Эволюция информационных технологий.

эволюции информационных технологий

С точки зрения эволюции носителей информации;
С точки зрения эволюции критериев разработки программного обеспечения (ПО);
С точки зрения технологий управления данными.

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 1946г.);
Интернет – эпоха активного включения формализованных знаний в производственный процесс (80% трудовых ресурсов США занято в сфере ИТ).

Эволюция критериев разработки ПО.

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

Системный взгляд на эволюцию ИТ:

Эволюция с точки зрения развития технологий управления данными.

Фаза 1: Ручная обработка информации.

В течение 6 тыс. лет (с 4000 г. до н.э. – 1900г.) 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 (1445г.).

Фаза 2: Технология перфокарт.

Технология перфокарт (1900-1955 гг.), когда запись данных производилась в двоичной системе счисления, а для их сбора и обработки использовались электромеханические устройства и компьютеры (первый компьютер появился в 1946г.).

Фаза 3: Технология магнитных лент.

Технология магнитных лент (1955-1980 гг.) использовала программируемое оборудование обработки информации – электронные компьютеры с хранимыми программами.

Последовательная организация наборов данных.
Пакетная обработка транзакций.

Фаза 4: Технология оперативных БД на магнитных дисках и барабанах.

Технология оперативных БД на магнитных дисках и барабанах (1965-1980 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.

Интерактивное подключение к компьютеру.
Прямая и индексно-последовательная организация наборов данных.
Модели БД (от простых иерархических – к сетевым и простейшим реляционным).

Логическая;
Физическая;
Подсхема для программных приложений

Проблема – отсутствие навигационного программного интерфейса.

Фаза 5: Технология реляционной БД с архитектурой «клиент-сервер».

Технология реляционных БД с архитектурой «клиент-сервер» (1980-1995гг.) явилась откликом на проблему низкоуровневого интерфейса и широким распространением технологий компьютерных сетей.

определения данных,
навигации по данным,
манипулирования данными.

в архитектуре «клиент-сервер»,
в параллельной обработке данных,
в разработке графических пользовательских интерфейсов.

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.

компьютерной 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...

Классификация компьютерных сетей

Локальные сети LAN (Local Area Network)
Глобальные сети WAN(Wide Area Network)
Городские сети MAN(Metropolitan Area Network)

Сети отделов
Сети кампусов
Корпоративные сети

Сети «клиент-сервер»: сервер– поставщик услуг, клиент– потребитель услуг.
Одноранговые сети.

С топологией «Общая шина»;
С топологией «Звезда»;
С топологией «Кольцо»;
С древовидной топологией
Со смешанной топологией

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.

Технология «Клиент-Сервер».

Общая схема взаимодействия:

Аппаратные адреса: 810005е24а08;
Символьные адреса (доменные имена): de.ifmo.ru;
Числовые составные адреса: 192.145.156.056.

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.

Способы соединения компьютеров в сеть (топология).

Оборудование для формирования физической структуры связей:

- беспроводные (спутниковые и радиоканалы);
- кабельные (витая пара, толстый и тонкий коаксиал);
сетевые адаптеры;
повторители (repeater);
концентраторы (hub).

Коммутаторы (switch);
Маршрутизаторы (router);
Шлюзы (gateway).

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.

ПО для технологии «клиент-сервер».

сценарии или скрипты на языке JavaScript,
апплеты на языке Java,
программы по технологии ActiveX (MS).

CGI-скрипты,
PHP-сценарии,
ASP-технология,
JSP-технология,
Java-сервлеты

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).

В каких аспектах можно рассматривать эволюцию ИТ?
Почему сегодня эволюцию ИТ не рассматривают как эволюцию носителей информации?
Назовите основные этапы в эволюции критериев разработки ПО.
Сколько этапов (фаз) насчитывает эволюция ИТ с точки зрения смены технологий управления данными?
Какие фазы эволюции ИТ связаны с эволюцией носителей информации?
Каким образом осуществлялось управление данными в технологии магнитных лент?
Каким образом осуществлялось управление данными в технологии оперативных БД на основе магнитных дисков и барабанов?
Каким образом в этой технологии обеспечивалась независимость данных?
Какая проблема вызвала переход к следующей фазе в развитии ИТ?
Что такое «компьютерная сеть» (КС)? Назовите основную цель функционирования КС?
Назовите основные признаки, используемые для классификации КС.
Назовите и определите основные виды КС.
Опишите общую схему взаимодействия в КС по технологии «клиент-сервер».
Назовите и определите основные понятия технологии «клиент-сервер».
Каким образом строится приложение «клиент-сервер»?
Назовите технологии программирования на стороне сервера.
Назовите технологии программирования на стороне клиента.
Назовите основные признаки технологии мультимедийных БД.