Technologia informacyjna

Transkrypt

1 Technologia informacyjna PWSW Inżynieria Środowiska wykład 30 h lab. 15h dr inż. Tomasz Bajorek

2 Wykład - skrót tematyki: Sieci komputerowe - typy. Internet. Usługi sieciowe. Komunikacja i bezpieczeństwo w sieci. Urządzenia sieciowe. Topologie. Protokoły sieciowe. Podstawy technik informatycznych. Zastosowania komputerów, sprzęt i oprogramowanie systemowe, programy użytkowe. Systemy operacyjne - metody składowania i dostępu do informacji. Grafika komputerowa podstawowe operacje edycyjne. Multimedia zasady użytkowania i edycji, kompresja mediów. Prezentacja multimedialna. Aplikacje biurowe. Edytory tekstu podstawy edycji, formatowanie dokumentu, edytor równań, spisy treści, duże dokumenty. Arkusze kalkulacyjne - typy danych, formuły obliczeniowe, zastosowania, wykresy 2D i 3D. Wspomaganie decyzji w arkuszu. Arkusz jako baza danych. MS Access tworzenie prostej bazy relacyjnej. Kwerendy. Programy narzędziowe higiena dysków, programy antywirusowe. Podstawy inżynierii programowania. Zapoznanie z podstawami programowania w języku algorytmicznym - typy danych, instrukcje proste, warunkowe i iteracyjne; rola podprogramów. Główne zasady programowania obiektowego.

3 Podręczniki, skrypty, pomoce dydaktyczne: S. Sagman Po prostu Office XP PL, Helion, Warszawa 2001 A.Kula ABC Word 2003 PL, Helion, Warszawa 2004 I. Szymacha Ćwiczenia z arkusza kalkulacyjnego EXCEL, MIKOM, Warszawa 1996 B. Danowski MS Excel 2002/XP, ćwiczenia praktyczne, Helion, Warszawa 2001 B. V. Liengme Microsoft Excel w nauce i technice, Wydawnictwo RM, M. Groszek ABC Access 2007 PL, Helion, Warszawa 2007 Struzińska-Walczak A., Walczak K.: Nauka programowania dla początkujących: Turbo Pascal,1993. Wirth N., Algorytmy + struktury danych = programy. WNT, Warszawa 2001.

4 Materiały dydaktyczne menu PWSW_IS

5 Sieci komputerowe - podstawy Typy sieci Topologie Urządzenia sieciowe Usługi sieciowe 5

6 Sieć komputerowa Medium umożliwiające połączenie dwóch lub więcej komputerów 6

7 Sieć - połączenie wielu komputerów w celu: przesyłu danych różnego typu wzajemna komunikacja żądań przetwarzania danych na innym komputerze wykonania określonej usługi wykorzystania urządzeń w sieci zdalnego sterowania, administrowania odległym komputerem

8 Pierwsze sieci komputerowe 8

9 Sieci lokalne Standard - konstrukcje oparte na sieciowym systemie operacyjnym z centralnym serwerem plików, wydruku oraz poczty elektronicznej Zapewnia: identyfikację użytkowników autoryzację dostępu do zasobów. Mniejsze firmy - sieci równorzędne - wszystkie komputery - nawzajem dla siebie serwerami i klientami. Systemy budowane w oparciu o sieciowe systemy operacyjne - centralne zarządzenie siecią i jej zasobami. 9

10 1990 rok - internet łączenie komputerów w lokalne sieci, dołączanie do innych sieci, rozbudowa sieci szkieletowych usługi sieciowe, bezpieczeństwo sieci, zarządzanie i monitoring sieci. 10

11 Usługi sieciowe * poczta elektroniczna - * usługi informacyjne WWW * ftp - transfer plików (dane, dźwięk, obraz) * telnet - komunikacja z zdalnym komputerem * rlogin - praca na odległym komputerze * talk - rozmowa "ekranowa" - tekstowa

12 Rozwój technologii internetowych 1969 sieć ARPANET Berners-Lee www, protokół http Mosaic pierwsza przeglądarka PHP Rasmus Lerdorf stworzył zbiór narzędzi do obsługi swojej strony domowej mechanizm interpretacji zestawu makr; np.: książka gości, licznik odwiedzin (PHP Personal Home Pages) włączenie baz danych INTERAKCJA UŻYTKOWNIKÓW problemy i wojny przeglądarek- Microsoft, Netscape NAPSTER Fanning (prawa do własności intelektualnej Winamp, itunes Steve Jobs z Apple - za 99centów 1 utwór MP3) komunikacja , ICQ a potem inne komunikatory Napster też umożliwiał dialog i wymianę poglądów

13 TWORZENIE SIECI PRZEZ SPOŁECZNOŚĆ digg.com (wykop) facebook.com Zuckerberg nowe myślenie społeczne (liczba użytkowników i podwaja się co 6 miesięcy) sieć społeczna graf społeczny powiązania 6 stopni i każdy zna każdego, Microsoft kupił za prawie 1 mld kilka % akcji youtube.com upload wykupione przez Google w 2006 blogi wikipedia Jim Wales darmowe ogłoszenia craiglist.org nieprzewidywalny rozwój - koncepcja WEB tworzenie większości treści przez użytkowników.

14 Portale społecznościowe możliwości reklamowe Magnat prasowy Rupert Murdoch kupił za 580 mln dolarów internetowy serwis wspólnotowy MySpace.com w lipcu 2005 r. Wg CNN.money - cena reklamy na My Space kosztuje dolarów dziennie. Yahoo!, który sprzedaje swoją home page za 1 mln dolarów dziennie. Odsłony - MySpace jest drugim website na świecie po Yahoo!, przed MSN (Microsoft) i Google

15 Typy sieci WAN (ang. Wide Area Network) MAN (ang. Metropolitan Area Network) LAN (ang. Local Area Network) PAN (ang. Private Area Network) Sieci kampusowe 15

16 LAN zlokalizowana na stosunkowo niewielkim obszarze, średnica sieci lokalnej może wynosić nawet kilkaset metrów, krótkie łącza (do ok.. 100m) o wysokiej przepustowości lub rozwiązania oparte na technice radiowej, wysoka niezawodność działania. 16

17 MAN zadanie - łączenie wielu sieci lokalnych znajdujących się w obrębie aglomeracji miejskiej, połączenia te mają na ogół charakter typowy dla sieci rozległych. dodatkowe zadania - łączenie indywidualnych komputerów, głównie osób prywatnych do Internetu. 17

18 WAN dalekie połączenia zlokalizowane na stosunkowo dużym obszarze, takim jak województwo, kraj, kontynent czy cały glob 18

19 PAN konstrukcje stosowane głównie w domach i niewielkich biurach. niewielki zasięg geograficzny (do ok. 10m) dość duża różnorodność mediów, jak: skrętka UTP, komunikacja bezprzewodowa, WLAN, BlueTooth, Podczerwień, Itp.. Główny cel istnienia - komunikacja pojedynczego komputera z Internetem, łączenie do komputera urządzeń peryferyjnych, urządzeń typu laptop, palmtop, telefon komórkowy, telefony VoIP. 19

20 Topologia magistrali wszystkie urządzenia podłączone są do jednego, współdzielonego medium fizycznego (zazwyczaj jest kabel koncentryczny zakończony z obu stron terminatorami (oporniki o parametrach dostosowanych do typu kabla). Zastosowanie - budowa lokalnych sieci komputerowych, Zalety: niska cena wynikająca z małego zużycia kabli i braku urządzeń pośredniczących w dostępie do medium. łatwość instalacji. Wady: ograniczenia związane z rozbudową sieci wrażliwość na awarię. Przerwanie magistrali w jednym miejscu oznacza awarię całej sieci. 20

21 Topologia pierścienia stosowana głównie do budowy lokalnych sieci komputerowych. transmisja w sieci polega na przekazywaniu żetonu dostępu. każde urządzenie pełni rolę regeneratora sygnału. Zalety: niska cena wynikająca z małego zużycia kabli brak aktywnych urządzeń pośredniczących w komunikacji między komputerami, do budowy sieci w tej topologii można użyć różnych mediów transmisyjnych (kabel koncentryczny, skrętkę, kable światłowodowe). Wady: ograniczenia i utrudnienia związane z rozbudową i konserwacją sieci, Uszkodzenie jednego z urządzeń lub łączy oznacza przerwę w pracy 21 całej sieci.

22 Topologia podwójnego pierścienia zachowanie transmisji w obszarach ograniczonych punktami awarii - przypadku jednego punktu uszkodzenia sieć zachowuje możliwość działania w pełnym zakresie. stosowana w budowie sieci szkieletowych lub w sieciach 22 kampusowych i metropolitalnych.

23 Topologia gwiazdy urządzenia połączone są w jednym wspólnym punkcie, w którym znajduje się aktywne urządzenie pośredniczące (koncentrator) pełniące rolę regeneratora sygnału. Zalety: przejrzystość konstrukcji łączenie urządzeń może odbywać się przy pomocy różnych mediów transmisyjnych. odporność całej sieci na awarię zarówno urządzeń jak i łączy. Wady: koszt okablowania dodatkowy koszt związany z obecnością koncentratora. To podstawowa topologia lokalnych sieci komputerowych. 23

24 Topologia rozszerzonej gwiazdy Podstawą konstrukcji - jest topologia gwiazdy ze wszystkimi zaletami i wadami Stosowana jest głównie w przypadku rozbudowanych sieci lokalnych oraz sieci kampusowych. 24

25 Topologia siatki typowa dla sieci metropolitalnych i sieci rozległych. Konstrukcja tej topologii oparta jest na takim łączeniu urządzeń, że każde z nich połączone jest z więcej niż jednym urządzeniem. stosowana w celu zapewnienia połączeń między wszystkimi urządzeniami. 25

26 Urządzenia sieciowe 26

27 Urządzenia bierne (pasywne) Kable, złączki, wtyki, gniazda

28 Media transmisyjne Kable miedziane Media optyczne Radiowy kanał łączności ruchomej Kanał satelitarny

29 Kabel miedziany - medium dla transmisji sygnałów na małe odległości. Wyróżniamy 3 rodzaje kabli: kabel prosty (historyczna telekomunikacja) kable koncentryczne kable skrętkowe

30 Kabel koncentryczny ("cienki" lub "gruby" ethernet) ekranowany w celu odizolowania od zewnętrznych pól elektromagnetycznych - cienka siatka miedziana. Mało wrażliwy na zakłócenia ale łatwo ulega uszkodzeniom - trudnym do lokalizacji.

31 Kabel skrętkowy Skrętka w zależności od przepustowości w MB/s Kabel skrętkowy tworzy tzw. linię zrównoważoną (symetryczną). UTP, STP, FTP i inne Segment do 100 m FTP do 230 m FFTP do 300 m

32 skrętka UTP 4x2

33 Światłowód Transmisja na odległość powyżej 100 m - kabel światłowodowy. Do budowy światłowodu stosuje się wyłącznie szkło kwarcowe o dużej czystości małe tłumienie Światłowód składa się z dwóch warstw: wewnętrzna- rdzeń zewnętrzna płaszcz ochronny. dodatkowo powłoka zabezpieczająca tworzywo sztuczne

34 12 włókien

35 Światłowód (falowód optyczny dielektryczny) przenosi sygnały świetlne fiber-optic cable Zasada działania - wielokrotne wykorzystanie zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia (odbicie i załamanie fal) wiązki światła podążającej wzdłuż światłowodów (odbicie od płaszcza) propagacja fali Niewiele firm produkuje światłowody - kilka tzw. mod wiązka światła mody wpadają do światłowodu pod różnym kątem, skutkiem tego - pokonują różne odległości

36 Cechy światłowodu duża szerokość pasma częstotliwości do Hz mała stratność mocy spowodowana rozpraszaniem ok. 0,2 db/km Kao i Hockam przewidzieli 20 db/km, a wcześniej było 1000 db/km przesył km/sek (prędkość światła w szkle) odporność na interferencje elektromagnetyczne mała waga, wymiary, dobra giętkość i wytrzymałość cena? wykonane w zasadzie z piasku

37 nanometr 1 nm= 10-9 m mikrometr 1 µm= 10-6 m λ = nm fiolet, λ = nm niebieski, λ = nm zielony, λ = nm żółty (żółty), λ = nm pomarańczowy, λ = nm czerwony. f=v/ λ swiatłowód f UKF Hz Hz Hz 3/14

38 Zaleta: Światłowody nie emitują zewnętrznego pola elektromagnetycznego, w związku z czym niemożliwe jest podsłuchanie transmisji. Wada: Dyspersja - Impuls biegnący w falowodzie ulega Dyspersja - Impuls biegnący w falowodzie ulega wydłużeniu (rozmyciu), co ogranicza maksymalną częstotliwość sygnału przesyłanego przez światłowód.

39 Wielomodowe 50 lub 62,5 µm światłowód skokowy - współczynnik załamania światła inny dla rdzenia i płaszcza (duża dyspersja więc niewielkie odległości) światłowód gradientowy gęstość kwarcu zmienna płynnie, mniejsza droga promienia to mniejsza dyspersja (do 2 km) Jednomodowe ~8-10 µm telekomunikacja tanie ale światło spójne (laser jest drogi) duże odległości do 120 km!!!

40 Koncentrator (Hub) bierny 40

41 Wtyk RJ-45 standard dla karty sieciowej

42 Urządzenia aktywne Firewall Serwer Przełącznik (switch) Punkt dostępowy (acces point) 42

43 Modem DSL 43

44 Koncentrator (hub) hub kiedy otrzyma dane automatycznie rozsyła je na wszystkie swoje porty 44

45 Przełącznik (switch) switch potrafi rozpoznać dla kogo przeznaczone są dane i przekierować je na właściwy port 45

46 Router Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (np. o różnych klasach adresów), węzeł komunikacyjny. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu 46

47 Punkt dostępowy (Acces point) dla sieci bezprzewodowych 47

48 Router WI-FI Router i punkt dostępowy w jednym

49 Urządzenia końcowe 49

50 Karta sieciowa ze złączem PCMCIA (laptopy) 50

51 Karta sieciowa

52 Karty Bluetooth 52

53 Karta sieciowa ze złączem PCI do sieci bezprzewodowej 53

54 Usługi sieciowe poczta elektroniczna, transmisja danych (pliki, audio, video), usługi terminalowe, serwisy informacyjne, synchronizacja czasu, dostęp do informacji o użytkownikach 54

55 Usługi terminalowe (praca zdalna na innym komputerze) Telnet SSH (szyfrowanie) Usługi terminalowe MS Windows 55

56 Telnet 56

57 Komputery też potrzebują adresacji Dane adresata Dane nadawcy Unikalność adresów 57

58 Adresacja w sieciach komputerowych Adres MAC Adresacja fizyczna zwykle numer karty sieciowej urządzenia Adres IP Adresacja logiczna 58

59 Adres fizyczny Karta sieciowa posiada identyfikator tzw. MAC Identyfikuje konkretne urządzenie nadawany przez producenta 59

60 Adres IP adres logiczny nadawany w zależności od tego do jakiej sieci zostało podłączone dane urządzenie sieciowe 60

61 START Uruchom: cmd c:/ipconfig 61

62 Wersje adresacji IPv4 adres 32 bity liczba dostępnych adresów 2 32 IPv6 adres 128 bity - liczba dostępnych adresów

63 Wprowadzenie do aplikacji WWW Składniki architektury WWW klient HTTP (hyper text transfer protocol) serwer HTTP protokół HTTP Rozszerzona architektura WWW aplikacja WWW serwer aplikacji aplikacje komponentowe Język HTML 63

64 Rys historyczny Projekt Tima Bernersa-Lee dla CERN (1989) Pierwsza przeglądarka WorldWideWeb Mosaic Pierwszy serwer WWW - http 64

65 Składniki architektury WWW Klient HTTP (przeglądarka WWW) Serwer HTTP (serwer WWW) Protokół HTTP 65

66 Interakcja w środowisku WWW 66

67 Zadania klienta HTTP (przeglądarka) Inicjowanie połączenia HTTP Pobieranie interfejsu użytkownika Prezentacja interfejsu użytkownika Interakcja z użytkownikiem Buforowanie odpowiedzi Kryptografia (szyfrowanie) 67

68 Zadania serwera HTTP Obsługa żądań HTTP Rejestracja żądań Uwierzytelnianie i kontrola dostępu Kryptografia (szyfrowanie) Wybór wersji językowej wysyłanych plików 68

69 Protokół HTTP Polecenia tekstowe Transmisja 8-bitowa Bezstanowy - nie zachowuje żadnych informacji o poprzednich transakcjach z klientem (po zakończeniu transakcji wszystko "przepada"). Bezsesyjny - to znaczy, że nie zostaje nawiązane połączenie a każdy dokument jest pobierany osobno 69

70 Adresy URL Wskaźnik do zasobu w sieci Internet 70

71 Dokumenty statyczne i dynamiczne Dokument statyczny - gotowy do pobrania plik w systemie plików serwera HTTP interpretowany i wyświetlany przez przeglądarkę po stronie klienta Dokument dynamiczny - dokument generowany Dokument dynamiczny - dokument generowany na żądanie przez program (w językach PHP, ASP, Java, PERL i inne) po stronie serwera HTTP

72 Aplikacja WWW - przykład 72

73 Bezpieczeństwo sieci - oprogramowanie antywirusowe - firewall - szyfrowanie połączeń (transakcje) - autentykacja dostępu loginy i hasła, metody biometryczne (odcisk palca, źrenica) tokeny hasła jednorazowe

74 Zapora sieciowa (ang. firewall ściana ogniowa) jeden ze sposobów zabezpieczania sieci i systemów przed intruzami Dedykowany sprzęt komputerowy z oprogramowaniem Samo oprogramowanie blokuje niepowołany dostęp do komputera, filtrowanie połączeń wchodzących i wychodzących, odmawianie żądań dostępu uznanych za niebezpieczne. Bardzo ważną funkcją zapory ogniowej jest monitorowanie ruchu sieciowego

75 Programy antywirusowe (także antidotum na programy szpiegujące, "konie trojańskie" i in.) Norton AntiVirus ESET NOD 32 AVG AVAST Kaspersky AV BitDefender i inne

76 Kryptografia protokół SSL - HTTPS szyfrowanie asymetryczne klucz publiczny i prywatny certyfikaty

77 Język HTML Zapis treści i opis układu graficznego dokumentów w pliku tekstowym nazwa.html lub nazwa.htm Rozkazy formatujące zapisane w postaci znaczników Większość znaczników występuje w parach: znacznik otwierający i znacznik zamykający Znaczniki mogą posiadać atrybuty sterujące Komentarze:  77

78 Znaczniki (tagi) <TAG atrybuty> zawartość </TAG> STRUKTURA dokumentu HTML <HTML> <HEAD> <TITLE> Tytuł w nagłówku okna </TITLE> </HEAD> <BODY> Tu są elementy pojawiające się na stronie </BODY> </HTML>

79 <A href=" Onet </A> wartość atrybutu nazwa atrybutu znacznik zamykający znacznik otwierający zawartość

80 Dokument HTML Plik HTML Pliki załączników 80

81 Struktura pliku HTML 81

82 Znaczniki elementów pustych <TAG /> przykładowo: <BR /> <IMG /> zmiana wiersza grafika można pisać: <BR> </BR> lub <BR/> lecz zgodnie z XHTML powinno być: <BR /> ze spacją

83 83

84 Wybrane znaczniki Znacznik <P> - akapit Przykłady: <P align="center"> Tytuł </P> <P align="left"> Tytuł2 </P> Akapity nagłówkowe <H1> Nagłówek pierwszy </H1> <H2> Nagłówek drugi </H2> <H3> Nagłówek trzeci </H3> <H4> Nagłówek czwarty</h4> <H5> Nagłówek piąty</h5> <H6> Nagłówek szósty</h6> Linie poziome <HR SIZE="7" WIDTH="400" COLOR="yellow"> <HR SIZE="8" WIDTH="100" ALIGN=left COLOR="navy">

85 Proste formatowanie znaków <B> tekst </B> <I> tekst </I> <U> tekst </U> pogrubiona kursywa podkreślona Kolor tła strony <BODY BGCOLOR="nazwa koloru"> jako atrybut dla znacznika <BODY> Podstawowe kolory: white aqua silver gray blue fuchsia lime red teal olive yellow maroon navy

86 Tabele <TABLE BORDER="1"> </TABLE> <TR> znacznik wiersza <TD> znacznik kolumny Przykład: <TABLE BORDER="1"> <TR> <TD> AA </TD> <TD> AB </TD></TR> <TR> <TD> BA </TD> <TD> BB </TD> </TR> <TR> <TD> CA </TD> <TD> CB </TD> </TR> </TABLE> Lista wypunktowana <UL> <LI> tekst punktu pierwszego <LI> tekst punktu drugiego <LI> tekst punktu trzeciego </UL> Lista numerowana <OL> <LI> tekst punktu pierwszego <LI> tekst punktu drugiego <LI> tekst punktu trzeciego </OL>

87 Przykład 87

88 Grafika <IMG SRC="ścieżka\plik_graficzny"> <IMG border="1" SRC=" _7.gif" WIDTH="55" HEIGHT="45"> <IMG SRC="plik.jpg" HEIGHT="80"> Odsyłacze (link hiperłącze) Odsyłaczem jest konstrukcja, która wskazuje pewne miejsce w Internecie i pozwala skoczyć do niego za pomocą kliknięcia na niej myszką. Jej konstrukcję można przedstawić w postaci: <A HREF= "adres strony " > Tekst (lub obrazek), który należy kliknąć </A> Np. <A HREF= " > Wirtualna Polska </A> <A HREF=" > Możesz zaglądnąć pod ten adres </A> <A HREF="./reklama.htm"> <IMG SRC="reklama.jpg" > </A> <A HREF=mailto:imię nazwisko@adres> Napisz do autorów tej strony</a>

89 Przykład 89

90 Formularze <FORM> <SELECT name="typy" multiple="multiple"> <OPTION selected="selected">rock and roll</option> <OPTION>Jazz</OPTION> <OPTION>Blues</OPTION> </SELECT><BR /> <input type="radio" name="wybor" value="p">podstawowe<br /> <input type="radio" name="wybor" value="s">srednie<br /> <input type="radio" name="wybor" value="w">wyższe<br /> Wpisz tekst:<input type="text" name="t1" size="20"/><br /> <INPUT type="submit" value="ok" name="b1"/><br /> <INPUT type="reset" value="reset" name="b2"/><br /> cd.

91 <INPUT TYPE="CHECKBOX" NAME="ok" VALUE="B"> OK<BR /> <TEXTAREA NAME="TEKST" ROWS="5" COLS="20"> MIEJSCE NA WIĘKSZY TEKST </TEXTAREA><BR /> </FORM>

92 efekt

93 Narzędzia dla autorów ("webmasterów") Word (zapis w HTML) Microsoft Frontpage (stary) teraz Expression Macromedia Dreamweaver Pajączek inne 93

94 HTML: zalety i wady Zalety prostota składni dostępność przeglądarek Wady brak szablonów/wzorców brak separacji formy i treści ubogi graficznie DHTML, XHTML arkusze stylów, Javascript 94

95 Podsumowanie Podstawowe składniki architektury WWW to: klient HTTP, serwer HTTP, protokół HTTP Aplikacje WWW opierają się na automatycznym generowaniu dokumentów, wymagają serwera aplikacji HTML język znaczników dokument HTML = plik HTML + załączniki narzędzia edycyjne liczne wady i ograniczenia 95