Информационное обслуживание

Информационная насыщенность Интернет огромна и разнообразна. С позиции потребителя информация из Интернет представляется в виде отдельных служб, которые организуют информацию из многочисленных баз данных.

Служба World Wide Web (WWW) представляет собой множество (несколько миллиардов) взаимно связанных электронных документов, которые хранятся на компьютерах-серверах, которые называют Web-серверами, связанными на программном уровне в глобальную сетевую службу. Электронные документы называют Web-страницами. Тематически связанные Web-страницы называют Web-узлами. Часто Web-узлы называют Web-сайтами или просто сайтами. Обычно на Web-сервере может храниться несколько Web-узлов, для каждого из которых отводится определенное дисковое пространство памяти компьютера.

Web-страницы помимо текста содержат ссылки на другие страницы, которые могут располагаться на этом или другом Web-сервере, ссылки на графические изображения, аудио или видео информацию. Страницы на серверах связаны ассоциативными связями, которые образуют паутину перекрестных информационных ссылок в Интернет. Ссылки имеют вид выделенных слов или рисунков, с помощью которых и образуется гигантская гипертекстовая паутина.

Поиск информации, т.е. перемещение с одной страницы на другую, организован средствами языка разметки гипертекста HTML - Hyper Text Markup Language с помощью программы - браузера, которая описывает объекты на языке HTML. Браузер является некоторым средством просмотра Web-документов.

Механизм гипертекстовых ссылок HTML, который используется при подготовке Web-документов в сети Интернет был разработан в 1991 г. программистом Тимом Бернесом-Ли г. из Европейского центра ядерных исследований, расположенного недалеко от Женевы.

Гипертекстовые ссылки являются главным достоинством Web-страниц. Фрагменты текста или рисунки с помощью специальных кодов (их называют тегами) связывают друг с другом, образуя гиперссылку. Гиперссылка в документе выделяется цветом (обычно синим). Щелчок мышью по гиперссылке означает отправку запроса на доставку документа, связанного с этой гиперссылкой.

На языке HTML форматируются документы и устанавливаются динамические связи с другими документами и картинками, хранящимися в памяти компьютера. Используя эти связи пользователь транспортируется от одного документа к другому, независимо на каком Web-сервере он находится.

С помощью HTLM осуществляется не только поиск, но и оказывается возможным:

· Описывать адресуемые страницы;

· Указывать ассоциативные связи между удаленными объектами;

· Просматривать документы и находить в них необходимые объекты;

· Вести обработку объектов.

Каждая Web-страница имеет свой уникальный адрес, который называется универсальным адресом ресурса - Universal Resource Locator (URL). Для того, чтобы получить доступ к той или иной странице, пользователь должен указать ее URL-адрес программе-браузеру. Как правило, любой Web-сервер имеет одну главную страницу, содержащую ссылки на другие страницы этого сервера. Поэтому просмотр содержимого Web-сервера обычно начинается с его главной страницы.

Когда пользователь указывает браузеру адрес Web-страницы, она начинает загружаться с соответствующего Web-сервера. Сервер превращает электронный документ в последовательность пакетов с помощью TCP-протокола. Компьютер клиента собирает пакеты в документ и воспроизводит его на экране с помощью программы-браузера. Соединение клиентского компьютера с Web-сервером происходит с помощью протокола HTTP - HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста. После получения нужной страницы соединение с Web-сервером разрывается.

К сожалению, не существует полного каталога Web-серверов и Web-страниц. Объясняется это, по-видимому, тем, что информация в Интернет растет с огромной скоростью и создание каталога не имеет смысла.

Поясним структуру URL-адреса Web-страницы. Адрес начинается с указания службы, которой интересуется клиент. В службе WWW соединение осуществляется с помощью протокола HTTP, поэтому началом адреса служит слово http, двоеточие и двойной слэш, т.е. http://. Затем указывается адрес Web-сервера, на котором хранится нужная Web-страница, например, www.ferts.com. После этого может следовать название документа или имя файла.

Поиск нужной пользователю информации осуществляется обычно с помощью поисковых машин (систем), мощность которых определяется размерами сегмента Интернет, который способна просматривать данная поисковая система. Поисковая машина имеет программное обеспечение, которое просматривает Web-страницы, имеющие один или более поисковых терминов, вводимых пользователем. В результате поиска поисковая машина образует список индексов тех страниц, которые она посетила.

Вот коротенький список наиболее популярных поисковых систем с их URL-адресами:

Google – http://www.google.com

Yahoo! - http://www.yahoo.com

Рэмблер - www.rambler.ru

Яндекс - www.yandex.ru

Электронная почта (E-Mail) является одной из самых популярных служб в Интернет. Для того, чтобы осуществлять передачу сообщений методом электронной почты, узел сети - сервер должен иметь соответствующее программное обеспечение. Тогда он будет почтовым сервером. Почтовый сервер превращает электронный документ в последовательность пакетов и передает их к другим почтовым серверам. При этом используются протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) на почтовом сервере для передачи сообщений и протокол POP (Post Office Protocol) для получения сообщений.

FTP (File Transfer Protocol) используется для доступа к удаленному компьютеру и поиска в нем файлов с последующей передачей нужного файла на свой компьютер. FTP - это протокол для работы с любыми типами файлов (текстов, изображений, программ) в сети с архитектурой "клиент-сервер". Поиск конкретных типов файлов, размещенных на FTP-серверах, можно осуществить с помощью системы под названием Archie. При этом пользователь задает ключевые слова, например "полимеры", "инфляция" и Archie в результате поиска выдает список сайтов, содержащих эти слова.

Компьютерная конференция позволяет получать информацию практически по любой теме, рассылать информацию собственного производства, обсуждать проблемы с единомышленниками. Список существующих групп занимает несколько страниц. В нем можно найти группы по древнегреческой культуре, любителей рок-музыки, кулинарного искусства, защитников прав человека или любителей компьютерных игр.

Главными инструментами информационного обмена в Интернет остаются электронная почта и WWW - всемирная паутина.

Организации (предприятия, фирмы, банки, торгующие организации, научные учреждения, производственные корпорации) извлекают много полезного от использования в своей деятельности Интернет. Достаточно перечислить, что Интернет позволяет существенно снизить стоимость коммуникаций, существенно улучшает связь и координацию, способствует более оперативному распространению знаний, позволяет организовать электронную коммерцию.

Интернет устраняет многие географические, технические, ценовые барьеры, вызывает информационную революцию на предприятиях, открывает новые стороны применения информационных систем и заставляет разрабатывать новые модели бизнеса.

Интернет становится могучим электронным рынком. С одной стороны, через Интернет можно получать информацию о производимой в мире продукции, а с другой организация может организовать через Интернет слаженную работу покупателей, снабженцев, банков и других торговых партнеров.

Электронная почта

Людям необходимо общение: обмен новостями, идеями, предложениями, деловые и дружеские связи. В этом процессе используются прямые контакты, почта, телефон, телеграф, в какой-то мере телевидение. Вот, пожалуй, и все. Хотя это не так уж мало.

В случае услуг традиционной почты передаваемое сообщение необходимо написать, в большинстве случаев напечатать, запаковать в конверт, написать адрес и отнести на почту, т.е. отправить. Способ транспортировки определяет время доставки корреспонденции и стоимость почтовых услуг.

Самым популярным и оперативным видом связи пока остается телефонная связь, но и у нее имеются объективные недостатки, которые в современных условиях становятся ощутимыми. Так, более 70% вызовов оказывается безрезультатными из-за того, что абонент отсутствует на месте или занята линия. Всякий раз теряется время на набор номера. Кроме того, телефонные звонки отрывают человека от работы, к тому же не остается письменной копии разговора. И наконец, для установления телефонной связи необходимо иметь на другом конце линии абонента. Особенно этот недостаток становится заметным в случае значительной разницы поясного времени.

Уже этих факторов достаточно, чтобы продолжить поиск способов, облегчающих общение и обмен корреспонденцией между людьми. Одним из принципиально новых способов передачи информации на произвольные расстояния является электронная почта, осуществимая в компьютерной сети.

В самом названии этого вида обслуживания виден его смысл — использование электронных методов передачи и обработки информации для обмена корреспонденцией по аналогии с почтой (пересылка печатных материалов, графиков, деловых документов, фотографий, таблиц, газет и журналов, занесенных в память компьютера, через электронный “почтовый ящик”).

Здесь, ради истины, следовало бы сделать отступление и обратить внимание читателя на то, что любые средства связи в настоящее время являются электронными, а почта, работающая в компьютерной сети (а не телефонной) должна называться компьютерной почтой. Но коль скоро термин "электронная почта" прижился, нужно хорошо себе представлять, что смысл электронной почты заключается в передаче любых сообщений в системе компьютерной сети.

Электронная почта, с одной стороны, это просто электронная замена бумажной почты, конвертов, почтальонов, мешков с письмами, а с другой — это совершенно новая замечательная возможность оперативного общения практически без границ и расстояний.

Идея организации электронной почты могла появиться только в результате создания компьютерной сети. В начале 60-х годов электронная почта была названа Computer Based Messaging System - CBMS. Фирма Western Union первой зарегистрировала торговую марку Electronic Mail в 1974 г.

Для пользователя организатором электронной почты является некая компания, называемая провайдером, которая обеспечивает пользователя необходимым программным обеспечением, сегментом памяти своего компьютера и процедурой маршрутизации "писем".

Каждый абонент данной системы, обладающий персональным компьютером, получает доступ к компьютеру-провайдеру через телефонную сеть или специально организованный канал передачи информации (выделенный, спутниковый или оптоволоконный канал). Пользователь получает пароль и “почтовый ящик” — определенное пространство памяти в компьютере-провайдере. Пользователю открывается личный профиль, в котором записаны адрес, счет, пароль, количество ежедневных сообщений, которые нужно сохранять в его почтовом ящике, распоряжение о том, как поступать со старыми сообщениями в ящике. Данные в профиле могут периодически изменяться.

Электронное письмо дойдет до адресата, если оно оформлено по международному стандарту и имеет стандартизованный почтовый адрес. Общепринятый формат сообщения определяется документом Standard for the Format of ARPA - Internet Text messages.

Маршрутизация сообщений выполняется программным обеспечением компьютерной сети, которое перемещает сообщение, преобразованное в форму пакетов, от одного сетевого компьютера к другому, пока пакет не достигнет провайдера-получателя.

Программное обеспечение клиент-сервер обеспечивает большую производительность электронной почты. Работая в этой системе, клиент — отправитель сообщения готовит сообщение, запрашивает в каталоге у файл-сервера имя и адрес получателя и отправляет сообщение в свой выходной ящик хранилища на сервере. Пользователь непосредственно взаимодействует с программным обеспечением клиентской части пакета электронной почты. Это то, что он видит на экране монитора, и те команды, с помощью которых он управляет системой.

Сообщение имеет стандартную форму, состоящую из заголовка и самого текста. Обычно заголовок содержит следующую информацию:

персональный идентификационный номер сообщения,

адрес отправителя сообщения,

адрес или адреса получателей,

тему сообщения,

время и дату отправления сообщения.

Иногда в заголовок включают информацию о маршруте, т.е. тех сетях, через которые желательно передавать сообщение.

Возможность приема и передачи данных между компьютерами используют для их объединения. Так образуются компьютерные сети. Если надо соединить более двух компьютеров, то с помощью специального оборудования и программного обеспечения создается локальная сеть.

Локальная сеть, объединение более двух компьютеров для совместной работы с программами, данными, а так же с периферийными устройствами (принтеры, модемы и др.)

Локальная сеть в общем случае может состоять из рабочих станций и серверов. Рабочими станциями называют рядовые компьютеры в сети. Сервер, как правило, представляет собой более мощный компьютер, на котором хранится сетевое программное обеспечение, прикладные программы, большие объемы данных, доступные для использования рабочими станциями. Если сеть организована таким образом, что все устройства в ней равноправны, то она называется одноранговой. Наличие в сети сервера или устройства, управляющего работой сети, координирующего передачу данных рабочим станциям, делает работу сети более организованной, надежной и эффективной. Такая структура уже не является одноранговой, например, это может быть сеть с выделенным сервером. Каждый компьютер, подключенный к сети должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Соединение сетевых адаптеров между собой производится с помощью кабелей различного типа (витой пары, коаксиального кабеля и волоконно-оптического кабеля). Тип использованных адаптеров и кабелей определяют основную характеристику локальной сети - скорость передачи информации.

В локальных сетях скорость передачи информации находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

Общая схема соединения компьютеров в сети, называют топологией сети.

Существуют три основные топологии сети: шина или магистраль, звезда и кольцо.

 

Шинная топология соответствует соединению всех компьютеров в одноранговую сеть с помощью единственного кабеля. В данной топологии кабель называют шиной. Достоинства такого способа соединения - экономичность и простота. Недостатки - ограниченные функциональные возможности, небольшие расстояния, недостаточная расширяемость.

 

Топология звезды Локальные сети звездообразной топологии объединяют устройства, которые связаны с общей точкой - концентратором Концентратор находится в центре звезды, а каналы связи с устройствами представляют собой ее лучи - отсюда и название топологии. В отличие от кольцевых топологий, физических или логических, в любой момент времени все устройства звездообразной сети имеют равное право доступа к среде передачи данных. Поэтому все устройства вынуждены использовать одну полосу частот. Любой компьютер в состоянии обратиться с запросом на доступ к среде передачи независимо от других устройств.

Звездообразные топологии широко используются в современных сетях. Их преимуществами являются гибкость, возможность расширения, простота развертывания, надежность. Рассматриваемая архитектура дала основу для использования коммутации при организации сети.
Коммутатор - это устройство, хранящее адреса рабочих станций локальной сети и создающее временное соединение между передатчиком и получателем. В сети, реализующей коммутируемую технологию, все соединения устанавливаются через коммутирующий концентратор. Физически сеть может быть построена как звезда. Каждому устройству выделяется своя полоса пропускания частот, на которой оно может "общаться" с коммутатором. Коммутатор получает информацию от рабочей станции, считывает адрес и ретранслирует ее станции-получателю. Коммутируемая технология считается весьма перспективной, т.к. она значительно повышает производительность локальной сети.

Сложные топологии.
Рассмотренные основные топологии можно считать элементарными блоками для построения сетей. В чистом виде они используются лишь в небольших сетях, а в крупных локальных сетях часто приходится объединять сегменты различных топологий. Сложные топологии являются комбинациями основных топологий. При объединении нескольких сегментов сети применяются специальные сетевые устройства - мосты, концентраторы, повторители.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Отметьте правильный ответ

Сервер - это:
1. обязательно программа;
2. обязательно компьютер;
3. обязательно база данных
4. нет правильного ответа

Сеть Интернет существует с начала:
1. 50-х гг.;
2. 60-х гг.;
3. 70-х гг.;
4. 80-х гг.;
5. 90-х гг.;

 

Лекция 10 АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ

В настоящее время трудно назвать все те области человеческой деятельности, успех которых не был бы связан с использованием персональных компьютеров.

От исследования космического пространства, управления современными технологическими комплексами до автоматизированных рабочих мест и переводов с одного языка на другой - такова сейчас область применения современных компьютеров.

При решении любой задачи на компьютере предполагается, что некоторая информация подвергается обработке по предварительно составленной инструкции, называемой программой. Поэтому под решением задач на ЭВМ подразумевается гораздо больший круг действий, чем только работа машины.

На первом этапе выбирается общий подход к решению, устанавливается, каким целям должно служить решение задачи и при каких условиях оно будет существовать. При этом производится разбиение задачи на более мелкие, определяется последовательность их решения, выявляются взаимосвязи этой задачи с другими задачами, периодичность решения, т.е. осуществляется общая постановка задачи. На этапе постановки задачи формулирует задачу специалист (конструктор, бухгалтер, финансист).

На втором этапе необходимо дать математическое описание задачи. Появление ЭВМ способствовало развитию приложений математики в различных отраслях науки. Для того, чтобы можно интересующую задачу подвергнуть математическому анализу, должна существовать математическая теория, описывающая закономерности решаемой задачи в виде формул. Такой набор формул называют математической моделью, а второй этап - этап построения математической модели решаемой задачи. Этот этап выполняет человек (математик). Лишь в очень простых случаях математическая модель выступает одновременно и расчетной схемой, т.е. позволяет по имеющимся исходным данным получить требуемые результаты. Модель определяет искомые величины, как правило, неявно, в виде системы зависимостей, такая система обычно неполна, она оставляет математику большую или меньшую свободу выбора. Выбор надо произвести так, чтобы получить наилучшее значение некоторого критерия. Указание этого критерия также входит в этап построения математической модели.

Затем следует третий этап - этап алгоритмизации, на котором от математической модели осуществляется переход к расчетной схеме. Суть этого этапа далее будет рассмотрена более подробно.

После разработки алгоритма наступает этап программирования - перевода расчетной схемы на язык машины. При этом формируется последовательность операций, выполняемых машиной, т.е. разрабатывается программа. Программа - это представление алгоритма в виде символов, воспринимаемых компьютером. Этот этап выполняется программистом.

На пятом этапе выполняется тестирование - контроль за выполнением программы машиной. Контроль включает в себя отладку программы. Отладка необходима, поскольку вероятность ошибки при программировании очень велика. Ошибка может быть допущена вследствие неправильной постановки задачи, некорректного математического описания, невысокой квалификации программиста. Для обнаружения и устранения ошибок используется сам компьютер. При этом осуществляется расчет контрольного примера - совокупности исходных данных, для которых заранее определяется значения выходных данных программы.

Шестой этап предполагает разработку и описание технологии работы программы, т.е. оформление инструкции для конечного пользователя программы. На этом же этапе осуществляется регистрация программы для оформления авторских прав.

Последний этап решения - использование программы и обработка результатов. Продолжительность и частота этого этапа зависит от конкретной задачи. В обработке результатов участвует конечный пользователь программы и компьютер (вывод информации на экран, графическое представление результатов расчета).

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ

Совокупность значений переменных, которая должна быть задана перед выполнением программы на компьютере, называется исходными данными.

Для решения задачи на компьютере необходимо иметь исходные данные и программу, реализующую алгоритм решения задачи.

Алгоритм - это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Термин “алгоритм” происходит от имени великого арабского математика Муххамеда аль-Хорезми, который еще в IX в. разработал правила выполнения арифметических операций для многозначных чисел. Термин “алгоритм” произошел от латинизации имени этого математика. Понятие “алгоритм” использовалось математиками для описания последовательности решения математических задач (алгоритм решения квадратного уравнения, алгоритм сложения дробей и др).

Алгоритм обладает следующими основными свойствами:

дискретностью. Процесс преобразования исходных данных в результат осуществляется дискретно, так, что значения величин в каждый следующий момент времени получаются по определенным правилам из значений величин, имевшихся в предшествующий момент времени;

определенностью (детерминированностью). Каждое правило алгоритма должно быть четким и однозначным. Значения величин, получаемые в какой-либо момент времени, однозначно определяются значениями величин, полученными в предыдущие моменты времени;

результативностью (конечностью). Алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов;

массовостью - алгоритм решения разрабатывается в общем виде, так чтобы его можно было применить для всего класса задач, различающихся исходными данными.

На алгоритме базируется применение ЭВМ для решения задач.

Процесс разработки алгоритма называется алгоритмизацией.

Процесс разработки алгоритма сложной задачи требует квалификации и четкого и полного понимания задачи. Сущность алгоритмизации вычислительного процесса проявляется в следующих действиях:

выделение законченных частей вычислительного процесса;

формальная запись каждого из них;

назначение определенного порядка выполнения выделенных частей;

проверки правильности выбранного алгоритма по реализации заданного метода вычислений.