1. Интернет. Системы адресации. Протоколы передачи данных
Интернет – открытаямировая коммуникационная структура, состоящая из взаимосвязанных компьютерныхсетей, обеспечивающая доступ к удаленной информации и обмен ею между компьютерами.
Болееформально это зафиксировано в определении Federal Networking Council USA от24.10.1995: «Интернет – глобальная информационная система, части которойлогически взаимосвязаны друг с другом посредством уникального адресногопространства, основанного на протоколе IP или его последующих расширениях,способная поддерживать связь с использованием комплекса протоколов TCP/IP, ихпоследующих расширений или других IP-совместимых протоколов и котораяобеспечивает, использует или делает доступным (публично или частным образом)коммуникационный сервис высокого уровня».
Интернетпредоставляет доступ практически ко всем информационным ресурсам мира. Помимо электроннойпочты в Интернете можно общаться напрямую. Есть два основных способа общения в режимереального времени. Во-первых, это можно сделать с помощью программы Ай-си-кью(ICQ). Другой вариант – просто зайти на любой – сервер.
Интернетоткрыл новые возможности для ведения бизнеса. Например, мировой оборотэлектронного шопинга (покупок) в режиме реального времени в Интернете в 2000 г.составил сотни миллиардов долларов, причем купить можно практически все. Естькомпании, основной бизнес которых размещен в Интернете, напримеринформационные, рекламные, туристические сетевые агентства, виртуальныемагазины, сетевые банки. Специфическим видом бизнеса является разработка Web-страниц.
ПрообразИнтернета возник в 1960-х годах, когда министерство обороны США в целяхсодействия коллективной работе ученых и исследователей из территориальноудаленных районов предоставило им возможность подключаться к одним и тем же компьютерами иметь доступ к общим файлам. Для этого требовалось объединить все компьютерыв одну сеть, превратить их в единую систему.
В 1990 г.швейцарский физик Тим Бернерс Ли создал систему с единственным графическиминтерфейсом, через который удаленный пользователь в диалоговом режиме могобращаться к различным базам данных. Это почти сразу же стало использоватьсядля создания глобальной компьютерной сети.
Былипридуманы способы поиска нужной информации по ключевым словам через системуссылок, гиперсвязей. Обеспечен доступ к другим ресурсам Интернета, в частностик электронной почте и конференциям.
Дляпутешествия по Всемирной паутине требуется программа-обозреватель. Существуютдва наиболее распространенных обозревателя: Microsoft Internet Explorer иNetscape Navigator.
Доступ вИнтернет и сервис обеспечивается провайдерами.
При выборепровайдера желательно учитывать следующие факторы:
опыт нарынке провайдерских услуг;
загруженностьвходных телефонных линий в часы пик и качество этих линий;
наличиельготных и бесплатных часов в течение суток;
уровеньсервиса.
Системыадресации – закодированное обозначение пункта отправления либо назначения данных;идентификация объекта (например, объекта сети).
Строится потак называемой доменной системе адресации. Это означает, что адрес пользователясети состоит из двух частей: идентификатора пользователя и названия домена сразделительным символом @ («собака»): (user)@(domain).
Какназвание домена, так и идентификатор пользователя могут делиться на сегменты,разделяемые точкой. В адресе допустимы латинские буквы, цифры и некоторыедругие символы. Адрес субъекта либо объекта определяется числом, кодом, фразой.В список объектов входят регистры, области памяти, внешние устройства, каналы,процессы, системы, сети. Объекты – получатели данных принято именовать адресатами.Часто адрес связывают с именем объекта.
В сетииспользуются три вида адресов.
Глобальныйадрес указывает, что блок данных, сообщениелибо сигнал предназначены всем объектам. При использовании глобальных адресов всети осуществляется широковещание.
Групповойадрес определяет множество объектов, которымпредназначен блок данных.
Уникальныйадрес выделяет только один объект сети. Взависимости от ситуации, складывающейся в сети, осуществляется модификацияадресов. Ее суть состоит в изменении адресов объектов сети.
Адресявляется одним из важнейших реквизитов.
Протоколыопределяют способы передачи данных в сети, руководствуясь стандартизированными форматами,обнаруживают и исправляют ошибки.
TCP гарантирует, что каждый посланный байт дойдет до получателя безпотерь. IP присваивает локальные IP-адреса физическим сетевым адресам,обеспечивая тем самым адресное пространство, с которым работают маршрутизаторы.В семейство TCP / IP входят и протокол Telnet, который позволяет удаленным терминаламподключаться к удаленным узлам (компьютерам), система доменной адресации DNS,дающая возможность пользователям адресоваться к узлам сети по символьному доменномуимени вместо цифрового IP-адреса, протокол передачи файлов FTP, который определяетмеханизм хранения и передачи файлов, а также протокол передачи гипертекста HTTP
/>Кроме файловых моделей организацииданных внутримашинной сферы существуют иерархические, сетевые и реляционныемодели. Эти типы моделей являются более сложными и, в отличие от файловойорганизации данных, поддерживаются СУБД соответствующего типа. Различия междуэтими классами моделей постепенно стираются. Однако некоторые особенностиперечисленных типов моделей следует отметить. Для иерархических и сетевыхмоделей их структура не может быть изменена после ввода данных, тогда какструктура реляционных моделей может изменяться в любое время. С другой стороны,иерархические и сетевые модели обеспечивают более быстрый доступ к информации,чем реляционные модели.
Иерархическиемодели имеют древовидную структуру, когда каждому узлу структуры соответствуетодин сегмент, представляющий собой поименованный линейный кортеж данных.Каждому сегменту, кроме корневого, соответствует один входной и нескольковыходных сегментов (рис. 1).
/>
Рис. 1.Структура иерархической базы данных
Каждыйсегмент лежит на единственном иерархическом пути, начинающемся с корневогосегмента. При описании такой логической организации данных достаточно длякаждого сегмента указать его входной сегмент. Так как в иерархической моделикаждому входному сегменту данных соответствует N выходных, то такие моделивесьма удобны для представления отношений типа 1:L в предметной области.
Некоторымнедостатком иерархических моделей является их неэффективность при реализацииотношений типа L:L, медленный доступ к сегментам данных нижних уровней иерархиии четкая ориентация только на определенные типы запросов и др. В связи с этим внастоящее время СУБД, базирующиеся на иерархических моделях, подвергаютсясущественным модификациям, позволяющим поддерживать более сложные типы структури, в первую очередь, сетевые их модификации.
Сетеваямодель во многом подобна иерархической и отличается от нее только тем, чтодопускает несколько входных сегментов наряду с возможностью наличия сегментовбез входов с точки зрения иерархической структуры. На рис. 2 представленпростой пример сетевой структуры, полученной на основе модификациииерархической топологии (рис. 2).
/>
Рис. 2.Структура сетевой базы данных
Графическоеотображение структуры связей сегментов такого типа моделей представляет собойсеть. Сегменты данных в сетевых базах данных могут иметь множественные связи ссегментами старшего уровня. В связи с тем, что в сетевых моделях имена инаправление связей не так очевидны, как в иерархических моделях данных, онидолжны указываться при описании базы данных. В сетевых моделях данных любаязапись старшего уровня может содержать данные, относящиеся к набору записейподчиненного уровня. Обращение к набору всех записей реализуется, начиная сзаписи старшего уровня. При этом нет необходимости, как это выполняется виерархических моделях, осуществлять доступ к искомому набору записей черезкорневой сегмент. Обращение к данным возможно с любой точки доступа по связям.
Сетевыемодели данных по сравнению с иерархическими являются более универсальнымсредством отображения во внутримашинной сфере структуры информации для разныхпредметных областей и это существенно расширяет сферу их применения.Достоинством сетевых моделей является отсутствие дублирования данных вразличных элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми моделямиявляется более удобной, так как доступ к данным практически не имеетограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня. Допустимывсевозможные запросы. Однако следует отметить, что ввиду сложности сетевыхмоделей, разработка СУБД на их основе предполагает использование опытныхсистемных аналитиков и программистов. Кроме того, при использовании сетевыхмоделей более остро стоит проблема обеспечения сохранности информации в базеданных.
Реляционныемодели данных отличаются от сетевых и иерархических простотой структур данных,удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным.Большинство современных баз данных в настоящее время разрабатываются на основемоделей подобного типа. Реляционную модель представления информации предложил в1970 г. сотрудник фирмы IBM Эдгар Кодд. Данная модель позволяет выполнятьвсе необходимые операции по запоминанию и поиску данных и обеспечиваетцелостность данных.
Модельоснована на математическом понятии отношения, расширенном за счет значительногодобавления специальной терминологии и развития соответствующей теории. В такоймодели общая структура данных (отношений) может быть представлена в видетаблицы, в которой каждая строка значений (кортеж) соответствуют логическойзаписи, а заголовки столбцов являются названиями полей (элементов) записи. Процедурызапоминания и поиска осуществляются с применением операций на множествах(объединение, пересечение, разность, произведение) и реляционных операций(выбрать, спроецировать, соединить, разделить). Отметим, что хотя реляционнаямодель и выглядит как совокупность связанных таблиц, но на физическом уровнеданные хранятся в файлах, содержащих последовательности записей.
Вреляционной модели каждому объекту предметной области соответствует одно илиболее отношений. При необходимости связь между объектами можно указать в явномвиде. В такой связи (отношении) в качестве атрибутов указываются идентификаторывзаимосвязанных объектов. В реляционной модели объекты предметной области исвязи между ними представляются одинаковыми конструкциями, что существенноупрощает модель.
Сутьреляционной модели можно пояснить на следующем примере. Пусть в базе данныхстроительного предприятия имеются два файла: а) справочник железобетонныхизделий; б) отчет о поставках изделий (рис. 3). Каждый из этих файловсодержит определенное число записей, состоящих из фиксированного числа полей(соответственно 4 и 4).
/>
Рис. 3.Фрагмент реляционной модели базы данных
В данномфрагменте базы данных определены два отношения (файла), имеющие общий элементзначения поля Изделие. Операции реляционной алгебры могут объединить два типазаписей по этому общему элементу. Например, в результате соединения запись ПСможет представиться в следующем виде:
ПС
….
Иначеговоря, к сведениям о изделии добавляются сведения о всех его поставках,имеющиеся в реляционной базе данных. Связь между записями допускается понескольким полям, позволяя выполнять достаточно сложные манипуляции с данными.Поля данных, связывающих вместе две записи, могут быть уникальными для даннойпары, но могут дублироваться и во многих других записях. Они могут повторятьсянеоднократно, связывая между собой записи. Аналогичным образом можнопроиллюстрировать выполнение в реляционной модели операций проекции и селекции.
Чтобы недопустить потерь или искажения информации в реляционной базе данных необходимсоответствующий контроль всех взаимосвязей записей. Этот контроль выполняетсяСУБД, которые в процессе работы постоянно пересчитывают число связей для каждойзаписи базы данных в прямом и обратном направлениях. При больших объемах базданных осуществление такого контроля может потребовать существенных затратмашинного времени.
2. Практическое задание
В данной задаче для формирования базы данных используютсяследующие показатели:
• Ф.И.О.;
• Табельный номер;
• Код подразделения;
• Наименование подразделения;
• Дата рождения;
• Образование;
• Должность;
• Разряд;
• Адрес
• Кол-во детей;
• Оклад;
• Стаж;
• Надбавка_1;
• Ученое звание;
• Надбавка_2.
На основе этих показателей целесообразно cформировать четыре связанные между собойтаблицы:
• Сотрудники;
• Подразделения;
• Стаж;
• Ученое звание.
/>
Рисунок 4. Таблица «Сотрудники»
/>
Рисунок 5. Таблица «Подразделение»
/>
Рисунок 6. Таблица «Стаж»
/>
Рисунок 7. Таблица «Ученое звание»
Между таблицами можно установить следующие типы связей.
/>
Рисунок 8. Схема данных
Заносим данные в созданные таблицы.
/>
Рисунок 9. Содержимое таблицы «Сотрудники»
/>
Рисунок 10. Содержимое таблицы «Подразделения»
/>
Рисунок 11. Содержимое таблицы «Ученое звание»
/>
Рисунок 12. Содержимое таблицы «Стаж»
Формируем 3 типа запроса:
> получить список сотрудников, не имеющих надбавки за стаж;
> получить список сотрудников кафедры естественных наук, рассчитавдля них заработную плату с учетом оклада и установленных надбавок;
> вывести список сотрудников кафедры иностранных языков, чей деньрождения приходится на декабрь.
Запрос 1: запрос на выборку
С помощью Конструктора запросов сформируем запрос на выборку (рис. 10),извлекающий из таблиц созданной базы данных фамилии сотрудников, не имеющихнадбавки за стаж и наименование подразделения, в котором они работают. Дляэтого используем поля «Ф.И.О.» и «Стаж» из таблицы Сотрудники,поле «Наименование подразделения» из таблицы Подразделения иполе «Надбавка_1» из таблицы Стаж. В качестве полядля Условия отбора используем «Надбавка_1», введемв Условия отбора значение «=0» и удалим флажок Вывод наэкран, чтобы данное поле не выводилось в результирующей таблице.
/>
Рисунок 13. Конструктор запроса на выборку сотрудников, не имеющихнадбавки за стаж
/>
Рисунок 14. Выборка по Запросу 1
Запрос 2: запрос на выборкус вычислением
С помощью Конструктора запросов сформируем запрос на выборку,извлекающий из таблиц созданной базы данных фамилии сотрудников кафедрыестественных наук и подсчитаем для них заработную плату. Для выбораподразделения «Кафедра естественных наук» включим в запрос поле «Кодподразделения» и для него в поле «Условие отбора» – код13, соответствующий данной кафедре, и удалим флажок Вывод на экран, чтобыданное поле не выводилось в таблице. С помощью Построителя выражений ввычисляемое поле запишем: Выражение1:= [Сотрудники]! [Оклад] * (1 + [Стаж]! [Надбавка_1]+ [Ученое звание]! [Надбавка_2]). Заменив «Выражение 1» на «Зарплата», получим Зарплата:= [Сотрудники]! [Оклад] * (1 + [Стаж]! [Надбавка_1] + [Ученое звание]! [Надбавка_2]).В свойствах поля установим Формат поля – Денежный.
/>
Рисунок 15. Конструктор запроса на выборку сотрудников кафедрыестественных наук с расчетом надбавок
/>
Рисунок 16. Выборка по Запросу 2
Запрос 3: запрос на выборкус использованием шаблонов
С помощью Конструктора запросов сформируем запрос на выборку(рисунок 14), извлекающий из таблиц созданной базы данных фамилии сотрудниковкафедры иностранных языков, чей день рождения приходится на декабрь, инаименование подразделения, в котором они работают.
Для этого используем поля «Ф.И.О.» и «Годрождения» из таблицы Сотрудники и поле «Наименованиеподразделения» из таблицы Подразделения. В строку «Условияотбора» введем значение: LIKE «*12*». Знак * заменяет значения числа вмесяце и года рождения. Для выбора подразделения «Кафедра иностранныхязыков» включим в запрос поле «Код подразделения» и для него в поле «Условиеотбора» – код 14, соответствующий данной кафедре, и удалимфлажок Вывод на экран.
/>
Рисунок 17. Конструктор запроса на выборку сотрудников кафедрыиностранных языков, чей день рождения приходится на декабрь
/>
Рисунок 18. Выборка по Запросу 3
Формируем отчет с помощью конструктора отчетов
/>
Рисунок 19.Конструктор отчетов на основе Запроса 2
/>
Рисунок 20. Отчет на основе Запроса 2
/>Список литературы
1. Абрамов А.А., Шуремов Е.Л., Афанасьев С.Б. Моделии методы компьютерного учёта и анализа производственно-коммерческойдеятельности. Научно-практическое издание. 2005. – 195 с.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ Под ред. Г.А. Титоренко. – М., 2003. – 399 с. – Гриф МО «Рекомендовано».
3. Гринберг А.С. Информационные технологии моделированияпроцессов управления экономикой: Учебное пособие / А.С. Гринберг, В.М. Шестаков.– М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 399 с.
4. Кравченко Т.К. Инфокоммуникационные технологииуправления предприятием: Учебное пособие / Т.К. Кравченко, В.Ф. Пресняков.– М., 2003. – 272 с.
5. Козырев А.А. Информационные технологии в экономике иуправлении: Учебник / А.А. Козырев. – 2-е изд. – СПб.: Издательство Михайлова В.А.,2001. – 360 с.
6. Саак А.Э. Информационные технологии управления [Текст]:[учебник для вузов] / А.Э. Саак, Е.В. Пахомов, В.Н. Тюшняков. – СПб.[и др.]: Питер, 2005. – 320 с.