источника данных таблицу или
запрос.
Щелкнуть на кнопке ОК.
Мастер автоотчета создает автоотчет в столбец или ленточный (по выбору пользователя), и
открывает его в режиме Предварительного просмотра, который позволяет увидеть, как будет
выглядеть отчет в распечатанном виде.
В меню Файл щелкнуть на команде Сохранить. В окне Сохранение в поле Имя отчета указать
название отчета и щелкнуть на кнопке ОК.
Изменение масштаба отображения отчета
Для изменения масштаба отображения пользуются указателем — лупой. Чтобы увидеть всю
страницу целиком, необходимо щелкнуть в любом месте отчета. На экране отобразится страница
отчета в уменьшенном масштабе.
Снова щелкнуть на отчете, чтобы вернуться к увеличенному масштабу отображения. В увеличенном
режиме представления отчета, точка, на которой вы щелкнули, окажется в центре экрана. Для
пролистывания страниц отчета пользуются кнопками перехода внизу окна.
Печать отчета
Для печати отчета необходимо выполнить следующее:
В меню Файл щелкнуть на команде Печать.
В области Печатать щелкнуть на варианте Страницы.
Чтобы напечатать только первую страницу отчета, введите 1 в поле "с" и 1 в поле "по".
Щелкнуть на кнопке ОК.
Прежде чем печатать отчет, целесообразно просмотреть его в режиме Предварительного просмотра,
для перехода к которому в меню Вид нужно выбрать Предварительный просмотр.
Если при печати в конце отчета появляется пустая страница, убедитесь, что параметр Высота для
примечаний отчета имеет значение 0. Если при печати пусты промежуточные страницы отчета,
убедитесь, что сумма значений ширины формы или отчета и ширины левого и правого полей не
превышает ширину листа бумаги, указанную в диалоговом окне Параметры страницы (меню Файл).
При разработке макетов отчета руководствуйтесь следующей формулой: ширина отчета + левое поле
+ правое поле <= ширина бумаги.
Для того чтобы подогнать размер отчета, необходимо использовать следующие приемы:
изменить значение ширины отчета;
уменьшить ширину полей или изменить ориентацию страницы.
Вопрос 41. классификация и топология сетей. Средства и устройства для объединения локальных вычислительных систем.
Классификация компьютерных сетей
Классификация — процесс группирования (отнесения к тому или иному типу) объектов изучения в
соответствии с их общими признаками.
Каждый реальный объект может быть наделен множеством признаков. Субъективный характер
любой классификации проявляется в том, что имеется некоторый произвол при выборе среди этого
множества признаков тех, которые будут использованы для классификации, то есть при выборе
критериев классификации. Приведенная далее классификация компьютерных сетей не является
исключением — в других книгах вы можете встретить другие классификации, основанные на
критериях, отличающихся от выбранных здесь.
Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте
Итак, начнем с самой разветвленной классификации компьютерных сетей, в которой в качестве
критериев классификации используются различные технологические характеристики сетей, такие
как топология, метод коммутации, метод продвижения пакетов, тип среды передачи и другие. Такая
классификация может быть названа классификацией в технологическом аспекте.
q Поскольку до недавнего времени выбор технологии, используемой для построения сети, был в
первую очередь обусловлен ее территориальным масштабом, мы начнем нашу классификацию с
технологических признаков компьютерной сети, обусловленных территорией покрытия. Все сети по
этому критерию можно разделить на две группы:
§ локальные сети (Local Area Network, LAN);
§ глобальные сети (Wide Area Network, WAN).
Первые локальные и глобальные сети представляли собой два существенно отличающихся
технологических направления. Мы уже обозначили особенности двух этих направлений, когда
рассматривали эволюцию компьютерных сетей (см. главу 1). В частности, в локальных сетях обычно
используются более качественные линии связи, которые не всегда доступны (из-за экономических
ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. Высокое качество линий
связи в локальных сетях позволило упростить процедуры передачи данных за счет применения
немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета. Благодаря
этому скорость обмена данными между конечными узлами в локальных сетях, как правило, выше,
чем в глобальных. Несмотря на то что процесс сближения технологий локальных и глобальных сетей
идет уже давно, различия между этими технологиями все еще достаточно отчетливы, что и дает
основания относить соответствующие сети к различным технологическим типам.
Подчеркнем, что говоря в данном контексте «локальные сети» или «глобальные сети», мы имеем в
виду, прежде всего, различия технологий локальных и глобальных сетей, а не тот факт, что эти сети
имеют разный территориальный масштаб.
Мы также уже упоминали ранее о так называемых городских сетях, или сетях мегаполиса
(Metropolitan Area Network, MAN). Эти сети предназначены для обслуживания территории крупного
города — мегаполиса, и сочетают в себе признаки как локальных, так и глобальных сетей. От
первых они унаследовали плотность подключения конечных абонентов и высокосортные линии
связи, а от последних — протяженность линий связи. В то же время появление городские сетей не
привело к возникновению каких-нибудь качественно новых технологий[1], поэтому мы не выделили
их в отдельный технологический тип сетей.
q В соответствии с технологическими признаками, обусловленными средой передачи,
компьютерные сети подразделяют на два класса:
§ проводные сети, то есть сети, каналы связи которых построены с использованием медных или
оптических кабелей;
§ беспроводные сети, то есть сети, в которых для связи используются беспроводные каналы связи,
например, радио, СВЧ, инфракрасные или лазерные каналы.
Тип среды передачи влияет на технологию компьютерной сети, так как ее протоколы должны
учитывать скорость и надежность соединения, обеспечиваемого каналом, а также частоту искажения
в нем битов информации. Как вы уже знаете, различие технологий локальных и глобальных сетей во
многом определялось различием качества используемых в этих сетях каналов связи.
Качество канала связи зависит от многих факторов, но наиболее кардинально на него влияет выбор
проводной или беспроводной среды.
Любая беспроводная среда — будь то радиоволны, инфракрасные лучи или СВЧ сигналы
спутниковой связи — гораздо больше подвержена влиянию внешних помех, чем проводная. Роса,
туман, солнечные бури, работающие в комнате микроволновые печи — вот только несколько
примеров источников помех, которые могут привести к резкому ухудшению качества беспроводного
канала. А значит, технологии беспроводных сетей должны учитывать типичность таких ситуаций и
строиться таким образом, чтобы обеспечивать работоспособность сети несмотря на ухудшение
вешних условий. Кроме того, существует ряд других специфических особенностей беспроводных
сетей, которые служат основанием для выделения их в особый класс, например, естественное
разделение радиосреды узлами сети, находящимися в радиусе действия всенаправленного
передатчика; распределение диапазона радиочастот между сетями различного назначения, например,
между телефонными и компьютерными.
q В зависимости от способа коммутаци, сети подразделяются на два класса:
§ сети с коммутацией пакетов;
§ сети с коммутацией каналов.
Вы уже знакомы с особенностями и отличиями методов коммутации пакетов и каналов, поэтому не
удивительно, что эти методы приводят к существованию двух фундаментально различных типов
сетей: Хотя в компьютерных сетях преимущественно используется техника коммутации пакетов,
принципиально допустимо и применение в них техники коммутации каналов.
В свое очередь, техника коммутации пакетов допускает несколько вариаций, отличающихся
способом продвижения пакетов:
§ дейтаграммные сети, например, Ethernet;
§ сети, основанные на логических соединениях, например, IP-сети, использующие на транспортном
уровне протокол TCP;
§ сети, основанные на виртуальных каналах, например, MPLS-сети.
q Сети могут быть классифицированы на основе топологии. Топологический тип сети весьма
отчетливо характеризует сеть, он понятен как профессионалам, так и пользователям. Мы подробно
рассматривали базовые топологии сетей, поэтому здесь только перечислим их:
§ полносвязная топология;
§ древовидная топология;
§ топология звезда;
§ топология кольцо;
§ смешанная топология.
q Компьютерные сети разделяют также по признаку их первичности:
§ первичные сети;
§ наложенные сети.
Первичные сети занимают особое положение в мире телекоммуникационных сетей, это своего рода
вспомогательные сети, которые нужны для того, чтобы гибко создавать постоянные физические
двухточечные каналы для других компьютерных и телефонных сетей. В соответствии с
семиуровневой моделью OSI первичные сети подобно простым кабелям выполняют функции
физического уровня сетей. Однако в отличие от кабелей первичные сети включают дополнительное
коммуникационное оборудование, которое путем соответствующего конфигурирования позволяет
прокладывать новые физические каналы между конечными точками сети. Другими словами,
первичная сеть — это гибкая среда для создания физических каналов связи.
Наложенные сети в этой классификации — это все остальные сети, которые предоставляют услуги
конечным пользователям и строятся на основе каналов первичных сетей — «накладываются» поверх
этих сетей. То есть и компьютерные, и телефонные, и телевизионные сети являются наложенными.
Другие аспекты классификации компьютерных сетей
Сети можно классифицировать в зависимости от того, кому предназначаются услуги этих сетей.
Впервые мы имеем дело с критерием классификации, который относится к группе организационных,
а не технических.
q Итак, в зависимости от того, какому типу пользователей предназначаются услуги сети, сети
делятся на два класса:
§ сети операторов связи;
§ корпоративные сети.
Сети операторов связи предоставляют публичные услуги, то есть клиентом сети может стать любой
индивидуальный пользователь или любая организация, которая заключила соответствующий
коммерческий договор на предоставление той или иной телекоммуникационной услуги.
Традиционными услугами операторов связи являются услуги телефонии, а также предоставления
каналов связи в аренду тем организациям, которые собираются строить на их основе собственные
сети. С распространением компьютерных сетей операторы связи существенно расширили спектр
своих услуг, добавив доступ в Интернет, услуги виртуальных частных сетей, веб-хостинг,
электронную почту и IP-телефонию, а также широковещательную рассылку аудио- и видеосигналов.
Ввиду того, что сеть оператора связи обслуживает, как правило, больше клиентов, чем
корпоративная сеть (бывают, конечно, и исключения из этого правила), и кроме того, оператор несет
прямую материальную ответственность за сбои в работе своей сети, существует неформальное
понятие «оборудование операторского класса», отражающее высокие показатели надежности,
управляемости и производительности такого оборудования.
Корпоративные сети предоставляют услуги только сотрудникам предприятия, которое владеет этой
сетью. Хотя формально корпоративная сеть может иметь любой размер, обычно под корпоративной
понимают сеть крупного предприятия, которая состоит как из локальный сетей, так и из
объединяющей их глобальной сети.
q В зависимости от функциональной роли в составной сети сети делятся на три класса:
§ сети доступа;
§ магистральные сети;
§ сети агрегирования трафика.
Сети доступа — это сети, предоставляющие доступ индивидуальным и корпоративным абонентам от
их помещений (квартир, офисов) до первого помещения (пункта присутствия) оператора сети связи
или оператора корпоративной сети. Другими словами, это сети, ответственные за расширение
глобальной сети до помещений ее клиентов.
Магистральные сети — это сети, представляющие собой наиболее скоростную часть (ядро)
глобальной сети, которая объединяет многочисленные сети доступа в единую сеть.
Сети агрегирования трафика — это сети, агрегирующие данные от многочисленных сетей доступа
для компактной передачи их по небольшому числу каналов связи в магистраль. Сети агрегирования
обычно используются только в крупных глобальных сетях, где они занимают промежуточную
позицию, помогая магистральной сети обрабатывать трафик, поступающий от большого числа сетей
доступа. В сетях среднего и небольшого размера сети агрегирования обычно отсутствуют.
Основные топологии
Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить пять
базовых топологий: шина, кольцо, звезда, ячеистая топология и решётка. Остальные способы
являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или
гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».
Каждая топология продиктована определенной технологией кадров локальной сети. Например, сети
Ethernet (по определению) исторически используют звездообразные топологии.
Шинная топология
Шинная топология (см. рис.1) соответствует соединению всех сетевых узлов в одноранговую сеть с
помощью единственного открытого (open-ended) кабеля. Кабель должен оканчиваться резистивной
нагрузкой - так называемыми оконечными резисторами (terminating resistors). Единственный кабель
в состоянии поддерживать только один канал. В данной топологии кабель называют шиной (bus).
Строится на основе коаксиального кабеля.
Типичная шинная топология предполагает использование единственного кабеля без дополнительных
внешних электронных устройств с целью объединения узлов в одноранговую сеть. Все
подключенные устройства прослушивают трафик шины и принимают только те пакеты, которые
адресованы им.
Данную топологию целесообразно применять только в небольших локальных сетях. Поэтому
использующие шинную топологию современные коммерческие продукты ориентированы на
развертывание недорогой одноранговой сети с ограниченными функциональными возможностями.
Такие продукты предназначены для домашних сетей и сетей небольших офисов.
Рис.1. Пример шинной топологии.
Достоинства:
Небольшое время установки сети.
Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств).
Простота настройки.
Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.
Недостатки:
Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают
работу всей сети.
Сложная локализация неисправностей.
С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
Кольцевая топология
Кольцевая топология впервые была реализована в простых одноранговых локальных сетях. Каждая
рабочая станция соединялась с двумя ближайшими соседями (см. рис. 2). Общая схема соединения
напоминала замкнутое кольцо. Данные передавались только в одном направлении. Каждая рабочая
станция работала как ретранслятор, принимая и отвечая на адресованные ей пакеты и передавая
остальные пакеты следующей рабочей станции, расположенной «ниже по течению».
Рис. 2. кольцевая топология.
В первоначальном варианте кольцевой топологии локальных сетей использовалось одноранговое
соединение между рабочими станциями. Поскольку соединения такого типа имели форму кольца,
они назывались замкнутыми (closed). Преимуществом локальных сетей этого типа является
предсказуемое время передачи пакета адресату. Чем больше устройств подключено к кольцу, тем
дольше интервал задержки. Недостаток кольцевой топологии в том, что при выходе из строя одной
рабочей станции прекращает функционировать вся сеть.
Топология типа «звезда»
Локальные сети звездообразной топологии объединяют устройства, которые расходятся из общей
точки. (см. рис. 3 – на примере концентратора, на его месте так же может быть маршрутизатор или
свитч). Если мысленно представить концентратор в качестве звезды, соединения с устройствами
будут напоминать ее лучи - отсюда и название топологии. В отличие от кольцевых топологий,
физических или виртуальных каждому сетевому устройству предоставлено право независимого
доступа к среде передачи. Любое устройство в состоянии обратиться с запросом на доступ к среде
передачи независимо от других устройств.
Звездообразные топологии широко используются в современных локальных сетях. Причиной такой
популярности является гибкость, возможность расширения и относительно низкая стоимость
развертывания по сравнению с более сложными топологиями локальных сетей со строгими
методами доступа к среде передачи данных.
Рис. 3. – Топология типа звезда.
Ячеистая топология
Ячеистая топология — базовая полносвязная топология компьютерной сети, в которой каждая
рабочая станция сети соединяется со всеми другими рабочими станциями этой же сети.
Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и преизбыточным расходом
кабеля. Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими
компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами.
Топология решетка
Решётка — понятие из теории организации компьютерных сетей. Это топология, в которой узлы
образуют регулярную многомерную решетку. При этом каждое ребро решетки параллельно ее оси и
соединяет два смежных узла вдоль этой оси.
Одномерная «решётка» — это цепь, соединяющая два внешних узла (имеющие лишь одного соседа)
через некоторое количество внутренних (у которых по два соседа — слева и справа). При
соединении обоих внешних узлов получается топология «кольцо». Двух- и трехмерные решетки
используются в архитектуре суперкомпьютеров.
Сети, основанные на FDDI используют топологию «двойное кольцо», достигая тем самым высокую
надежность и производительность. Многомерная решётка, соединенная циклически в более чем
одном измерении, называется «тор».
Достоинства: высокая надежность
Недостатки: сложность реализации
Последовательное соединение комп-комп.
Соединение которое вроде как отдельно не выделяют, но я бы выделил его всё же отдельно.
Остановлюсь на нем, поскольку всё же о нем еще придется поговорить.
В целом это практически нечто между шинной и кольцевой топологиями. За одним исключением:
компьютеры соединяются не от единого кабеля, а последовательно друг за другом, не замыкаясь.
Конечно при выходе из строя одного из компьютеров рвется всё что находится за ним. К тому же
при большом количестве компьютеров на каждом надо 2 сетевые карты и все же цепочка получается
длинной и дорогой. Поэтому такая схема подключения неоправданна, иллюстрировать я ее не буду и
так понятно. Так чем же интересен данный тип соединения?
Если у вас 2 компьютера, и нет выхода в интернет, то это самый дешевый и простой способ
соединить их в сеть. Конечно если компьютеров больше 2х то это уже не столь адекватно.
Даже если у вас есть выход в интернет, можно всё же заставить второй компьютер выходить в интернет так сказать через
первый… Но есть минус: первый должен быть обязательно включен ибо он служит сервером. Иногда так поступить проще,
особенно если дома лежит лишняя сетевушка, а денег нет, или просто лень идти в магазин, а хаба того же нет дома или
маршрутизатора.
Вопрос 42. глобальная сеть Internet. Основные понятия: сайт, провайдер,хост.
Интернет - это всемирная компьютерная сеть, объединяющая в единое целое десятки тысяч
разнородных локальных и глобальных компьютерных сетей, связанных определенными
соглашениями (протоколами). Ее назначение – обеспечить любому желающему постоянный доступ к
информации. Благодаря сети стал доступен огромный объем информации. Так, пользователь в
любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные
сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света. Нужная
информация окажется в его компьютере за считанные секунды, пройдя путь по длинной цепочке
промежуточных компьютеров, по кабелям и радио, через горы и моря, по дну океанов и через
спутники..
Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями,
коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не
является ее владельцем. Техническую сторону организации сети контролирует Федеральный сетевой
совет (FNC),формируемый из приглашенных добровольцев, который 24 октября 1995 года принял
определение того, что же мы подразумеваем под термином "Интернет":
Internet – это глобальная компьютерная система, которая:
логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый компьютер,
подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес);
способна поддерживать коммуникации (обмен информацией);
обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW, электронная почта,
телеконференции, разговоры в сети и другие.
Internet является одноранговой сетью, т.е. все компьютеры в сети равноправны, и любой
компьютер можно подключить к любому другому компьютеру. Таким образом, любой компьютер,
подключенный к сети, может предлагать свои услуги любому другому.
В узлах этого всемирного соединения установлены компьютеры, которые и содержат нужную
информацию и предлагают различные информационные и коммуникационные услуги. Эти
компьютеры называются серверы (хосты).
Серверы содержат информационные ресурсы. К ресурсам относятся любые базы данных,
например, законодательные, научно-технические, коммерческие, рекламные, информацию из газет и
журналов, файлы, программы, Web-страницы и т.д.
Компьютер сервер предоставляет услуги другим компьютерам, запрашивающим информацию,
которые называют клиентами (пользователями, абонентами). Таким образом, работа в Internet
предполагает наличие передатчика информации, приемника и канала связи между ними. Когда мы
«входим» в Internet, наш компьютер выступает в качестве клиента, он запрашивает необходимую
нам информацию на выбранном нами сервере.
Принципы построения сети
Интернет - это множество компьютеров (хостов) и различных сетей, объединенных сетью на базе
протоколов связи TCP/IP. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые
аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов
(семейство протоколов) связи TCP/IP. Единого владельца и центра управления сети Интернет не
существует.
Интернет начал свое существование с сети ARPANet в 1969 году. Эта компьютерная сеть с
применением технологии коммутации пакетов была создана в США по заданию военного ведомства
США как высоконадежная сеть передачи данных. В 1983 году ARPANet разделилась на две сети,
одна - MILNET стала частью оборонной сети передачи данных США, другая - была использована
для соединения академических и исследовательских центров, которая постепенно развивалась и в
1990 году трансформировалась в Интернет.
Структура сети
Узлы и магистрали сети Интернет - это ее инфраструктура, а в сети Интернет существует несколько
сервисов или служб (E-mail, USENET, TELNET, WWW, FTP и др.), одним из первых сервисов
является электронная почта E-mail. В настоящее время большая часть трафика в Интернет
приходится на службу World Wide Web (всемирная паутина).
Принцип работы сервиса WWW был разработан физиками Тимом Бернес-Ли и Робертом Кайо в
европейском исследовательском центре CERN (Женева) в 1989 году. В настоящее время Web –
служба Интернет содержит миллионы страниц информации с различными видами документов.
Компоненты структуры сети Интернет объединяются в общую иерархию. Интернет объединяет
множество различных компьютерных сетей и отдельных компьютеров, которые обмениваются
между собой информацией. Вся информация в Интернет хранится на Web-серверах. Обмен
информацией между Web-серверами осуществляется по высокоскоростным магистралям.
К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии,
оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы,
объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет.
Пользователи подключаются к сети через маршрутизаторы местных поставщиков услуг Интернета
или провайдеров (ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет через региональных
провайдеров. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального
масштаба, имеющего узлы в различных городах страны.
Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или
провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют
глобальную сеть Internet. Структура и принципы работы Интернет более подробно изложены на
страничке http://lessons-tva.info/edu/e-inf3/m3t2_2.html.
Сайт — набор из нескольких десятков, сотен и даже тысяч веб-страниц, объединенных друг с другом
общей темой, оформлением и ссылками. Это информационная единица, представляющая компанию
или отдельно взятого человека, доступная из любого уголка мира, а также одно из современных
средств передачи информации и рекламный продукт, дающий большие возможности в области
поиска и привлечения клиентов.
Интернет-провайдер (Internet Service Provider, ISP) — организация, предоставляющая услуги доступа
к Интернету и иные, связанные с Интернетом услуги.
Провайдер — provider Поставщик интернет-услуг. Обычно под эти термином понимают провайдера
размещения сайта (сервера) в Интернет (хост-провайдер) или провайдера доступа в Интернет
(Интернет-провайдер). Хост-провайдер обеспечивает постоянное присутствие и доступность сайта
(сервера) в Интернет. Интернет-провайдер обеспечивает соединение с Интернет по телефону
(коммутируемым линиям) или по выделенному каналу.
Провайдер - компания, обеспечивающая хостинг или услуги интернета.
Хост (от англ. host — «хозяин , принимающий гостей») — любое устройство, предоставляющее сервисы формата «клиентсервер» в режиме сервера по каким-либо интерфейсам и уникально определённое на этих интерфейсах. В более частном случае
под хостом могут понимать любой компьютер, сервер, подключённый к локальной или глобальной сети.
Вопрос 43. модель OSI/ISO. Понятие протокола передачи данных. Основные протоколы прикладного, транспортного и сетевого
уровней.
Пожалуй,
ключевым понятием в стандартизации сетей и всего, что к ним относится, является модель
взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI), разработанная международной
организацией по стандартам (International Standards Organization, ISO). На практике применяется
название модель ISO/OSI. Описываемая модель состоит из семи уровней. Каждый уровень отвечает
за определенный круг задач, выполняя их с помощью специальных алгоритмов — стандартов.
Основная задача — достичь глобальной цели, поэтому уровни модели связаны между собой. Таким
образом, выполнив свою часть задачи, каждый уровень передает готовые данные следующему
уровню. В результате прохождения такой цепочки данные полностью обрабатываются, и их можно
использовать. В зависимости от назначения уровни получили следующие названия: физический,
канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления данных и прикладной
Основные отличия между проводными (Ethernet 802.3) и беспроводными (IEEE 802.11) сетями
кроются только в двух нижних уровнях — физическом и канальном. Остальные уровни работают
абсолютно одинаково, без каких-либо отличий.
Физический уровень — первый, самый низкий, уровень. Фактически ои представляет собой
аппаратную часть сети и описывает способ передачи данных, используя для этого любой
имеющийся «под руками» канал — проводной или беспроводной. В зависимости от выбранного
канала передачи данных используют соответствующее сетевое оборудование. Параметры передачи
данных следует настраивать с учетом особенностей канала: полос пропускания, защиты от помех,
уровня сигнала, коди
рования, скорости передачи данных в физической среде и т. п.
Фактически всю описанную работу выполняет сетевое оборудование: сетевая карта, мост,
маршрутизатор и т. д.
Физический уровень — один из уровней, который отличает беспроводные сети от проводных. Как
вы уже, несомненно, поняли, основное отличие между ними заключается в канале передачи данных.
Для проводных сетей это радиоволны определенной частоты или инфракрасное излучение, для
беспроводных — любая физическая линия, например коаксиал, витая пара или оптоволокно.
Главная задача канального уровня — удостовериться, что канал готов к передаче данных и ничто не
станет угрожать надежности этой операции и целостности передаваемых пакетов. В идеале
протоколы канального уровня и сетевое оборудование должны проверить, свободен ли канал для
передачи данных, не имеется ли коллизий передачи и т. п.
На канальном уровне, как и на физическом, также существуют различия между проводными и
беспроводными сетями. Это связано со спецификой сетевого оборудования. Так, доступное на
данный момент беспроводное оборудование работает только в полудуплексном режиме: в один
момент времени данные могут только приниматься или только передаваться. Этот недостаток резко
уменьшает эффективность обнаружения коллизий в сети и, соответственно, понижает скорость
передачи данных.
Как и канальный уровень, сетевой отвечает за передачу данных между компьютерами. Для этого он
использует сформированные данные и параметры двух предыдущих уровней — физического и
канального. Главное отличие сетевого уровня от канального заключается в том, что он умеет
передавать данные между сетями с разной топологией — комбинированными. Так, очень часто
беспроводные и проводные сети используются в паре. Чаще всего это происходит, если по
определенным причинам создать единую проводную сеть физически невозможно.
Как правило, информацию о выборе маршрута предоставляют специальные устройства,
установленные в сети, — маршрутизаторы. Специальные таблицы маршрутизаторов содержат
информацию о скорости передачи данных между отдельными отрезками сети, трафике, среднем
времени передачи и т. д. Основываясь на этой информации, протоколы сетевого уровня могут
выбрать оптимальный путь прохождения данных.
Пожалуй, транспортный уровень можно отнести к более высоким. Это означает, что данным
уровнем управляет программа, а не аппаратные средства. Транспортный уровень отвечает за
надежность передачи данных. Существует несколько способов передачи, которые отличаются друг
от друга степенью защищенности и возможностью исправления ошибок. Естественно, это
сказывается на времени и скорости передачи информации между конкретными точками.
Сеансовый уровень предназначен для контроля передачи пакетов между компьютерами. В процессе
синхронизации принятых и отправленных пакетов протоколы сеансового уровня отслеживают
недостающие данные и передают их заново. За счет работы только с недостающими пакетами
достигается повышение скорости передачи данных.
На уровне представления данные приводятся к единому стандарту, что позволяет достичь
договоренности при их приеме и передаче. Именно на этом уровне данные могут шифроваться, что
повышает безопасность их передачи по сети. Кроме того, часто на уровне представления происходит
компрессия информации, благодаря чему повышается скорость передачи данных.
Уровень представления реализуется программно, что позволяет использовать для шифрования
данных новейшие достижения.
Прикладной уровень — самый верхний уровень модели ISO/OS1. Его задача — организация
взаимодействия с прикладными программами. За это отвечает множество прикладных протоколов, с
помощью которых операционная система и программы получают доступ к разнообразным ресурсам
сети.
Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые
определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают
единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного
обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом.
Прикладные протоколы
Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. Они обеспечивают
взаимодействие иру\лож^л\мй vi обмен данными между ними. К наиболее популярным прикладным
протоколам относятся:
APPC(Advanced Program-to-Program Communication) — одноранговый SNA-протокол фирмы IBM,
используемый в основном на AS/400®;
FTAM (File Transfer Access and Management) — протокол OSI доступа к файлам;
Х.400 — протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;
Х.500 — протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол Интернета для обмена электронной почтой;
FTP (File Transfer Protocol) — протокол Интернета для передачи файлов;
SNMP (Simple Network Management Protocol) — протокол Интернета для мониторинга сети и
сетевых компонентов;
Telnet — протокол Интернета для регистрации на удаленных хостах и обработки данных на них;
Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или
редиректоры;
NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell;
Apple Talk и Apple Share® — набор сетевых протоколов фирмы Apple;
AFP (AppleTalk Filling Protocol) — протокол удаленного доступа к файлам фирмы Apple;
DAP (Data Access Protocol) — протокол доступа к файлам сетей DECnet.
Транспортные протоколы
Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют
надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:
TCP (Transmission Control Protocol) — TCP/IР-протокол для гарантированной доставки данных,
разбитых на последовательность фрагментов;
SPX— часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange)
для данных, разбитых на последовательность фрагментов, фирмы Novell; NWLink — реализация
протокола IPX/SPX от фирмы Microsoft;
NetBEUI [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface — расширенный
интерфейс пользователя] — устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и
предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI);
ATP (AppleTalk Transaction Protocol), NBP (Name Binding Protocol) — протоколы сеансов связи и
транспортировки данных фирмы Apple.
Сетевые протоколы
Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами
данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу.
Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных
сетевых средах, например Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам
относятся:
IP (Internet Protocol) — TCP/IР-протокол для передачи пакетов;
IPX (Internetwork Packet Exchange) — протокол фирмы NetWare для передачи и маршрутизации
пакетов;
NWLink — реализация протокола IPX/SPX фирмой Microsoft;
NetBEUI — транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов
и приложений NetBIOS;
DDP (Datagram Delivery Protocol) — AppleTalk-протокол транспортировки данных.
Вопрос 44. IP-адрес и система доменных адресов.
IP-адрес (айпи-адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный сетевой адрес
узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. В сети Интернет требуется глобальная
уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах
сети. В версии протокола IPv4 IP-адрес имеет длину 4 байта.
Доменная система имен - это метод назначения имен путем передачи сетевым группам
ответственности за их подмножество имен. Каждый уровень этой системы называется доменом.
Домены в именах отделяются друг от друга точками: inr.msk.su, nusun.jinr.dubna.su, arty.bashkiria.su,
vxcern.cern.ch, nic.ddn.mil. В имени может быть различное количество доменов, но практически их не
больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени, количество имен, входящих в
соответствующую группу возрастает.
Первым в имени стоит название рабочей машины - реального компьютера с IP адресом. Это имя
создано и поддерживается группой (например, компьютер nusun (это SUN sparc) в группе jinr
(ОИЯИ)), к которой он относится. Группа входит в более крупное подразделение (например,
городское объединение - сеть города Дубны), которое в свою очередь, является частью
национальной сети (например, сети стран бывшего СССР, домен su). Для США наименование
страны по традиции опускается, там самыми крупными объединениями являются сети
образовательных (edu), коммерческих (com), государственных (gov), военных (mil) учреждений, а
также сети других организаций (org) и сетевых ресурсов (net).
Группа может создавать или изменять любые ей подлежащие имена. Если jinr решит поставить
другой компьютер, например, VAX 11/780, и назвать его mainx, он ни у кого не должен спрашивать
разрешения, все, что от него требуется, - это добавить новое имя в соответствующую часть
соответствующей всемирной базы данных, и, рано или поздно, каждый, кому потребуется, узнает об
этом имени. Аналогично, если в Дубне решат создать новую группу, например, schools, они (домен
dubna) могут это сделать также, ни у кого на то не спрашивая никакого соизволения. И тогда, если
каждая группа придерживается таких простых правил и всегда убеждается, что имена, которые она
присваивает, единственны во множестве ее непосредственных подчиненных, то никакие две
системы, где бы те ни были в сети Internet, не смогут заиметь одинаковых имен.
Эта ситуация совершенно аналогична ситуации с присвоением географических названий организацией почтовых адресов. Названия всех стран различаются. Различаются названия всех
областей, республик в Федерации, и эти названия утверждаются в государственном масштабе из
центра (конечно, обычно сами регионы заботятся об уникальности своих названий, поэтому здесь
царит полная демократия: как республика хочет, так она и называется) <Рисунок: gif>. В
республиках - субъектах федерации - решают вопросы о названиях районов и округов, в пределах
одной республики они различаются.
Когда вы пользуетесь именем, например, mx.ihep.su, компьютер должен преобразовать его в адрес.
Для этого он начинает запрашивать помощь у DNS-серверов. Это узлы, рабочие машины,
обладающие соответствующей базой данных, в число обязанностей которых входит обслуживание
такого рода запросов. DNS-сервер начинает обработку имени с правого его конца и двигается по
нему влево, т.е. сначала производится поиск адреса в самой большой группе (домене), потґом
постепенно сужает поиск. Но для начала опрашивается на предмет наличия у него нужной
информации местный узел. Здесь возможны три случая:
Местный сервер знает адрес, потому, что этот адрес содержится в его части всемирной базы
данных. Например, если вы подсоединены к сети Института Физики Высоких Энергий (IHEP), то
ваш местный сервер должен обладать информацией о всех компьютерах локальной сети этого
института (mx, desert, ixwin и т.д.);
Местный сервер знает адрес, потому, что кто-то недавно уже запрашивал тот же адрес. Когда
запрашивается адрес, сервер DNS придерживает его у себя в памяти некоторое время, как раз на
случай, если кто-нибудь еще захочет попозже того же адреса - это повышает эффективность
системы;
Местный сервер адрес не знает, но знает как его выяснить.
Система доменных имен решает проблемы, с которыми не справилась такая таблица, используя две
концепции: иерархию имен машин и распределение ответственности.
Систему доменных имен формально описал Пол Мокапетрис (Paul Mocka-petris) в RFC882 и 883
(1983 г.). В 1987 г. ее откорректировали (RFC1034 и 1035), а в 1990 г. расширили (RFC1101 и 1183).
Пол, кроме того, написал первую нe UNIX-версию.
Работа по переносу DNS в UNIX была начата в 1984 г. четырьмя старшекурсниками университета в
Беркли: Дугласом Терри (Douglas Terry), Марком Пойнтером (Mark Painter), Дэвидом Ригглом (David
Riggle) и Сонг Ньян Чжоу (Songnian Zhou). Эстафету подхватил Ральф Кэмпбелл (Ralph Camp-bell)
из Computer Systems Research Group, который начал "склеивать" доменную систему имен в BSDUNIX. В 1985 г. Кевин Данлэп (Kevin Dunlap), инженер DEC, временно работавший в Беркли,
принял этот проект в свои руки и создал систему BIND (Berkeley Internet Name Domain - систему
доменных Internet-имен реализации Беркли). Майк Кареле (Mike Karels) и Пол Викси (Paul Vixie)
сопровождали эту систему в течение ряда лет. Пол продолжает вести ее и сейчас, пользуясь
помощью участников телеконференции isc.org и членов списка рассылки bind-workers.
3. Пространство имен DNS
В основе системы доменных имен лежит иерархическое пространство имен. При этом все
пространство имен DNS представлено в виде отдельных фрагментов, называемых доменами
(domains). Домены, связываясь между собой при помощи отношений родитель-потомок, образуют
определенную иерархию. В зависимости от того, какое положение занимает домен в этой иерархии,
принято говорить об уровне домена. На любом уровне домен может включать в свой состав домены
более низкого уровня. Начиная со второго уровня, домены могут также содержать записи о хостах.
Домен, лежащий в основании иерархического пространства имен DNS, получил название корневого
домена (root domain).
Корневой домен выполняет функцию родоначальника всех доменов первого уровня. Фактически он
является чисто формальным элементом, символизирующим иерархичность пространства доменных
имен. Для ссылки на корневой домен используют пустые кавычки (""). При записи доменного имени
корневой домен обозначается как пустое место после десятичной точки, которой оканчивается
любое доменное имя.
Самое большое из существующих пространств имен DNS - пространство имен глобальной сети Интернет.
Вопрос45.Универсальная форма адресации информационных ресурсов.
URI (Uniform Resource Identifier, Универсальный идентификатор ресурса) (RFC 2396, August 1998) компактная строка символов для идентификации абстракного или физического ресурса. Под
ресурсом понимается любой объект, принадлежащий некоторому пространству. Включает и
переопределяет определенные ранее URL (RFC 1738/RFC 1808) и URN (RFC 2141, RFC 2611).
URI предназначен для уникальной идентификации любого ресурса.
Некоторые подмножества URI:
URL (Uniform Resource Locator, Универсальный указатель ресурса), - подмножество схем URI,
который идентифицирует ресурс по способу доступа к нему (например, его "местонахождению в
сети") вместо того, чтобы идентифицировать его по названию или другим атрибутам этого ресурса.
IP-адрес или соответствующее ему доменное имя позволяют однозначно идентифицировать
компьютер в сети Internet, но дело в том, что на компьютере может присутствовать множество
различной информации в различных форматах, например, в виде файлов, электронных сообщений,
страниц и т.п. Для того, чтобы можно было безошибочно получать нужную информацию и в нужном
формате используется строка символов, которую называют универсальный указатель ресурса или
URL (Universal Resource Locator). Эта строка однозначно идентифицирует любой ресурс в сети
Internet. Именно такая строка отображается в поле «Адрес» обозревателя Internet Explorer, когда мы
«гуляем» по Internet (см. далее).
Рис. 1.7. Структура URL - универсального указателя ресурса.
Универсальный указатель ресурса состоит из:
Протокол – это набор правил (см. далее), по которым происходит обмен информацией. В данном
примере использован наиболее часто используемый протокол http:// – протокол передачи
гипертекста.
Доменное имя или IP-адрес, который позволяет однозначно идентифицировать компьютер (сервер) в
сети Internet, содержащий нужную информацию.
Путь, состоящий из имен папок, разделенных символом / (слэш), последовательно открывая которые
можно «добраться» до нужной информации. В данном примере искомая информация находится в
папке info, в других случаях путь может быть длиннее, например, products/mpress/library, здесь
искомая информация находится в папке library, находящейся в папке mpress, которая в свою очередь
располагается внутри папки products.
Примечание: многие серверы сети Internet в отличие от компьютеров пользователей чувствительны
к регистру букв, в котором представлены имена папок и файлов, поэтому папка info и папка Info или
INFO – это разные папки, но чаще всего имена файлов и папок пишут строчными (маленькими)
буквами.
Имя файла, который содержит нужную информацию. В нашем примере информация находится в
файле search.html, в котором содержатся советы по поиску на поисковом сервере yandex.ru.
Примечание: если имя файла не указано, то используется имя файла по умолчаниюindex.htm
(index.html), либо default.htm (default.html).
Поскольку весь URL набирать с клавиатуры достаточно долго и неудобно, то можно вводить только
доменное имя (www в некоторых случаях также можно опускать), а все остальные его части, такие
как протокол, путь и имя файла будут подставлены по умолчанию.
Общепринятые схемы (протоколы) URL включают:
ftp — Протокол передачи файлов FTP
http — Протокол передачи гипертекста HTTP
https — Специальная реализация протокола HTTP, использующая шифрование (как правило, SSL
или TLS)
gopher — Протокол Gopher
mailto — Адрес электронной почты
news — Новости Usenet
nntp — Новости Usenet через протокол NNTP
irc — Протокол IRC
prospero — Служба каталогов Prospero Directory Service
telnet — Ссылка на интерактивную сессию Telnet
wais — База данных системы WAIS
xmpp — Протокол XMPP (часть Jabber)
file — Имя локального файла
data — Непосредственные данные (Data: URL)
Вопрос 46. WWW -сервис-всемирная паутина Internet. Общие понятия и правила.
Всеми́рная паути́на (англ. World Wide Web) — распределенная система, предоставляющая доступ к
связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к
Интернету. Всемирную паутину образуют миллионы web-серверов. Большинство ресурсов
всемирной паутины представляет собой гипертекст. Гипертекстовые документы, размещаемые во
всемирной паутине, называются web-страницами. Несколько web-страниц, объединенных общей
темой, дизайном, а также связанных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том
же web-сервере, называются web-сайтом. Для загрузки и просмотра web-страниц используются
специальные программы — браузеры. Всемирная паутина вызвала настоящую революцию в
информационных технологиях и бум в развитии Интернета. Часто, говоря об Интернете, имеют в
виду именно Всемирную паутину, однако важно понимать, что это не одно и то же. Для обозначения
Всемирной паутины также используют слово «веб» (англ. web) и аббревиатуру «WWW».
Самое простое путешествие по Всемирной паутине начинается с ввода
какого-либо электронного адреса в строку Location (местоположение) и после
нажатия кнопки Enter система переносит вас в виртуальный мир.
Технологически при этом броузер устанавливает соединение с указанным в
адресе сервером и скачивает с него затребованный фрагмент информации,
которая передается пользователю и физически находится уже на его
компьютере.
Таким способом можно путешествовать по всему миру, заглядывая то на
Всемирную выставку (http://park.org), то в виртуальный университет
(http://www.vu.org), то в штаб-квартиры ФБР (http://www.fbi.gov) или
компании Avon (http://www.avon.com). Любители музыки могут отправиться на
серверы их любимых композиторов и исполнителей: Вольфганга Амадея Моцарта
(http://208.4.223.8/lecagot/mozart.html) и т.п.
При этом можно не только читать, просматривать и прослушивать
содержимое удаленных серверов, но и распечатать данные на принтере или
сохранять информацию на жестком диске своего компьютера, или, к примеру, на
дискете читателя библиотеки.
Всемирная Паутина -- это совокупность информационных ресурсов, связанных
средствами телекоммуникаций и основанных на hypertext , разбросанных по
всему миру. Всемирная Паутина также обозначается как WWW (World Wide Web),
W3 или просто Web.
Единицей гипертекстовых данных Всемирной Паутины является Web- страница -минимальный фрагмент гипертекста, который можно загрузить и прочитать за
один раз. Для идентификации гипертекстовой страницы в Сети используется так
называемый url - Universal Resource Locator - Универсальный Локатор
Ресурсов. В нем содержится информация о способе передачи данных между
клиентом и сервером (протоколе), имени сервера, на котором находится
страница, пути в дереве каталогов сервера, по которому находится страница и
имени страницы.
Для представления Web- страниц используется специальный язык разметки
гипертекста – html (Hypertext Markup Language). Конструкции этого языка –
тeги – позволяют управлять шрифтом, цветом текста и фона, определять
ссылки, вставлять графику, аудио и видео и т.п. Сами тeги при чтении
страницы не видны, а видны только результаты их действия.
Клиента для WWW называют browsers. Браузер – это программа, которая
загружает и, интерпретируя теги HTML, показывает в своем окне WWWстраницы. Браузер отображает картинки в теле страницы, проигрывает аудио и
видео, загружает следующую страницу когда пользователь щелкает мышью по
ссылке и пр. и пр. для того, чтобы сделать путешествие по Всемирной Паутине
как можно более комфортным.
Internet содержит массу информации на самые различные темы. Существует два
способа поиска информации в Internet: один медленный, другой бесплодный.
Первый способ предполагает использование специальных поисковых серверов,
второй, «свободное плавание», есть простой переход от страницы к странице в
надежде наткнуться наконец на искомый материал.
Вопрос 47. поисковые системы Internet. Обычный и расширенный поиск.
Поисковая система - программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом, предоставляющий
возможность поиска информации в Интернете. Под поисковой системой обычно подразумевается
сайт, на котором размещён интерфейс (фронт-энд) системы. Программной частью поисковой
системы является поисковая машина (поисковый движок) — комплекс программ, обеспечивающий
функциональность поисковой системы и обычно являющийся коммерческой тайной компанииразработчика поисковой системы. Информационно-поисковая система (И.-пс) – совокупность
программных, языковых и технических средств, предназначенных для хранения, поиска и выдачи по
запросу требуемой информации.
Поисковые cистемы обычно состоят из трех компонент:
агент (паук или кроулер), который перемещается по Сети и собирает информацию;
база данных, которая содержит всю информацию, собираемую пауками;
поисковый механизм, который люди используют как интерфейс для взаимодействия с базой данных.
Lycos. В Lycos используется следующий механизм индексации:
слова в title заголовке имеют высший приоритет;
слова в начале страницы;
слова в ссылках;
если в его базе индекса есть сайты, ссылка с которых указывает на индексируемый документ релевантность этого документа возрастает.
Как и большинство систем, Lycos дает возможность применять простой запрос и более изощренный
метод поиска. В простом запросе в качестве поискового критерия вводится предложение на
естественном языке, после чего Lycos производит нормализацию запроса, удаляя из него так
называемые stop-слова, и только после этого приступает к его выполнению. Почти сразу выдается
информация о количестве документов на каждое слово, а позже и список ссылок на формально
релевантные документы. В списке против каждого документа указывается его мера близости
запросу, количество слов из запроса, попавших в документ, и оценочная мера близости, которая
может быть больше или меньше формально вычисленной. Пока нельзя вводить логические
операторы в строке вместе с терминами, но использовать логику через систему меню Lycos
позволяет. Такая возможность применяется для построения расширенной формы запроса,
предназначенной для искушенных пользователей, уже научившихся работать с этим механизмом.
Таким образом, видно, что Lycos относится к системе с языком запросов типа "Like this", но
намечается его расширение и на другие способы организации поисковых предписаний.
AltaVista. Индексирование в этой системе осуществляется при помощи робота. При этом робот
имеет следующие приоритеты:
слова содержащиеся в теге title имеют высший приоритет; ключевые фразы в Meta тэгах;
ключевые фразы, находящиеся в начале странички;
ключевые фразы в ALT - ссылках
ключевые фразы по количеству вхожденийприсутствия словфраз;
Если тэгов на странице нет, использует первые 30 слов, которые индексирует и показывает вместо
описания (tag description)
Наиболее интересная возможность AltaVista - это расширенный поиск. Здесь стоит сразу
оговориться, что, в отличие от многих других систем AltaVista поддерживает одноместный оператор
NOT. Кроме этого, имеется еще и оператор NEAR, который реализует возможность контекстного
поиска, когда термины должны располагаться рядом в тексте документа. AltaVista разрешает поиск
по ключевым фразам, при этом она имеет довольно большой фразеологический словарь. Кроме всего
прочего, при поиске в AltaVista можно задать имя поля, где должно встретиться слово:
гипертекстовая ссылка, applet, название образа, заголовок и ряд других полей. К сожалению,
подробно процедура ранжирования в документации по системе не описана, но видно, что
ранжирование применяется как при простом поиске, так и при расширенном запросе. Реально эту
систему можно отнести к системе с расширенным булевым поиском.
Yahoo. Данная система появилась в Сети одной из первых, и сегодня Yahoo сотрудничает со
многими производителями средств информационного поиска, а на различных ее серверах
используется различное программное обеспечение. Язык Yahoo достаточно прост: все слова следует
вводить через пробел, они соединяются связкой AND либо OR. При выдаче не указывается степень
соответствия документа запросу, а только подчеркиваются слова из запроса, которые встретились в
документе. При этом не производится нормализация лексики и не проводится анализ на "общие"
слова. Хорошие результаты поиска получаются только тогда, когда пользователь знает, что в базе
данных Yahoo информация есть наверняка. Ранжирование производится по числу терминов запроса
в документе. Yahoo относится к классу простых традиционных систем с ограниченными
возможностями поиска.
OpenText. Информационная система OpenText представляет собой самый коммерциализированный
информационный продукт в Сети. Все описания больше похожи на рекламу, чем на информативное
руководство по работе. Система позволяет провести поиск с использованием логических
коннекторов, однако размер запроса ограничен тремя терминами или фразами. В данном случае речь
идет о расширенном поиске. При выдаче результатов сообщается степень соответствия документа
запросу и размер документа. Система позволяет также улучшить результаты поиска в стиле
традиционного булевого поиска. OpenText можно было бы отнести к разряду традиционных
информационно-поисковых систем, если бы не механизм ранжирования.
Infoseek. В этой системе индекс создает робот, но он индексирует не весь сайт, а только указанную
страницу. При этом робот имеет такие приоритеты:
слова в заголовке title имеют наивысший приоритет;
слова в теге keywords, description и частота вхожденийповторений в самом тексте;
при повторении одинаковых слов рядом выбрасывает из индекса
Допускает до 1024 символов для тега keywords, 200 символов для тэга description;
Если тэги не использовались, индексирует первые 200 слов на странице и использует как описание;
Система Infoseek обладает довольно развитым информационно-поисковым языком, позволяющим не
просто указывать, какие термины должны встречаться в документах, но и своеобразно взвешивать
их. Достигается это при помощи специальных знаков "+" - термин обязан быть в документе, и "-" термин должен отсутствовать в документе. Кроме этого, Infoseek позволяет проводить то, что
называется контекстным поиском. Это значит, что используя специальную форму запроса, можно
потребовать последовательной совместной встречаемости слов. Также можно указать, что некоторые
слова должны совместно встречаться не только в одном документе, а даже в отдельном параграфе
или заголовке. Имеется возможность указания ключевых фраз, представляющих собой единое целое,
вплоть до порядка слов. Ранжирование при выдаче осуществляется по числу терминов запроса в
документе, по числу фраз запроса за вычетом общих слов. Все эти факторы используются как
вложенные процедуры. Подводя краткое резюме, можно сказать, что Infoseek относится к
традиционным системам с элементом взвешивания терминов при поиске.
Поисковая система Hot Bot (Хот Бот) самая молодая из рассматриваемых нами всемирных
поисковых систем. Так же как Yahoo и Infoseek, в ней имеется каталог, но кроме него информация
выдаётся по запросам, как в системе Alta Vista. Мы в опыте осуществим поиск по запросам, а вы
можете самостоятельно осуществить поиск в каталоге Hot Bot.
Ø Введите адрес страницы hotbot.lycos.com. Будет загружена начальная страница данной поисковой
системы (Рис. 4).
Рис. 4. Начальная страница системы Hot Bot
Выполнить простой запрос, аналогично тому, как мы искали информацию в других поисковых
системах.
Ø Введите в поле ввода запроса слово интернет. Если вы формируете запрос на английском языке, то
введите слово internet document.
Ø Нажмите кнопку Advanced Search (Поиск). Расположенную правее поля ввода. Мы получили
список найденных страниц. Он содержит несколько десятков страниц
Как вы видите, обычный поиск в данной системе аналогичен такой же операции в других системах.
Но расширенные возможности поиска в системе Hot Bot реализованы достаточно оригинально. Для
ввода запросов не требуется знать специальные правила, запросы формируются вами прямо на
данной странице путём ввода значений и выбора других значений из списка.
Система Hot Bot достаточно удобна для поиска. Количество ссылок в системе растёт быстрыми
темпами, но при этом скорость работы системы остаётся достаточно высокой.
Ещё одной системой, с которой мы познакомимся, будет система Яндекс.
Ø Введите адрес yandex.ru. Будет загружена начальная страница данной поисковой системы. (Рис. 9).
Вы можете ввести запрос в поле ввода и установить некоторые параметры запроса с помощью
флажков, расположенных на данной странице. Давайте введём запрос и выполним поиск
информации.
Ø Введите в поле ввода запроса слова поиск Интернет. Мы хотим найти документы, содержащие эти
два слова.
Ø Установите флажок Везде. В этом случае поиск будет осуществлён во всех доступных местах.
Ø Нажмите кнопку Найти. Вы получите список найденных страниц.
Из поисковых систем Яндекс, пожалуй, пользуется наибольшей популярностью среди
русскоязычных посетителей Интернета. В системе Яндекс так же имеется возможность перехода по
ссылкам, однако, если вы хотите воспользоваться не поиском, а системой каталогов, лучше
воспользоваться другими поисковыми системами.
Расширенный поиск - это средство уточнения параметров Вашего поиска.
Вопрос 48. электронная почта. Структура почтового сообщения.
Электронная почта ( Electronic Mail , e - mail ) — сетевая служба; позволяющая пользователям
обмениваться сообщениями или документами без применения бумажных носителей. На
сегодняшний день это основное средство общения в сети Интернет.
Электронная почта преимущественно используется для общения между частными лицами и
организациями. Сегодня практически любой бизнес в некоторой степени привязан к электронной
почте. Например, прайс-листы на продукцию практически на 100% пересылаются именно при
помощи Интернета. Зачастую сотрудники одной и той же организации используют для общения
электронную почту, особенно когда они располагаются в разных офисах.
Во-первых, это экономия на расходных материалах, т. к. нет нужды распечатывать прайс-листы,
различные текстовые и графические файлы. Таким образом, можно вести длительную разработку
одного проекта, обмениваться образцами и т. п.
Во-вторых, это возможность получения бесплатной прессы в электронном виде и даже заказ
различных файлов, например, драйверов. Это очень удобно, т. к. связь с провайдером обычно
оказывается на порядок более скоростной и устойчивой, чем с сервером, на котором находится
интересующий вас файл.
По сравнению с обычной почтой, электронная почта имеет преимущества, например, скорость.
Структура электронного письма
Электронное письмо состоит из следующих частей:
- Заголовков SMTP-протокола, полученных сервером. Эти заголовки могут включаться, а могут и не
включаться в тело письма в дальнейшем, так что возможна ситуация, когда сервер обладает большей
информацией о письме, чем содержится в самом письме. Так, например, поле RCPT TO указывает
получателя письма, при этом в самом письме получатель может быть не указан.
Эта информация передаётся за пределы сервера только в рамках протокола SMTP, и смена
протокола при доставке почты (например, на узле-получателе в ходе внутренней маршрутизации)
может приводить к потере этой информации. В большинстве случаев эта информация не доступна
конечному получателю, который использует не-SMTP протоколы (POP3, IMAP) для доступа к
почтовому ящику. Для возможности контролировать работоспособность системы эта информация
обычно сохраняется в журналах почтовых серверов некоторое время.
- Самого письма (в терминологии протокола SMTP - 'DATA'), которое, в свою очередь, состоит из
следующих частей, разделённых пустой строкой:
- Заголовков письма, иногда называемых по аналогии с бумажной почтой конвертом (англ. envelope).
В заголовке указывается служебная информация и пометки почтовых серверов, через которые
прошло письмо, пометки о приоритете, указание на адрес и имя отправителя и получателя письма,
тема письма и другая информация.
Тела письма. В теле письма находится, собственно, текст письма. Согласно стандарту, в теле письма могут находиться
только символы ASCII. Поэтому при использовании национальных кодировок или различных форм представления
информации (HTML, RTF, бинарные файлы) текст письма должен кодироваться по стандарту MIME и не может быть
прочитан человеком без использования декодера или почтового клиента с таким декодером.
Вопрос 49. классификация угроз ПО(программного обеспечения).
Каждому из нас не раз приходилось сталкиваться с различными угрозами для безопасности личной
информации. Попробуем классифицировать вредоносное программное обеспечение.
Количество всевозможных угроз для пользователя, работающего за компьютером, впечатляет.
Существует множество вирусов, шпионского программного обеспечения, \"троянского\" софта,
сетевых и почтовых \"червей\" и т.д. Рассмотрим подробнее каждый из этих видов.
Вирусы
Программы, заражающие другие программы путем добавления в них своего кода, чтобы получить
управление при запуске зараженных файлов. Скорость распространения вирусов немного ниже, чем
у червей.
\"Троянские\" программы
Строго говоря, данная категория программ может быть отнесена к вирусам. В нее входят
программы, осуществляющие различные действия, не санкционированные пользователем: сбор
информации и ее передачу злоумышленнику, разрушение или злонамеренная модификация данных,
нарушение работоспособности компьютера, использование ресурсов компьютера в своих целях.
Отдельные категории троянских программ наносят ущерб удаленным компьютерам и сетям, не
нарушая работоспособности зараженного компьютера (например, троянские программы,
разработанные для распределенных DoS-атак на удаленные ресурсы сети).
Черви
Данная категория вредоносного ПО не дописывается к исполнимому коду, а рассылает себя на
сетевые ресурсы. К данной категории относятся программы, распространяющие свои копии по
локальным и/или глобальным сетям с целью:
проникновения на удаленные компьютеры;
запуска своей копии на удаленном компьютере;
дальнейшего распространения на другие компьютеры сети.
Для своего распространения сетевые черви используют всевозможные компьютерные и мобильные
сети: электронную почту, системы обмена мгновенными сообщениями, файлообменные (P2P) и IRCсети, LAN, сети обмена данными между мобильными устройствами (телефонами, карманными
компьютерами) и т. д.
Большинство известных сетевых червей распространяется в виде файлов: вложений в электронные
письма, ссылок на зараженный файл на каком-либо веб- или FTP-ресурсе, в ICQ- и IRC-сообщениях,
в виде файла в каталоге обмена P2P и т.п.
Некоторые сетевые черви (так называемые \"бесфайловые\" или \"пакетные\") распространяются в
виде сетевых пакетов, проникая непосредственно в память компьютера и активизируя свой код.
Для проникновения на удаленные компьютеры и запуска своей копии сетевые черви используют
различные методы: приемы социального инжиниринга (например, сопровождение электронным
письмом, призывающим открыть вложенный файл), недочеты в конфигурации сети (к примеру,
копирование на диск, открытый на полный доступ), ошибки в службах безопасности операционных
систем и их приложений.
Некоторые сетевые черви обладают также свойствами других разновидностей вредоносного
программного обеспечения. Например, содержат троянские функции или способны заражать
выполняемые файлы на локальном диске, то есть имеют свойства троянской программы и/или
компьютерного вируса.
Хакерские утилиты
Программы, предназначенные для нанесения какого-либо вреда программному обеспечению
(подбор паролей, удаленное управление и т.д.). Программы данного класса не являются ни
вирусами, ни \"троянскими конями\" и не наносят вреда компьютерам, на которых они установлены,
но при этом могут использоваться для проведения атаки на другие компьютеры и на чужую
информацию.
К данной категории программ относятся:
утилиты автоматизации создания сетевых червей, компьютерных вирусов и троянских программ
(так называемые \"конструкторы\");
программные библиотеки, разработанные для создания вредоносного ПО;
хакерские утилиты сокрытия кода зараженных файлов от антивирусной проверки (шифровальщики
файлов).
Программы-шпионы (spyware)
Программное обеспечение, использование которого может нанести вред информации пользователя.
Под термином \"spyware\" в подавляющем большинстве случаев подразумевается целое семейство
программ, в которое входят программы дозвона, утилиты для закачивания файлов из интернета,
различные серверы (FTP, Proxy, Web, Telnet), IRC-клиенты, средства мониторинга, PSW-утилиты,
средства удаленного администрирования, программы-шутки. Иногда в семейство spyware включают
еще и рекламные коды (adware), которые могут демонстрировать рекламные сообщения,
подставлять, изменять результаты поиска и любыми доступными способами продвигать
рекламируемый сайт.
Если подходить к терминологической проблеме академически, то все перечисленные выше типы программ следует называть
\"riskware\". На русском языке это слово означает \"условно опасные программы\" — то есть такие, которые могут
причинить вред информации пользователя.
Вопрос 50. существующие средства защиты информации в системах управления базами данных.
В современных СУБД поддерживается один из двух наиболее общих подходов к вопросу
обеспечения безопасности данных: избирательный подход и обязательный подход. В обоих
подходах единицей данных или «объектом данных», для которых должна быть создана система
безопасности, может быть как вся база данных целиком, так и любой объект внутри базы данных.
Эти два подхода отличаются следующими свойствами:
· В случае избирательного управления некоторый пользователь обладает различными правами
(привилегиями или полномочиями) при работе с данными объектами. Разные пользователи могут
обладать разными правами доступа к одному и тому же объекту. Избирательные права
характеризуются значительной гибкостью.
· В случае избирательного управления, наоборот, каждому объекту данных присваивается
некоторый классификационный уровень, а каждый пользователь обладает некоторым уровнем
допуска. При таком подходе доступом к определенному объекту данных обладают только
пользователи с соответствующим уровнем допуска.
· Для реализации избирательного принципа предусмотрены следующие методы. В базу данных
вводится новый тип объектов БД - это пользователи. Каждому пользователю в БД присваивается
уникальный идентификатор. Для дополнительной защиты каждый пользователь кроме уникального
идентификатора снабжается уникальным паролем, причем если идентификаторы пользователей в
системе доступны системному администратору, то пароли пользователей хранятся чаще всего в
специальном кодированном виде и известны только самим пользователям.
· Пользователи могут быть объединены в специальные группы пользователей. Один пользователь
может входить в несколько групп. В стандарте вводится понятие группы PUBLIC, для которой
должен быть определен минимальный стандартный набор прав. По умолчанию предполагается, что
каждый вновь создаваемый пользователь, если специально не указано иное, относится к группе
PUBLIC.
· Привилегии или полномочия пользователей или групп - это набор действий (операций), которые
они могут выполнять над объектами БД.
· В последних версиях ряда коммерческих СУБД появилось понятие «роли». Роль - это
поименованный набор полномочий. Существует ряд стандартных ролей, которые определены в
момент установки сервера баз данных. И имеется возможность создавать новые роли, группируя в
них произвольные полномочия. Введение ролей позволяет упростить управление привилегиями
пользователей, структурировать этот процесс. Кроме того, введение ролей не связано с конкретными
пользователями, поэтому роли могут быть определены и сконфигурированы до того, как определены
пользователи системы.
· Пользователю может быть назначена одна или несколько ролей.
· Объектами БД, которые подлежат защите, являются все объекты, хранимые в БД: таблицы,
представления, хранимые процедуры и триггеры. Для каждого типа объектов есть свои действия,
поэтому для каждого типа объектов могут быть определены разные права доступа.
На самом элементарном уровне концепции обеспечения безопасности баз данных исключительно
просты. Необходимо поддерживать два фундаментальных принципа: проверку полномочий и
проверку подлинности (аутентификацию).
Проверка полномочий основана на том, что каждому пользователю или процессу информационной
системы соответствует набор действий, которые он может выполнять по отношению к
определенным объектам. Проверка подлинности означает достоверное подтверждение того, что
пользователь или процесс, пытающийся выполнить санкционированное действие, действительно
тот, за кого он себя выдает.
Система назначения полномочий имеет в некотором роде иерархический характер. Самыми
высокими правами и полномочиями обладает системный администратор или администратор сервера
БД. Традиционно только этот тип пользователей может создавать других пользователей и наделять
их определенными полномочиями.
СУБД в своих системных каталогах хранит как описание самих пользователей, так и описание их
привилегий по отношению ко всем объектам.
Далее схема предоставления полномочий строится по следующему принципу. Каждый объект в БД
имеет владельца - пользователя, который создал данный объект. Владелец объекта обладает всеми
правами-полномочиями на данный объект, в том числе он имеет право предоставлять другим
пользователям полномочия по работе с данным объектом или забирать у пользователей ранее
предоставленные полномочия.
В ряде СУБД вводится следующий уровень иерархии пользователей - это администратор БД. В этих
СУБД один сервер может управлять множеством СУБД (например, MS SQL Server, Sybase). В СУБД
Oracle применяется однобазовая архитектура, поэтому там вводится понятие подсхемы - части
общей схемы БД и вводится пользователь, имеющий доступ к подсхеме. В стандарте SQL не
определена команда создания пользователя, но практически во всех коммерческих СУБД создать
пользователя можно не только в интерактивном режиме, но и программно с использованием
специальных хранимых процедур. Однако для выполнения этой операции пользователь должен
иметь право на запуск соответствующей системной процедуры.
В стандарте SQL определены два оператора: GRANT и REVOKE соответственно предоставления и отмены привилегий.
Вопрос 52.направления развития аппаратных и программных средств.
Развитие аппаратных и программных средств ЭВМ
Необходимость дальнейшего совершенствования аппаратных средств ЭВМ обусловлена рядом
причин, главной из которых является недостаточная скорость вычислений. Производительность
лучших компьютеров составляет до 109 оп./с, что далеко не достаточно для оперативного решения
задач, связанных с большим объемом информации и большим объемом вычислений. Необходимая
производительность ЭВМ, используемых в
167
Современные компьютеры способны выполнять трудоемкие операции, далеко превышающие
быстродействие человека. Но в то же время они не в состоянии справиться с задачами, которые
человек решает без труда, например, мгновенное распознавание множественных образов,
расположенных в пространстве. Объясняется это неймановской архитектурой вычислительных
машин. Напомним, что неймановская архитектура характеризуется следующими особенностями:
программа и данные хранятся в памяти совместно;
программа выполняется последовательно команда за командой;
в процессе выполнения команды необходимы два обращения к памяти: одно для считывания числа,
второе для его записи после обработки.
Отсюда возникает естественное ограничение: скорость прохождения сигнала от процессора до
памяти не может быть выше скорости света, равной 300 000 км/с. Поэтому предел быстродействия
ЭВМ с неймановской архитектурой равен 109оп./с.
Очевидно, что дальнейший прогресс в повышении быстродействия ЭВМ возможен лишь при отказе
от неймановской архитектуры или ее фундаментальной перестройке. Ученые обратили внимание на
то, как достигается фантастическая скорость обработки информации в естественных биосистемах
(человек,
168
животные), и в первую очередь на способы обработки информации в нейросетях. Тщательное
изучение показало, что огромная скорость у человека достигается за счет параллельной обработки
информации, предполагающей одновременное выполнение всех или нескольких шагов задачи.
Идея параллелизма, заимствованная у природы, привела к постепенному отходу от канонов
неймановской архитектуры. Следующие известные методы реализации параллельной обработки
определяют перспективные направления развития данной идеи.
Параллелизм данных - эффективен при наличии данных, требующих одинаковые программы
обработки. Этот механизм распространен в процессорах с конвейерной структурой, для которых
характерна возможность получения данных за один такт.
Параллелизм команд - предполагает одновременное выполнение нескольких команд. Такой вид
параллелизма используется в векторных процессорах.
Параллелизм потоков команд - позволяет минимизировать задержки вычислений процессора,
связанные с ожиданием данных с внешних устройств. При ожидании в процессоре происходит
переключение с одного потока команд на другой.
Параллелизм программ - применим в том случае, если возможно разбиение задачи на независимые
программные модули. Этот вид параллелизма реализуется в мультипроцессорных системах.
Дальнейшее развитие идеи параллелизма, по-видимому, пойдет по двум направлениям:
1) программирование нужной архитектуры ЭВМ;
2) объединение в одной ЭВМ разных методов организации параллелизма.
Программирование нужной архитектуры должно выполняться в соответствии с особенностями
алгоритмов, которыми характеризуется класс предполагаемых задач (научные, экономические,
поисковые, инженерные). Объединение разных методов в одной ЭВМ перспективно в том случае,
если возможно распределение частей задач между различными подсистемами. Тогда возможны
комбинации методов, например параллелизм программ и данных или параллелизм потоков команд и
данных и т.д.
Отказ от неймановской архитектуры проявляется не только в параллелизме, но и постепенном
переходе к нелинейной памяти.
169
Стало очевидным, что совместное хранение программ и данных в линейном пространстве памяти
усложняет понимание смысла программ. Существует огромная смысловая разница между
операциями на языке программирования высокого уровня и операциями, определяемыми
архитектурой ЭВМ. Отсюда невозможно выяснить природу возникающих ошибок: ошибка связана с
командой или с данными.
Отказ от линейной памяти предполагает использование алгоритма, с помощью которого можно
добавлять ко всем данным дополнительную информацию, использующуюся для распознавания
данных. Это является серьезным отступлением от неймановских идей, ибо теперь управление
вычислительным процессом зависит от потока данных. Развитие программного обеспечения
выдвигает более серьезные причины отказа от линейной памяти.
Повышение производительности ЭВМ осуществляется не только за счет параллелизма, но и за счет
повышения тактовой частоты. За последние 20 лет тактовая частота микропроцессоров повысилась с
1 до 6 ГГц, их производительность возросла с 0,1 MFLOPS до 1,2 GFLOPS и с 160 MFLOPS до 32
GFLOPS для суперкомпьютеров. Еще больше производительность возросла в вычислительных
системах с массовым параллелизмом на основе объединения тысяч микропроцессоров. Так, в
системе ТЗЕ фирмы Cray Research, включающей 2048 микропроцессоров, производительность
составляет 2,5 TFLOPS. Фирма Hitachi создает мультикомпьютерную систему из 2048 компьютеров.
Параллельно с развитием суперсистем идет быстрое развитие микропроцессорной техники, в
котором выделяют два направления:
1) разработка и создание микропроцессорных средств общего применения, являющихся основой для
построения персональных ЭВМ;
2) разработка и создание микропроцессорных средств, ориентированных на конкретные области
применения (управление оборудованием, транспортом, связью и т.д.)
Особое внимание будет уделяться миниатюризации микропроцессов и их производительности. В
перспективе на кристаллах, содержащих 900 млн транзисторов, можно будет достичь
производительность 4 GFLOPS при тактовой частоте 14 ГГц. Путем
170
объединения кристаллов возможна производительность в 1000TFLOPS.
В области программного обеспечения существует две тенденции, постепенно меняющие взгляды на
само программное обеспечение:
1. Переход от эпохи алгоритма к эпохе модели.
2. Переход от закрытых программных систем к открытым. Формула известного теоретика
программирования Н. Вирта: "алгоритм + структура данных = программа" указывает на два
фундаментальных начала:
императивное, т.е. командное;
декларативное, т.е. непроцедурное.
Анализ первой тенденции показывает, что алгоритм, ориентированный на неймановскую
архитектуру, утрачивает свою значимость и уходит в тень, ибо он чужд человеческому мышлению.
Человек в своей практике не использует алгоритмическую форму. Поэтому первая тенденция есть не
что иное, как отражение стремления к удобству использования человеком ЭВМ.
Модель определяет что надо вычислять, а алгоритм - как. Очевидно, что без того и другого не
обойтись. Однако модели оттесняют алгоритм, превращаясь из пассивных элементов в активные.
Примером тому могут служить технологии обработки знаний, представленные фреймами. Здесь
процесс обработки зависит от информации, которая имеется в определенных слотах (демоны).
Демоном называется процедура, автоматически запускаемая при выполнении некоторого условия.
Обратимся к рис. 1.61, на котором представлена фреймовая структура для выдачи информации о
поставщиках с использованием следующих обозначений: слот "категория" принимает два значения:
госпредприятие, акционерное общество, а слот " вид поставки" - импорт, экспорт, внутренние
поставки. В момент обращения к слоту "вид поставки" фрейма "Кременчугсталь" запускается
механизм, с помощью которого осуществляется поиск значения этого слота в соответствующем
фрейме верхнего уровня. В слоте "Объем" использован "демон" под названием "Расчет", функция
которого состоит в подсчете общего объема поставок за период. Расчет запускается автоматически
при обращении к данному слоту.
171
Вторая тенденция в развитии программного обеспечения для разработки веб-ресурсов заключается в
отказе от закрытости систем и переходе к открытым системам. Время создания автономных
программных продуктов,
172
не стыкующихся с другими, прошло. Для того, чтобы программный документ был
конкурентоспособным, он должен обладать:
способностью к переносимости прикладных программ на различные платформы ЭВМ;
способностью к унифицированному обмену данными ме жду различными платформами ЭВМ;
возможностью замены одного компьютера на другой без каких-либо затруднений.
Открытость программных систем достигается путем разработки стандартов взаимодействия систем.
В связи с необходимостью отражения в языках программирования новых возможностей ЭВМ
сформировались три подхода к их развитию:
Расширение существующих языков.
Создание новых языков для конкретных типов машин.
Создание новых языков, не ориентированных на создание сайтов.
Ярким представителем последнего подхода является язык JAVA. Это простой, объектноориентированный, распределенный, переносимый, многопоточный и динамичный язык. Ближайшее
будущее несомненно за этим языком.
Совершенствование систем управления базами данных (СУБД) определяется всеобщей ориентацией
на объектное программирование. Реляционные СУБД представляли собой значительный прогресс в
технологии управления данными. Однако они оказались неудобными из-за необходимости
приведения данных к нормальной форме. В результате терялась семантика (смысл) данных. С
развитием объектно-ориентированного подхода появилась возможность описывать не только
сложные структуры данных, но также поведение объектов реального мира. Главная задача, которая
ставится в ближайшем будущем - это перевод реляционных баз данных в объектноориентированные.
К основным операционным системам, широко используемым в России, относятся, ОС Netware фирмы Novell, ОС Windows
фирмы Microsoft и Unix. Первая из них планирует разработку средств, позволяющих работать с сетью Internet. Фирма
Microsoft планирует предоставить своим пользователям кроме мультизадачного режима службу справочников, квотирование
дискового пространства и усовершенствованные средства удаленного управления данными. Если в ОС Netware делается ставка
на язык JAVA, то в ОС Windows - на язык SQL. В перспективе ОС Windows будет использоваться совместно с Unix.
