Сетевые технологии обработки информации
 Скачать 1.4 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО В. Ф. КУЧИНСКИЙ СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ Учебное пособие Санкт-Петербург 2015 Кучинский В.Ф. Сетевые технологии обработки информации: учеб. посо- бие. – СПб: Университет ИТМО, 2015. – 115 с. Учебное пособие разработано в соответствие с программой дисциплины « Информатика» и предназначено для студентов, обучающихся по специально- стям направления подготовки 38.05.02 (таможенное дело), при подготовке се- минарских занятий, курсовых проектов, отчетов по практике, дипломных работ. В пособии раскрывается современное состояние сетевых технологий обра- ботки информации в экономике, рассматриваются основные принципы исполь- зования данных информационных технологий в профессиональной деятельно- сти специалистов экономического профиля, а также основные категории при- меняемых программных средств вычислительной техники. Работа подготовлена на кафедре «Таможенного дела и логистики». Рекомендовано к печати Ученым советом ИМБиП, протокол № 4 от 01.12.2014 г. Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фо- тонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013 года Уни- верситет ИТМО – участник программы повышения конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 в 100». Цель Университета ИТМО– станов- ление исследовательского университета мирового уровня, предприниматель- ского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности. 3 Университет ИТМО, 2015 Кучинский В.Ф., 2015 4 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………… 5 1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ: ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ. ……………… 1.1. Коммуникационные и сетевые технологии в информацион- ных системах…………………………………………………………… 1.2. Структура, форма, измерение информации………………. 1.3. Информатика и информационные технологии……………. 8 8 10 13 2. ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ………………………………………. 2.1. Сеть Интернет………………………………………………. 2.2. Технологии WWW …………………………………………. 2.3. Сервисы Интернета …………………………………………. 2.4. Работа экономических и государственных информацион- ных систем на основе Интернет-технологий ………………………… 2.5. Интернет-технологии в государственных ИС……………… 2.6. Справочные правовые системы……………………………… 17 17 20 25 27 31 36 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ 37 4. НАВИГАЦИЯ В ИНТЕРНЕТЕ. ………………………………….. 4.1. Сервис интернета WWW. …………………………………. 4.2. Сохранение информации из Интернета. …………………. 4.3. Информация в сети Интернет ……………………………. 4.4. Общение в Интернетев реальном времени. ……………… 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ WEB- САЙТОВ……………………………. 5.1. Основные этапы создания W eb- сайта……………………… 5.2. Создание W eb- сайтов средствами языка HTML…………. 6. БЕЗОПАСНОСТЬ В ИНТЕРНЕТЕ...………………………………. 41 41 42 44 49 51 51 54 64 6.1. Вирусы………………………………………………………. 64 5 6.2. Мошеннические письма…………………………………… 6.3. Безопасность платежей в интернете……………………… 6.4. Платежные данные, которые нельзя раскрывать…………. 6.5. Безопасность при оплате картами…………………………. 64 65 67 67 7. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ……………………. 70 8. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ (САМОКОНТРОЛЯ)………… 93 8.1. Основные термины и понятия……………………………. 90 8.2. Тестовая работа……………………………………………… 105 ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………. 113 6 Введение Учебное пособие основано на материалах лекций по дисциплине «Инфор- матика» и предназначено для студентов, обучающихся по специальностям направления подготовки 38.05.02 (таможенное дело), при подготовке семинар- ских занятий, курсовых проектов, отчетов по практике, дипломных работ. Основной целью дисциплины является изучение теоретических основ ин- форматики и приобретение навыков использования прикладных систем обра- ботки экономических данных и систем программирования для персональных компьютеров и локальных компьютерных сетей. Освоение дисциплины пред- полагает достижение следующих результатов образования (РО): 1. знания 1.1. на уровне представлений: теоретических и практических основ экономической информатики, по- строения информационных систем и использование новых информационных технологий переработки экономической информации; 1.2. на уровне воспроизведения: используемой терминологии, взаимосвязей основных понятий, размерно- стей единиц, правил и закономерностей экономической информатики; 1.3. на уровне понимания: основных концепций, принципов и практических приемов в контексте конкретной задачи, основных тенденций развития информационных систем и телекоммуникаций; 2. умения 2.1. теоретические: анализ, обобщение материала, построение гипотез, теории, способность осуществлять перевод информации из одной знаковой системы в другую; оценка экономической эффективности информатизации; управление информацией, применение принципов эффективного управле- ния информацией к различным видам информации; способность рассмотрения информации как объекта производственной и коммерческой деятельности, анализ и прогнозирование конъюнктуры рынка ин- формационных продуктов и услуг 2.2. практические: работа с информацией на уровне адекватного применения основных обще- пользовательских инструментов, использование возможностей ИКТ, выходя- 7 щих за рамки общепользовательских, освоение минимального набора профес- сиональных инструментов; поиск, отбора, критическое оценивание, организация, представление и пе- редач информации, моделирование и проектирование объектов и процессов со- образно учебным и производственным целям 3. навыки: поиск самостоятельного решения профессиональных задач с использова- нием информационных технологий; алгоритмически рассматривать экономические задачи; исследовать методы и средства (технологии) их решения; использовать программные среды для демонстрации информации (рефера- тов, докладов и пр.); профессиональной работы с распространенными программными оболоч- ками, текстовыми и табличными процессорами. Перечисленные РО являются основой для формирования общекультурных и профессиональных компетенций. К общекультурным (ОК) относятся: − способность использовать, обобщать и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достижения в условиях формирования и раз- вития информационного общества; − способность осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности; − способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; − способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, воз- никающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны Профессиональных (ПК) включают: − способность решать профессиональные задачи экономического ха- рактера на основе получения и обработки информации и применения для этого соответствующих средств информационных технологий; − способностью осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет и из дру- гих источников. Таким образом, студенты должны знать основы современных сетевых тех- нологий обработки информации в экономике, рассматриваются ключевые 8 принципы использования данных информационных технологий в профессио- нальной деятельности специалистов экономического профиля, а также основ- ные категории применяемых программных средств вычислительной техники. Применительно к учебному процессу данное пособие способствует реше- нию педагогом и обучающимися вышеуказанных задач, а также формированию у студентов системы знаний по применению информационных технологий в сфере управления экономикой. Предлагается материал не столько с детальным описанием самих информационных технологий, сколько знанием принципов их использования при решении профессионально ориентированных задач. 9 1. Компьютерные сети: общие принципы организации и функционирования 1.1. Коммуникационные и сетевые технологии в информационных си- стемах Компьютерную сеть принято рассматривать как совокупность компьюте- ров, связанных каналами передачи информации, необходимого программного обеспечения и технических средств и предназначенных для организации рас- пределенной обработки информации. Опираясь на приведенное определение, отметим, что на самом обобщенном уровне сеть представляет собой систему, которая позволяет производить обмен информацией, а соответственно любое из подключенных устройств может использоваться как для передачи, так и полу- чения информации. В базовую коммуникационную модель входит следующий набор компо- нентов: источник, приемник, среда передачи (канал), сообщение. К преимуществам использования сетей относят: • быстрый обмен информацией между пользователями; • общий доступ к ресурсам; • оптимальное распределение нагрузки между несколькими компьютерами; • резервирование (для повышения устойчивости всей системы к отказам); • создание гибкой рабочей среды. Современные коммуникационные технологии основаны на использовании информационных сетей. Основные требования, которые предъявляют к комму- никационным сетям можно свести к следующему: • характеристика производительности (пропускная способность); • расширяемость (возможность оперативного добавления отдельных эле- ментов сети); • масштабируемость (возможность наращиваемости сети без потери произ- водительности); • сохранность информации и защита от искажений (дублирование отдель- ных элементов); • безопасность передачи информации (использование специальных про- граммных и аппаратных средств). По объему охвата территории различают региональные, государственные и межгосударственные компьютерные сети, по назначению — универсальные и специализированные компьютерные сети, а также различают локальные и гло- бальные сети. Дадим краткую характеристику каждой из представленных кате- горий. 10 Глобальные сети строятся на многомашинных комплексах и системах пе- редачи данных на большие расстояния с разветвленными каналами связи (спут- никовыми, телеграфными, телефонными, оптико-волоконными и др.). Глобаль- ные сети обеспечивают соединение большого числа компьютеров на больших территориях, охватывающих целые регионы, страны и континенты, использу- ющие для передачи информации оптоволоконные магистрали и спутниковые системы. В таких сетях часто применяются уже существующие системы на ос- нове телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Локальные вычислительные сети действуют на ограниченной террито- рии и охватывают компьютеры одной организации или предприятия, нередко не выходя за пределы одного здания. Затраты на эти сети значительно ниже, чем на организацию глобальных сетей. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования высококачественных линий связи, позволяющих с помощью простых методов передачи данных достигать высо- ких скоростей обмена информацией — порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообра- зием и обычно предусматривают реализацию в режиме непосредственного диа- лога (on-line). Локальные компьютерные сети обычно действуют на протяжен- ности от нескольких метров до нескольких километров. Отметим, что первые компьютерные сети 1970-х гг. возникали в первую очередь как крупномасштабные (глобальные) вычислительные сети. Однако в конце 1980-х — в начале 1990-х гг. массовое распространение получили имен- но локальные вычислительные сети отдельных организаций или их структур- ных подразделений. Позднее на их базе стали возникать более крупные, корпо- ративные сети. В настоящее время наметилось определенное сближение локальных и гло- бальных сетей, которое привело к значительному взаимопроникновению соот- ветствующих технологий. Самым ярким примером объединения глобальных и локальных сетей является сеть Интернет. Гипертекстовая информационная служба в Интернете — World Wide Web (WWW) по своим возможностям пре- взошла многие аналогичные службы локальных сетей, так что разработчики корпоративных сетей стали применять эту технологию при создании управля- ющих производственных систем крупных холдингов (например, Microsoft Dynamics Axapta). При разработке подобных систем применяется специальный термин — «Интранет-технологии» (от intra — внутренний), обозначающий применение инструментов, методов и программ внешних (глобальных) сетей во внутренних локальных сетях. 11 1.2. Структура построения компьютерных сетей Основными компонентами компьютерных сетей являются серверы, рабо- чие станции, платы интерфейса, сети, кабели. Введем необходимые определе- ния и представим краткую характеристику каждого из компонентов. Сервер — это аппаратно-программная система, управляющая распределе- нием сетевых ресурсов общего доступа. Аппаратным средством в ней обычно представлен мощный компьютером. Сеть может иметь несколько серверов для управления различными ресурсами и услугами, один из которых файловый сер- вер, или сервер баз данных. Он управляет внешними запоминающими устрой- ствами общего пользования и рационально распределяет работу между компь- ютерами. Серверы могут быть выделенными и невыделенными. Выделенный сервер не используется как рабочая станция и выполняет только задачи управ- ления сетью, что повышает производительность и надежность сети. Невыде- ленный сервер, кроме управления сетью, также выполняет роль рабочей стан- ции и исполняет обычные пользовательские программы [2, 3, 4]. Рабочие станции обычно представлены персональными компьютерами пользователей, запускающие различные прикладные программы. Требования к компьютерам, подключаемым к сети в качестве рабочих станций, определяются исходя из тех задач, которые они решают [10, 11]. Сетевой кабель — это провод, соединяющий компьютеры в сети. На обо- их концах кабеля имеются соответствующие разъемы. Для прокладки компьютерной сети до сих пор нередко используется коак- сиальный кабель, где имеется центральный проводник (жила) и отделенная от него изолирующим слоем металлическая оплетка, играющая роль второго про- водника (пример коаксиального кабеля — обычная ТВ-антенна). Другую конструкцию имеет кабель «витая пара» в нем имеется два от- дельных изолированных провода, скрученных вместе (как правило, в кабеле используется не одна, а несколько пар таких проводов). Если весь такой кабель дополнительно снабжен оплеткой из металлической фольги для защиты от внешних помех, то такой кабель называют «экранированной витой парой» (рис. 1.1): Рис. 1.1. Экранированная витая пара. 12 Для организации высокоскоростных сетей также применяют кабели из оп- тического волокна (рис. 1.2). Такой кабель состоит из сотен сплетенных нитей стеклянных или полимерных световодов, каждый из которых тоньше человече- ского волоса. Данные по оптоволоконному кабелю передаются с помощью све- товых импульсов, посылаемых лазером со скоростью от 500000 до нескольких миллиардов битов в секунду. Оптический кабель необходим для передачи больших объемов данных и обычно используется для прокладки крупных сете- вых магистралей, например, межконтинентальных каналов сети Интернет. Рис. 1.2. Оптическое волокно. Для прокладки локальных сетей оптоволоконный кабель используется сравнительно редко из-за достаточно высокой стоимости (как самого кабеля, так и оптических устройств). Оптоволокно может использоваться для устрой- ства корпоративного ввода/вывода, тогда как витая пара и коаксиал — для раз- водки сети внутри зданий компании. В последние время появились и активно развиваются различные техноло- гии создания беспроводных сетей (на базе радиотехнологий): • спутниковая связь — используется для организации высокоскоростного канала связи, в основном (из-за высокой стоимости) для обеспечения соедине- ния между региональными (и более высокого уровня) сетями либо для реализа- ции сетевых соединений в ситуациях особой важности (системы GPS, ГЛОНАСС); • Wi-Fi — для создания локальных сетей или подключения к таким сетям индивидуальных клиентов (например, для организации беспроводного доступа в Интернет), обеспечивающая передачу информации со средней скоростью на расстояния в несколько сотен метров; • WiMAX — для обеспечения удаленного (на расстояниях в несколько ки- лометров) высокоскоростного подключения локальных сетей или индивиду- альных клиентов к сетям более крупного уровня; • Bluetooth — для беспроводного подключения к компьютеру периферий- ных устройств, связи между карманными компьютерами и пр.; обеспечивает передачу информации со сравнительно невысокой скоростью на расстояния в несколько десятков метров; 13 • GPRS — для обеспечения подключения к интернет-провайдеру индиви- дуальных клиентов (либо локальных сетей) через сети сотовой связи (фактиче- ски сотовый телефон при этом используется в качестве радиомодема) [2, 3, 4]. Телекоммуникационная система — это набор совместимых аппаратных и программных средств, применяемых для передачи данных между удаленны- ми пользователями. Базовыми компонентами телекоммуникационной системы являются: 1) компьютеры для обработки информации; 2) терминалы или любые устройства ввода/вывода для получения или пе- редачи данных; 3) канал связи, по которому данные передаются от передающего к прини- мающему устройству сети (канал связи может иметь различную физическую основу: телефонные линии, оптоволоконные кабели, коаксиальные кабели, бес- проводная связь); 4) процессоры связи — модемы, мультиплексоры, контроллеры, обеспечи- вающие поддержку различных функций передачи и приема данных; 5) программное обеспечение связи, которое управляет вводом/выводом данных и другими функциями связи в сети. В сетях управление потоками данных и информации выполняет коммуни- кационная система: • передает данные; • устанавливает интерфейс между отправителем и получателем; • направляет пакеты данных по наиболее эффективному пути; • выполняет элементарную обработку данных, чтобы обеспечить правиль- ную их передачу верному получателю; • обеспечивает защиту от элементарных ошибок [2, 3, 4]. Телекоммуникационная система обычно состоит из аппаратуры и про- граммного обеспечения различной природы, которые должны работать вместе. Для различных компонентов телекоммуникационных систем необходимо уста- новить некие правила соответствия, которые бы поддерживались всеми элемен- тами системы. Такие правила и процедуры называются |