Informatika
Author(s) | chaberch |
Repository | https://github.com/chabErch/Informatika |
Copyright | Copyright © 2022 chaberch |
Table of Contents
План проведения теоретической части зачета
-
Понятие и виды информации
-
Виды информации с ограниченным доступом. Государственная тайна.
-
Цифровое и аналоговое представление информации.
-
Системы счисления.
-
История создания компьютера.
-
Устройство компьютера.
-
Хранение цифровой информации.
-
История Создания сети.
-
Построение простейшей сети.
-
Протоколы передачи данных.
-
Стек протоколов.
-
MAC.
-
IP.
-
DHCP.
-
HTML.
-
DNS.
-
HTTP.
-
Поиск информации в сети Интернет.
-
Основы телефонных сетей.
Системы счисления ↵
Системы счисления
Система счисления — это способ записи (представления) чисел.
Число — мера для описания количества чего-либо.
Цифры — знаки, используемые для записи чисел.
Позиционные и непозиционные системы счисления
Разряд — это место (позиция), на котором в записи числа стоит цифра. Разряды отсчитываются с конца числа.
Непозиционная система счисления — самая древняя, в ней каждая цифра числа имеет величину, не зависящую от её разряда. То есть, если у вас 5 черточек — то число тоже равно \(5\), поскольку каждой черточке, независимо от её места в строке, соответствует всего 1 один предмет.
Позиционная система — значение каждой цифры зависит от её разряда. Например, привычная для нас 10-я система счисления — позиционная. Рассмотрим число \(453\). Цифра \(4\) обозначает количество сотен и соответствует числу \(400\), \(5\) — количество десяток и аналогично значению \(50\), а \(3\) — единиц и значению \(3\). Как видим — чем больше разряд — тем значение выше. Итоговое число можно представить, как сумму \(400+50+3=453\).
Список использованных источников
- Основы систем счисления [Электронный ресурс] URL:https://habr.com/ru/post/124395/ (дата обращения: 12.02.2022)
- ИНФОРМАТИКА. 10 КЛАСС. Урок 8. Представление чисел в позиционных системах счисления [Электронный ресурс] URL: https://resh.edu.ru/subject/lesson/5620/conspect/15123/ (дата обращения: 13.02.2022)
- Перевод чисел из одной системы счисления в другую [Электронный ресурс] URL: https://calcus.ru/perevod-sistem-schisleniya (дата обращения: 13.02.2022)
Единичная система счисления
Как только люди научились считать — возникла потребность записи чисел. В начале все было просто — зарубка или черточка на какой-нибудь поверхности соответствовала одному предмету, например, одному фрукту. Так появилась первая система счисления — единичная.
Число в этой системе счисления представляет собой строку из черточек (палочек), количество которых равно значению данного числа. Таким образом, урожай из 100 фиников будет равен числу, состоящему из 100 черточек. Но эта система обладает явными неудобствами — чем больше число — тем длиннее строка из палочек. Помимо этого, можно легко ошибиться при записи числа, добавив случайно лишнюю палочку или, наоборот, не дописав.
Для удобства, люди стали группировать палочки по 3, 5, 10 штук. При этом, каждой группе соответствовал определенный знак или предмет. Изначально для подсчета использовались пальцы рук, поэтому первые знаки появились для групп из 5 и 10 штук (единиц). Все это позволило создать более удобные системы записи чисел.
Десятичная система счисления
Алфавит системы счисления — это используемый в ней набор цифр.
Основание системы счисления — это количество цифр в алфавите.
Десятичная система счисления — это одна из самых распространенных систем счисления. Именно её мы используем, когда называем цену товара и произносим номер автобуса. В каждом разряде может использоваться только одна цифра из диапазона от \(0\) до \(9\). Основанием системы является число \(10\).
Для примера возьмем число \(503\). Если бы это число было записано в непозиционной системе, то его значение равнялось \(5+0+3 = 8\). Но у нас — позиционная система и значит каждую цифру числа необходимо умножить на основание системы, в данном случае число \(10\), возведенное в степень, равную номеру разряда. Получается, значение равно \(5*10^2 + 0*10^1 + 3*10^0 = 500+0+3 = 503\). Чтобы избежать путаницы при одновременной работе с несколькими системами счисления основание указывается в качестве нижнего индекса. Таким образом, \(503 = 503_{10}\).
Двоичная система счисления
Эта система, в основном, используется в вычислительной технике.
Почему не стали использовать привычную нам 10-ю? Первую вычислительную машину создал Блез Паскаль, использовавший в ней десятичную систему, которая оказалась неудобной в современных электронных машинах, поскольку требовалось производство устройств, способных работать в 10 состояниях, что увеличивало их цену и итоговые размеры машины. Этих недостатков лишены элементы, работающие в 2-ой системе.
Двоичная позиционная система счисления имеет основание \(2\) и использует для записи числа 2 символа (цифры): \(0\) и \(1\). В каждом разряде допустима только одна цифра — либо \(0\), либо \(1\).
Из двоичной в десятичную
Для перевода из двоичной системы необходимо выписать все цифры числа, а затем умножить каждую из этих цифр на \(2\) в степени соответствующего разряда.
Для примера возьмем число \(101_2\):
\(101_2 = 1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 4+0+1 = 5_{10}\).
Из десятичной в двоичную
Перевести из десятичной системы счисления в двоичную можно с помощью последовательного деления на \(2\) и записи на каждом из шагов остатков от деления. Полученные остатки от деления переписываются в обратном порядке!
Возьмем для примера число \(61\):
Таким образом получаем \(61_{10}=111101_2\).
Шестнадцатеричная система счисления
Шестнадцатеричная система широко используется в современных компьютерах, например при помощи неё указывается цвет: #FFFFFF
— белый цвет. Рассматриваемая система имеет основание \(16\) и использует для записи цифры: \(0\), \(1\), \(2\), \(3\), \(4\), \(5\), \(6\), \(7\), \(8\), \(9\), \(\mathrm{A}\), \(\mathrm{B}\), \(\mathrm{C}\), \(\mathrm{D}\), \(\mathrm{E}\), \(\mathrm{F}\), где буквы равны \(10\), \(11\), \(12\), \(13\), \(14\), \(15\) соответственно.
Из шестнадцатеричной в десятичную
Перевод из шестнадцатеричной системы счисления осуществляется также как и из двоичной, только вместо \(2\) используется \(16\).
Для примера возьмем число \(\mathrm{A}6_{16}\).
\(\mathrm{A}6_{16} = 10*16^1 + 6*16^0 = 160 + 6 = 166_{10}\)
Из шестнадцатеричной в двоичную
Каждая цифра шестнадцатеричной системы счисления однозначно представляется четырьмя двоичными цифрами. Этим свойством мы и воспользуемся для перевода.
Напоминание
К любому числу в позиционных системах счисления можно бесплатно дописывать слева незначащие нолики. От этого число не изменится. Например: \(17_{10} = 017_{10} = 0 \ldots 017_{10}\)
Для простоты подсчетов перевод можно осуществить в два шага. На первом шаге переводим каждую шестнадцатеричную цифру в десятичное число. А на втором шаге переводим полученное число в двоичную систему.
Например, число \(\mathrm{B}9\):
Получаем число \(10110101_2\).
Из двоичной в шестнадцатеричную
Для перевода из двоичной в шестнадцатеричную нам также понадобится свойство из предыдущего параграфа. Первым делом необходимо разбить двоичное число по 4 цифры начиная с правой стороны. Затем переводим каждый получившийся блок в десятичную систему. И наконец, переводим полученные числа в шестнадцатеричную систему.
Переведем число \(11001_2\):
Получаем число \(1\mathrm{A}_{16}\).
Чтобы было проще переводить, можно воспользоваться следующей таблицей:
основание 2 | основание 10 | основание 16 |
---|---|---|
\(0000\) | \(00\) | \(0\) |
\(0001\) | \(01\) | \(1\) |
\(0010\) | \(02\) | \(2\) |
\(0011\) | \(03\) | \(3\) |
\(0100\) | \(04\) | \(4\) |
\(0101\) | \(05\) | \(5\) |
\(0110\) | \(06\) | \(6\) |
\(0111\) | \(07\) | \(7\) |
\(1000\) | \(08\) | \(8\) |
\(1001\) | \(09\) | \(9\) |
\(1010\) | \(10\) | \(A\) |
\(1011\) | \(11\) | \(B\) |
\(1100\) | \(12\) | \(C\) |
\(1101\) | \(13\) | \(D\) |
\(1110\) | \(14\) | \(E\) |
\(1111\) | \(15\) | \(F\) |
Ended: Системы счисления
Сигналы ↵
Сигналы
В технических отраслях знаний термин сигнал (signal, от латинского signum — знак) очень часто используется в широком смысловом диапазоне, без соблюдения строгой терминологии. Под ним понимают и носитель информации (электрический, магнитный, оптический сигнал), и физический процесс, представляющий собой изменение какого-либо параметра носителя информации (напряжения, частоты, мощности электромагнитных колебаний, интенсивности светового потока и т.п.), и смысловое содержание определенного физического состояния или процесса, (сигналы светофора, звуковые предупреждающие сигналы и т.п).
Одно общее свойство, присущее всем сигналам — это способность к переносу информации.
Любой сигнал может быть представлен в виде функции, которая описывает изменения его характеристик. Такое представление удобно для изучения устройств и систем радиотехники. Математическая модель сигнала в исследованиях позволяет опираться на параметры функции времени.
Список использованных источников
- Основы цифрового звука (перевод) [Электронный ресурс] URL: https://audiomania.livejournal.com/271540.html (дата обращения: 17.02.2022)
- Чем отличаются аналоговый сигнал от цифрового — примеры использования [Электронный ресурс] URL: https://odinelectric.ru/knowledgebase/chem-otlichayutsya-analogoviy-signal-ot-tsyfrovogo (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговый и цифровой сигнал. Типы сигналов и как это действует [Электронный ресурс] URL: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/analogovyi-i-tsifrovoi-signal/ (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы [Электронный ресурс] URL: http://electricalschool.info/automation/2238-analogovye-diskretnye-i-cifrovye-signaly.html (дата обращения: 28.02.2022)
Аналоговые сигналы
Аналоговые сигналы наиболее привычны для нас. Можно сказать, что весь окружающий природный мир вокруг нас — аналоговый. Наши зрение и слух, а также все остальные органы чувств воспринимают поступающую информацию в аналоговой форме, то есть непрерывно во времени.
Аналоговый сигнал непрерывен во времени и по амплитуде. Для любого момента времени можно определить точное значение амплитуды аналогового сигнала.
Вот пример звукового сигнала.
В электронике аналоговый сигнал основан на передаче электричества.
Сейчас аналоговые сигналы еще применяются в телевидении и радио, для преобразования входного сигнала в микрофонах. Но, в целом, этот тип сигнала повсеместно вытеснен или вытесняется цифровыми сигналами.
Список использованных источников
- Чем отличаются аналоговый сигнал от цифрового — примеры использования [Электронный ресурс] URL: https://odinelectric.ru/knowledgebase/chem-otlichayutsya-analogoviy-signal-ot-tsyfrovogo (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговый и цифровой сигнал. Типы сигналов и как это действует [Электронный ресурс] URL: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/analogovyi-i-tsifrovoi-signal/ (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы [Электронный ресурс] URL: http://electricalschool.info/automation/2238-analogovye-diskretnye-i-cifrovye-signaly.html (дата обращения: 28.02.2022)
Дискретный сигнал
Дискретные сигналы — это сигналы, которые представляют собой последовательность отчетов или измерений какой-либо величины. Измерения таких сигналов не непрерывны.
Термометр измеряет аналоговую величину. Но вы, фактически следя за его показаниями, получаете дискретную информацию. Дискретный — значит отдельный.
Например, вы проснулись и узнали, сколько градусов на термометре, в следующий раз вы посмотрели на градусник в полдень, и третий раз вечером. Вы не знаете, с какой скоростью изменялась температура, равномерно, или резким скачком, вы знаете только данные в тот момент времени, который наблюдали.
Список использованных источников
- Основы цифрового звука (перевод) [Электронный ресурс] URL: https://audiomania.livejournal.com/271540.html (дата обращения: 17.02.2022)
- Чем отличаются аналоговый сигнал от цифрового — примеры использования [Электронный ресурс] URL: https://odinelectric.ru/knowledgebase/chem-otlichayutsya-analogoviy-signal-ot-tsyfrovogo (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговый и цифровой сигнал. Типы сигналов и как это действует [Электронный ресурс] URL: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/analogovyi-i-tsifrovoi-signal/ (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы [Электронный ресурс] URL: http://electricalschool.info/automation/2238-analogovye-diskretnye-i-cifrovye-signaly.html (дата обращения: 28.02.2022)
Цифровой сигнал
Цифровой сигнал — это такой дискретный сигнал, который может принимать по амплитуде только определенные значения.
Цифровой сигнал легко записывается и перезаписывается в память вычислительных устройств, просто считывается и копируется без потери точности, тогда как перезапись аналогового сигнала всегда сопряжена с утратой некоторой, пусть и незначительной, части информации.
В силу этих достоинств, именно цифровые сигналы повсеместно распространены сегодня в системах хранения и обработки данных. Вся современная память — цифровая. Аналоговые носители информации (такие как пленочные кассеты и т.д.) давно ушли в прошлое.
Список использованных источников
- Основы цифрового звука (перевод) [Электронный ресурс] URL: https://audiomania.livejournal.com/271540.html (дата обращения: 17.02.2022)
- Чем отличаются аналоговый сигнал от цифрового — примеры использования [Электронный ресурс] URL: https://odinelectric.ru/knowledgebase/chem-otlichayutsya-analogoviy-signal-ot-tsyfrovogo (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговый и цифровой сигнал. Типы сигналов и как это действует [Электронный ресурс] URL: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/analogovyi-i-tsifrovoi-signal/ (дата обращения: 28.02.2022)
- Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы [Электронный ресурс] URL: http://electricalschool.info/automation/2238-analogovye-diskretnye-i-cifrovye-signaly.html (дата обращения: 28.02.2022)
Ended: Сигналы
Кодирование информации ↵
Кодирование информации
Кодирование — это перевод информации с одного языка на другой (запись в другой системе символов, в другом алфавите). При этом обычно кодированием называют перевод информации с «человеческого» языка на формальный, например, в двоичный код.
Современный компьютер понимает только двоичный код, следовательно для того чтобы внести в него информацию, необходимо ее закодировать в двоичном коде. Это правило работает для текстовой, аудио, видео и любой другой информации.
Декодирование — обратный переход.
Один символ исходного сообщения может заменяться одним символом нового кода или несколькими символами, а может быть и наоборот — несколько символов исходного сообщения заменяются одним символом в новом коде.
Кодирование может быть равномерное и неравномерное. При равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины; при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет однозначное декодирование или даже делает его невозможным.
Текстовая ↵
Текстовая информация
С точки зрения компьютера текст состоит из отдельных символов. К числу символов принадлежат не только буквы (заглавные или строчные, латинские или русские), но и цифры, знаки препинания, спецсимволы типа \(=\), \((\), \(\&\) и т.п. и даже пробелы между словами.
Тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные нам буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В компьютер же они попадают в двоичном коде. Это значит, что каждый символ представляется двоичным кодом.
Таблицы кодировки
Таблицы кодировки — таблицы, где каждому символу, буквам, цифрам, а также специальным знакам присвоен уникальный номер — код символа. Существует множество разнообразных кодировок, наиболее распространённой и универсальной на данный момент является кодировка UTF-8. Также существуют такие таблицы, как ASCII, UNICODE и многие другие.
Можно условно выделить несколько составных частей, которые могут присутствовать в таблицах кодировок:
- десятичные цифры;
- символы латинского алфавита;
- управляющие символы;
- символы других алфавитов;
- знаки препинания, псевдографики, скобки и другие символы.
Десятичные цифры
Цифры от \(0\) до \(9\).
Символы латинского алфавита
Соответствуют латинскому алфавиту и делятся на заглавные и прописные.
Управляющие символы
Управляющие — это символы, которым не приписано графическое представление, но которые используются для управления устройствами. Сейчас многие управляющие символы или не используются вообще, или используются не по назначению.
Современные стандарты требуют обязательного наличия лишь восьми управляющих символов — \0
, \a
, \b
, \t
, \n
, \v
, \f
и \r
.
\0
или NUL
Пустой символ (NULL). Этот символ ничего не делает. Некоторые приложения изображают его как пробел, но это неправильно. Часто \0
используют для обозначения конца цепочки символов. Также может использоваться для передачи данных в случае отсутствия данных.
\a
или BEL
Звуковой сигнал (BELL). Если этот символ послать на принтер или на терминал, то ничего не напечатается, но послышится звуковой сигнал.
\b
или BS
Возврат на шаг (BACKSPACE). Перемещает позицию печати на один символ назад. На принтерах может использоваться для наложения одного символа на другой, например a BS ^ = â
.
\t
или HT
Горизонтальная табуляция (HORIZONTAL TABULATION). Перемещает позицию печати к следующей позиции горизонтальной табуляции.
\n
или LF
Перевод строки (LINE FEED). Перемещает позицию печати на одну строку вниз (исходно — без возврата каретки).
\v
или VT
Вертикальная табуляция (VERTICAL TABULATION). Перемещает позицию печати к следующей позиции вертикальной табуляции.
\f
или FF
Прогон страницы, смена страницы (FORM FEED). Выбрасывает текущую страницу и начинает печать со следующей.
\r
или CR
Возврат каретки (CARRIAGE RETURN). Перемещает позицию печати в крайнее левое положение (исходно — без перевода на следующую строку). В Microsoft Windows, для разделения строк используется сочетание кодов возврата каретки CR
и перевода строки LF
.
Символы национального алфавита
Соответствуют кириллическому алфавиту и делятся на заглавные и прописные.
Символы других алфавитов
Собственно символы других алфавитов. Как и латинские и кириллические обычно делятся на заглавные и прописные.
Знаки препинания, псевдографики, скобки и другие символы
Содержат пунктуационные знаки, скобки, символы для рисования и другие символы.
Символами ASCII даже можно рисовать.
Например так:
Или так:
Или даже вот так:
Список использованных источников
- Коды символов ASCII [Электронный ресурс] URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/11979 (дата обращения: 12.07.2022)
- Кодировка текста ASCII (Windows 1251, CP866, KOI8-R) и Юникод (UTF 8, 16, 32) — как исправить проблему с кракозябрами [Электронный ресурс] URL: https://javarush.ru/groups/posts/1418-kodirovka-teksta-ascii-windows-1251-cp866-koi8-r-i-junikod-utf-8-16-32--kak-ispravitjh-problemu (дата обращения: 12.07.2022)
ASCII
Таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange) была разработана в 1963 году для кодирования символов, коды которых помещались в 7 бит (128 символов), а старший использовался для контроля ошибок, возникших при передаче данных. Со временем кодировка была расширена до 8-ми бит (256 символов), коды первых 128-и символов не изменились.
Символы с кодами от \(00_{16}\) до \(7F_{16}\) (первые 128 символов) являются стандартными и неизменными для любых приложений. Дальнейшее же продолжение таблицы символов (коды \(80_{16}\) до \(FF_{16}\)) имеет множество различных реализаций, которые, определяются региональными (языковыми) особенностями.
Десятичные цифры
десятичный код | шестнадцатеричный код | двоичный код | символ |
---|---|---|---|
… | … | … | … |
\(48\) | \(30\) | \(00110000\) | 0 |
\(49\) | \(31\) | \(00110001\) | 1 |
\(50\) | \(32\) | \(00110010\) | 2 |
… | … | … | … |
\(57\) | \(39\) | \(00111001\) | 9 |
… | … | … | … |
Символы латинского алфавита
десятичный код | шестнадцатеричный код | двоичный код | символ |
---|---|---|---|
… | … | … | … |
\(65\) | \(41\) | \(01000001\) | A |
\(66\) | \(42\) | \(01000010\) | B |
\(67\) | \(43\) | \(01000011\) | C |
… | … | … | … |
\(90\) | \(5A\) | \(01011010\) | Z |
… | … | … | … |
\(97\) | \(61\) | \(01100001\) | a |
\(98\) | \(62\) | \(01100010\) | b |
\(99\) | \(63\) | \(01100011\) | c |
… | … | … | … |
\(122\) | \(7A\) | \(01111010\) | z |
… | … | … | … |
Управляющие символы
десятичный код | шестнадцатеричный код | двоичный код | символ |
---|---|---|---|
… | … | … | … |
\(0\) | \(0\) | \(00000000\) | NUL |
… | … | … | … |
\(7\) | \(7\) | \(00000111\) | BEL |
\(8\) | \(8\) | \(00001000\) | BS |
\(9\) | \(9\) | \(00001001\) | TAB |
\(10\) | \(10\) | \(00001010\) | LF |
\(11\) | \(11\) | \(00001011\) | VT |
… | … | … | … |
Знаки препинания, скобки и другие символы
десятичный код | шестнадцатеричный код | двоичный код | символ |
---|---|---|---|
… | … | … | … |
\(32\) | \(20\) | \(00100000\) | Пробел |
\(33\) | \(21\) | \(00100001\) | ! |
\(34\) | \(22\) | \(00100010\) | " |
\(35\) | \(23\) | \(00100011\) | # |
… | … | … | … |
\(58\) | \(3A\) | \(00111010\) | : |
\(59\) | \(3B\) | \(00111011\) | ; |
\(60\) | \(3C\) | \(00111100\) | < |
… | … | … | … |
Список использованных источников
- Семенов Ю.А. (ИТЭФ-МФТИ). ASCII [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ASCII (дата обращения: 12.07.2022)
- Таблица символов ASCII [Электронный ресурс] URL: https://www.industrialnets.ru/files/misc/ascii.pdf (дата обращения: 12.07.2022)
Кириллическое расширение ASCII
Таблица ASCII являлась отправной точкой для развития всех современных кодировок. Изначально в нее было заложено только 128 знаков латинского алфавита, арабских цифр, знаков препинания и управляющих символов, но в расширенной версии появилась возможность использовать все 256 значений, которые можно закодировать в одном байте информации. Т.е. появилась возможность добавить в ASCII символы букв своего языка.
CP866
Одним из первых таких расширений выступила таблица CP866 (Codepage 866), в которой была возможность использовать символы русского алфавита. Первые 128 ее символов полностью соответствовали ASCII, а вот уже нижняя часть таблицы позволяла закодировать еще 128 знаков (русские буквы и всякая там псевдографика):
Откуда взялось такое количество псевдографики в CP866? Тут все дело в том, что эта кодировка для русского текста разрабатывалась еще в те года, когда графические операционные системы не были распространены как сейчас. А в DOS’е и подобных ей текстовых операционных системах псевдографика позволяла хоть как-то разнообразить оформление текстов и поэтому ею изобилует CP866 и все другие ее ровесницы из разряда расширенных версий ASCII.
CP866 распространяла компания IBM, но кроме этого для символов русского языка были разработаны еще ряд кодировок.
КОИ-8
КОИ-8 (Код обмена информацией 8 бит, KOI8)
Разработчики КОИ-8 поместили символы русского алфавита в верхней части кодовой таблицы таким образом, что позиции кириллических символов соответствуют их фонетическим аналогам в английском алфавите в нижней части таблицы. Это означает, что если в тексте, написанном в КОИ-8, убрать восьмой бит каждого символа, то получится «читаемый» текст, подобный транслиту. Например, слово «Информатика» превратится в «iNFORMATIKA». Как побочное следствие, символы кириллицы оказались расположены не в алфавитном порядке.
Существует несколько вариантов кодировки КОИ-8 для различных кириллических алфавитов. Русский алфавит описывается в кодировке KOI8-R, украинский — в KOI8-U, кавказский KOI8-C и т.д.
KOI8-R стал фактически стандартом для русской кириллицы в 1990-х годах в электронной почте.
Windows-1251
Windows-1251 выгодно отличается от других 8‑битных кириллических кодировок наличием практически всех символов, использующихся в русской типографике для обычного текста (отсутствует только значок ударения); Она также содержит все символы для других славянских языков: украинского, белорусского, сербского, македонского и болгарского.
Разработка Windows-1251 велась русским представительством Microsoft совместно с компаниями «Диалог» и «Параграф».
Кракозябры
Из-за такого обилия кодировок русского языка, у производителей шрифтов и производителей программного обеспечения постоянно возникала головная боль, а у нас с вам, зачастую вылезали те самые пресловутые кракозябры, когда происходила путаница с используемой в тексте версией.
Вот, например, какие кракозябры могут появиться при неправильной перекодировке слова «Информатика»
оригинальная кодировка | отображаемая кодировка | результат |
---|---|---|
CP866 | КОИ-8 | ┬╜Д╝Ю╛═Б╗╙═ |
CP866 | Windows-1251 | €д®а¬ вЁЄ |
CP866 | UTF-8 | ���ଠ⨪� |
КОИ-8 | CP866 | щ╬╞╧╥═┴╘╔╦┴ |
КОИ-8 | Windows-1251 | йОЖПТНБФЙЛБ |
КОИ-8 | UTF-8 | ����������� |
Windows-1251 | CP866 | ╚эЇюЁьрЄшър |
Windows-1251 | КОИ-8 | хМТНПЛЮРХЙЮ |
Windows-1251 | UTF-8 | ����������� |
UTF-8 | CP866 | ╨Ш╨╜╤Д╨╛╤А╨╝╨░╤В╨╕╨║╨░ |
UTF-8 | КОИ-8 | п≤п╫я└п╬я─п╪п╟я┌п╦п╨п╟ |
UTF-8 | Windows-1251 | �нформатика |
Очень часто они вылезали при отправке и получении сообщений по электронной почте, что повлекло за собой создание очень сложных перекодировочных таблиц, которые, собственно, решить эту проблему в корне не смогли, и зачастую пользователи для переписки использовали транслит латинских букв.
По сути, кракозябры, появляющиеся вместо русского текста, были результатом некорректного использования кодировки данного языка, которая не соответствовала той, в которой было закодировано текстовое сообщение изначально.
И такая ситуация касалась не только символов русского алфавита. Здесь можно посмотреть неполный (!) список различных кодировок, расширяющих стандартнуюю таблицу ASCII.
В конце концов такая ситуация с множеством кодировок многим надоела, появились предпосылки к созданию новой универсальной вариации, которая бы заменила собой все существующие и решила бы проблему с появлением не читаемых текстов. Кроме этого существовала проблема языков подобных китайскому, где символов языка было гораздо больше, чем 256.
Список использованных источников
- КОИ-8 [Электронный ресурс] URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/11979 (дата обращения: 12.07.2022)
- Кодировка текста ASCII (Windows 1251, CP866, KOI8-R) и Юникод (UTF 8, 16, 32) — как исправить проблему с кракозябрами [Электронный ресурс] URL: https://javarush.ru/groups/posts/1418-kodirovka-teksta-ascii-windows-1251-cp866-koi8-r-i-junikod-utf-8-16-32--kak-ispravitjh-problemu (дата обращения: 12.07.2022)
- Декодер онлайн [Электронный ресурс] URL: https://involta.ru/tools/decoder/ (дата обращения: 12.07.2022)
- Codepages: Comprehensive list [Электронный ресурс] URL: https://www.aivosto.com/articles/charsets-codepages.html (дата обращения: 12.07.2022)
Unicode
Первый шаг к разрешению проблем с кодировками был сделан в 1991 году — появилась первая версия стандарта кодирования символов — Unicode (Юникод). Unicode состоит из двух частей: таблицы кодировки символов и набора правил кодирования числовых кодов в машинном носителе информации.
Юникод ещё не завершён. Как и в случае с любым стандартом, в него что-то добавляется, убирается, предлагается новое.
Стандарт Юникод определяет коды для символов основных современных языков. Это европейские алфавитные письменности, ближневосточные письменности справа налево и многие письменности Азии.
Стандарт также содержит знаки пунктуации, диакритические знаки, математические символы, технические символы, стрелки, дингбаты, эмодзи и т. д.
Последняя версия Юникод под номером 14.0.0. насчитывает в общей сложности 144697 символов.
Таблица кодировки символов
Все символы в Unicode сгруппированы в блоки. Блоки же группируются в плоскости. Плоскость — непрерывный диапазон из \(65536 = 2^{16}\) кодовых позиций.
Существует 17 плоскостей, обозначенных числами от \(0\) до \(16\). Плоскость \(0\) называется Основная многоязычная плоскость (англ. Basic Multilingual Plane, BMP), она содержит наиболее часто используемые символы. Кириллица располагается в диапазоне \(0400\)–\(04FF\).
Остальные плоскости (\(1\)–\(16\)) называются дополнительными.
Правила кодирования
Unicode Transform Protocol (UTF) — набор правил преобразования номеров ячеек таблицы Юникод в бинарные коды. Существуют разные типы UTF. Они различаются количеством битов, используемых для кодировки одного знака.
Все три формы кодируют один и тот же общий набор символов и могут быть эффективно преобразованы друг в друга без потери данных. Консорциум Юникод полностью одобряет использование любой из этих форм кодирования в качестве согласованного способа реализации Стандарта Юникод.
Но если у нас есть три разные кодировки, то как узнать, какая из них применяется в конкретном файле? Для этого используют специальный маркер в начале файла, который говорит о том, какая именно кодировка тут применена.
UTF-32
Стандарт кодирования, преобразующий номера ячеек таблицы Юникод в бинарные коды с использованием 4 байт (32 бит) на каждый символ. Символ UTF-32 является прямым представлением его кодовой позиции.
Главный недостаток UTF-32 — это неэффективное использование машинного пространства, так как для хранения символа используется целых четыре байта.
UTF-16
Позволяет кодировать символы таблицы Юникод с помощью 2 или 4 байтных значений (16 и 32 бита соответственно).
Символы с номерами \(0-55295\) и \(57344-65535\) кодируются с помощью 2 байт без изменений, а остальные символы, номера которых в двоичном представлении формируются количеством байт больше 2, кодируются 4 байтами с использованием специального алгоритма.
UTF-8
Символы с кодами меньше \(128\) представляются одним байтом, а так как в Юникоде они повторяют ASCII, то текст написанный только этими символами будет являться текстом в ASCII. Символы же с кодами от \(128\) кодируются двумя байтами, с кодами от \(2048\) — тремя, от \(65536\) — четырьмя.
Так можно было бы и до 6-ти байт дойти, но кодировать ими уже ничего.
Запись символов юникода
Для обозначения символов Unicode используется запись вида U+xxxx
(для кодов \(0-FFFF\)), или U+xxxxx
(для кодов \(10000-FFFFF\)), или U+xxxxxx
(для кодов \(100000-10FFFF\)), где x
— шестнадцатеричная цифра.
Например эмоджи 😴 имеет код U+1F634
.
Список использованных источников
- Kealan Parr. Unicode Characters – What Every Developer Must Know About Encoding [Электронный ресурс] URL: https://www.freecodecamp.org/news/everything-you-need-to-know-about-encoding/ (дата обращения: 12.07.2022)
- Алексей Ваганов. UTF-8: Кодирование и декодирование [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/ru/users/poofeg/ (дата обращения: 12.07.2022)
- Этот восхитительный Юникод [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/ru/post/485148/ (дата обращения: 12.07.2022)
- Maya Posch. UNICODE: ON BUILDING THE ONE CHARACTER SET TO RULE THEM ALL [Электронный ресурс] URL: https://hackaday.com/2021/03/17/unicode-on-building-the-one-character-set-to-rule-them-all/ (дата обращения: 12.07.2022)
- UTF-8 [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/UTF-8 (дата обращения: 12.07.2022)
- About Versions of the Unicode® Standard [Электронный ресурс] URL: https://www.unicode.org/versions/ (дата обращения: 12.07.2022)
Ended: Текстовая
Цвет ↵
Цвет
Важнейшей составляющей в понимании определения цвета является свет — электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом.
Именно со света все и начинается. Свет, отражаясь от поверхностей, попадает на сетчатку глаза и вызывает психологическое ощущение называемое цветом.
Цвет объекта складывается из цвета света и свойства самого объекта поглащать свет. Если осветить апельсин белым источником света, то апельсин поглатит все цвета, кроме оранжевого.
Теоретически человеческий глаз способен различать до 10 миллионов цветов. Но реально он отличает всего порядка 100 оттенков.
Смешение цветов
Смешение цветов — процесс получения разнообразных цветов при помощи базовых цветовых излучений или красок.
Существует два различных типа смешения цветов. Это аддитивное (слагательное) и субтрактивное (вычитательное) смешение.
Аддитивное смешение цветов
Суть аддитивного смешения заключается в суммировании световых лучей. Основные цвета, которые чаще всего используются для смешивания в этом случае: 🔴 красный, 🟢 зеленый и 🔵 синий.
Субтрактивное смешение цветов
Суть субтрактивного смешения заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения, например при смешении красок. Основные цвета, которые чаще всего используются для смешивания в этом случае: голубой (циан), лиловый (маджента), желтый и черный.
На экране монитора
Экран монитора состоит из множества светящихся точек — пикселей. Так как это источники света, то для формирования цвета используется аддитивное смешение цветов.
Каждый пиксель состоит из трех светодиодов: красного, зеленого и синего. В зависимости от яркости каждого такого светодиода пиксель обретает соответствующий цвет.
Список использованных источников
- Цвет [Электронный ресурс] URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/12154 (дата обращения: 14.07.2022)
- Что такое на самом деле цветное зрение [Электронный ресурс] URL: https://www.linzy.ru/otvety-na-voposy/skolko-cvetov-vidit-chelovek.htm (дата обращения: 14.07.2022)
Запись цвета
Запись цвета отличается для разных моделей представления цвета.
Модель RGB
RGB (Red, Green, Blue) — аддитивная цветовая модель, где каждый цвет представляется суммой трех базовых: красного, зеленого и синего. Используется для отображения цвета на экранах.
Каждый из базовых цветов сопоставляется с однобайтовым числом (всего \(2^8=256\) значений). \(0\) соответствует отсутствию цвета (черный цвет), \(255\) соответствует максимальной насыщенности базового цвета.
Для записи результирующего цвета используется шаблон #RRGGBB
, где RR
— шестнадцатеричное число для красного цвета, GG
— для зеленого, BB
— для синего. Можно записывать цвет как большими так и маленькими цифрами.
Вторым вариантом обозначения цвета в RGB может выступать запись вида rgb(R, G, B)
, где R
— десятичное число для красного цвета, G
— для зеленого и B
— для синего.
Белый цвет соответствует значению #FFFFFF
или rgb(255, 255, 255)
.
Модель RGB позволяет определить \(2^{24}=16\ 777\ 216\) цветов.
Модель CMYK
CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key или Black), четырёхцветная субтрактивная цветовая модель. Используемая прежде всего в полиграфии. Она использует голубой, пурпурный, жёлтый и черный цвета в роли основных.
Экран не может показать цвета в CMYK, он их только имитирует.
Запись цвета в CMYK похожа на RGB, только вместо абсолютных чисел используются проценты — от \(0\%\) до \(100\%\). Для разных программ запись может отличаться. Например, для записи CMYK на интернет страничке используется запись вида cmyk(C%, M%, Y%, K%)
, где C%
— процентное отношение голубого цвета, M%
— пурпурного, Y%
— желтого и K%
— черного.
Список использованных источников
- RGB [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/RGB (дата обращения: 16.07.2022)
- Кодирование цветов [Электронный ресурс] URL: https://libraryno.ru/5-3-kodirovanie-cvetov-sredotobrinf/ (дата обращения: 16.07.2022)
- Кодирование цветовой информации [Электронный ресурс] URL: https://www.compgramotnost.ru/kodirovanie-informacii/kodirovanie-cvetovoj-informacii (дата обращения: 16.07.2022)
- Convert A Color [Электронный ресурс] URL: https://convertacolor.com/ (дата обращения: 16.07.2022)
Кодирование цвета
Для того чтобы компьютер имел возможность работать с цветными изображениями, необходимо представлять цвета в виде чисел — кодировать цвет.
Черно-белое кодирование
Для того чтобы хранить информацию о цвете в черно-белом режиме отображения достаточно одного бита информации на пиксель. \(0\) будет соответствовать отсутствию цвета (черный), а \(1\) — белому цвету.
Таким образом для того чтобы закодировать черно-белое изображение размером 100 на 100 пикселей понадобится \(100*100*2=20\ 000\) бит, что соответствует \(2\ 500\) байт.
Монохромное кодирование
Монохромная палитра состоит из одного основного цвета и его оттенков разной яркости. Чаще всего, в качестве монохромной, встречается палитра состоящая из белого, черного и серых цветов. Но встречаются и альтернативы, например, сепия.
Для кодирования монохромного цвета обычно используется один байт информации, где \(0\) (как и в случае с черно-белым изображением) соответствует отсутствию цвета (черный), а \(255\) — основному цвету.
Цветное изображение
Для того чтобы закодировать цветное изображение, каждый пиксель этого изображения разбивается на rgb составляющие и каждая отдельная составляющая кодируется как монохромное изображения. Таким образом получаем 1 байт для кодирования красного канала, 1 байт для зеленого и 1 байт для синего — всего 3 байта (24 бита).
Глубина цвета
Глубина цвета — это количество оттенков, которое может отобразить матрица монитора.
Глубина цвета указывается в битах на субпиксель. То есть количество бит, используемое для хранения каждого из RGB каналов.
Например, если для монитора указана характеристика 8 бит, то это означает, что матрица этого монитора может отобразить \(2^8*2^8*2^8=16\ 777\ 216\) цветов.
Ended: Цвет
Изображения
Любое изображение, хранящееся на компьютере, имеет свой графический формат. Каждый из графических форматов имеет свои свойства и своё предназначение. На сегодняшний день существует огромное количество графических форматов. Одно и то же изображение в разных форматах может иметь разный размер и разное качество.
RAW
Это необработанный файл изображения без сжатия. Вы получаете файлы RAW, делая снимки на цифровом зеркальном фотоаппарате. По этой причине такие файлы огромны — каждый из них легко может занимать 25 МБ. Это подходит для редактирования фотографий, но не для их хранения, поэтому и существует сжатие изображений.
BMP (Bitmap)
Это старый формат, который уже не так часто используется.
BMP — это, прежде всего, формат для Windows, и стандарт поддерживается Microsoft. Он может хранить произвольное количество бит на пиксель, вплоть до 64, а значит, он содержит много информации об изображении. Этот формат может содержать данные о прозрачности, но многие приложения не позволяют их читать.
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
Наиболее распространённый формат изображений JPEG (или JPG) является стандартом организации Joint Photographic Experts Group и часто используется для публикации фотографий в интернете. Формат поддерживает 24 бита на пиксель, по 8 бит для зелёного, синего и красного.
Причина широкого использования это довольно не плохое качество и маленький размер файла. Но маленький размер говорит о том, что значительно теряется качество изображения. Все дело в алгоритме сжатия изображений, он состоит в том что, сжимаясь, изображение значительно теряет точность. Этот формат по этим причинам не желательно использовать в полиграфии. Но плюсом является то, что их удобно посылать по email (электронной почте), выкладывать в Интернете и хранить на дисках.
GIF (Graphics Interchange Format)
GIF допускает 8 бит на пиксель, по три на красный и зелёный и два на синий. Поэтому GIF-файлам доступны 256 цветов.
Размер GIF изображения относительно невелик, но отсутствие глубины цвета ухудшает качество изображения (это особенно заметно при переходах между светлыми и тёмными участками изображения).
Другая важная вещь, которую нужно знать о GIF-файлах, заключается в том, что они могут быть анимированными, чему можно найти множество интересных применений. Помимо создания анимации, формат GIF редко используется из-за его ограниченного цветового пространства.
PNG (Portable Network Graphics)
Тип файла Portable Network Graphics, предназначенный для замены GIF — это ещё один формат сжатия без потерь. Он содержит значительно больше информации, чем его предшественник: 24 или 32 бита на пиксель. 24-разрядная версия содержит информацию RGB, а 32-разрядная использует цветовое пространство RGBA. «A» в RGBA означает «альфа», что обеспечивает разные уровни прозрачности изображения.
Поскольку PNG-файл содержит гораздо больше информации, он будет немного больше, чем JPEG или GIF.
Фотография PNG выглядит не лучше, чем высококачественный JPEG, хотя важно помнить, что сжатие без потерь будет поддерживать качество фотографии при многократном повторном сжатии. Кроме того, если важна прозрачность, PNG — верное решение.
Какой формат изображений где используется
формат | доступные цвета | сжатие | размер | для чего подходит |
---|---|---|---|---|
RAW | Миллиарды | нет | огромный | редактирование |
JPEG | \(16\ 777\ 216\) | с потерями | маленький | онлайн и почта |
GIF | \(256\) | без потерь | маленький | анимация |
PNG | \(16\ 777\ 216\) + прозрачность | без потерь | большой | онлайн, редактирование, хранение |
BMP | Переменные | переменное | большой | лучше не использовать |
Ended: Кодирование информации
Устройство компьютера ↵
Что такое компьютер
Компьютер (слово компьютер является производным от английских слов to compute, computer, которые переводятся как «вычислять», «вычислитель» соответственно (английское слово, в свою очередь, происходит от латинского computāre — «вычислять») — устройство, способное выполнять заданную последовательность операций.
Название компьютера, принятое в русскоязычной научной литературе — «Электронная вычислительная машина (ЭВМ)». ЭВМ — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач. ЭВМ подразумевает использование электронных компонентов в качестве ее функциональных узлов, однако компьютер может быть устроен и на других принципах — он может быть механическим, биологическим, оптическим, квантовым и т. п.
Первые компьютеры создавались исключительно для вычислений (что отражено в названиях «компьютер» и «ЭВМ»).
Сегодня большинство компьютеров даже не признаны таковыми: они встроены во всем, начиная от производственных станков, заканчивая автомобилями и носимыми устройствами, вплоть до умной ткани.
Современные компьютеры являются довольно гибкой системой, что позволяет широко их использовать.
Список использованных источников
-
Компьютер [Электронный ресурс] URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/616?ysclid=l64p2da973779769002 (дата обращения: 29.07.2022)
-
Что такое компьютер? [Электронный ресурс] URL: http://procomputer.su/obshchee/91-chto-takoe-kompyuter (дата обращения: 29.07.2022)
- Компьютер [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Компьютер (дата обращения: 29.07.2022)
Ended: Устройство компьютера
Хранение информации ↵
Оптические диски
Оптический диск (ОД, «болванка») — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, запись на которые ведется с помощью оптического излучения.
Все оптические носители имеют строго определённые размеры. Их толщина составляет 1,2 мм, а диаметр может быть либо 8, либо 12 сантиметров. Все без исключения «болванки» имеют многослойную структуру, которая сильно отличается для разных видов носителей.
Для считывания информации используется луч лазера, который напраляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч искажается мельчайшими выемками на специальном слое. Основу любого ОД составляет прозрачная бесцветная подложка, изготовленная из поликарбоната.
Подобно пластинкам с граммзаписью информация на оптических дисках записывается по спиральной дорожке. Лазер начинает чтение от внутренней дорожки и завершает на внешней. При воспроизведении лазерный луч направляется на впадины и выступы. Когда луч лазера попадает на выступ, он отражается на свето-чувствительный элемент. Когда луч залетает во впадину, на свето-чувствительный элемент попадает лишь слабый сигнал. Таким способом свето-чувствительный элемент принимает наборы световых импульсов, соответствующие впадинам и выступам на диске.
Данные ОД хранятся в виде очень тонкой спиральной дорожки, нанесенной на специальный защищенный слой диска. Эти углубления (темные участки) называются питами (англ. pit — углубление), а промежутки — лендами (англ. land — пространство). Под увеличением их можно рассмотреть.
Чтобы было легче представить отношение размеров диска и пита: если компакт-диск был бы величиной со стадион, пит был бы размером примерно с песчинку.
Виды оптических носителей
Compact Disc (CD)
Компакт-диск (CD) — оптический носитель информации в виде диска с отверстием в центре, информация с которого считывается с помощью лазера.
Изначально компакт-диск был создан для цифрового хранения аудио (так называемые Audio-CD), однако в настоящее время широко используется как устройство хранения данных широкого назначения (так называемые CD-ROM).
Аудио-компакт-диски по формату отличаются от компакт- дисков с данными, и CD-плееры обычно могут воспроизводить только их.
Аббревиатура «CD-ROM» означает «Compact Disc Read Only Memory» что в переводе обозначает компакт-диск с возможностью чтения. CD-ROM’ом часто ошибочно называют CD-привод для чтения компакт-дисков.
Типы компакт-дисков
Компакт-диски бывают штампованные на заводе (CD-ROM), CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной записи, CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи в домашних условиях на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не читаться.
Такие диски в просторечии называются «болванками».
Процесс записи называется «прожигом» (от англ. «to burn») диска.
DVD
DVD (ди-ви-ди, англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск) — носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объем информации за счет использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков.
Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровой видеодиск), поскольку данный формат первоначально разрабатывался как замена видеокассетам. Позже, когда стало ясно, что носитель подходит и для хранения произвольной информации, многие стали расшифровывать DVD как Digital Versatile Disc (цифровой многоцелевой диск). К консенсусу не пришли до сих пор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается.
Типы DVD
по структуре данных
- DVD-Video — содержат фильмы (видео и звук);
- DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);
- DVD-Data — содержат любые данные.
В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска фундаментально отличается от диска с данными, в DVD всегда используется одна файловая система.
как носители
- DVD-ROM — диски, изготовленные методом инжекционного литья (литья под давлением из прочного пластика-поликарбоната), непригодны для записи в приводах;
- DVD-R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи;
- DVD+R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи;
- DVD-RAM — диски многократной записи с произвольным доступом (RAM — Random Access Memory).
Любой из этих типов носителей DVD может нести любую из трех структур данных (см. выше).
Возникновение форматов DVD±R и их совместимость
Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году как официальная спецификация (пере)записываемых дисков. Однако цена лицензии на эту технологию была слишком высока, и поэтому несколько производителей пишущих приводов и носителей для записи объединились в «DVD+RW Alliance», который и разработал в середине 2002 года стандарт DVD+R(W), стоимость лицензии на который была ниже. Поначалу «болванки» (чистые диски для записи) DVD+R(W) были дороже, чем «болванки» DVD-R(W), но теперь цены сравнялись.
Стандарты записи «\(+\)» и «\(-\)» частично совместимы. Все приводы для DVD могут читать оба формата дисков, и большинство пишущих приводов также могут записывать оба типа «болванок». Среди остальных приводов форматы «\(+\)» и «\(-\)» одинаково популярны — половина производителей поддерживает один стандарт, половина — другой.
Blu-ray Disc (BD)
Blu-ray Disc (BD, англ. blue ray — синий луч) — оптический носитель нового типа, отличающийся еще более высокой плотностью рабочей поверхности и обеспечивающий хранение значительного объема данных В названии Blu-ray буква «e» была умышленно пропущена разработчиками, чтобы иметь возможность зарегистрировать торговый знак.
Оптический привод для записи и чтение BD оснащен сверхтонким синим лазером с очень короткой волной (405 нм), благодаря чему ширина дорожки на диске сужена до 0,32 мкм, что вдвое меньше, чем на DVD. Увеличился не только объем хранимых данных, но и скорость их считывания. В несколько раз стал тоньше и защитный слой, но благодаря использованию новых материалов, Blu-ray Disc боится царапин не больше, чем оптические носители других типов.
Современные технологии позволяют записывать на один BD несколько слоев, каждый из которых может содержать 23,3 ГБ данных. Распространенными являются диски с количеством слоев до 4. Существуют прототипы емкостью до 500 ГБ, содержащие 15-20 слоев.
Список использованных источников
- Как устроены оптические диски [Электронный ресурс] URL:https://mydiv.net/arts/view-kak_ustroeny_opticheskie_diski.html (дата обращения: 27.06.2022)
- Типы оптических дисков [Электронный ресурс] URL:https://www.chaynikam.info/stat_cd.html (дата обращения: 27.06.2022)
- Взгляд изнутри: CD и HDD [Электронный ресурс] URL:https://habr.com/ru/post/129893/ (дата обращения: 28.06.2022)
Жесткие диски
Жесткий диск (ЖД, hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD ) — это устройство, используемое для хранения цифрового содержимого и других данных на компьютерах, состоящее из намагниченных металлических или стеклянных круглых пластин.
Устройство жесткого диска компьютера
Жесткий диск состоит из пяти основных частей.
Интегральная схема
Электромотор (шпиндель)
Электромотор заставляет вращаться диск со скоростью от 5400 до 15 000 оборотов в минуту. Чем быстрее вращается магнитный диск, тем быстрее компьютер сможет получить доступ к находящейся на нем информации.
Коромысло со считывающей головкой
Самая важная часть жесткого диска — коромысло, которое может как записывать, так и считывать информацию. Конец коромысла обычно разделен, для того чтобы можно было работать сразу с несколькими дисками. Однако головка коромысла никогда не соприкасается с дисками. Существует зазор между поверхностью диска и головкой, размер этого зазора примерно в пять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса.
Головки жестких дисков для записи и чтения используются для ввода единиц и нулей путем намагничивания частей диска. Головка может определять магнетизм каждой части, считывая информацию с нее. Головка, которая может читать данные, способна также записывать их, изменяя намагниченность битов на диске.
Магнитные пластины
Магнитные пластины — это то, куда записывается и откуда считывается информация. Их может быть несколько.
Поскольку данные хранятся в намагниченном виде, при отключении питания они не разрушаются, а это означает, что сохраняют данные, даже когда компьютер выключен.
Корпус
В корпус устанавливаются все остальные компоненты. Почти весь корпус выполнен из пластмассы, но верхняя крышка всегда металлическая. Корпус в собранном виде нередко называют гермозоной. Бытует мнение, что внутри гермозоны нет воздуха, а точнее, что там вакуум. Мнение это опирается на тот факт, что при таких высоких скоростях вращения диска, даже пылинка, попавшая внутрь, может натворить много нехорошего. И это почти верно, разве что вакуума там никакого нету — а есть очищенный, осушенный воздух или нейтральный газ — азот, например.
SSD
SSD (твердотельные накопители) — это новый тип жестких дисков. Это предпочтительный тип внутренних жестких дисков самых современных ноутбуков. SSD также используются во всех смартфонах и планшетах.
В твердотельных накопителях применяется флеш-память, как и во флеш-накопителях USB, а также картах памяти для цифровых фотоаппаратов. Здесь нет никаких магнитов; в SSD используются полупроводники, которые хранят данные, изменяя электрическое состояние триллионов цепей, содержащихся в накопителе. Поскольку в SSD нет движущихся частей, они не только работают быстрее (так как вам не нужно ждать, пока диски начнут вращаться и головки считают информацию), но и служат дольше, чем HDD.
SDD намного дороже в производстве, поэтому, хотя они все чаще используются в качестве основных дисковых накопителей для ноутбуков и ПК высокого класса, многие по-прежнему предпочитают жесткие диски как более дешевый вариант.
Список использованных источников
- Жесткий диск: что это такое [Электронный ресурс] URL:https://experience.dropbox.com/ru-ru/resources/what-is-a-hard-drive (дата обращения: 28.06.2022)
- Как устроен жесткий диск компьютера (HDD) URL:http://pc-information-guide.ru/zhestkij-disk/kak-ustroen-zhestkij-disk-kompyutera-hdd.html (дата обращения: 28.06.2022)
- Из чего состоит жесткий диск URL:https://lumpics.ru/what-hdd-consists/ (дата обращения: 28.06.2022)
Ended: Хранение информации
Что такое Интернет ↵
История развития сети Интернет
Интернет — это всемирная компьютерная сеть, предназначенная для хранения, обработки и передачи информации. Сегодня Интернет доступен миллионам пользователей в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Интернет образует ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире.
Появлению сети Интернет способствовала Холодная война между двумя сверхдержавами: США и СССР. Две системы готовились к ядерной войне друг с другом и фокусировались на разработке военных технологий, способных дать конкурентные преимущества.
В 1957 году Советским Союзом был запущен первый в мире искусственный спутник Земли. Это событие дает понять — СССР обгоняет Америку в разработке средств доставки ядерного оружия.
На тот момент в США была развернута сеть телеграфной связи, однако после нескольких точных ракетных ударов стала бы полностью нефункциональной. Таким образом, на случай войны, Америке была нужна надёжная система передачи информации.
Реакцией на угрозу национальной безопасности в числе прочего стало создание в 1958 году Агентства перспективных исследований ARPA1 (Advanced Research Projects Agency), которое и обратило внимание на исследования в области связи между компьютерами.
Зарождение сети
В начале 60-х ARPA начинает скромно спонсировать теоретические исследования группы Лоуренса Робертса в Массачусетском технологическом университете MIT (Massachusetts Institute of Technology). Однако к 1966 году становится ясно, что это направление крайне перспективно. Робертс переходит на работу в ARPA и посвящает два года разработке концепции сети, получившей название ARPANET (ARPA Network). Таким образом проект ARPANET был готов к середине 1968 года, а уже в сентябре выделено финансирование и начинается конкурсный подбор компании, которая создаст необходимое оборудование.
Днем рождения интернета принято считать 29 октября 1969 года, когда между компьютерами Стэнфордского университета и Калифорнийского университета Лос-Анджелеса была установлена связь, во время которой были переданы всего три буквы — LOG
. После этого в сети произошел сбой. LOG
должно было быть словом LOGIN
(команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже через полтора часа и следующая попытка оказалась успешной.
Развитие ARPANET
В течение 1969 года в сеть были объединены четыре научных учреждения: Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, Стэнфордский исследовательский центр, Университет штата Юта и Университет штата Калифорния в Санта-Барбаре.
К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна. В это время в состав ARPANET входило 15 узлов.
В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.
В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982–1983 годах. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.
Недостаточная скорость развития сети привела к тому, что в начале 1980-х годов университеты и исследовательские центры устают ждать, когда у них появится ARPANET, и начали создавать свои собственные сети. Возникают компьютерные сети и в других странах. В чем была причина медленного роста ARPANET в конце? Во многом это связано с тем ,что сеть развивалась в интересах министерства обороны и агентства ARPA, а перед ними просто не стояло задачи создавать всемирную сеть.
Более того, чрезмерное расширение сети только увеличивало ее уязвимость. 27 октября 1980 года вся сеть (около 200 компьютеров) полностью остановились из-за сбоя, который распространился от одного компьютера к другому. Это не был вирус, хотя принцип распространения и эффект был очень похож. Понимая, что рост сети неизбежно сказывается на безопасности, министерство обороны принимает решение отделить свои компьютеры от остальной сети.
Расширение сети за счет развития NSFNet
В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник: Национальный научный фонд США NSF (National Science Foundation) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (NSF Network), которая была составлена из более мелких сетей и имела гораздо бо́льшую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, звание «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet.
2 ноября 1988 года выпускник Корнельского университета Роберт Таппан Моррис запустил в Интернет свою программу, которая из-за ошибки начала бесконтрольное распространение и многократное инфицирование узлов сети. Эта программа, названная «червём Морриса», стала одним из первых вирусов (хотя формально червь не наносил какого-либо ущерба данным в инфицированных ЭВМ). Финансовые убытки, нанесённые «червём Морриса», были оценены в 98 253 260 долларов и мировое сообщество всерьёз озаботилось проблемой компьютерных вирусов.
К 1989 году сеть NSFNet полностью поглощает ARPANET. В объединенной сети тогда насчитывается 100 тысяч узлов, и их число продолжает стремительно расти.
В целом, коммерческое использование Интернета не поощрялось, так как он был создан на государственные средства и предназначался в первую очередь для решения научных и образовательных задач. Но удержать коммерсантов от использования новой системы связи было невозможно. В 1987 году появляется первая коммерческая служба электронной почты, а в 1990 году — первый провайдер, предоставляющий доступ к Интернету по модему. В 1995 году компания NSF передала ответственность за Интернет в частный сектор. Тем самым Интернет вышел за рамки научно-университетской среды, где он появился, и превратился в компьютерную сеть общего доступа.
Появление и развитие Web
Всемирная паутина (англ. World Wide Web) — распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово «веб» (англ. web) и «WWW».
Web — это часть сети Интернет. Британский ученый Тим Бернерс-Ли изобрел единый формат адресов URL, язык разметки HTML и протокол передачи данных HTTP в 1989 году. Именно эти три технологии привели к взрывному росту и развитию Интернета.
В 1993 году появился первый по-настоящему популярный графический браузер — Mosaic. Он мог отображать не только текст, списки и таблицы, но и картинки. Фактически он стал родоначальником всех современных обозревателей и его популярность в то время была очень велика.
В 1995 году компания NSF передала ответственность за Интернет в частный сектор. Это способствовало расширению круга коммерческих поставщиков и потребителей услуг сети Интернет, которая вскоре связала между собой миллионы компьютеров и сотни миллионов людей во всем мире.
Появление Интернета в России
В России многочисленные пользователи впервые получили доступ в виртуальную сеть, благодаря сети RELCOM, увидевшей свет в 1990 году силами специалистов Курчатовского института атомной энергии в Москве.
А официальной датой начала существования российского интернета считается 7 апреля 1994 года — дата окончательной регистрации права администрирования домена .ru
.
Заключение
Количество интернет-пользователей во всем мире постоянно растет. По данным ежегодного глобального исследования от We Are Social и Hootsuite на январь 2021 года, интернетом пользуются 4,66 миллиарда человек во всем мире, что составляет 59,5% от всего населения Земли.
Список использованных источников
- Основы инфокоммуникационных технологий. Учебное пособие для вузов / В.В. Величко, Г.П. Катунин, В.П. Шувалов; под ред. профессора В.П. Шувалова. — М.: Горячая линия-Телеком, 2009. — 712 с.: ил. ISBN 978-5-9912-0055-4.
- Основные этапы развития Интернета и Web [Электронный ресурс] URL: http://webgangsters.ru/основные-этапы-развития-интернета-и-web/ (дата обращения: 09.02.2022)
- Евкова A. История сети интернет [Электронный ресурс] URL: https://www.evkova.org/kursovye-raboty/istoriya-seti-internet (дата обращения: 09.02.2022)
- История Интернета [Электронный ресурс] URL: https://ria.ru/20190902/1558095640.html (дата обращения: 10.02.2022)
- Создание сети ARPANET [Электронный ресурс] URL: https://www.computer-museum.ru/connect/arpanet.htm (дата обращения: 10.02.2022)
- История появления сети Интернет [Электронный ресурс] URL: https://www.starlink.ru/articles/history/ (дата обращения: 10.02.2022)
- Востров А. История создания Интернета [Электронный ресурс] URL: http://www.seoded.ru/istoriya/internet-history/voznik-interneta-of.html (дата обращения: 10.02.2022)
- Интернет: история, развитие [Электронный ресурс] URL: https://foxford.ru/wiki/informatika/internet-istoriya-razvitie (дата обращения: 10.02.2022)
-
Первоначально Управление называлось ARPA, затем оно было переименовано в DARPA (с добавлением слова Defense) в 1972 году, затем опять в ARPA в 1993 году, и, наконец, снова в DARPA 11 марта 1996 года. ↩
Построение Сети
Когда нужно связать между собой два компьютера, вы должны связать их в сеть либо проводным, либо беспроводным способом1 (например, с помощью WiFi или Bluetooth). Современные компьютеры поддерживают любой из этих способов связи.
Таким способом вы можете подключить и более двух компьютеров, но с каждым новым это становится все сложнее. Если хочется подключить, скажем, 6 компьютеров, вам понадобится 15 кабелей и 5 сетевых плат в каждом компьютере!
Чтобы решить эту проблему, каждый компьютер в сети подключается к специальному маленькому компьютеру. Этот компьютер называют маршрутизатором. Маршрутизатор исполняет только одну роль: как сигнальщик на железной дороге он следит за тем, чтобы пакет, отправленный одним компьютером — источником — достиг пункта назначения. Чтобы отправить сообщение компьютеру B, компьютер A сначала должен отправить его маршрутизатору, который перенаправит его компьютеру B и проконтролирует, чтобы данные не попали компьютеру C.
С добавлением маршрутизатора сеть здорово упрощается: чтобы соединить 6 компьютеров требуется только 6 кабелей (каждый кабель соединяет маршрутизатор с одним из компьютеров).
Сеть сетей
Пока все нормально. Но что нам делать, если нужно объединить в сеть сотни, тысячи или миллиарды компьютеров? Конечно, один маршрутизатор не справится с этой задачей, но как вы помните, маршрутизатор — это обычный компьютер, и ничто не мешает нам соединить друг с другом 2 маршрутизатора. Давайте сделаем это.
Подключая компьютеры к маршрутизатору, а затем — маршрутизатор к другому маршрутизатору, мы можем увеличивать нашу сеть до сколь угодно больших размеров.
Таким образом можно объединить компьютеры домов, городов, стран, континентов и получить всемирную компьютерная сеть, где каждый может связаться с каждым.
Хотели как лучше, а получился Интернет.
Список использованных источников
- Как работает Интернет [Электронный ресурс] URL: https://developer.mozilla.org/ru/docs/Learn/Common_questions/How_does_the_Internet_work (дата обращения: 12.02.2022)
- Raw Images and Data [Электронный ресурс] URL: https://www.opte.org/ (дата обращения: 12.02.2022)
-
До конца этой статьи мы будем говорить только о физическом (проводном) способе подключения, но беспроводные сети работают аналогичным образом. ↩
Провайдеры
Основная функция сети Интернет — обеспечение бесперебойной коммуникации между всеми своими частями. На разных участках (в разных странах и регионах) эту деятельность осуществляют специализированные компании. Они следят за работоспособностью устройств связи, занимаются прокладкой новых линий, подключением абонентов.
Существует множество типов таких компаний. Они отвечают за разные по сложности участки, за разное оборудование, существенно отличающееся по функциональному назначению; могут иметь разные зоны ответственности и разные обязанности. Но все эти компании носят общее название — провайдеры.
Интернет-провайдерами называются коммуникационные компании, которые предоставляют доступ абонента в глобальную сеть Интернет. Услуга обеспечивается за счет соединения, при помощи проводной или беспроводной связи, компьютера абонента с оборудованием оператора.
Иерархия интернет-провайдеров
Физически, все системы коммуникации на которых построена сеть Интернет, представляют собой совокупность маршрутизаторов и магистралей — линий, обеспечивающих соединение маршрутизаторов. Магистрали прокладывают как под землей, так и под водой. По дну Атлантического, Тихого и даже Индийского океанов проложены многокилометровые кабели, соединяющие все части света. Вся инфраструктура, без которой невозможно существование Интернета в мировом масштабе, носит название «Опорная сеть Интернета».
В 2017 году компании Microsoft и Facebook объединились с телекоммуникационным оператором Telxius и проложили по дну Атлантического океана самый мощный за всю историю подводный кабель. Его пропускная способность составляет 160 Тбит в секунду. Кабель пролегает на глубине более 3 километров, а его протяженность составляет 6600 километров.
Tier-1
Магистральные провайдеры, еще они известны под названием «tier1-операторы» — это верхний уровень в иерархии операторов связи. Это своего рода «провайдеры провайдеров». Компании уровня tier-1 обмениваются трафиком между собой бесплатно, а зарабатывают его продажей нижестоящим операторам и большим потребителям — например, Google или Facebook. Мелким клиентам они трафик не продают. Существует всего 11 компаний-провайдеров первого уровня.
Tier-2
Ко второму уровню (tier-2) относятся национальные операторы, обслуживающие одну или несколько соседних стран. Такие операторы организовывают прямые соединения для связи с tier-2 в других странах. Провайдерам второго уровня за деньги предоставляется возможность подключиться к сети tier-1.
Tier-3
К провайдерам уровня tier-3 относятся региональные и городские операторы, которые обслуживают массы, предоставляя локальные интернет-сети. Связь они получают либо от tier-2-операторов, либо от бесплатных равноценных включений друг с другом на точках обмена трафиком.
Пиринг
Ситуация, в которой трафик от одного московского провайдера к другому идет через Стокгольм, нередка, хотя оптимальной ее не назовешь. Чтобы срезать путь, два провайдера могут договориться перекинуть друг к другу мостик. Они протянут провода, условятся о настройках маршрутизаторов и ударят по рукам. Соглашение интернет-операторов об обмене трафиком между своими сетями, а также их техническое взаимодействие, называются пирингом (от англ. peering — соседство).
Список использованных источников
- Озорнин А. Откуда интернет у провайдеров? [Электронный ресурс] URL: https://oshibka404.livejournal.com/113403.html (дата обращения: 12.02.2022)
- Интернет-провайдеры разного уровня — принципы организации глобальной сети [Электронный ресурс] URL: http://asvagroup.com/2020/07/internet-provajdery-raznogo-urovnya-princzipy-organizaczii-globalnoj-seti/ (дата обращения: 12.02.2022)
- Карта подводных кабелей [Электронный ресурс] URL: https://www.infrapedia.com/app (дата обращения: 12.02.2022)
- Какие бывают уровни провайдеров и какой лучше выбирать бизнесу [Электронный ресурс] URL: https://gigatrans.ua/ru/news/kakie-buvayut-urovni-provayderov-i-kakoy-luchshe-vubirat-biznesu (дата обращения: 12.02.2022)
- Апресов С. Кто в сети хозяин [Электронный ресурс] URL: https://www.iksmedia.ru/articles/5699101-Kto-v-seti-xozyain.html (дата обращения: 12.02.2022)
Протоколы передачи данных
На базовом уровне глобальная сеть — это, по сути, просто связь между разными компьютерами. Обеспечивают эту связь сетевые протоколы передачи данных — перечень правил, определяющих особенности и порядок передачи информации.
Понятие протокола передачи данных очень важно для понимания принципов работы сети Интернет, поэтому стоит привести несколько простых примеров.
Пример 1
Вы записались на уроки английского языка. Первое о чем вы договорились с учителем — говорить на уроках только на английском языке. Вы, конечно, можете попробовать поговорить с ним на арабском, но велика вероятность, что учитель вас просто не поймет. Это означает что учитель поддерживает протокол передачи данных на английском языке и не поддерживает протокол передачи данных на арабском языке.
Пример 2
Вы решили написать бумажное письмо своей бабушке. Чтобы переслать это письмо у почты есть некоторые требования: письмо должно быть в конверте, на конверте должны быть написаны адрес отправителя и получателя. Эти требования тоже можно назвать протоколом передачи данных.
Существует большое количество протоколов, используемых для передачи данных. Все они подходят для своих целей. Напрмер, некоторые протоколы предписывают отправителю ожидать подтверждения о получении информации. Если такого подтверждения долго не приходит, то информация отправляется снова. Такой механизм полезен в условиях нестабильного соединения.
Другие же протоколы, наоборот, не ждут никакого ответа, а просто последовательно посылают информацию. Такой подход находит применение, например, при передаче потокового видео — если по пути потеряется пара кадров, то ничего страшного не произойдет, мозг сам может достроить необходимую картитнку.
Стек протоколов
Для сетевых устройств протокол — это, в некотором смысле, «обертка». К передаваемым данным дописываются дополнительные параметры, например, адрес отправителя и адрес получателя. Такие дополнитеотные параметры называются заголовками.
Как правило, перед передачей, данные последовательно оборачиваются в несколько таких «оберток». Набор протоколов, по правилам которых, были обернуты исходные данные, называют стеком протоколов. После получения запаковоного сообщения, оно распаковывается в обратном порядке.
Стек протоколов на котором строится основная часть функционирования сети Интернет — это TCP/IP. Он назван по двум основным протоколом, применяемым в нем: TCP и IP.
Пакетная передача данных
Сеть Интернет относится к сетям пакетной передачи данных.
Вся информация в сети передается исключительно небольшими порциями — пакетами. Абсолютное большинство сетевых устройств умеют преобразовывать поток передаваемой информации в набор отдельных пакетов и «склеивать» полученные пакеты обратно в поток информации.
Обычно размер пакетов в сети небольшой - от нескольких байт до нескольких килобайт.
Применение пакетной передачи данных позволяет строить сеть таким образом, что маршруты доставки от одной точки сети до другой разных пакетов информации могут проходить по разным физическим каналам связи и, меняться в зависимости от их работоспособности или загрузки. Это значительно увеличивает «живучесть» сети в целом — даже если часть каналов связи будут неработоспособными, информация все равно может быть доставлена по другим работающим каналам.
Список использованных источников
- Павленко А. Какие бывают протоколы передачи данных? [Электронный ресурс] URL: https://otus.ru/nest/post/1919/ (дата обращения: 08.03.2022)
- Пакетная передача данных [Электронный ресурс] URL: https://megaobuchalka.ru/8/17556.html (дата обращения: 09.03.2022)
MAC адрес
MAC адрес (media access control) — это уникальный номер сетевого оборудования (компьютера, сервера, роутера, порта коммутатора, да чего угодно). Представляет собой уникальную комбинацию шестнадцатиричных цифр длиной 6 байт. Присваивается такой номер еще на фабрике, то есть в момент производства.
MAC адрес еще называют уникальным физическим адресом устройства, помогающим идентифицировать устройство среди миллионов других устройств. В любой посылке, передаваемой по проводной сети, присутствуют MAC-адреса источника и назначения.
Обычно MAC записывается как шесть шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточием: 00:AB:CD:EF:11:22, хотя некоторые производители оборудования предпочитают запись вида 00-AB-CD-EF-11-22 и даже 00ab.cdef.1122.
Исторически адреса присваивались оборудованию без возможности их модификации, но в настоящее время адрес может быть изменен программно, из операционной системы. Задать вручную МАС адрес сетевой карте можно в Linux и MacOS (всегда), Windows (почти всегда, если позволит драйвер), Android (только рутованный); а вот с iOS (без рута) подобный трюк невозможен.
Формат MAC адреса
Вторые три байта назначаются производителем оборудования по его усмотрению.
Как узнать свой MAC адрес в ОС Windows
Чтобы узнать MAC - адрес в Windows системах, откройте командную строку машины. Сделать это можно нажав комбинацию клавиш Win + R, ввести cmd и нажать Enter. Как только откроется консоль, дайте следующие команду: ipconfig /all
Отслеживание людей с помощью MAC адресов
Компании и учреждения используют MAC адреса для отслеживания местоположения устройств. По мере перемещения устройства (и человека с ним) из точки WiFi в точку WiFi, оно продолжает передавать свой MAC адрес для подключения к новым точкам WiFi. В большом здании (например, в аэропорту) или городе можно использовать единую систему WiFi для отслеживания местоположения пользователей и сбора информации об их передвижениях.
Но для этого требуется доступ ко многим точкам WiFi, что обычно доступно только крупным компаниям. Использование отслеживания MAC адресов также не всегда плохо — в некоторых частях мира они просто используются для измерения скорости и потока трафика. Однако есть и примеры злоупотреблений.
Список использованных источников
- Всё, что вы хотели знать о МАС адресе [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/ru/post/483670/ (дата обращения: 09.03.2022)
- Что такое MAC - адрес и как его узнать? [Электронный ресурс] URL: https://wiki.merionet.ru/seti/28/chto-takoe-mac-adres-i-kak-ego-uznat/ (дата обращения: 09.03.2022)
- Исхаков М. MAC-адрес: что это такое и как он работает? [Электронный ресурс] URL: https://bezopasnik.info (дата обращения: 09.03.2022)
Ended: Что такое Интернет
Безопасность в Интернете ↵
Вредоносные программы
Вредоносная программа — это универсальный термин для обозначения любого типа вредоносного программного обеспечения, предназначенного для нанесения вреда или эксплуатации устройства, службы или сети. Есть, например, такие, которые мешают работе компьютера, стирают файлы, крадут личные данные и даже вымогают деньги. Они полезны только для своего хозяина, а вот всем остальным — жертвам — приносят вред.
Разновидности вредоносов
Вредоносные программы довольно разнообразны. Однако, их можно разбить на группы, чтобы было легче понять, с каким видом заразы имеешь дело, и как с ним бороться
Вирус
Если просто, то это самовоспроизводящийся программный код, который внедряется в установленные программы без согласия пользователя. Вирусы можно подцепить разными способами: от нажатия вредоносной ссылки или файла в неизвестном письме до заражения на вредоносном сайте. При этом вирус может выполнять множество разных задач, направленных в первую очередь на принесение вреда операционной системе.
В настоящее время вирусы довольно редки, так как создатели вредоносов стараются держать свои программы и их распространение под контролем. В противном случае вирус довольно быстро попадает в руки антивирусных компаний.
Червь
Черви являются в некотором роде вирусами, так как созданы на основе саморазмножающихся программ. Однако черви не могут заражать существующие файлы. Вместо этого червь поселяется в компьютер отдельным файлом и ищет уязвимости в Сети или системе для дальнейшего распространения себя. Черви также могут подразделяться по способу заражения (электронная почта, мессенджеры, обмен файлами и пр.). Некоторые черви существуют в виде сохраненных на жестком диске файлов, а некоторые поселяются лишь в оперативной памяти компьютера.
Троян
По своему действию является противоположностью вирусам и червям. Его предлагают загрузить под видом законного приложения, однако вместо заявленной функциональности он делает то, что нужно злоумышленникам. Троянцы получили свое название от одноименного печально известного мифологического коня, так как под видом какой-либо полезной программы или утилиты в систему проникает деструктивный элемент. Трояны не самовоспроизводятся и не распространяются сами по себе. Однако с увеличением вала информации и файлов в Интернете трояна стало довольно легко подцепить.
Нынешние трояны эволюционировали до таких сложных форм, как, например, бэкдор (троян, пытающийся взять на себя администрирование компьютера) и троян-загрузчик (устанавливает на компьютер жертвы вредоносный код).
Руткит
В современном мире руткит представляет собой особую часть вредоносных программ, разработанных специально, чтобы скрыть присутствие вредоносного кода и его действия от пользователя и установленного защитного программного обеспечения. Это возможно благодаря тесной интеграции руткита с операционной системой. А некоторые руткиты могут начать свою работу прежде, чем загрузится операционная система. Таких называют буткитами. Однако, как бы ни развивался этот тип вредоносов, сложные современные антивирусные программы в состоянии обнаружить и обезвредить практически все существующие разновидности руткитов.
Бэкдор
Бэкдор (средство удаленного администрирования), или RAT (remote administration tool), — это приложение, которое позволяет честному системному администратору или злобному злоумышленнику управлять вашим компьютером на расстоянии. В зависимости от функциональных особенностей конкретного бэкдора, хакер может установить и запустить на компьютере жертвы любое программное обеспечение, сохранять все нажатия клавиш, загружать и сохранять любые файлы, включать микрофон или камеру. Словом, брать на себя контроль за компьютером и информацией жертвы.
Загрузчик
Эта зараза является небольшой частью кода, используемой для дальнейшей загрузки и установки полной версии вредоноса. После того как загрузчик попадает в систему путем сохранения вложения электронного письма или, например, при просмотре зараженной картинки, он соединяется с удаленным сервером и загружает весь вредонос.
Шифровальщики
Шифровальщики — это небольшой компьютерный вирус, который шифрует все файлы на зараженной машине. После шифрования компьютер становится непригодным для использования, потому что хранящиеся на нем данные не могут быть доступны.
Если ваш компьютер заражен шифровальщиком, то вы увидите на экране сообщение с предложением получить специальный ключ дешифрования, который позволит вам разблокировать ваши зашифрованные файлы. Загвоздка в том, что для получения ключа вы должны заплатить выкуп, как правило, в биткоинах.
Как защитить свой компьютер
Болезнь проще предупредить, чем лечить. Так же и с вредоносными программами. Лучшее средство борьбы с троянами, вирусами и прочей нечистью — это профилактика. И вот несколько советов о том, как её проводить.
Самое главное — пользуйтесь только лицензионными программами и операционными системами. Установить бесплатный Windows — идея, конечно, заманчивая, но кто гарантирует, что взломанная версия не сломает заодно и ваш компьютер? Взломщики могут подселить в неё каких угодно вредителей, и расхлебывать последствия будет себе дороже.
Установить официальную версию операционки мало — её нужно ещё и регулярно обновлять. Даже в надёжных программах попадаются уязвимости и ошибки, которые могут стать лазейкой для мошенников. В новых версиях такие ошибки стараются исправлять. Поэтому чем новее будет операционная система, тем лучше. Не работайте без необходимости в учётной записи администратора — лучше пользоваться стандартной, с ограниченными правами. Тогда система будет спрашивать пароль всякий раз, когда вы захотите установить программу или поменять настройки. Это значит, что злобный троян или вирус не сможет проникнуть на компьютер без вашего ведома.
Не забывайте и о специальных средствах защиты — антивирусах и файерволлах.
Антивирус должен быть легальным и обновлённым, иначе от него не будет никакого толку. У каждого антивируса есть свой «чёрный список» — база вредоносных программ, которые он умеет выслеживать. Но мошенники не дремлют и постоянно выдумывают новые вирусы. Если база антивируса будет устаревшей, он может просто не распознать новоиспечённого вредителя и доверчиво пропустит его на устройство.
То же касается и файерволла. Это специальный фильтр, который контролирует доступ к интернету с того или иного устройства. Во-первых, он может блокировать попытки вирусов подключаться к сети с вашего компьютера. Например, мешать боту общаться со своим хозяином. Во-вторых, он знает, у каких сайтов хорошая репутация, а каким доверять не стоит. Черные и белые списки файерволла, как и антивируса, должны быть свежими. Тогда он сумеет вовремя остановить вас, если вы соберетесь перейти по подозрительной ссылке.
Однако определять заражённые сайты наверняка файерволл не умеет. Для этих целей можно установить сервис Яндекс.DNS. Он также будет следить, на какие сайты вы заходите, и блокировать переходы на опасные страницы. Данные о заражённых сайтах Яндекс.DNS берёт из базы Яндекса, которая обновляется несколько раз в сутки.
Правила безопасного поведения
Чтобы оставаться в интернете в безопасности, достаточно следовать нехитрым и с детства всем знакомым правилам: никогда не доверяйте незнакомцам и сохраняйте бдительность, даже если ничто не предвещает беды.
Злоумышленники очень любят рассылать вирусы в виде файлов или ссылок. Будьте аккуратны и с тем и другим. Даже если письмо или сообщение пришло вам от друга, это не значит, что бояться нечего. Может быть, его аккаунт взломали, и он рассылает спам, сам того не ведая. Когда стиль письма кажется вам неестественным или просьба о помощи слишком внезапной, лучше связаться с человеком лично и уточнить, что он вам отправлял, а что — нет.
Точно так же дело обстоит и с письмами от сайтов или компаний — даже известных. Предположим, вам приходит сообщение от службы поддержки Скайпа — вышла новая версия приложения, доступна она вот по этой ссылке, скорее обновляйтесь. Если что-то в письме выглядит подозрительно, стоит прислушаться к своим опасениям. Зайдите на официальный сайт Скайпа напрямую, без перехода по ссылке. Если обновление и впрямь вышло, то его можно будет скачать с главной страницы — так надёжнее и безопаснее.
Теперь о личных данных. Их, конечно, могут воровать специальные программы, но иногда они попадают к мошенникам куда более банальными путями. Логин, пароль и номер карточки можно подсмотреть, например, через плечо в кафе или на вокзале. А телефон, адрес или имя домашнего питомца (ответ на контрольный вопрос в почте) — узнать из соцсети. Оттуда же злоумышленники могут выведать ваши интересы — и попробовать сыграть на ваших чувствах. Скажем, если вы увлекаетесь сноубордом, отправить вам вредоносную ссылку под видом рекламы нового спортивного магазина.
Какой из этого вывод? Не публикуйте в открытом доступе личную информацию и другие данные, которые можно использовать против вас. И старайтесь не вводить важные данные в людном месте. Кстати, остерегаться стоит не только людей, но и открытого WiFi в кафе, парках или торговых центрах — он передаёт данные в незашифрованном виде, так что при желании их легко перехватить.
Но вот случилось страшное — вы все-таки попались в ловушку и подцепили вирус. Представим худший вариант: устройство заблокировано, все файлы уничтожены. На этот случай нужно иметь резервные копии всей важной информации. Их можно хранить на другом устройстве, на съёмном носителе или на облачном сервисе. Тогда они останутся с вами, что бы ни случилось. Хотя лучше, конечно, до такого не доводить. А для этого сохраняйте внимательность и осторожность — и никакие вредоносные программы будут вам не страшны.
Список использованных источников
- Malenkovich S. Классификация вредоносных программ [Электронный ресурс] URL: https://www.kaspersky.ru/blog/klassifikaciya-vredonosnyx-programm/2200/ (дата обращения: 07.03.2022)
- 4 типа вредоносных программ, о которых вам следует знать [Электронный ресурс] URL: https://www.cloudav.ru/mediacenter/malware/types-of-malware/ (дата обращения: 07.03.2022)
- Электронный курс «Безопасность в интернете» [Электронный ресурс] URL: https://stepik.org/course/191/info (дата обращения: 07.03.2022)
Безопасность аккаунтов
Аккаунт (account) или учетная запись — это персональная страница пользователя или личный кабинет, который создается после регистрации на сайте.
Регистрация необходима, чтобы общаться в социальных сетях, пользоваться электронной почтой и мессенджерами, загружать фотографии и создавать свой собственный контент. Пользователь может распоряжаться своим аккаунтом, как ему вздумается, но при этом не нарушать правил сайта.
На ресурсах различных типов предусмотрены разные типы аккаунтов:
- В социальной сети есть аккаунты пользователей, групп, сообществ и т. п.
- На обычных сайтах предусмотрены аккаунты администраторов и пользователей.
У любого аккаунта есть логин и пароль. Логин — это имя пользователя в системе, а пароль — ключ, который открывает к ней доступ. Ваш логин могут знать многие. В почте, например, логин — это одновременно и электронный адрес. А вот пароль должны знать только вы и никто больше.
Ввод пароля — это не единственный способ пройти проверку на входе. Иногда вместо пароля используют биометрические данные: отпечатки пальца, голос, сетчатка глаза.
Чтобы усилить защиту, сайт или сервис может требовать вместе с паролем что-то ещё. Например, одноразовый код, который приходит по смс или создается в специальном приложении. Такой код сложно своровать, да и смысла в этом нет — ведь действует он всего один раз. Авторизация с двойной защитой — паролем и одноразовым кодом — называется двухфакторной аутентификацией.
Как взламывают аккаунты
Есть разные способы. Кто-то применяет самый банальный метод перебора, или, как его ещё называют, брутфорс. В этом мошенникам помогают программы-боты. Они просто перебирают символы или, чтобы было быстрее, проверяют пароли по специальным словарям для взломщиков. В них входят популярные пароли типа 1234, qwerty и обычные слова и фразы из разных языков («привет», «iloveyou»). Увы, многие люди используют для своих аккаунтов такую вот ненадёжную защиту.
Другой способ получить пароль — перехватить его. Для этого подходят, например, WiFi сети в кафе или парках. Публичный WiFi очень часто устроен так, что в нём ваши данные может увидеть любой, кто подключится к сети. А подключиться может кто угодно — в том числе и злоумышленник.
Ещё мошенники нередко «восстанавливают пароль» вместо пользователей. Например, по секретному вопросу. Найти на него ответ бывает совсем несложно — в той же соцсети.
Наконец, самые хитрые добиваются того, что пользователи сами, по доброй воле, отдают им свои логины и пароли. Все, что для этого нужно, — выдать себя за какой-нибудь известный сервис или организацию. Допустим, прислать письмо от имени банка и попросить у человека пароль от онлайн-кабинета — якобы для решения технических проблем. Или показать окошко авторизации, нарисованное в стиле популярного сайта — мол, у вас новое сообщение, авторизуйтесь, чтобы прочитать. Такой способ обмана называется фишингом, (то есть рыбалкой по-английски). Пользователь, ничего не подозревая, клюёт на удочку, и его личные данные отправляются прямиком к самозванцам.
Как защитить аккаунт
Самое главная защита — надёжный пароль.
Что это значит? Во-первых, пароль должен быть длинным, не меньше 8-10 символов. Во-вторых, сложным, то есть содержать разные типы символов — цифры, большие и маленькие буквы, специальные знаки вроде звездочки, решетки, знаков вопроса или восклицания. И в-третьих, пароль должен быть небанальным. Не надо использовать в нем свое имя, адрес, дату рождения — будьте уверены, злоумышленники знают этот приём. Обычные слова или удобные сочетания клавиш (в ряд, крестом) тоже не подойдут — они давно есть в словарях для программ-взломщиков.
Используйте разные пароли для разных сайтов. Электронная почта, интернет-магазин, социальная сеть — пароли от всех этих сервисов должны быть разными. Конечно, запомнить сразу много паролей трудно, особенно если все они правда надёжные. Но записывать их на листочках или в телефоне все равно не надо. Лучше придумайте себе правило и чуть-чуть меняйте по нему пароли для разных сервисов.
Важно не только то, какой пароль вы используете, но и где вы его вводите. Будьте аккуратны также и с чужими устройствами, даже если доверяете их владельцу. Друг, в гостях у которого вы решили проверить почту, ваш пароль не украдет. Зато это может сделать вирус, который тайком пробрался к нему на компьютер. Если вы все же воспользовались чужим компьютером, не поленитесь почистить за собой историю и сохранённые пароли в настройках браузера.
Не забывайте про фишинг. Чтобы не попасться на удочку мошенников-фишеров, проверяйте адреса страниц. Обращайте внимание на слово перед последней точкой в адресе — это и есть настоящее название страницы. Сайт mail.tandex.ru будет принадлежать Яндексу, а вот mail.yandex.6451.ru — уже нет.
Кроме того, проверяйте, защищает ли сайт вашу информацию. Если адрес начинается с https и в адресной строке стоит значок замка, значит, сайту можно доверять — он передаёт все данные в зашифрованном виде. В адресах фишинговых сайтов вы такого не увидите, потому что заниматься шифрованием ваших данных мошенникам вовсе незачем.
Что делать если вас взломали
Допустим, вы ввели логин и пароль от почты на каком-то сайте, а потом поняли, что он фишинговый. Вас ещё не взломали, но данные уже скомпрометированы — они попали к злоумышленникам, которые теперь могут использовать вашу почту как угодно. Что делать в такой ситуации? Самое главное — не волноваться и первым делом сменить пароль. Если вы использовали его на нескольких сервисах — сменить и там тоже.
Потом привяжите к своему аккаунту актуальный номер мобильного, если он ещё не привязан. Это помешает мошенникам поменять ваш пароль, потому что код восстановления придёт не им, а вам на телефон. Удалить ваш номер у них тоже не получится — ведь код подтверждения, опять же, получите вы, а не они.
Другая ситуация: на подозрительных сайтах и в открытых сетях вы пароль не вводили, другим людям его не передавали, а с вашей почты вдруг пачками посыпались странные письма. Или вы заметили, что ваш ящик открывают с незнакомых компьютеров — в Яндекс.Почте это можно проверить по айпи-адресам в журнале посещений. Тут, скорее всего, поработала вредоносная программа. А значит, сменой пароля и привязкой телефона уже не обойдёшься — нужно лечить компьютер. Скачайте антивирус и проверьте систему. Если один антивирус у вас уже стоит, попробуйте ещё один — который может провести проверку без установки на устройство.
Даже если антивирус отыскал и обезвредил виновника неприятностей, поменяйте все пароли — возможно, вредоносная программа уже успела передать их своему хозяину. Если же антивирус оказался бессилен и ничего не нашёл, а проблемы остались, придётся переустановить систему.
Когда устройство наконец придёт в себя, важно не заразить его снова. Если будете использовать для восстановления данных резервные копии файлов, обязательно проверьте их антивирусом. И не забудьте про дополнительные средства защиты —файерволл и безопасный DNS. С ними у вас будет больше шансов на то, что история не повторится.
Некоторые вредоносные программы блокируют компьютер полностью — так что ни антивирус уже не поставить, ни систему поменять. А за разблокировку просят денег. Не ведитесь на это: пусть вы заплатите «выкуп», но какой смысл мошенникам вам помогать? Когда они получат свое, то скорее всего просто про вас забудут. К тому же иногда надо просто немного подождать, и компьютер разблокируется сам. Если нет, скачайте программу для удаления блокеров и запустите её с флешки. А когда получите доступ к системе, проведите полный курс лечения. Как это делается, вы уже знаете.
Список использованных источников
- Полевода З. Что такое аккаунт и зачем он нужен [Электронный ресурс] URL: https://kokoc.com/terminy/akkaunt-ehto-chto-takoe/ (дата обращения: 08.03.2022)
- Электронный курс «Безопасность в интернете» [Электронный ресурс] URL: https://stepik.org/course/191/info (дата обращения: 07.03.2022)