Shrnutí přednášek ke zkoušce

3,5´´Kapacita – 1,44 MGPevné disky (HDD)Svazek několika disků (kotoučů) nad sebouČtecí/záznamová hlava „plave“ těsně nad povrchemVálec (cylindr) – stopy se stejným průměremKapacita – GBCDČtení optické – laserem Zápis – vypalovačkouVelká kapacita – cca 700 MBLevná výrobaFormátyCD-ROM – jen pro čteníCD-R – nelze přepisovat, ale lze zapisovat – lze zapsat jen jednouCD-RW – přepisovatelné, lze zapisovat opakovatelněDVDPrincip čtení stejný jako u CDKapacita – 1-vrstvé DVD 4,7 GBFormátyDVD-Video, DVD-ROM – pouze pro čteníDVD-R – lze zapsat jen jednouDVD-RW, DVD-RAM – přepisovatelné243205319595514605-4445SoftwareProgramové vybavení – operační systémy (OS), nadstavby operačního systému, typové aplikační programové vybavení, aplikační programové vybaveníProgramPopis realizace dané úlohy v přesně definované formě vhodné pro provedení počítačemZrodový program – v programovacím jazyku, nutné přeložit do strojových instrukcí procesoruPřekladače - interpret, kompilátor, dynamický kompilátor, mezikódSpojování (linkování)Operační systémyProgramy, které řídí činnost počítačeFceŘídí a synchronizuje procesyPřiděluje procesům zdrojePoskytuje procesům systémové údajeManipuluje s daty – zajišťuje přejmenování souborů a složekKomunikuje s uživatelemPodporuje bezpečnost a spolehlivost výpočetního systémuRozděleníDle počítačové platformyPro mainframePro počítače střední třídy – UnixPro stolní počítače – MS-DOS, MS Winows, Linux aj.Pro mobilní zařízení – iPod, iPhoneDle počtu souběžně zpracovaných úloh – procesů – v každém okamžiku může být aktivní jen jeden procesJednoprogramové – MS-DOSVíceprogramové – Windows XP … , LinuxDle počtu uživatelůJednouživatelské – MS-DOSVíceuživatelské (síťové) – Windows XP …, LinuxDávkové a interaktivníZavádění operačního systémuPři spuštění počítače se zavede do operační paměti jádro OS – bootováníProgramy jádra zavádějí do operační paměti další části OS nebo aplikační programy383413065405Struktura programového vybaveníUživatel nekomunikuje přímo s vrstvou HW, ale prostřednictvím služeb OSStruktura OSOvladače – driveryOvládají jednotlivá vstupní/výstupní v/v zařízeníTvoří rozhraní mezi různorodými v/v zařízeními a jednotnou komunikací mezi nimiÚroveň procesůKomunikuje s jednotlivými procesy (programy)Zajišťuje paralelní zpracovávání více procesůMultiTasking (zpracování více programů)Preemptivní – přerušení OSPřepínání kontextuKooperativní multitaskingThreadingRozšíření principu multitaskinguProcesingRealizace programu v pamětiGUIGrafické uživatelské rozhraníPříkladyPracovní plocha – pozadí, na něm oknaPřekrývající se oknaIkony pro znázornění objektů, akcíMyš – pro přímou manipulaciMenu – zvláštní druh oknaTlačítkaZaškrtávací políčkaPole stupnice hodnotPosuvníkyMS – DOSPrvní operační systém určený pro jednoduchou obsluhuHierarchický, modulárníROM BIOS přímo komunikuje s HWZavaděč – načítá IO.SYS a MSDOS.SYSIo.sys – úroveň ovladačůMsdos.sys – jádro systémuCommand.comVnější příkazyMS WindowsOperační systémy firmy MicrosoftMají GUI a podporují multitaskingWindows – 95, 98, 2000, XP, Vista, 7UNIXVíceuživatelská víceúlohový síťový OSRůzný SW dodržující standardyUNIX – Solaris, Ultrix, HPUX (HP), Linux …Aplikační programové vybaveníTextové editory – MS Word aj., kódování češtinyTabulkové programy – MS Excel aj.Databázové programy – MS Access aj.Možnosti získání SWNákupVlastní vývojOstatní možnostiFreewareLze volně šířit, chráněn autorským zákonem, nesmí se měnit a používat jakou součást vlastního programuSharewareLze ho určitou dobu zkoušetPo jeho vyzkoušení nutná registrace a to většinou s poplatkemChráněn autorským zákonemDemoZdarma na výstavách nebo za vizitkuOmezené fceOpen SourceOtevřený zdrojový kód (text počítačového programu zapsaný v některém programovacím jazyce) – existuje dostupnost zdrojového kódu a licence za dodržení určitých podmínekMožnost upravovat a bezplatně používatGNU GPL – Free SWSW s dostupným zdrojovým kódemLze používat, bezplatně šířit a upravovat (modifikovat)programyKancelářské – MS Office – Word, Excel, PowerPointGrafickéPDF dokumentyDTP – příprava dokumentů k tisku a elektronických dokumentů pro CD, DVD a WWWGroupware – pro týmovou práci v pracovní skupiněWorkflow – definován průběh zpracování dokumentů v časeekonomické a podnikové systémyPro malé firmy – SW pro jednoduché a podvojné účetnictvíPro střední a větší firmy – podnikové systémyZahraniční produkty – lokalizované a doplněné o nadstavby vyhovující české legislativěGISInformační systém zaměření na efektivní ukládání, správu a analýzu prostorových datPořizování geografických datMapy, data, symboly, mapové vrstvy …Využití ve veřejné správě, vzdělání, dopravě (sledování vozidel pomocí GPS), obraně, ve zdravotnictví aj.Algoritmizace, algoritmusNávod (postup), jak řešit daný okruh problémů z různých oborů lidské činnostiPro správný algoritmus platíPo provedení konečného počtu kroků skončíPro popis algoritmu lze použít plošný strukturovaný programPo každém kroku je určeno, jaký další krok (nebo konec) bude následovatZáznam algoritmu – slovním vyjádřením, grafem, obrázkem, schématem, smluveným grafickým vyjádřením (plošným strukturogramem), vhodně okomentovaným programem, pseudokódem13970-4445-540956525076156985479107517780-14351023495441261517780-1270Programovací jazykyStrojový kódJazyky nižší úrovně – AssemblerJazyky vyšší úrovně – BASIC, Pascal, C, C++, Cobol, Java, Visual Basic, VBA aj.Technologie programováníImperativní – specifikujeme, jak řešit úlohuNeimperativní (neprocedurální) – specifikujeme, co chceme řešitObjektová – data (atributy) a operace (metody) jsou ve struktuře zvané objekt, objekty si posílají zprávyPostup při tvorbě SWStrategie – formulace cíl, stanovení priorit a zjištění slabých místAnalýza – logická úroveň řešeníNávrh algoritmu řešení – požadované výstupní informace, nutná vstupní data, ošetření výjimečných situací, omezující podmínkyImplementace – programová realizaceTestování programu – odstraňování chybTvorba dokumentaceRutinní provozÚdržba programuSítě a InternetDělení sítíDle vzdálenosti – LAN, MAN, WAN, PANDle role uzlů v síti – síť typu peer-to-peer, síť serverového typuK čemu síť slouží – intranet, extrakt3405505170180Dle vlastnických vztahů k síti – privátní, poloprivátní, veřejní, sítě VANDle přenosových cest – drátové, bezdrátové (WLAN, Wi-Fi, WiMax, WPAN-Bluetooth,UWB.., IrDa)LAN (Local Area Newtorks)Zvětšují se Trend – rozdíl mezi LAN a WAN se bude neustále zmenšovat3205480241935Cílový stav – uživateli bude jedno, zda pracuje v síti LAN či WANTypologie – způsob propojení stanic – sběrnice, hvězda, kruh, kombinaceProtokoly – soubor pravidel pro vzájemnou komunikaci – síťový model ISO/OSI a rodina protokolů TCP/IP (používá propojování paketů)3072130476885Přístupové metody – pravidla pro přístup pracovní stanice k síti – CSMA/CD, Token Bus/RingSíťový HW – síťová karta, spojovací vedení, další aktivní prvkyPřenosová rychlost – v Mb/s, Gb/sMaximální počet a vzdálenost stanicWAN (Wide Area Networks)Zrychlují sePřeklenutí vzdálenosti pro potřeby komunikace, sdílení výpočetní kapacity, sdílení dat, možnost získat přímý přístup na vzdálený počítačNapř. síť InternetMAN (Metropolitan Area Networks)Několik podsítí propojených navzájem (optika, WiFi)Předěl mezi LAN a WANPAN (Personal Area Networks)Osobní lokální sítě s krátkou vzdálenostíPeer – to – peer Pokud převažuje současně využívání i nabízeníSíť serverového typuPokud existuje ostrá hranice mezi nabízením a využívánímVýměnné sítěNepotřebují serverKlienti komunikují mezi sebouSdílená data – hudba, filmy, aplikace, sbírky knih (PDF)IntranetSlouží potřebám fungování vlastní organizace (podniku, firmy, instituce …) – nemusí být připojen k Internetu, není prezentace „navenek“ExtranetTakové využití sítě, které sleduje „vnější“ cíle – prezentace firmy, podpora zákazníků, obchodováníWi-FiPráce na buňkovém principuAnténaDosah signálu – 100-150 mPočítač nebo NB musí mít přijímač – bezdrátovou síťovou kartuWi-MaxMetropolitní širokopásmová technologieNa dlouhé vzdálenosti – teoreticky, v řádech kmVysoká přenosová rychlostSpolehlivější než wi-fiWPANPřenos dat do 10 mBluetooth – nezávislé bezdrátové zařízeníIrDaBezdrátový přenos dat na krátkou vzdálenost pomocí infračerveného zářeníPřenos dat do vzdálenosti 1 mPro spojení přenosných počítačů, různých personálních komunikátorů a mobilních telefonůVýpočetní modelUcelená představa o tom,Kde jsou aplikace uchovávány jako programy a kde skutečně běžíZda (a jak) jsou aplikace rozděleny na části, jak tyto části vzájemně spolupracujíKde a jak se uchovávají a zpracovávají dataKde se nachází uživatel, jak a jakým způsobem komunikuje se svými aplikacemiRozumový kompromis – něco se dá každému do výhradního vlastnictví a něco se naopak bude sdílet (charakteristický rys sítí)Model klient/serverZpracovávání dat (serverová část)Zajištění uživatelského rozhraní (klientská část)Klient a server si posílají data představující dotazy a odpovědiPokud se klient a server dobře dohodnou, mohou účinně minimalizovat objem přenášených datKlient a server mohou stát na různých platformáchRozdělení fcí do 3 částí Prezentační – uživatelské rozhraní, sběr dotazů, prezentace výsledkůAplikační – vlastní logika aplikaceSpráva dat – vlastní databázové operaceOblakové službyVize – v příštích letech se přestanou kupovat a instalovat programy a uživatelé si je budou pouze pronajímatNa počítači uživatele bude nainstalovaný pouze spouštěč, zavaděč konkrétního programuSlužby dostupné přes internetové prohlížeče, chytré mobily, netbooky, tablety a další klientská rozhraníZpracování dat v obrovských datových centrechCDN sítě – starají se o distribuci libovolného internetového materiáluKonkurence – Microsoft, Google, Amazon, ApplePozor na spamy a malwarPřístupové metody„Algoritmus“ CSMA/CDPokud nikdo právě nevysílá, můžeš začít vysílat sám, dojde-li ke kolizi, přestaň a odmlč se na náhodně zvolenou dobu„Logický kruh“ – oprávnění si jednotlivé uzly disciplinovaně předávají, např. Token RingZpůsoby přenosuPřepojování kruhů – data jsou přenášena jako souvislý datový proudPřepojování paketů – data posílená po částechSíťový HWSíťová karta – rozhraní pro připojení počítače k sítiZajišťuje dodržení pravidel přístupu do sítě, vysílání/přijímání signálu do/z kabelového rozvodu, převod datSpojovací vedení – koaxiální kabel, kroucená dvojlinka, optický kabel, bezdrátový spojDalší aktivní prvkyOpakovač (repeater) – pro zvětšení rozsahu sítí pomocí zesílení signáluPřevodník – převod signálu z kabelu na jiný kabelRozbočovač (hub)Přepínač (switch)Most – přenos paketů mezi segmenty sítě, filtrace paketůSměrovač (router) – určuje paketu optimální cestu k sítiBrána (gateway) – komunikační server pro propojení např. LAN a sálových počítačů (konverze dat)Technologie xDSL (DSL, ADSL, CDSL …)Maximální přenos dat z drátů, které vedou mezi telefonními ústřednami a domácnostmi, kancelářemi atd.xDSL – maximální využití přípojek, vysokorychlostní přenos dat souběžně s telefonovánímADSL – rozdíl mezi rychlostí downloadu (z Internetu uživateli) a uploadu (od uživatele do Internetu)Rychlost ovlivněna agregací (kolik uživatelů sdílí jeden kanál pro připojení k Internetu)Ochrana dat v sítiZálohování dat (backup)Autentizace – ověřování totožnosti (jméno, heslo)Práva uživatelů nastavená správcem sítěFirewally, proxy brányUPS – baterie pro regulérní ukončení činnosti serveru při výpadku proudu – zápis dat z vyrovnávacích pamětíZálohování diskůZdvojení serverůFirewallyProtipožární stěna, všechna řešení pro zabezpečení připojené privátní sítě před neoprávněným, nežádoucím přístupem z InternetuKombinace SW a HW – nejvyšší úroveň ochrany připojené sítěProxy brány Je zakázáno předávání IP paketůKombinace klienta a serveru se specializací na jednu službu (elektronickou poštu, WWW apod.)Základní pojmy k InternetuSíť – počítače (servery a pracovní stanice), přenosové linky, programy pro přenosSever – počítač v síti, který odesílá soubory nebo spouští aplikace pro jiné počítače v sítiKlient – SW umožňující připojení k serveru, klientským počítačem je pracovní staniceSměrovače (routery) – speciální počítače v uzlových bodech, určují optimální cestu pro data mezi počítačiBroadband – širokopásmový Internet (stahování souborů, telefonování, poslouchání rádia …)Možnosti připojení k InternetuPevné připojení ADSLRozvody kabelové televizeVytáčená (komutovaná) telefonní linka (dial-up)Optická vlákna (FTTx)Satelitní spojISDNMobilní připojeníBezdrátové okruhy (WLAN, Wi-Fi, WiMAX)Pomocí mobilního telefonuADSLNejrozšířenější vysokorychlostní připojení k InternetuAsymetrická rychlost přenosu – jiná pro download (přenos z Internetu) a jiná pro upload (směrem na Internet)Agregace – snížení rychlosti – počet uživatelů, kteří sdílejí jedno připojení k Internetu (např. agregace 1:20, na jednu linku může být připojeno 20 uživatelů, pokud všichni linku používají, sníží se maximální rychlost 20x)FUP – při překročení limitu stahovaných dat se výrazně sníží rychlost připojení pro zajištění rozumné rychlosti pro všechnyPřipojení přes kabelovou televiziPatří mezi oblíbené způsoby připojeníVysoké rychlosti v obou směrech, nízké odezvy a vysoká spolehlivostTrvalé připojeníNení dostupné všudeInstalace kabelového modemu mezi televizním rozvodem a počítačemVytáčená telefonní linkaDříve pro připojování domácností a malých kanceláříJe třeba modem Nestabilní připojení s proměnnou kvalitou přenosuPomalé, drahéPřipojení přes optická vláknaNejspolehlivější a nejrychlejší způsob připojení k InternetuNejvýhodnější připojeníMalé pokrytíVhodné na stahování velkých objemů dat, online hraní her, sledování HD videa …Satelitní spojNapř. pronájem části družicového převodníku umístěného na geostacionární družiciÚzemí musí být pokryto signálem družice (100 % pokrytí ČR)Vysoké náklady – instalace antény a přijímače, se kterým se propojí terminál pro příjem a odesílání dat spojený s počítačemWi-FiVysokorychlostní přístup k InternetuRealizované prostřednictvím rádiových vln v mikrovlnném bezlic