NYME Informatikai Intézet Számítógépes alkalmazások

Az előadások a következő témára: "NYME Informatikai Intézet Számítógépes alkalmazások"— Előadás másolata:

1 NYME Informatikai Intézet Számítógépes alkalmazások
Kalmár János 3. előadás

2 Tartalom NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások
A hardver és szoftver 4-rétegű modellje A szoftver összetevői, a szoftverfejlesztés fázisai A gépi kódú és az assembly programozás lényege Magas szintű programnyelvek csoportosítása A programozás szintaktikai és szemantikai szabályai A struktúrált programozás jellemzői Az operációs rendszer és rendszer-közeli szoftver Az ismert operációs rendszerek jellemzői Az operációs rendszer csatlakozási és kezelői felülete A felhasználók csoportosítása és jellemzőik Az alkalmazói szoftverek definíciója és csoportosítása A mikroszámítógépes szoftverek típusai Számítógépek összekapcsolásának összetevői A hálózatok előnyei, jellemző topológiák Adatbiztonság szervertükrözéssel A Novell hálózat szervere és funkciói A hálózati nyomtatás nyomtatószerverrel A WAN hálózat jellemzői A hálózatok ISO-OSI modellje Munkamegosztás a szerver – kliens modellben Gyakori hálózati szolgáltatások Hálózati alkalmazások az interneten Az intranet jellemzői

3 Felhasználói Interfész Alkalmazói Programrendszer
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Felhasználói Interfész Alkalmazói Programrendszer Alkalmazói Programinterfész Adatbázis kezelő rendszer Operációs rendszer interfész Operációs rendszer Hardver interfész Hardver A hardver és szoftver 4-rétegű modellje

4 A szoftverfejlesztés fázisai
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások A szoftver összetevői • A futtatható program • Dokumentációk • Konfigurációs adatok A szoftverfejlesztés fázisai szoftverspecifikáció (mit akarunk?) tervezés (algoritmus és elemi lépések meghatározása) implementálás (a programkód előállítása) tesztelés (helyesség-ellenőrzés futtatással, nyomkövetéssel) szoftverevolúció (továbbfejlesztés)

5 A mikroszámítógép szoftvere
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások A mikroszámítógép szoftvere A számítógépek elterjedésével egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a (processzorszintű) gépi kódú programozás nem elég hatékony. Először az ún. assembly programozási nyelv alakult ki, ahol már a műveleti kódokat az értelmüknek megfelelő angol szavak rövidítésével jelölték (mnemonik) és a gépi utasításban levő címeknek is lehetett ún. szimbolikus nevet (címet) adni. Így például a bemutatott összeadás bináris kódja helyett a programozók az utasításokat szimbolikus formában fogalmazhatták meg: Szimbólumok  fordítóprogram  bináris jelsorozat. | | gépi kód assembly nyelv ADD ADAT1 , ADAT2

6 Magas szintű programnyelvek
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Magas szintű programnyelvek Algoritmus programnyelvek pl.: FORTRAN 1954, ALGOL 60, COBOL 1959, BASIC 1964, PASCAL 1968, C 1974 Logikai programnyelvek (nem a megoldást, hanem a feladat matematikai/logikai modelljét kell felírni): Prolog, M-prológ, LISP Szimulációs nyelvek (a feladat statisztikai modelljéből kiindulva kísérletezi ki a megoldást): GPSS, SIMULA 67, TUTSIM, ASYST Grafikus programozást biztosító nyelvek (két és háromdimenziós ábrák előállításához szükséges paraméterezhető rajzelemek az elemi utasítások): LabVIEW, VisSim Objektum alapú és objektum-orientált nyelvek (a feladat modelljét objektumokkal, ezek kapcsolataival és a hozzájuk köthető eseményekkel írják le): C++, Java, Delphi, Visual Basic

7 Szintaktikai szabályok
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Szintaktikai szabályok • A program írásának formai, alaki szabálya • A programozási nyelv szintaktikája határozza meg • Példa: értékadás bal oldalon változó, = jel középen, jobb oldalon kifejezés (képlet) áll A szabályok megsértése fordítási (szintaktikai) hibát okoz! Szemantikai szabályok a program jelentését, működését megadó szabály valóban az fog-e történni, amit mi akarunk? hogyan olvassuk, értelmezzük az adott utasítást? A szemantikai (tartalmi) hiba általában hibás futtatási eredményhez vezet!

8 Az utcai telefonfülke használatának programja
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Az utcai telefonfülke használatának programja 1. Emeld fel a kagylót! 2. ISMÉTELD: Figyelj, várj! AMÍG nincs tárcsahang 3. ISMÉTELD AMÍG nincs elég pénz a telefonáláshoz: Dobj be pénz! 4. ISMÉTELD 6-SZOR: Tárcsázz egy számjegyet! 5. HA felveszik AKKOR Beszélj! KÜLÖNBEN HA az üzenetrögzítő jelentkezik AKKOR Hagyj üzenetet! 6. Tedd le a kagylót! 7. Menj! Értelmezés: egyszerű-parancs feltétel-figyelés feltétel

9 Struktúrált programozás
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Struktúrált programozás A moduláris programozás elve (dekompozíció) szerint a nagy programokat (feladatokat) szét kell vágni önállóan kezelhető részekre, modulokra Ezek jól definiált csatlakozási felületeken (interfész) keresztül kommunikálnak egymással (és a külvilággal), miközben a belső működésük rejtett A modulokat célszerűen úgy kell kialakítani, hogy a belső “összetartó erejük” (kohézió) maximális, a közöttük lévő csatolás minimális legyen

10 Operációs rendszer és rendszer-közeli szoftver
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Operációs rendszer és rendszer-közeli szoftver Az informatikai rendszerhez tartozó szoftver eszközök tovább kategorizálhatók: operációs rendszernek (rendszerszoftvernek) nevezzük azoknak a gyári programoknak az összességét, mely a számítógépes eszközök és a hálózat működését, az erőforrások elosztását és igénybevételét vezérlik (pl.: DOS, UNIX, WINDOWS XP, NOVELL, NETWARE). rendszer-közeli szoftvernek nevezzük azoknak a gyári programoknak összességét, melyek általános és gyakran szükséges szolgáltatásokkal az operációs rendszerhez tartozó programokat kiegészítik (pl. Total commander).

11 NYME Informatikai Intézet
Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Operációs rendszerek A számítógép alapműködését, az erőforrásaival optimálisan történő gazdálkodást a felhasználás céljától függetlenül biztosító, általános (például egy eszköz hibás működésének behatárolását, erről a felhasználó tájékoztatását is elvégző) programok együttese az operációs rendszer. DOS (Disk Operating System, 1981-): egyfeladatos, egy-felhasználós (single user, single tasking) – assemblyben írták, parancsnyelv bázisú, interpreteres (a kapott utasítást azonnal végrehajtja, ha nem hibás a parancs) Windows (1985-): eredetileg egy-felhasználós, többfeladatos (multitasking), újabb változatai (XP) már több-felhasználósak (multiuser)– assembly és C-ben írták, grafikus bázisú (ikonok, menü, egér…) UNIX (1973-): több-felhasználós, többfeladatos – C-ben írták, nyílt (nyilvános) forráskódú, parancsnyelv bázisú; a PC-ktől a nagyszámítógépekig használt operációs rendszer.

12 NYME Informatika Intézet
Tárgy: Számítógépes Alkalmazások

13 NYME Informatika Intézet
Tárgy: Számítógépes Alkalmazások

14 Az operációs rendszer környezete
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Az operációs rendszer környezete Környezeti (context) diagram Három alapvetően fontos csatlakozási felület Felhasználók (kezelők) Alkalmazások (programok) Hardver Fő feladata a virtuális gép megvalósítása, ennek megfelelően az igazi gép megfelelő működtetése

15 Kezelni kell az ehhez szükséges eszközöket
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Kezelői felület Ember-gép kapcsolat A gép működéséről kell az embert tájékoztatni, illetve lehetővé kell tenni számára a beavatkozást Kezelni kell az ehhez szükséges eszközöket Képernyő, billentyűzet, egér, hang, egyéb be-/ kimeneti eszközök Gond: a felhasználók nem egyformák Egyszerű felhasználók Alkalmazásfejlesztők (programozók) Rendszermenedzserek (rendszergazdák)

16 Kezelői felület /Egyszerű felhasználók
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Kezelői felület /Egyszerű felhasználók Programokat futtatnak Elsősorban az alkalmazásokkal kerülnek kapcsolatba, az operációs rendszerrel kevésbé (a legfontosabb számukra a fájlrendszer) Bizonyos megbízhatóságot, biztonságot elvárnak, cserébe hajlandók bizonyos szabályokat követni, pl. bejelentkezés, jogosultságok, stb. A szabályokat nem meggyőződésből, hanem kényszerűségből (megszokásból) követik, bármikor felrúghatják őket!

17 Kezelői felület /Egyszerű felhasználók
NYME Informatika Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Kezelői felület /Egyszerű felhasználók Számukra az operációs rendszer Lehetőséget ad programok és adatok tárolására, használatára Az egyszerű felhasználók számára a legfontosabb operációs rendszer szolgáltatások: Bejelentkezés Fájlok (adatok) kezelése Programok áttekintése Programok futtatása Programok együttes használata (esetleg) Programok leállítása

18 Kezelői felület /Alkalmazásfejlesztők
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Kezelői felület /Alkalmazásfejlesztők Programokat írnak (tesztelnek, elemeznek) Az operációs rendszer programozói felületét ismerik, bizonyos mélységig a belső működést is Többnyire külső alkalmazásokat (fejlesztői környezetek) használnak a tevékenységükhöz Szükségük van az operációs rendszer szolgáltatásaira ahhoz, hogy adatokat, statisztikákat kapjanak a rendszer állapotáról (memória, erőforrások kihasználtsága, stb.) Az alkalmazásfejlesztők számára az operációs rendszer Meghívható eljárásokat biztosít, amelyekkel könnyebben kezelhetik a hardvert, együttműködő programokat használhatnak Bepillantást enged a rendszer állapotába

19 Kezelői felület /Rendszermenedzserek
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Kezelői felület /Rendszermenedzserek A rendszert üzemeltetik. Feladataik Telepítés, beállítás (konfiguráció) Adminisztráció: felhasználók, jogosultságok kezelése Hangolás: a teljesítményt befolyásoló paraméterek figyelése és beállítása az igényeknek megfelelően Felügyelet: hibák észlelése és elhárítása, biztonsági mentések készítése, stb. Részletesen ismerik a rendszert és környezetét Olyan eszközöket igényelnek a munkájukhoz, amelyekre a többi felhasználónak nincs szüksége

20 iroda automatizálási (office) szoftverek,
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Az operációs rendszerek fejlődése során egyre több segédprogrammal (utility) egészültek ki (másolók, rendezők stb.). A felhasználás szakterülete szerint specializálódott szoftverekre néhány további példa: iroda automatizálási (office) szoftverek, mérnöki tervezőrendszerek (AutoCAD, I-DEAS, CADDS 5), elektronikus levelező szoftverek (Outlook express) játékok, szimulátorok programfejlesztő eszközök adatbázis-kezelők, stb.

21 NYME Informatika Intézet
Tárgy: Számítógépes Alkalmazások az alkalmazói szoftverek más néven alkalmazói programcsomagok vagy egyszerűen alkalmazások (applications) az informatikát alkalmazó szervezet egy jól körülhatárolt feladata vagy feladatcsoportja számára biztosítanak szolgáltatásokat. Ezek lehetnek gyári programcsomagok, melyek az erre szakosodott professzionális szoftverfejlesztő szervezetek állítanak elő (pl.: Microsoft Office, AUTOCAD stb.) és ideértjük azokat a programokat is, melyeket a felhasználói szervezet saját maga fejleszt.

22 az operációs rendszer és segédprogramjai,
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások A mikroszámítógépet működőképessé tevő szoftverek fontosabb típusai a következők: az operációs rendszer és segédprogramjai, az adatbázis kezelő rendszer, a programnyelvek fordító és könyvtárkezelő programjai, az általánosan használt gyári programcsomagok (szövegszerkesztők, elektronikus levelezőprogramok stb.). speciális célú gyári program csomagok (pl.: számítógépes tervező CAD rendszer), a felhasználó által írt programok.

23 Mire jók a hálózatok ? Független számítógépek problémái: nem hatékony
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Mire jók a hálózatok ? Független számítógépek problémái: nem hatékony kevéssé megbízható Hálózatok előnyei: Redundancia csökkentése (elég egy nyomtató) Redundancia növelése (lehetőség van többszörözésre, ami növeli az adat- és működési biztonságot)

24

25

26

27

28

29

30 NYME Informatikai Intézet
Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Helyi nyomtatóport Átirányítása (Capture) Várakozási sorba Nyomtató szerveren összerendezés különböző nyomtatókat vezérel 5-16.ábra. Nyomtatás Novell-hálózatban. Hálózatban nyomtatáshoz több összetevő együttműködése szükséges. Várakozási sor = egy nyomtatóhoz hozzárendelt háttértár a nyomtatószerveren.

31 NYME Informatikai Intézet
Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Helyi hálózat Budapest WAN Nagykanizsa Helyi hálózat Helyi hálózat Pécs 6-1.ábra. Széles körű hálózat. Nagyobb távolsági hálózatokat WAN (Wide Area Network) segítségével valósíthatjuk meg A számítógépek a WAN hírközlési vonalon keresztül kapcsolódnak egymáshoz

32

33 Számítógépek összekapcsolása
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Számítógépek összekapcsolása Csatorna biztosítása, Átvitel-vezérlés vonalkapcsolás, csomagkapcsolás CSMA/CD, Token passing Közös nyelv (protokoll) fizikai szintű : Ethernet, Arcnet, X.25 operációs rendszer szintű : TCP/IP, IPX Egyedi címek fizikai szint : 0000C0 - AB7416 rendszerszint : erebus.gdf-ri.hu Alkalmazás :

34 Hálózati címek, tartományok
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Hálózati címek, tartományok A klasszikus 32 bites IPv4 címkiosztás típusai (csak 4 milliárd cím ) 0 | Háló (27=128) | Gép (224=16 millió) A B C 1 | 0 | Háló (214=16 ezer) | Gép (216=64 ezer) 1 | 1 | 0 | Háló (221=2 millió) | Gép (28=256) (2011 nyara óta már a 128 bites IPv6 címkézést használják) Domain Name System (DNS) Célja a címzés egyszerűsítése A DNS szerverek a név alapján címet szolgáltatnak cím alapján megadják a nevet

35

36 Tipikus hálózati konfiguráció
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Tipikus hálózati konfiguráció Egy „több nyelvet beszélő” munkaállomás a szolgáltatásokat optimálisan tudja kihasználni Az operációs rendszer többi része, alkalmazások Fizikai összeköttetés

37 Hálózattípusok LAN (Local Area Network)
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Hálózattípusok LAN (Local Area Network) Nagy sebességű, kis kiterjedésű, menedzselt, helyi hálózat Wan (Wide Area Network) Kisebb sebességű, általános célú (pl. távközlési) kommunikációs csatornákat is használó nyílt (alig menedzselt) hálózat. Jellegzetes képviselője az Internet A határok elmosódni látszanak, pl. az intranet internet protokoll szerint működő helyi hálózat

38 Munkamegosztás a szerver – kliens modellben
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Munkamegosztás a szerver – kliens modellben peer – to – peer host – terminál kliens – szerver Gyakori hálózati szolgáltatások : Levelezés Fájlszerver Nyomtatószerver FTP szerver WEB szerver Adatbázis szerver Proxy szerver Firewall szerver Terminál szerver

39 Az egyenrangú és a LAN – hálózat jelentősebb különbségei
NYME Informatikai Intézet Tárgy: Számítógépes Alkalmazások Az egyenrangú és a LAN – hálózat jelentősebb különbségei Feladat Egyenrangú hálózat Lan - hálózat Több számítógép összekötése + Munka a szerveren - Hozzáférés a hálózat másik gépéhez Nyomtató megosztás Modem megosztás Kiegészítő modul CD – megosztás Jelszó az erőforráshoz Központi adatkezelés Felhasználó kezelés Felhasználó csoportok kezelés Teljesítőképes biztonsági mechanizmus Több szerver Adatvédelmi mechanizmus Lemeztükrözés

40

41

42 Hálózati alkalmazások az Interneten
NYME Informatika Intézet Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Hálózati alkalmazások az Interneten Az informatikai fejlődés egyik meghatározó mozzanata volt az elmúlt évtizedekben a számítógép-hálózatok elterjedése, a nemzetközi hálózatok és ezek világméretű összekapcsolódásának, a "hálózatok hálózatának", az Internetnek (internetwork = Internet) a létrejötte. Az Internet lényegében egymással adatátviteli kapcsolatban álló számítógépek összessége, amelyek meghatározott adatátviteli eljárásokat és szabványokat használnak. Az Internet egyes számítógépei egy sor szolgáltatást nyújtanak a felhasználók számára. Ezek alapvető típusai a következők : elektronikus levelezés információ-keresés és szolgáltatás távoli számítógép használat

43 NYME Informatika Intézet
Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Egy felhasználó igényeit közvetítő ügyfél-alkalmazás a TCP/IP protokollnak megfelelő üzenetet küld egy megcímzett számítógépen futó kiszolgáló alkalmazásnak, amely végrehajtja a kért feldolgozást és az igényelt adatokat visszaküldi az ügyfélalkalmazásnak. Az elektronikus levelezés a hagyományos levelezéshez hasonló szolgáltatásokat biztosít a felhasználók számára. Az elektronikus levelezési rendszerekben a postahivatal-alkalmazások (kiszolgáló) feladata az elektronikus levelek átvétele, ideiglenes tárolása, továbbítása és keresésre átadása a felhasználónak. A levelező alkalmazások biztosítják elektronikus levelek összeállítását, elküldését, fogadását, tárolását és rendszerezését.

44 NYME Informatika Intézet
Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Az elektronikus levél ( ) a hagyományos levélhez hasonló felépítésű: a továbbítással és kezeléssel kapcsolatos adatokat tartalmazó borítékból és magából az üzenetből áll. A "boríték" legfontosabb adatai a címzett és a feladó megnevezése a következő formában: (Ez utóbbi lényegében azon számítógép Internet neve (címe), amelyen a postahivatal-alkalmazás fut.) Az elektronikus levél összeállítása során ki kell tölteni a "boríték" adatait, majd meg kell írni az üzenet szövegét. Az egyszerű szöveges üzenet mellett mód van tetszőleges formátumú mellékletek (képek, rajzok, programok és más állományok) csatolására, amelyek a levéllel együtt kerülnek továbbításra.

45 NYME Informatika Intézet
Tárgy : Számítógépes Alkalmazások Az elektronikus levél elküldése a postahivatalba az alkalmazó kérésére történik. A postahivatal ezután a címzés alapján - esetleg más postahivatalokkal együttműködve - továbbítja a levelet a címzett postahivatalhoz, ahol bekerül annak postafiókjába és várakozik arra, hogy a címzett lekérje. A távoli számítógépeken található állományok letöltése során a felhasználó úgy férhet hozzá egy másik számítógép háttértárán levő állományokhoz, mintha azok saját számítógépén lennének. Ezt a szolgáltatást az állomány-átviteli protokoll (FTP = File Transfer Protocol) biztosítja. A távoli számítógép-használat során a TELNET protokollal az alkalmazónak módja van egy távoli számítógéphez kapcsolódva azt úgy működtetni, mintha annak egy terminálján dolgozna.

46 A világháló három szabványra épül:
NYME Informatika Intézet Tárgy : Számítógépes Alkalmazások A hálózati információkeresés során az Internet különböző kiszolgáló-számítógépein tárolt információkhoz lehet hozzáférni. Ez a szolgáltatás a világméretű pókháló (WWW - World Wide Web, vagy röviden Web), amely a világhálón működő dokumentumok olyan rendszere, melyek egymással hiperlinkekkel vannak összekapcsolva, és webböngésző programok (Explorer, Firefox, Chrome, stb.) segítségével érhetők el A világháló három szabványra épül: URL, ami leírja, milyen egyedi „címmel” kell rendelkeznie az egyes oldalaknak; HTTP, ami megadja, milyen szabályok szerint kommunikál egymással a felhasználó (user) és a kiszolgáló (szerver); HTML információkódolási eljárás az oldalak sokféle eszközön történő megjelenítésére; legfrissebb változata a HTML5, ami szükségtelenné teszi pluginek (pl. flash lejátszók a videókhoz) telepítését. A böngésző program feladata a dekódolás.

47