Введение в специальность Тема 3: Эволюция ИТ ЛИСИЦЫНА Любовь Сергеевна – д.т.н., проф., зав. Каф. Кафедра «Компьютерные образовательные технологии» СПбГУ. - презентация

1

2 Введение в специальность Тема 3: Эволюция ИТ ЛИСИЦЫНА Любовь Сергеевна – д.т.н., проф., зав. Каф. Кафедра «Компьютерные образовательные технологии» СПбГУ ИТМО, Тел. (812) ,

3 Вопросы для опроса остаточных знаний по теме 2 – «Основы информатизации» 1. Что следует понимать под «информатизацией»? 2. Основные признаки (симптомы) перехода в век информатизации. 3. Что следует понимать под «информационным обществом»? 4. Основные признаки информационного общества. 5. Уровни развития научного направления «Информатика». 6. Понятие и аспекты информации. 7. Способы получения информации. 8. Понятие априорной и апостериорной информации. 9. Понятие информационного ресурса. 10. Виды знаний. 11. Понятие технологии. 12. Методология разработки технологии. 13. Понятие информационной технологии. 14. Задачи информационных технологий. 15. Понятие системы, жизненный цикл системы. 16. Понятие технической системы и информационной системы. 17. Понятие конкретной ИТ. 18. Базовые информационные процессы и базовые ИТ. 19. Средства реализации ИТ.

4 Аспекты эволюции ИТ С точки зрения эволюции носителей информации С точки зрения эволюции критериев разработки программного обеспечения (ПО) С точки зрения технологий управления данными

5 Эволюция носителей информации Наскальные рисунки, символы (20 тыс.лет) Письменность (6 тыс. лет): камень,кость, дерево, глина, папирус, щелк, бумага Книгопечатание – эпоха массового тиражирования информации и пассивного хранения знаний (1445 год) Кино, радио, телевидение, аудио- и видеотехника (20 век) Компьютеры (с 1946 г.) Интернет – эпоха активного включения формализованных знаний в производственный процесс (80% трудовых ресурсов США занято в сфере ИТ).

6 Эволюция критериев разработки ПО 1. «Машинные ресурсы» (до середины 60-ых годов): экономия времени и памяти, фаза «кустарного производства» программ и пакетной обработки. 2. «Программирование» (до начала 80-ых годов): экономия человеческих ресурсов, появление БИС и СБИС, микропроцессоров, систем программирования и операционных систем типа ОС UNIX. 3. «Формализация знаний»(до 90-ых годов): расширение сферы применения, появление систем автоматизации (САПР, АСУ, АСУ ТП, ГАП) для непрограммистов-профессионалов. 4. «Интернет-технологии» (н.вр.): приложения для широкого круга пользователей-непрограммистов.

7 Системный взгляд на эволюцию ИТ: Эволюция с точки зрения развития технологий управления данными

8 Фаза 1: Ручная обработка информации В течение 6 тыс. лет (с 4000 г. до н.э. – 1900 г.) наблюдалась эволюция носителей информации (от глиняных таблиц к папирусу, а затем к бумаге), информация обрабатывалась вручную. Наиболее значимые достижения этого периода связаны с появлением книгопечатания (1445 г.).

9 Фаза 2: Технология перфокарт Технология перфокарт ( гг.), когда запись данных производилась в двоичной системе счисления, а для их сбора и обработки использовались электромеханические устройства и компьютеры (первый компьютер появился в 1946 г.).

10 Фаза 3: Технология магнитных лент Технология магнитных лент ( гг.) использовала программируемое оборудование обработки информации – электронные компьютеры с хранимыми программами. Особенности технологии: Последовательная организация наборов данных. Пакетная обработка транзакций.

11 Фаза 4: Технология оперативных БД на магнитных дисках и барабанах Технология оперативных БД на магнитных дисках и барабанах ( гг.) связана с внедрением оперативного доступа к данным (доли секунды для доступа к любому элементу) в интерактивном режиме, с использованием систем БД с оперативными транзакциями. Особенности технологии: Интерактивное подключение к компьютеру. Прямая и индексно-последовательная организация наборов данных. Модели БД (от простых иерархических – к сетевым и простейшим реляционным).

12 Виды схем для независимости данных в БД 1. Логическая 2. Физическая 3. Подсхема для программных приложений Проблема – отсутствие навигационного программного интерфейса.

13 Фаза 5: Технология реляционной БД с архитектурой «клиент-сервер» Технология реляционных БД с архитектурой «клиент-сервер» ( гг.) явилась откликом на проблему низкоуровневого интерфейса и широким распространением технологий компьютерных сетей. Характерной особенностью таких БД является наличие унифицированного языка SQL – стандарта для: определения данных, навигации по данным, манипулирования данными. Реляционная модель вместе с повышением продуктивности и простотой использования оказалась очень удобной для ее использования: в архитектуре «клиент-сервер», в параллельной обработке данных, в разработке графических пользовательских интерфейсов.

14 Что такое компьютерная сеть? Компьютерная сеть (Computer NetWork: net – сеть, work –работа) – это система обмена информацией между компьютерами. Главная цель – обеспечение доступа для пользователя к локальным ресурсам любого из компьютеров сети. Основные компоненты сети Компьютеры: ПК, ноутбуки, мэйнфреймы…. Телекоммуникационное оборудование: коммутаторы, маршрутизаторы, линии связи… Операционные системы – WinNT, Novell NetWare, Unix… Сетевые приложения – сетевые принтеры и диски, базы данных…

15 Классификация компьютерных сетей …по «географии» распространения: Локальные сети LAN (Local Area Network) Глобальные сети WAN(Wide Area Network) Городские сети MAN(Metropolitan Area Network) …по масштабу производственного подразделения: Сети отделов Сети кампусов Корпоративные сети …по способу управления: Сети «клиент-сервер»: сервер– поставщик услуг, клиент– потребитель услуг. Одноранговые сети …по структуре (топологии) связей: С топологией «Общая шина» С топологией «Звезда» С топологией «Кольцо» С древовидной топологией Со смешанной топологией

16 Наиболее распространенные виды сетей Интернет (Internet) – сообщество международных и национальных компьютерных сетей Интранет (Intranet) – внутренняя сеть организации, использующая протоколы, службы и технологии интернета. Экстранет (Extranet) – корпоративная интранет, имеющая доступ к части ресурсов извне только для ограниченного числа пользователей.

17 Технология «Клиент-Сервер» Общая схема взаимодействия: Запрос от клиента Ответ сервера на запрос клиента Адресация компьютеров: 1. Аппаратные адреса: е 24 а Символьные адреса (доменные имена): de.ifmo.ru 3. Числовые составные адреса:

18 Основные понятия технологии «Клиент-Сервер» Сервер – это программный модуль, который обслуживает запрос на доступ к ресурсам своего компьютера, а также компьютер, который предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети. Клиент – это программный модуль, который вырабатывает запросы на доступ к удаленным ресурсам и передает их по сети на нужный компьютер, а также компьютер, который потребляет локальные ресурсы других компьютеров сети. Служба – пара модулей «клиент-сервер», обеспечивающая совместный доступ к определенному типу ресурсов. Сервис – это описание набора услуг конкретной службы. Распределенная программа – это программа, состоящая из нескольких частей: каждая часть выполняется, как правило, на отдельном компьютере сети (по аналогии обмена почтой между директорами организаций через своих секретарей). Протокол – это правила взаимодействия между системами одного уровня (по аналогии взаимодействия по почте между секретарями). Интерфейс – это набор функций, который предоставляет данный элемент вышестоящему элементу системы (по аналогии с функциями секретаря по отношению к своему директору). Стек протоколов – это набор протоколов разных уровней, достаточных для функционирования системы.

19 Способы соединения компьютеров в сеть (топология) Оборудование для формирования физической структуры связей: линии связи: беспроводные (спутниковые и радиоканалы) кабельные (витая пара, толстый и тонкий коаксиал) сетевые адаптеры повторители (repeater) концентраторы (hub) Оборудование для формирования логической структуры связей: Коммутаторы (switch) Маршрутизаторы (router) Шлюзы (gateway)

20 Что такое приложение «клиент-сервер»? Приложение «клиент-сервер» разбивается на две части. Клиентская часть отвечает за поддержку ввода и представление выходных данных, а серверная – за хранение БД, обработку клиентских запросов к БД, возврат клиенту результатов.

21 ПО для технологии «клиент-сервер» Технологии на стороне клиента: сценарии или скрипты на языке JavaScript, апплеты на языке Java, программы по технологии ActiveX (MS). Технологии на стороне сервера: CGI-скрипты, PHP-сценарии, ASP-технология, JSP-технология, Java-сервлеты

22 Фаза 6: Технология мультимедийных БД Технология мультимедийных БД (с 1995 г.) связана с переходом к объектно-реляционным БД. Название технологии происходит от «мультимедиа» (от англ. multimedia – многие средства). Технология позволяет хранить, обрабатывать и манипулировать объектами со сложным поведением (карты, видео-ролики и т.п.). Клиенты и серверы строятся с использованием апплетов и «хелперов», которые сохраняют, обрабатывают и отображают данные того или иного типа (звук, графика, видео, электронные таблицы, графы).