Способы передачи информации и их общая характеристика. Виды и способы передачи информации

Деятельность человека всегда была связана с передачей информации. Древний способ передачи - письмо, отправленное с гонцом. Разговаривая, мы передаем друг другу информацию. Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся электронные вычислительные машины, хотя правильнее было бы сказать телекоммуникационные сети.
В передаче участвуют две стороны:
источник - тот, кто передает информацию,
приемник - тот, кто ее получает.
Очень часто при передаче информации возникают помехи. И тогда информация от источника к приемнику поступает в искаженном виде. Ошибки, возникающие при передаче информации, бывают 3-х видов:
часть правильной информации заменяется на неправильную;
к передаваемой информации добавляются лишние, посторонние сообщения;
часть информации при передаче пропадает.
Информация передаётся в виде сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.
В процессе передачи информация может теряться, искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи по радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи (шумы) искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации, - криптология.
На протяжении ХХ века сменялось множество способов обмена информацией. Если в XIX веке носителем информации была бумага, а средством передачи была почтовая служба, то в ХХ веке информация стала передаваться гораздо быстрее с помощью телеграфа, в голосовой форме обмениваться информацией можно по телефону, радио и телевидение призваны только для получения человеком информации. В наши дни есть огромное количество способов передачи информации, причем в любой форме. Телефонные линии до сих пор остаются самым удобным средством передачи информации, но теперь ими обслуживаются не только телефоны, но и самое большое достижение процесса информатизации – Internet, содержащий большую часть информации со всей планеты.
Компьютер – это самое популярное средство для обработки, хранения и передачи информации и по сей день, но так как в наши дни информации становится все больше, то и компьютеры претерпевают значительные изменения. Для удобства пользователей стали выпускаться, переносные и карманные компьютеры, подключенные к глобальной информационной сети Internet, чтобы пользователь мог получить необходимую информацию в любом месте, в удобное для него время.
Но так как потоки информации только увеличиваются то для ее создания, обработки, хранения и передачи необходимо разрабатывать все новые и новые средства и приспособления. Существует множество компаний и корпораций, специализирующихся на разработках программного обеспечения, операционных систем, усовершенствовании и разработке новых более совершенных компьютеров, приспособлений для ввода и вывода информации, аксессуаров для удобства обращения с компьютером и ускорения обработки информации.
Что касается самой информации, то до сих пор одним из наиболее важных способов ее передачи между людьми служит документ. Информация, содержащаяся в документе, может быть предоставлена в различных формах, большая часть из которых отображается на различных носителях. Текст, графика, видео, аудио – все может быть передано, показано, распространено и обработано в виде цифрового файла документа.
Есть виды весьма важных бумажных документов, у которых может не быть электронного двойника.
1. это архивная информация.
2. чертежи выпускаемых изделий, разработанные без применения средств автоматизации
3. документы ваших партнеров по бизнесу.

Перенос большей части производственного процесса, в котором появляются новые разработки, идеи, требующие разработки на специальных программах, которые в свою очередь тоже совершенствуются и занимают в компьютере все больше дискового пространства, ставит задачу – увеличение того самого дискового пространства, оперативной памяти, нового программного обеспечения. Это подталкивает компьютерные корпорации на все новые разработки, например, в области обмена большим количеством данных между компьютерами, не подключенными к сети.
Во всех этих случаях идет одностороннее получение информации, то есть пользователь получает необходимую информацию, считывая ее с носителя. А можно ли обмениваться электронной информацией (текстовыми документами, чертежами, рисунками, аудио- и видеодокументами) в двустороннем порядке? Конечно, можно, если ваш компьютер подключен к глобальной сети Internet и имеет необходимое оборудование и программное обеспечение.
Видеоконференции Internet – очень экономичная альтернатива традиционным фирменным системам, но для их проведения нужны каналы связи с более высокой пропускной способностью, нежели для телефонных переговоров в Internet, поэтому они привлекают внимание, прежде всего, пользователей из делового мира.
В изделиях для совместной работы через Internet реализовано множество интерактивных технологий, которые позволяют организовать тесное взаимодействие и обмен информацией между членами импровизированных рабочих групп. Несколько пользователей могут совместно работать с одной прикладной программой, обсуждать возникающие идеи, дискутировать и обмениваться файлами.
Но, несмотря на то – большая ли это корпорация или маленькая фирма, появилась новая проблема – проблема безопасности сети.
За последние годы тысячи компаний обзавелись узлами Web, а их служащие получили доступ к электронной почте и программам просмотра Internet. В результате у любого постороннего лица с элементарными познаниями в области сетевых технологий и недобрыми намерениями появился способ для проникновения во внутренние системы и сетевые устройства компании: через канал связи Internet. Попав внутрь, «взломщик» найдет способ получить интересующую его информацию; разрушить, изменить или похитить данные. Даже самая широко используемая служба Internet, электронная почта, изначально уязвимы: любой человек, имеющий анализатор протоколов, доступ к маршрутизаторам и другим сетевым устройствам, участвующим в обработке электронной почты на пути ее следования из одной сети в другую через Internet, может прочитать, изменить и стереть информацию вашего сообщения, если не приняты специальные меры обеспечения безопасности.
Изготовители сетевых средств защиты информации быстро откликнулись на потребности Internet, адаптировав существующие технологии аутентификации и шифрования для каналов связи Internet и разработав новые защитные продукты.

Сообщение – некоторая форма представления информации (текст, звук, видео…)

Сообщение – это (с формальной точки зрения) некоторая совокупность знаков или первичных сигналов.

Представление сообщения – это его конкретная форма.

Помимо представление важно выявлять способ выявления значения информации.

Переход от представления информации к её значению называется интерпретацией.

Извлечение информации обычно связано с изменением во времени значений некоторой величины, характеризующей состояние источника информации. Сообщение можно представить в виде функции времени. Эта функция может быть двух видов: аналоговой или дискретной.

Аналоговая функция представляется в виде непрерывного ряда вещественных значений физической величины в диапазоне времени.

Дискретная функция на любом конечном отрезке или интервале принимает конечное число различных значений.

Сообщения, описываемые функциями, могут быть аналоговыми или дискретными.

Виды сигналов и их классификации:

Сигнал – это физическое явление или процесс, несущий информацию, то есть сообщение о каком либо событии или состоянии объекта наблюдения.

По характеру все сигналы можно разделить на 4 группы:

Дискретная функция непрерывного аргумента. Дискретный сигнал может изменяться в произвольный момент времени, но величина сигнала может принимать только разрешенные дискретные уровни.

Процесс замены непрерывной функции ограниченным числом значений по шкале уровней называется квантованием по уровню.

Непрерывное значение сигнала в некоторый момент времени t можно представить ближайшим значением по шкале уровней. Такое квантование приводит к погрешностям (эта погрешность называется шумом квантования). Обычно считают, что шум кантования случайный и подчиняется равномерному закону распределения.

Система связи осуществляет перенос сигнала из одной точки пространства в другую.

Передатчик преобразовывает сообщение в некоторый сигнал по строго определенным правилам. Затем этот сигнал на основе некоторого физического носителя передается по каналу связи. Сигнал по каналу связи поступает в приемник, где его необходимо преобразовать в сообщение обратно. Это сообщение отличается от исходного, так как в канале связи бывают помехи. Восстановление переданного сообщения по принятому сигналу осуществляется по некоторому правилу приемником путем выбора из известного множества сообщений одного, которое в идеальном случае полностью совпадает с переданным, а в общем случае было бы близким. Степень соответствия между принятым и переданным сигналом определяет достоверность передачи данных достоверность передачи данных в вычислительной технике характеризуется вероятностью искажения бита(10 -5 /10 -6).

Спектральное представление сигналов:

Реальные электромагнитные сигналы представляют совокупность множества частот. Любой периодический сигнал может быть представлен в виде суммы синусоид (ряд Фурье)

Каждая из составляющих синусоид называется гармоникой. W 1 – собственная частота. Все остальные частоты кратны этой собственной частоте. Тогда полученный сигнал будет периодическим.

Если U 0 не равен нулю, то сигнал U T содержит постоянную составляющую(смещение среднего значение сигнала от нуля). Такое представление сигнала называется синусно-косинусным. Оно удобно для вычисления, но неудобно, что на каждой частоте имеются различные компоненты (sin и cos)

Амплитудно-фазовое представление сигнала:

Диаграмма распределения сигнала по частоте амплитуд и фаз гармонических составляющих называется спектральной диаграммой сигнала. Структура частотного спектра полностью определяется двумя характеристиками: амплитудой и фазой. Если нас интересует не значение амплитуд и фаз, а только частоты, на которых они присутствуют, то говорят о частотном спектре сигнала:

Все аналоговые и цифровые сигналы состоят из набора гармоник, принадлежащих некоторому диапазону частот (спектру). Так же у сигнала выделяется такое понятие, как ширина полосы. Абсолютной шириной полосы сигнала называют ширину его спектра. Большая часть энергии таких сигналов в общем случае ширины бесконечна, но большая часть сигнала находится в узкой полосе частот (фиктивная полоса сигнала).

Искажающие факторы:

Затухание – это относительное уменьшение амплитуды или мощности сигнала при передаче по каналу связи. Затухание: А=lg(P выхода/ P входа)

Ограниченность полосы пропускания – характеристика, определяющая диапазон частот, которые передаются по каналу связи без значительных искажений.

Задержка .

Шумы .

Пропускная способность линий характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи. Пропускная способность зависит от АЧХ(амплитудно-частотная характеристика).

Цели урока:

Закрепить понятие информации.
Сформировать понятие о способах передачи информации на разных этапах развития человечества.
Рассказать о языке передачи информации.
Выяснить, с помощью каких технических средств можно передавать информацию.
Сформировать понятие “помехи” и выяснить способы их преодоления.

Ход урока.

На доске написано число, тема урока: “Передача информации”, определение:

Информатика – это наука о способах передачи, хранения и переработки информации.

Развитие человечества было бы невозможно без обмена информацией. С давних времён люди из поколения в поколение передавали свои знания, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию, обменивались сведениями. Первоначально люди пользовались лишь средствами ближней связи: речь, слух, зрение.

1. Скажите что может быть общего между поэтом А.С. Пушкиным и информатикой?

Оказывается великий поэт, выразитель своей эпохи, оставил свидетельство о том, как в древности люди передавали информацию. Вспомните:

Ветер по-морю гуляет и кораблик подгоняет,

Он бежит себе в волнах на раздутых парусах.

Кораблик доставлял моряков в разные страны, они вели торг своими товарами, узнавали новости из разных стран и рассказывали о своей стране. На суше все важные новости доставлял гонец – человек, передающий устные сообщения. Развитие письменности породило - Почту.

2. Какими известными вам способами передвигалась почта с древних времён?

Известно, например, применение на Кавказе костровой связи. Два костровых сигнальщика находились на расстоянии прямой видимости на возвышенных местах или башнях. Когда приближалась опасность, сигнальщики, зажигая цепочку костров, предупреждали об этом население

Например, в Петербурге в начале XIX века была развита пожарная служба. В нескольких частях города были построены высокие каланчи, с которых обозревались окрестности. Если случался пожар, то на башне днём поднимался разноцветный флаг с той или иной геометрической фигурой, а ночью зажигалось несколько фонарей, число и расположение которых означало часть города, где произошёл пожар, а также степень его сложности.

В каких произведениях пожарная каланча как средство визуального

наблюдения?

В каких фильмах вы встречали передачу сведений об опасности через

зажигание костров на башнях

В каких фильмах использовалась передача информации через стражников на

башнях?

Рассмотрим ситуацию:

“Встретились двое глухих. Один держит в руке удочку.

Другой спрашивает:

Ты что, на рыбалку собрался?

Да нет, я на рыбалку.

А я думал, ты на рыбалку…”

Что помешало обмену информацией? Информация была передана, но до адресата не дошла из-за отсутствия физической возможности её воспринять. Ведь при любом обмене информацией должны существовать её источник и её приёмник.

Когда ты читаешь книгу, эта книга является для тебя источником информации, а ты – приёмник этой информации. Убери книгу – и информация в ней станет для тебя недоступной, поскольку исчез её источник. Закрой глаза или выйди в другую комнату – тогда для книги не будет приёмника информации.

Первый вывод: Если есть передача информации, то обязательно есть её источник и её приёмник(получатель).

Вот несколько ситуаций, в которых можно обнаружить передачу информации. Определи, кто или что является источником, а кто или что - приёмником.

Пешеход переходит дорогу по регулируемому перекрёстку.
Школьник учит уроки по учебнику.
Мальчик играет на компьютере.
Ты набираешь телефонный номер, чтобы позвонить.
Ты пишешь поздравительную открытку.
Ты пишешь адрес и почтовый индекс на конверте.

Обратите внимание на то, что в одних ситуациях информация передаётся только в одну сторону, а в других происходит взаимный обмен информацией.

3. В каких из предыдущих ситуаций происходит обмен информацией и кто в какой момент становится то источником, то приёмником?

А может ли быть так, что:

1. Источник информации один, а приёмников – несколько? Привидите примеры.

2. Источников информации несколько, а приёмник один? Привидите примеры.

3. Привидите примеры с взаимным обменом информации.

При передаче информации важную роль играет форма представления информации. Она может быть понятна источнику информации, но недоступна для понимания получателя. Если я начну разговаривать с вами на английском языке, тогда несмотря на то, что вы изучаете английский язык с первого класса, вы не сможете понять меня, а поймёте только отдельные слова из моей речи.

А вот учащиеся лицеев с углублённым изучением английского языка, смогли бы понять мою речь, то есть восприятие информации от уровня подготовленности принимающего объекта.

Одну и ту же информацию можно передать разными сигналами и даже совсем разными способами. Для передачи информации не так уж существенно, каким образом передавать, а главное – заранее договориться о том, как понимать те или иные сигналы. И если мы об этом договорились, то уже получается код или шифр. Так, например, если горит красный сигнал – это значит нельзя переходить улицу. Загорелся зелёный – иди и не бойся.

А какие коды ты знаешь?

Просто есть коды, к которым мы давно привыкли, которые хорошо изучили и легко понимаем. А другие для нас в новинку, а то и вовсе непонятны.

Например: В русском языке – СОБАКА; в польском – Рies; ванглийском – Dog; во французском – Chien; в немецком – Нund.

Для оценки твоих знаний в школе тоже используются коды:

Отличные знания – “5”; хорошие – “4”; удовлетворительные – “3”;плохие – “2”, а если ничего не знаешь, то можно и единицу получить. Скажем, получил ты “5” и радостный идёшь домой. А немецкий мальчик идёт с пятёркой и горько плачет, потому что в той стране, тот же самый код “5” означает плохие знания – как у нас “1”. Получается, что одни и те же цифры 1, 2, 3, 4, 5 – в разных странах имеют для оценки знаний разный смысл.

Второй вывод: Сигнал сам по себе ещё не несёт информацию. Только когда с помощью сигналов передаётся некоторый код, мы можем говорить о передаче информации.

Для общения друг с другом мы используем код – русский язык. При разговоре этот код передаётся звуками, при письме он передаётся условными знаками – буквами.

Водитель, передавая рассеянному пешеходу информацию о том, что он едет по дороге, может мигнуть светом фар или дать гудок.

Когда ты звонишь по телефону, ты тоже передаёшь на телефонную станцию код – набираешь номер телефона.

Одна и та же кодовая запись может обозначать совершенно разные вещи в зависимости от того, какой смысл мы связываем с этим кодом. Например, набор цифр 120595 может обозначать:

Почтовый индекс;

Расстояние между городами в метрах;

Номер телефона;

Запиши несколько вариантов того, что могла бы означать запись 14-10?

Итак, в любом процессе передачи или обмена информацией существует её источник и получатель, а сама информация передаётся по каналу связи с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и других.

В обычной жизни для человека любой звук и свет являются сигналами, несущими смысловую нагрузку. Например, сирена – звуковой знак тревоги; звонок телефона – сигнал, чтобы взять трубку телефона; красный свет светофора – сигнал, запрещающий переход дороги. Если мы заметили какое-то изменение в окружающей обстановке, то можно сказать, что произошло событие. Школьный звонок вдруг зазвенел после длительного молчания – произошло событие – закончился урок. У чайника на плите вдруг из носика пошёл пар – произошло событие – вода в чайнике закипела.

Привести ещё примеры событий из вашей жизни.

Итак, в передаче информации участвует “Канал связи”. Разберёмся с ним.

Рассмотрим наш урок с точки зрения передачи информации.

Я – источник, говорю с вами на русском языке, кодируя речь понятными для вас словами. Канал связи – воздушная среда, которая передаёт колебания, производимые мною. Вы – получатели информации. Ваше ухо воспринимает колебания воздуха, расшифровывает информацию и вы понимаете, о чём идёт речь на уроке. Представим себе, что вы отвлеклись, и тогда часть сказанного мною не дошла до вас, и вы уходите с урока так и не поняв, о чём говорилось на уроке. Знакомая ситуация, не правда ли? Именно поэтому вас постоянно просят учителя не отвлекаться и не отвлекать других, так как трудно усвоить материал, о котором ты не прослушал объяснения учителя.

Давайте немного отдохнём. Поиграем в игру: “Глухой телефон”. Ведущий передаёт слово первому игроку на ушко, чтобы никто не слышал. Тот, в свою очередь, передаёт следующему и так далее. Затем ведущий спрашивает услышанное слово у последнего игрока, затем у предыдущего и далее по цепочке. Выясняется, что первоначальная информация неимоверно исказилась. Причиной может быть и плохо услышанная информация, и специально неправильно переданное слово. На этом примере мы разбираемся, что не любая информация доходит до получателя в первоначальном виде.

Оказывается, чтобы попасть к своему адресату, информация проходит ещё более сложный путь. При разговоре люди кодируют свою речь понятными для окружающих словами. По воздуху колебания достигают уха собеседника, поступают в головной мозг, декодируются, и только тогда происходит процесс передачи информации. Вот так это происходит.

Полная схема передачи информации.

Если в качестве источника информации выступает техническое устройство (телефон, компьютер и что-то другое), то от него информация попадает на кодирующее устройство, которое предназначено для преобразования исходного сообщения в форму, удобную для передачи. С такими устройствами вы встречаетесь постоянно: микрофон телефона, лист бумаги и так далее.

По каналу связи информация попадает на декодирующее устройство получателя, которое преобразует кодированное сообщение в форму, понятную получателю.

Привести примеры кодирующих и декодирующих устройств.

Запишите, как происходит по этой схеме передача информации в компьютере от клавиатуры к экрану монитора.

Третий вывод: В процессе передачи информация может утрачиваться, искажаться ..

Это происходит из-за различных помех на канале связи, так и при кодировании и декодировании информации. С такими ситуациями вы встречаетесь достаточно часто: искажение звука в телефоне, помехи при телевизионной передаче, ошибки телеграфа, неполнота переданной информации, неверно выраженная мысль, ошибка в расчётах. Вспомним опять сказку о царе Салтане, да и другие литературные произведения, когда героям всегда кто-нибудь мешает. Существует огромное количество способов кодирования, которыми пользуются органы разведки, а ещё больше людей работают над декодированием информации в органах национальной безопасности. Вопросами, связанными с методами кодирования и декодирования информации, занимается специальная наука – криптография.

Человечество всегда стремилось к передаче информации без помех, создавая всё новые и надёжные средства связи.

В XVIII веке возник семафорный телеграф. Это световая связь.

Очень богатым на открытия в области связи был XIX век. В этом веке люди овладели электричеством, которое породило множество открытий. Сначала П.Л. Шеллинг в России в 1832 году изобрёл электрический телеграф. В 1837 году американец С. Морзе создал электромагнитный телеграфный аппарат и придумал специальный телеграфный код – азбуку, которая теперь носит его имя. В 1876 году американец А. Белл изобрёл телефон.

В 1895 году русский изобретатель А.С. Попов открыл эпоху радиосвязи. Самым замечательным изобретением XX века можно считать телевидение. Освоение космоса привело к созданию спутниковой связи. Среди самых последних новинок – оптоволоконная связь, но с ней мы познакомимся на выставке “Информатика и связь”. Самые современные средства связи будут представлены на ней, и вы увидите пока не реализованные проекты, которые составят гордость нашей науки и промышленности.

Домашнее задание: во время просмотра телевизионных передач, записать примеры средств связи; зафиксировать помехи, если они наблюдались, их частоту и причину.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Характеристика локальных компьютерных сетей и рассмотрение основных принципов работы глобальной сети Интернет. Понятие, функционирование и компоненты электронной почты, форматы ее адресов. Телекоммуникационные средства связи: радио, телефон и телевидение.

курсовая работа , добавлен 25.06.2011

Изучение радиотехнических систем передачи информации. Назначение и функции элементов модели системы передачи (и хранения) информации. Помехоустойчивое кодирование источника. Физические свойства радиоканала как среды распространения электромагнитных волн.

реферат , добавлен 10.02.2009

Технологии построения сетей передачи данных. Обоснование программных и аппаратных средств системы передачи информации. Эргономическая экспертиза программного обеспечения Traffic Inspector. Разработка кабельной системы волоконно-оптических линий связи.

дипломная работа , добавлен 24.02.2013

Что такое ТСР? Принцип построения транкинговых сетей. Услуги сетей тракинговой связи. Технология Bluetooth - как способ беспроводной передачи информации. Некоторые аспекты практического применения технологии Bluetooth. Анализ беспроводных технологий.

курсовая работа , добавлен 24.12.2006

Классическое шифрование передачи криптографического ключа. Протоколы квантовой криптографии, их сущность и содержание. Анализ возможности передачи конфиденциальной информации по квантовым каналам связи. Способы исправления ошибок при передаче информации.

курсовая работа , добавлен 08.05.2015

Состав и технические требования к системе передачи информации с подстанции. Определение объемов телеинформации. Выбор и сопряжение аппаратуры преобразования и передачи телемеханической информации с аппаратурой связи. Расчет высокочастотного тракта по ЛЭП.

курсовая работа , добавлен 14.09.2011

Средства связи как технологии передачи информации: история, характеристика. Проводные, кабельные, воздушные, оптоволоконные линии связи. Беспроводные, радиорелейные, спутниковые системы; буквенно-цифровые сообщения. Сотовая связь, Интернет-телефония.

курсовая работа , добавлен 18.12.2012

Содержание:

1. Виды и способы передачи информации

Понятие информации является одним из основных понятий не только в информатике, но и в других науках. Первоначально слово « информация» обозначало сведения, передаваемые устно, письменно, с помощью условных сигналов, технических средств.
Формы передачи информации:
- от человека к человеку
- от человека к компьютеру
- от компьютера к компьютеру
А также обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков т клетке к клетке, от организма к организму.
Информация – это сведения, знания, которые получаются, передаются, преобразуются, регистрируются с помощью некоторых знаков.
Информация в технических устройствах может быть передана электрическими, магнитными и световыми импульсами.
Информация – это продукт взаимодействия данных и методах для их восприятия. Информация существует только в момент их взаимодействия, все остальное время, она содержится в виде данных.
Носитель информации - материальный объект, для хранения информации.

1.1 Шестнадцатеричная система исчисления

Шестнадцатеричная система счисления является также как и восьмеричная вспомогательной системой представления информации в памяти компьютера и используется для компактной записи двоичных чисел и команд.
Запись числа в восьмеричной системе счисления достаточно компактна, но еще компактнее она получается в шестнадцатеричной системе. В качестве первых 10 из 16 шестнадцатеричных цифр взяты привычные цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, а вот в качестве остальных 6 цифр используют первые буквы латинского алфавита: A, B, C, D, E, F. Цифра 1, записанная в самом младшем разряде, означат просто единицу. Та же цифра 1 в следующем - 16 (десятичное), в следующем - 256 (десятичное) и т.д. Цифра F, указанная в самом младшем разряде, означает 15 (десятичное). Перевод из шестнадцатеричной системы в двоичную и обратно производится аналогично тому, как это делается для восьмеричной системы.

1.2. Классификация программного обеспечения компьютеров

Программное обеспечение можно разделить на две основные группы:
1) Прикладное ПО - выполняет задачу пользователя
2) Системное ПО (Базовое) - выполняет управление всей системы, обеспечивает функционирование системы.
К группе базовых программ можно отнести операционные системы, прикладное же программное обеспечение это программы ориентированные на работу под какой либо операционной системой.
1)Базовое ПО
Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающих поддержку работы всех программ, аппаратных средств ПК и сети.
Под управлением ОС происходит проверка работоспособности и вся последующая работа персонального компьютера. Она загружается в оперативную память каждый раз при включении ЭВМ.
Дисковые устройства принято обозначать латинскими буквами: A и B – гибкие магнитные диски, C, D и так далее логические зоны жесткого диска и винчестера.
После успешной загрузки ОС на экране появляется приглашение, которое содержит имя активного диска и активного заголовка
Файл – это поименованная часть памяти на магнитном носителе, содержащая информацию. Каждый файл имеет обозначение: имя, расширение, разделенных точкой. В зависимости от расширения файлы имеют определенное содержание, так файлы с расширением txt – текстовые, exe,com – командные, исполнительные, BAT – пакетные, sys – системные, в различных программных средствах могут быть созданы файлы, соответствующих расширений (например, BAS – в Бейсике).
Каталог – это специальное место на диске, где содержатся сведения о файлах. Он может содержать файлы и другие каталоги, таким образом на диске организована разветвленная файловая структура (дерево).
На компьютерах типа IВМ РС, используемых в качестве рабочих мест пользователей, чаще всего применяются следующие операционные системы:
операционная система MS DOS фирмы Microsoft или совместимые с ней операционные системы РС DOS фирмы IBM и Novell DOS фирмы Novell и др. Мы будем называть эти ОС общим названием DOS;
операционная система Windows фирмы Microsoft, точнее, Windows версий 3.1 или 3.11 или Windows for Workgroups 3.11 (это расширение Windows с поддержкой одноранговых локальных сетей);
операционные системы Windows 95, Windows 98, Windows 2000 и Windows NТ Workstation (версий 3.51 и 4.0), Windows Me, Windows XP фирмы Microsoft;
операционная система OS/2 3.0 Warp фирмы IBM;
операционные системы Vista.
2) Прикладное ПО – это совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. Прикладное ПО решает задачи пользователя во вех сферах его деятельности. Специальное ПО – это системные и инструментальные программы. Системные выполняют вспомогательные функции: управление ресурсами ПК, создание копий информации, проверка работоспособности устройств, выдача справочной информации о компьютере. Инструментальные программы обеспечивают процесс создания новых программ для компьютера.
Файловые менеджеры выполняют управление файловой системой: создание, переименование удаление файлов, а также навигацию по файловой системе.

2. Принцип построения компьютерных сетей

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств,обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: территориальная распространенность; ведомственная принадлежность; скорость передачи информации; тип среды передачи;
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.
Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-,средне- и высокоскоростные.
По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).
В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.
LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.
WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.
Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пол ьзователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

2.1 Локальные вычислительные сети (ЛКС)

Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: одноранговые (одноуровневые или Peer to Peer) сети и иерархические (многоуровневые).
Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, Windows’3.11, Novell NetWare Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows.
В иерархических локальных сетях имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями.
ЛКС классифицируются по назначению:
Сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером, к которому оно подключается, или быть общесетевым ресурсом.
Сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые в промышленности.
Сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Рабочие станции таких сетей обычно базируются на достаточно мощных персональных ЭВМ, например фирмы Sun Microsystems.
Сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.
По классификационному признаку локальные компьютерные сети делятся на: кольцевые, шинные, звездообразные, древовидные;
по признаку скорости – на низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
по типу метода доступа – на случайные, пропорциональные, гибридные;
по типу физической среды передачи – на витую пару, коаксиальный или оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал.
Структура ЛКС
Способ соединения компьютеров называется структурой или топологией сети. Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
Основная среда передачи данных ЛКС – неэкранированная витая пара, коаксиальный кабель, многомодовое оптоволокно. При примерно одинаковой стоимости одномодового и многомодового оптоволокна, оконечное оборудование для одномодового значительно дороже, хотя и обеспечивает большие расстояния. Поэтому в ЛКС используют, в основном, многомодовую оптику.

2.2 Глобальные сети

Глобальная сеть (wide area network - WAN) охватывает значительную географическую область, часто целую страну или даже континент. Она объединяет машины, предназначенные для выполнения программ пользователя (то есть приложений). Мы будем следовать традиционной терминологии и называть эти машины хостами. Хосты соединяются коммуникационными подсетями, называемыми для краткости просто подсетями. Хосты обычно являются собственностью клиентов (то есть просто клиентскими компьютерами), в то время как коммуникационной подсетью чаще всего владеет и управляет телефонная компания или поставщик услуг Интернета. Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подобно тому как телефонная система переносит слова от говорящего слушающему. Таким образом, коммуникативный аспект сети (подсеть) отделен от прикладного аспекта (хостов), что значительно упрощает структуру сети.
Примеры глобальных сетей.
В СНГ в последние годы интенсивно внедряется сетевая компьютерная инфраструктура. Независимые государства развивают свои компьютерные сети и активно включаются в мировое информационное сообщество на базе глобальных международных сетей.
В сетях СНГ основными каналами связи являются: коммутируемая телефонная сеть общего пользования, выделенные телефонные линии связи, специальные сети передачи данных (ПД-200, «Искра») и сеть абонентского телеграфа. В последнее время используются также линии связи на оптоволоконных кабелях, сотовая связь и радиосвязь. Основные национальные сети, а также международные сети, услугами которых могут пользоваться граждане СНГ:
БЕЛИКОС - белорусский узел коммерческой сети СИТЕК, работающей на территории СНГ, Балтии и Болгарии.
ИКСМИР (информационно-коммерческая сеть «Мировой информационный рынок») - сеть функционирует в 12 регионах СНГ. Обеспечивает электронную почту, коммерческие предложения, рекламу, курсы валют, биржевые новости, цены на рынках, законодательства стран и расписания движения железнодорожного и авиационного транспорта.
СИТЕК - объединение национальных и региональных сетей коммерческого направления: биржевой и валютный рынки, товары и услуги, законодательство.
ЭСТ - электронная система торгов Белорусской фондовой биржи дает возможность удаленным клиентам участвовать в торгах биржи.
BASNET - сеть Академий наук РБ. Объединяет научно-исследовательские, проектные и информационные центры Республики Беларусь и предоставляет пользователям услуги международных сетей.
BELPAK - сеть, имеющая статус государственной сети. Ориентирована на государственные административные структуры, крупные промышленные предприятия и коммерческие организации. Для развития сети получен кредит Европейского сообщества. Передача сообщений ведется посредством коммутации пакетов. Управляет сетью специальное подразделение Правительства РБ.
EUNET / RELCOM - международная коммерческая сеть, ориентированная в основном на предприятия и организации среднего класса. Популярность сети обусловлена приемлемым уровнем сервиса и относительно низкими ценами.
FIDONET - международная некоммерческая сеть, обеспечивающая свободный обмен информацией через BBS - электронные доски объявлений. Абоненты сети пользуются информацией BBS бесплатно.
PAY - система электронных платежей, объединяет многие банки Беларуси, России, Украины, Казахстана и Кыргызстана, а также позволяет производить платежи в Азербайджане, Узбекистане и государствах Балтии.
SPRINTNET - крупнейшая в мире сеть электронной почты. Основной физической средой передачи данных является оптоволоконный кабель, включая трансатлантический канал. Сеть осуществляет передачу сообщений на факсимильные аппараты, средства телексной и телетексной связи, обеспечивает электронные платежи и международные расчеты. Дает возможность пользователям доступа к большинству мировых сетей,
SWIFT - общество международных межбанковских финансовых телекоммуникаций. Сеть гарантирует оперативную пересылку и безопасное хранение финансовых документов абонентов в 130 странах мира и бесперебойное обслуживание клиентов в течение 24 часов.
UNIBEL - сеть образования и науки РБ. Сеть объединяет соответствующие министерства и ведомства, ведущие вузы, научно-исследовательские и проектные организации, библиотеки и др. Основная задача сети: обеспечение доступа белорусских пользователей к информационным ресурсам РБ и в мировое сообщество научных, образовательных и общественных кругов. Управляет сетью Министерство образования и науки РБ.
Большинство глобальных сетей содержат большое количество кабелей или телефонных линий, соединяющих пару маршрутизаторов. Если какие-либо два маршрутизатора не связаны линией связи напрямую, то они должны общаться при помощи других маршрутизаторов. Когда пакет посылается от одного маршрутизатора другому через несколько промежуточных маршрутизаторов, он получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем, пока требуемая линия связи не освободится, а затем пересылается дальше. Подсеть, работающая по такому принципу, называется подсетью с промежуточным хранением (store-and-forward) или подсетью с коммутацией пакетов (packet-switched). Почти у всех глобальных сетей (кроме использующих спутники связи) есть подсети с промежуточным хранением. Небольшие пакеты фиксированного размера часто называют ячейками (cell).
О принципе организации сетей с коммутацией пакетов стоит сказать еще несколько слов, поскольку они используются очень широко. В общем случае, когда у процесса какого-нибудь хоста появляется сообщение, которое он собирается отправить процессу другого хоста, первым делом отправляющий хост разбивает последовательность на пакеты, каждый из которых имеет свой порядковый номер. Пакеты один за другим направляются в линию связи и по отдельности передаются по сети. Принимающий хост собирает пакеты в исходное сообщение и передает процессу.
Не все глобальные сети используют коммутацию пакетов. Второй возможностью соединить маршрутизаторы глобальной сети является радиосвязь с использованием спутников. Каждый маршрутизатор снабжается антенной, при помощи которой он может принимать и посылать сигнал. Все маршрутизаторы могут принимать сигналы со спутника, а в некоторых случаях они могут также слышать передачи соседних маршрутизаторов, передающих данные на спутник. Иногда все маршрутизаторы соединяются обычной двухточечной подсетью, и только некоторые из них снабжаются спутниковой антенной. Спутниковые сети являются широковещательными и наиболее полезны там, где требуется широковещание.

3. Услуги компьютерных сетей

Основной услугой компьютерных сетей является электронная почта. Этот режим работы компьютерных сетей назван так, потому что обеспечивает доставку электронных писем от одного абонента к другому. Электронное письмо - обычный текстовый файл, снабженный несколькими служебными строками (конвертом). Электронная почта позволяет пересылать не только тексты, но при необходимости программы, картинки и другую информацию. Электронная почта - быстрый и достаточно дешевый вид связи. В любую точку мира электронное письмо идет, как правило, не более 4 часов.
Для каждого абонента сети на одном из компьютеров выделяется область памяти, так называемый электронный почтовый ящик. Все письма, поступающие на определенный почтовый адрес, записываются в соответствующий почтовый ящик. Чтобы использовать этот почтовый ящик (получать из него информацию), абонент должен передать на сетевой компьютер свой почтовый адрес и определенный пароль, обеспечивающий доступ к информации только тому пользователю, который знает этот пароль.
Для того чтобы электронное письмо дошло до адресата, необходимо, чтобы оно было оформлено в соответствии с международным стандартом и имело почтовый электронный адрес. Почтовый электронный адрес может иметь разные форматы. Наиболее широко распространена схема формирования адреса, используемая, например, в сети Internet.
Использование компьютерных телекоммуникаций дает возможность не просто передавать сообщения абонентам сети, но еще и записывать, хранить и читать информацию, ранее оставленную там другим абонентом. Эти возможности привели к появлению так называемых электронных досок объявлений (ЭДО). Они получили такое название по аналогии их функций с обычными «досками объявлений» на стене школы, учреждения, в журнале или газете. Для организации электронной доски объявлений используется мощный компьютер с большим объемом дисковой и оперативной памяти. В ней хранятся сообщения, полученные от пользователей данной электронной доски объявлений. К этому компьютеру подключается несколько отдельных телефонных каналов, что дает возможность использования электронной доски объявлений одновременно большим числом пользователей.
Дальнейшее развитие идеи электронного обмена информацией - это телеконференции.
Телеконференция - обмен электронными сообщениями между абонентами по определенной тематике. Сообщение, посвященное определенной теме, попадает ко всем абонентам, подключенным к данной конференции. Существует огромное количество телеконференций, посвященных совершенно разнообразным темам: образованию, музыке, искусству, программированию, бизнесу и т. д.
Используя режим телеконференций, абонент может непосредственно не обращаться на ЭДО. Ему необходимо заранее подготовить сообщение, которое он хотел бы поместить в тот или иной раздел, и указать, содержимое каких разделов его интересует. Связавшись с сервером сети, абонент передает все функции организации работы компьютеру. Компьютер передаст все сообщения, предназначенные для отправки, и получит все содержимое из разделов, которые были выбраны абонентом.
Благодаря совмещению технологий баз данных и компьютерных телекоммуникаций стало возможным использовать так называемые распределенные базы данных. Огромные массивы информации, накопленные человечеством, распределены по различным регионам, странам, городам, где хранятся в библиотеках, архивах, информационных центрах. Обычно все крупные библиотеки, музеи, архивы и другие подобные организации имеют свои компьютерные базы данных, в которых сосредоточена хранимая в этих учреждениях информация. Компьютерные сети позволяют осуществить доступ к любой базе данных, которая подключена к сети. Это избавляет пользователей сети от необходимости держать у себя гигантскую библиотеку и дает возможность существенно повысить эффективность работы по поиску необходимой информации.
Если вы являетесь пользователем компьютерной сети, то можете сделать запрос в соответствующие базы данных и получить по сети электронную копию необходимой книги, статьи, архивного материала, увидеть, какие картины и другие экспонаты находятся в данном музее, и т. д. Вы можете также послать свою информацию в любую базу данных.

4. Электронная почта

Сейчас все популярнее становится система электронной почты.
Что такое почта - мы знаем. Это традиционные средства связи, позволяющие обмениваться информацией, по крайней мере, двум абонентам. Для того, чтобы этот обмен состоялся, необходимо написать послание и, указав адрес, опустить в почтовый ящик, откуда письмо неминуемо попадет на почтовый узел. Если указанный адрес соответствует общепринятым стандартам, то через некоторое время почтальон положит его в почтовый ящик адресата. Далее абонент вскроет послание, и - обмен информацией состоялся. Чтобы ускорить процесс, вы поднимаете телефонную трубку, набираете телефонный номер и, если произойдет правильное соединение, то ваш абонент услышит то, что вы хотите ему передать. Если абонент не отвечает или его номер занят, придется повторить процедуру еще раз, сожалея о том, что вы тратите на это свое драгоценное время.
Эти два вида связи - почтовая и телефонная - стали для нас традиционными, и мы уже хорошо знаем их достоинства и недостатки. А что же такое электронная почта? Электронная почта - это обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet. Существует возможность отправки как текстовых, так и двоичных файлов. На размер почтового сообщения в сети Internet накладывается следующее ограничение - размер почтового сообщения не должен превышать 64 килобайта.
Электронной почты позволяет пересылать сообщения практически с любой машины на любую, так как большинство известных машин, работающих в разных системах, ее поддерживают.
Электронная почта во многом похожа на обычную почту. С ее помощью письмо - текст, снабженный стандартным заголовком (конвертом) - доставляется по указанному адресу, который определяет местонахождение машины и имя адресата, и помещается в файл, называемый почтовым ящиком адресата, с тем, чтобы адресат мог его достать и прочесть в удобное время. При этом между почтовыми программами на разных машинах существует соглашение о том, как писать адрес, чтобы все его понимали.
Электронная почта оказалась во многом удобнее обычной, "бумажной". Вот некоторые её преимущества.
- электронной почтой сообщение в большинстве случаев доставляется гораздо быстрее, чем обычной;
- стоит это дешевле;
- для того чтобы отправить письма нескольким адресатам не нужно его размножать во многих экземплярах, достаточно однажды ввести текст в компьютер;
- если нужно перечитать, исправить полученное или составленное Вами письмо, или использовать выдержки из него, это сделать легче, поскольку текст уже находится в машине;
- электронная почта имеет ту же скорость доступа, что и телефон, но не требует одновременного присутствия обоих абонентов на разных концах телефонной линии;
- удобнее хранить большое количество писем в файле на диске, чем в ящике стола; в файле легче и искать;
- и, наконец, экономия бумаги.
Надежность электронной почты сильно зависит от того, какие используются почтовые программы, насколько удалены друг от друга отправитель и адресат письма, и особенно от того, в одной они сети, или в разных. В наших условиях, пожалуй, лучше полагаться на электронную почту, чем на простую. Если письмо все-таки потерялось, Вы об этом сможете узнать достаточно скоро и послать новое.
Это самое популярное на сегодня использование Internet у нас в стране. Оценки говорят, что в мире имеется более 50 миллионов пользователей электронной почты. E-mail доступна при любом виде доступа к Internet .
E-mail (Electronic mail) - электронная почта. С ее помощью вы можете посылать сообщения, получать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать, используя их адреса, исходя из их писем, рассылать копии вашего письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу, использовать вместо адресов (числовых или доменных имен) логические имена, создавать несколько подразделов почтового ящика для разного рода корреспонденции, включать в письма текстовые файлы. Из Internet вы можете посылать почту в сопредельные сети, если вы знаете адрес соответствующего шлюза, формат его обращений и адрес в той сети.
В простейшем случае передача вашего письма произойдет cледующим образом: cначала по запускаемой вами стандартной процедуре ваш модем постарается связаться с модемом, установленном на почтовой машине (аналог - почтовое отделение связи). Как только будет установлена связь, произойдет идентификация вашего абонентского пункта (вашего компьютера), проверка пароля и передача подготовленной вами информации. После этого ваш модем "повесит трубку". Вы можете спокойно заниматься своими делами, а в это время почтовая машина проверит, насколько правильный адрес вы указали, и, если все в порядке, постарается связаться с вашим абонентом. Как только два модема - почтовый и вашего абонента - "договорятся", произойдет передача вашего послания. Обмен информацией состоялся.

4.1. Адресация в системе электронной почты.

Для того, чтобы ваше электронное письмо дошло до своего адресата, необходимо, чтобы оно было оформлено в соответствии с международными стандартами и имело стандартизованный почтовый электронный адрес. Общепринятый формат послания определяется документом под названием "Standard for the Format of ARPA – Internet Text messages", сокращенно - Request for Comment или RFC822, и имеет заголовок и непосредственно сообщение. Заголовок выглядит приблизительно так:
From: почтовый электронный адрес - от кого пришло послание
To: почтовый электронный адрес - кому адресовано
Cc: почтовые электронные адреса - кому еще направлено
Subject: тема сообщения (произвольной формы)
Date: дата и время отправки сообщения
Строки заголовка From: и Date: формируются, как правило, автоматически, программными средствами. Помимо этих строк заголовка, послание может содержать и другие, например:
Message-Id: уникальный идентификатор послания, присвоенный ему почтовой машиной
Reply-To: обычно адрес абонента, которому вы отвечаете на присланное вам письмо
Само послание - как правило, текстовый файл достаточно произвольной формы.
При передаче нетекстовых данных (исполняемой программы, графической информации) применяется перекодировка сообщений, которая выполняется cоответcтвующими программными средствами.
Почтовый электронный адрес может иметь разные форматы. Наиболее широко распространена система формирования адреса DNS (Domain Name System), применяемая в сети Internet. Дешифрацию адреса и перевод его в необходимый формат осуществляют встроенные программные средства, применяемые в данной сети электронной почты.
С точки зрения логики, для того чтобы адрес был информативным, необходимо, чтобы в нем присутствовали:
- идентификатор абонента (по аналогии - строка КОМУ: на почтовом конверте);
- почтовые координаты, определяющие его местонахождение (по аналогии - дом, улица, город, страна на почтовом конверте).
Почтовый электронный адрес имеет все эти составляющие. Для того, чтобы отделить идентификатор абонента от его почтовых координат, используется значок @.
Почтовый электронный адрес в формате Internet может иметь вид:
[email protected]
В рассматриваемом примере aspet - идентификатор абонента. То, что стоит справа от знака @, называется доменом и однозначно описывает местонахождение абонента. Составные части домена разделяются точками.
Самая правая часть домена, как правило, обозначает код страны адресата - это домен верхнего уровня. Код страны утвержден международным стандартом ISO.
Следующий поддомен - msk - является однозначно определяемым внутри домена верхнего уровня. Совокупность составных частей домена msk.ru называется доменом второго уровня. Аббревиатуры домена второго уровня определяются в соответствии с правилами, принятыми доменом верхнего уровня.
Домен третьего уровня - mepi.msk.ru.
Поддомен htd - зарегистрированное на почтовом узле имя машины.
В заключении можно сказать, что E-mail является отличным средством общения людей (хотя и ограниченного круга, т.е. обладателей ПК с соответствующим обеспечением). Можно с уверенностью сказать, что электронную почту ждёт большое будущее во всех его проявлениях, и что она будет постоянно развиваться и совершенствоваться, что будет приводить к более удобному её использованию.