Сформировать базу данных о студентах математического факультета. Распечатать все сведения о студентах 35 группы со средним баллом >= 4.
Вводятся координаты n точек на плоскости. Найти самую удаленную от начала координат точку.
Const stud : record
Fio : string[6];
Gr : 11..56;
Ball : array[1..4] of 1..5;
End = (fio : ‘Иванов’, gr : 31; ball : (3, 4, 5, 4));
Для обработки доступна как вся запись целиком, так и отдельные ее поля. С компонентами записи можно обращаться как с переменными соответствующего типа. При обращении к полю записи указывается имя всей записи и имя этого поля, разделенные точкой.
В случаях, когда требуется производить операции с полями фиксированной записи, для сокращения обозначений использовать оператор присоединения with.Его структура такова:
Withимя записиdoоператор;
Благодаря этому оператору пропадает необходимость указывать при обращении к отдельному полю записи кроме собственного идентификатора еще и имя записи.
Пример: Определить запись student, предоставляющую следующие данные: студент 42 группы Петровимеет оценки 5, 3, 4, 4.
В Турбо – Паскале разрешается использовать тип запись при описании других составных типов данных, например, можно построить массив записей.
uses crt;
type student = record
fio: string[20];
gr: 11..56;
ball: array[1..4] of 1..5;
end;
var base: array[1..1000] of student;
n, i, j: integer;
begin
clrscr;
write('Введите количество студентов: ');
readln(n);
for i:=1 to n do
with base[i] do
begin
write('Введите фамилию ', i,'-го студента: ');
readln(fio);
write('Введите группу ', i,'-го студента: ');
readln(gr);
writeln('Введите его оценки по 4 предметам: ');
for j:=1 to 4 do
readln(ball[j]);
end;
writeln('Успевающие 35 группы:');
for i:=1 to n do
with base[i] do
begin
if (gr = 35) and ((ball[1] + ball[2] + ball[3] + ball[4]) / 4 >= 4) then
begin
write(fio,' ' );
for j:=1 to 4 do
write(ball[j]:3);
writeln;
end;
end;
readkey
end.
1. Компьютерные комплексы
Компьютерный комплекс представляет собой автоматизированную систему, полностью решающую поставленные перед ней задачи.
В качестве комплекса в зависимости от его предназначения могут выступать:
- компьютер с установленным прикладным и системным программным обеспечением (персональный, сервер, суперкомпьютер и т.д.);
- компьютер в совокупности со специализированным аппаратным обеспечением (комплексы диагностики в медицине и технике и т.д.);
- компьютерная сеть.
2. Понятие «компьютерная сеть»
Компьютерная сеть - представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети используются в государственных структурах.
В зависимости от удалённости компьютеров и масштабов сети условно разделяют на локальные и глобальные.
Локальные сети[1] - сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют также корпоративными сетями.
Иногда выделяют сети промежуточного класса[2] - городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.
Глобальная сеть[3] покрывает большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия. Польза от применения глобальных сетей ограничена в первую очередь скоростью работы: глобальные сети работают с меньшей скоростью, чем локальные.
Сеть – это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонент, таких как[4]:
- атмосфера (беспроводные оптические и радио линии связи).
2. Сетевые интерфейсные платы.
3. Модемы.
4. Рабочие станции.
5. Серверы (файловые, печати, модемный пул, прокси, межсетевой экран, баз данных, безопасности и т.д.).
6. Коммуникационное оборудование (повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы и т.д.).
7. Прикладное и системное программное обеспечение (операционные системы и сетевые приложения).
Весь комплекс может быть описан многослойной моделью: в основе сети лежит аппаратный слой компьютерных платформ, второй слой – это коммуникационное оборудование, третий – операционные системы и четвёртый – сетевые приложения.
В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей, который поддерживается конкретной сетевой операционной системой, выделяют два типа информационных систем:
- иерархические сети;
- сети клиент - сервер.
В иерархических сетях все задачи, связанные с хранением, обработкой данных, их представлением пользователям, выполняет центральный компьютер. Достоинства иерархических систем: отработанная технология обеспечения отказоустойчивости, сохранности данных; надежная система защиты информации и обеспечения секретности. Недостатки: высокая стоимость аппаратного и программного обеспечения, высокие эксплуатационные расходы; быстродействие и надежность сети зависят от центрального компьютера.
В системах клиент - сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. Клиент - это задача, рабочая станция, пользователь. Он может сформировать запрос для сервера: считать файл, осуществить поиск записи и т.п. Сервер - это устройство или компьютер, выполняющий обработку запроса. Он отвечает за хранение данных, организацию доступа к этим данным и передачу данных клиенту. В системах клиент - сервер нагрузка по обработке данных распределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве клиента и сервера, значительно ниже, чем в иерархических системах.
По организации взаимодействия принято выделять два типа систем, использующих метод клиент - сервер:
- равноправная сеть;
- сеть с выделенным сервером.
Равноправная сеть - это сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций, нет единого устройства хранения данных. Операционная система такой сети распределена по всем рабочим станциям, поэтому каждая рабочая станция одновременно может выполнять функции как сервера, так и клиента. Пользователю в такой сети доступны все устройства (принтеры, жесткие диски и т.п.), подключенные к другим рабочим станциям.
Достоинства: низкая стоимость (используются все компьютеры, подключенные к сети, и умеренные цены на программное обеспечение для работы сети), высокая надежность (при выходе из строя одной рабочей станции, доступ прекращается лишь к некоторой части информации). Недостатки: работа сети эффективна только при количестве одновременно работающих станций не более 10, трудности организации эффективного управления взаимодействием рабочих станций и обеспечение секретности информации, трудности обновления и изменения программного обеспечения рабочих станций.
Сеть с выделенным сервером - здесь один из компьютеров выполняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. На таком компьютере выполняется операционная система, и все разделяемые устройства (жесткие диски, принтеры, модемы и т.п.) подключаются к нему, выполняет хранение данных, печать заданий, удаленная обработка заданий. Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэтому логическую организацию такой сети можно представить топологией «звезда», где центральное устройство - сервер. Достоинства: выше скорость обработки данных (определяется быстродействием центрального компьютера, и на сервер устанавливается специальная сетевая операционная система, рассчитанная на обработку и выполнение запросов, поступивших одновременно от нескольких пользователей); обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности; проще в управлении по сравнению с равноправными. Недостатки: такая сеть дороже из-за отдельного компьютера под сервер, менее гибкая по сравнению с равноправной.
Любая компьютерная сеть характеризуется: топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами.
Наиболее распространены следующие технологии[5]:
- для локальных сетей: Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG – AnyLAN[6], Gigabit Ethernet.
- для глобальных сетей: X.25, Frame Relay, ATM.
3. Топология связей[7]
Для характеристики архитектура сети используют понятия логической и физической топологии.
Топология компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами.
3.1. Физическая структуризация сетей
Физическая топология - это физическая структура сети, способ физического соединения всех аппаратных компонентов сети. Существует несколько видов физической топологии.
Наиболее простой является физическая шинная топология, в которой кабель идёт от компьютера к компьютеру, связывая их в цепочку. Различают толстые и тонкие сети. Толстая сеть использует толстый коаксиальный кабель в качестве магистрали, от которого отходят более тонкие кабели. В тонкой сети используется более тонкий и гибкий кабель, к которому напрямую подключены рабочий станции. Сети, построенные по шинной топологии, проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля, но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети (место неисправности трудно обнаружить).
Однако если узлы сети расположены по всему зданию, то гораздо более удобным оказывается использование звездообразной топологии. При физической звездообразной топологии каждый сервер и рабочая станция подключаются к специальному устройству – центральному концентратору, который осуществляет соединение пары узлов сети – коммутацию.
Обрыв кабеля, идущего от одной рабочей станции не повлияет на работу остальных рабочих станций. Кроме того, взаимное расположение рабочих станций совершено не важно.
Если сеть имеет много узлов, причём многие располагаются на большом удалении друг от друга, то расход кабеля при использовании звездообразной топологии будет большим. Кроме того, к концентратору можно подключить лишь ограниченное число кабелей. В таких случаях применяется распределённая звездообразная топология, при которой несколько концентраторов соединяются друг с другом.
Кроме рассмотренных видов соединений может применяться также кольцеобразная топология, при которой рабочие станции соединены в кольцо. Такая топология практически не используется для локальных сетей, но может применяться для глобальных. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.
3.2. Логическая структуризация сетей
Логическая топология сети определяет способ, в соответствии с которым устройства сети передают информацию от одного узла к следующему. Физическая топология не имеет прямого отношения к логической.
Различают два вида логической топологии: шинную и кольцевую.
В шинной логической топологии процесс передачи данных организован следующим образом. Если какой-либо узел сети имеет данные для другого узла, то первый узел производит «оповещение» всей сети. Все остальные узлы «слушают» сеть и проверяют, предназначены эти данные для них или нет. Если предназначены, то они оставляют их себе, если нет – игнорируют. Любые передаваемые данные «слышны» всем узлам сети. Узел, который хочет передать какие-то данные, сначала «слушает» сеть, не занята ли она. Если сеть свободна, то узел передаёт данные. Если расстояние между узлами велико, и посланный ранее кем-то сигнал ещё не успел дойти до передающего узла, то может произойти конфликт, когда в сети одновременно оказываются два сообщения. В этом случае передающие узлы сети на короткое время прекращают свою работу и через некоторый случайный промежуток времени возобновляют передаче данных.
В сети с кольцевой логической топологией данные передаются по замкнутой эстафете от одного узла к другому. Когда посланное сообщение возвращается к передающему узлу, он прекращает передачу. Кольцевая топология менее подвержена конфликтам.
4. Открытые системы
4.1. Понятие «открытая система»
Основное назначение сетей - в распределении ресурсов компьютеров: программ, совместимости периферийных устройств, терминалов, памяти. Исходя из этого сеть, как система распределенных ресурсов, должна основываться на следующих принципах:
- единой передающей среды;
- единого метода управления;
- единых протоколов;
- гибкой модульной организации;
- информационной и программной совместимости.
Международная организация по стандартизации (ISO), основываясь на опыте многомашинных систем, который был накоплен в разных странах, выдвинула концепцию архитектуры открытых систем - эталонную модель, используемую при разработке международных стандартов.
На основе этой модели вычислительная сеть предстает как распределенная вычислительная среда, включающая в себя большое число разнообразных аппаратных и программных средств. По вертикали данная среда представляется рядом логических уровней, на каждый из которых возложена одна из задач сети. По горизонтали информационно-вычислительная среда делится на локальные части (открытые системы), отвечающие требованиям и стандартам структуры открытых систем.
Часть открытой системы, выполняющая некоторую функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом. Правила, по которым осуществляется взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколом (методика связи).
Каждый уровень подразделяется на две части:
- спецификацию услуг;
- спецификацию протокола.
Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает.
4.2. Модель OSI[8]
Международная организация по стандартизации предложила семиуровневую модель, которой соответствует и программная структура.
Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнем:
1. Физический - осуществляет как соединения с физическим каналом, так и расторжение, управление каналом, а также определяется скорость передачи данных и топологию сети.
2. Канальный - осуществляет обрамление передаваемых массивов информации вспомогательными символами и контроль передаваемых данных.
3. Сетевой - определяет маршрут передачи информации между сетями, обеспечивает обработку ошибок, а так же управление потоками данных. Основная задача - маршрутизация данных (передача данных между сетями).
4. Транспортный - связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами. Этот уровень как бы разделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения. Транспортный уровень позволяет мультиплексировать передаваемые сообщения или соединения.
5. Сеансовый - на данном уровне осуществляется управление сеансами связи между двумя взаимодействующими пользователями (определяет начало и окончание сеанса связи: нормальное или аварийное; определяет время, длительность и режим сеанса связи; определяет точки синхронизации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных; восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных).
6. Представительский - управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, генерацию и интерпретацию взаимодействия процессов, кодирование/декодирование данных, в том числе компрессию и декомпрессию данных.
7. Прикладной - в его ведении находятся прикладные сетевые программы, обслуживающие файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений и т.п. Главная задача этого уровня - обеспечить удобный интерфейс для пользователя.
На разных уровнях обмен происходит различными единицами информации: биты, кадры, пакеты, сеансовые сообщения, пользовательские сообщения.
[8] Необходимо чётко различать модель OSI и стек OSI. В то время, как модель является концептуальной схемой взаимодействия открытых систем, стек OSI представляет собой набор вполне конкретных спецификаций протоколов.
[9] Компьютерные системы и сети: Учеб.пособие. В.П.Косарев и др. Под ред. В.П.Косарева и Л.В.Еремина-М.:Финансы и статистика,1999.
