1
OP3BP_DKTP Komunikační
technologie - přednáška
PhDr. Jan Válek
9
Historie počítačů
• před 5000 lety - Abakus () – do destičky se
vkládaly kamínky (calculli - 4. st. př.n.l.) ve
svých prvních fázích nepoužíval nulu, ta se
poprvé vyskytuje u Mayů
• 1614 - Logaritmické tabulky - objevil John
Napier novou matematickou metodu,
umožňující realizovat násobení a dělení
pomocí sčítání a odčítání s využitím logaritmů
10
Historie počítačů
• 1822 - model diferenčního stroje (od metody
řešení matematických rovnic - "metoda
diferencí")
– výpočty a tabulky dávající druhé a třetí mocniny
čísel
– Mechanický stroj
11
Historie počítačů
• 1890 - sčítání lidu v USA s uchováváním informací na
děrných štítcích
• 1943 – USA, Mark1 (nultnultáá generace PCgenerace PC -- relreléé) – použit
pro atomovou bombu
• 1943 - 1946 - ENIAC (prvnprvníí generace PCgenerace PC -- elektronkyelektronky)
– první Turing-kompletní elektronkový počítač
– 17 468 elektronek, 7200 krystalových diod, 1500 relé, 70
000 odporů, 10 000 kondenzátorů, okolo 5 miliónů ručně
pájených spojů, vážil 27 tun, zabíral 63 m² (2,6 m × 0,9 m ×
26 m), spotřebovával 150 kW elektrické energie a jeho
vývoj stál 500 000 dolarů.
12
Eniac
13
Historie počítačů
• 1951 až 1965 - druhdruháá generace PCgenerace PC ––
tranzistorytranzistory
• 1965 až 1980 - ttřřetetíí generace PCgenerace PC --
integorvanintegorvanéé obvodyobvody
• 1980 (ččtvrttvrtáá generace PCgenerace PC -- jijižž klasickklasickáá PCPC --
mikroprocesorymikroprocesory) - Philips vyrobila první CD
• 1986 - vyroben procesor Intel 80386 (12,5 –
33 MHz)
14
Historie počítačů
• 1991 – 80486 až 120 MHz 1993 - Pentium
(586), 60 – 200 MHz
• Současnost (2010) CPU až 6 GHz
15
Columbia Supercomputer NASA
Advanced _Supercomputing
16
Základní pojmy u PC
• PC – „Personal Computer“ - osobní počítač
• Hardware - technické vybavení počítače
• Software - programové vybavení počítače
17
Základní pojmy u PC
• Data – ukládané informace do PC, v Bit
– Bit (1948) - základní jednotka informace, z
dvojkové soustavy, kde označuje dvě možné
polohy či stavy zapnuto (1) či vypnuto (0)
– byte - složen z osmi bitů a tvoří počítačové
„slovo“, osm bitů umožňuje 256 kombinací, je
tedy možné jedním bytem vyjádřit 256 různých
znaků
– Je 16 GB opravdu 16 GB? (viz prezentace 02)
• Slot - konektor uvnitř počítače k vložení
dalších přídavných karet
18
Základní pojmy u PC
• Notebook, touchpad
• Zapnutí PC, restart, vypnutí PC
• Zásady práce s počítačem
• Hygienické požadavky pracoviště
19
Základní části PC
20
Základní části PC
• CASE Skříň, která je vlastně tělem PC
• Obsahuje napájecí zdroj
• Zdroj
– AT
• po vypnutí PC je od základní desky 100% odpojeno
napětí
Je nutné PC vypínat manuálně
21
Základní části PC
– ATX
• po vypnutí PC je na základní desku stále přiváděno
napětí, tzv. PROBOUZECÍ
• PC se vypne samo po najetí na START / VYPNOUT /
VYPNOUT
• Základní deska
• Procesor, RAM, SLOTy, LAN
• HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM
22
Základní části PC
• Periferie
– Monitor
• Úhlopříčky
– 14“, 15“, 17“, 19“, 20“ a 21“
• Obrazová frekvence
– Kolikrát za sekundu je monitor schopen překreslit obrázek
– Neškodlivá hodnota je 85 Hz
• Rozlišení
– počet bodů na šířku x na výšku
– 640x480, 800x600, 1024x768 a další
23
Základní části PC
– Rozteč bodů
» Rozteč luminiscenčních bodů
» 0,25mm a méně
– Myš, klávesnice
– Tiskárny, scanery
– Reproduktory, mikrofon, dataprojektory
• Uchovávání dat CD, DVD, FDD
• USB Flash Disky
24
Základní části PC
• Uspořádání dat na disku Soubor, složka
• Práce s WINDOWS Schránka (Ctrl + A, C, V, )
– WIN + M
25
Číselné soustavy
•• DesDesíítkovtkováá (decimální) soustava
– Zahrnuje číslice 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
– Primárním číslem je 1010 (jeho mocniny)
•• DvojkovDvojkováá (binární) soustava
– Zahrnuje číslice 0, 1
– Primárním číslem je 22 (jeho mocniny)
26
Číselné soustavy
– Převod decimálního čísla
157157 do dvojkovdo dvojkovéé
soustavy
• neustálé dělení tohoto
čísla dvojkou
• pokud zůstane zbytek (1),
bude hodnota 1
• pokud nebude zbytek,
bude hodnota 0
• zbytky čteme odspoda
nahoru a zapisujeme
157 : 2 = 78 (1)
78 : 2 = 39 (0)
39 : 2 = 19 (1)
19 : 2 = 9 (1)
9 : 2 = 4 (1)
4 : 2 = 2 (0)
2 : 2 = 1 (0)
1 : 2 = 0 (1)
(157)10 = (10011101)2
27
Číselné soustavy
– Převod dvojkového čísla 10101101010110 dodo desdesíítkovtkovéé
soustavy
• kde je 1 násobíme mocninou 2
• sečteme výsledek
11·26 + 00·25 + 11·24 + 00·23 + 11·22 + 11·21 + 00·20 =
= 11·64 + 00·32 + 11·16 + 00·8 + 11·4 + 11·2 + 00·1 =
= 64 + 0 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0 =
= 64 + 16 + 4 + 2 =
= 86
(1010110)2 = (86)10
28
Číselné soustavy
•• OsmiOsmiččkovkováá (oktalová) soustava
– Zahrnuje číslice 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 a 7
– Primárním číslem je 88 (jeho mocniny)
•• ŠŠestnestnááctkovctkováá (hexadecimální) soustava
– Zahrnuje
• číslice 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
• znaky A, B, C, D, E, F
– 10 = A; 11 = B; 12 = C; 13 = D; 14 = E; 15 = F
– Primárním číslem je 1616 (jeho mocniny)
29
Číselné soustavy
• Převod dec. čísla 157157 dodo
osmiosmiččkovkovéé
157 : 8 = 19 (5)
19 : 8 = 2 (3)
2 : 8 = 0 (2)
(157)10 = (235)8
• Převod dec. čísla 157157 dodo
ššestnestnááctkovctkovéé
157 : 16 = 9 (13 = D)
9 : 16 = 0 (9)
(157)10 = (9D)16
(157)(157)1010 = (10011101)= (10011101)22 = (235)= (235)88 = (9D)= (9D)1616
30
Číselné soustavy
• Přímé převody mezi soustavami
– Je-li základ jedné soustavy mocninou základu
druhé soustavy, můžeme převádět přímo
• dvojková → osmičková
– 8 = 23 - každé tři číslice dvojkového čísla jsou právě jedna
číslice osmičková
• dvojková → šestnáctková
– 16 = 24 - každé čtyři číslice dvojkového čísla jsou právě jedna
číslice šestnáctková
31
Číselné soustavy
• Převod dvojkového čísla
1111010101 na1111010101 na
osmiosmiččkovkovéé
1 111 010 101
1 7 2 5
(1111010101)2 = (1725)8
• Převod dvojkového čísla
1111010101 na1111010101 na
ššestnestnááctkovctkovéé
11 1101 0101
3 D 5
(1111010101)2 = (3D5)16
32
Číselné soustavy
• Sčítání
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0 + přenos 1 do
dalšího bitu
3 0 0 1 1
+6 0 1 1 0
9 1 0 0 1
9 1 0 0 1
+9 1 0 0 1
18 1 0 0 1 0
33
Číselné soustavy
0 0 1 1
+ 0 0 1 1
+ 0 1 0 1
+ 1 0 0 1
+ 1 0 0 1
1 1 1 0 1
0 1 0 1
+ 1 1 0 0
1 0 0 0 1
1 1 0 1
+ 1 1 1 0
1 1 0 1 1
34
Číselné soustavy
• Odčítání
– pomocí tzv. doplňku
• k číslu od kterého chceme
odečítat přičteme číslo
inverzní
• potom vezmeme nejvyšší
jedničku, přesuneme ji,
přičteme a dostaneme
výsledek.
0 1 1 1
- 0 0 1 0
0 1 1 1
+ 1 1 0 1 - inverzní číslo
1 0 1 0 0
+ 1
0 1 0 1
35
Číselné soustavy
1 0 1 0
- 0 1 0 1
1 0 1 0
+ 1 0 1 0 - inverzní číslo
1 0 1 0 0
+ 1
0 1 0 1
1 1 0 1 0
- 0 1 1 0 0
1 1 0 1 0
+ 1 0 0 1 1 – inverz. čís.
1 0 1 1 0 1
+ 1
1 1 1 0
36
Číselné soustavy
• Násobení
– násobí se jako v
desítkové, první řádek s
každou číslicí ve druhém
řádku
– výsledky pak sečteme
0 · 0 = 0
0 · 1 = 0
1 · 0 = 0
1 · 1 = 1
0 1 0 0
· 0 1 1 1
0 1 0 0
+ 0 1 0 0
+ 0 1 0 0
1 1 1 0 0
37
Číselné soustavy
• Dělení
– používá stejný
algoritmus jako v
desítkové
– Postup:
• 110 : 101 = 1, zbytek 10
• sepíšu 0
• 100 : 101 = 0, zbytek 100
• sepíšu 1
• 1001:101=1, zbytek 100
• sepíšu 1
• 1001:101=1, zbytek 100
1 1 1 0 1 1 : 1 0 1 = 1 0 1 1 (1 0 0)
1 0 0
1 0 0 1
1 0 0 1
1 0 0
38
Ztráta kapacity u disků?
• v desítkové soustavě je
– kilo => 1 000 (103), předpona "kk"
– mega => 1 000 000 (106), předpona "MM"
– giga => 1 000 000 000 (10 9), předpona "GG"
39
Ztráta kapacity u disků?
• ve dvojkové soustavě je
– kilo => · 1024
= (210)
• předpona "KK" nebo "KiKi"
– mega => · 1024 · 1024 = 1 048 576
= (220)
• předpona "MM" nebo "MiMi"
– giga => · 1024 · 1024 · 1024 = 1 073 741 824
= (230)
• předpona "GG" nebo "GiGi"
40
Ztráta kapacity u disků?
• Početně se dostáváme na:
– 1 000 000 000 : 1 073 741 824 = 0,93
• Výrobce uvádí kapacitu disků spíše v
desítkových předponách proto je (orientačně):
–– 11 GBGB = 1 000 000 000 B, v PC jako 0,930,93 GiBGiB
–– 2 GB2 GB = 2 000 000 000 B, v PC jako 1,861,86 GiBGiB
–– 4 GB4 GB = 4 000 000 000 B, v PC jako 3,733,73 GiBGiB
–– 8 GB8 GB = 8 000 000 000 B, v PC jako 7,457,45 GiBGiB
41
Ztráta kapacity u disků?
–– 16 GB16 GB = 16 000 000 000 B, v PC jako 14,9014,90 GiBGiB
–– 32 GB32 GB = 32 000 000 000 B, v PC jako 29,8029,80 GiBGiB
–– 250 GB250 GB = 250 000 000 000 B, v PC jako 232,83232,83 GiBGiB
–– 500 GB500 GB = 500 000 000 000 B, v PC jako 465,66465,66 GiBGiB
–– 1 000 GB1 000 GB = 1 TB1 TB = 1 000 000 000 000 B, v PC jako
931,32931,32 GiBGiB
–– 2 000 GB2 000 GB = 2 TB2 TB = 2 000 000 000 000 B, v PC jako
1862,651862,65 GiBGiB
42
Vývoj architektury počítačů
• von Neumannova
– kolem roku 1946
– Počítač má obsahovat
• procesor, řadič,
operační paměť,
vstupní a výstupní
zařízení
– Je základem
současných počítačů.
43
von Neumannovo schéma
• Pět hlavních modulů
– Operační paměť
• zpracovává data a výsledky výpočtu pomocí programů
– ALU Arithmeticlogic Unit (aritmetickologická jednotka)
• provádí veškeré aritmetické výpočty a logické operace
– Řadič
• řídící jednotka, řídí činnost všech částí počítače
– Vstupní zařízení
• zařízení určená pro vstup programu a dat
– Výstupní zařízení
• zařízení určená pro výstup výsledku, které program zpracoval
44
von Neumannovo schéma
Princip činnosti počítače podle von
Neumannova schématu
1. Do operační paměti se pomocí vstupních
zařízení přes ALU umístí program, který bude
provádět výpočet.
2. Stejným způsobem se do operační paměti
umístí data, která bude program zpracovávat
45
von Neumannovo schéma
3. Proběhne vlastní výpočet, jehož jednotlivé
kroky provádí ALU. Tato jednotka je v
průběhu výpočtu spolu s ostatními moduly
řízena řadičem počítače. Mezivýsledky
výpočtu jsou ukládány do operační paměti.
4. Po skončení výpočtu jsou výsledky poslány
přes ALU na výstupní zařízení.
46
Vývoj architektury počítačů
• Harvardská architektura
47
Harvardská architektura
• Základní principy (rozdíly vůči von
Neumannově archit.):
1. paměť programu je oddělena od paměti dat
1. možnost ve stejném okamžiku načítat instrukci a
přistupovat k datové paměti
2. datová a programová paměť mohou mít odlišnou
organizaci
48
Harvardská architektura
2. oddělené sběrnice
3. řízení procesoru je odděleno od řízení
vstupních a výstupních jednotek (nejsou
napojeny přímo na ALU)
• možnost rychlejšího zpracování většího
objemu dat
49
Vývoj architektury počítačů
• Rychlé moderní procesory spojují obě
architektury
• Uvnitř procesoru je použita Harvardská
architektura, kde se paměť cache dělí na
paměť instrukcí a paměť pro data.
• Procesor se „z venku“ chová jako s
architekturou von Neumannovou, protože
načítá data i program z hlavní paměti na
jednou.
50
Vývoj architektury počítačů
•• RISCRISC = Reduced Instruction Set Computer =
počítač s redukovanou instrukční sadou
• Zjistilo se, že 80% výpočtů je prováděno s 20%
dostupných instrukcí
– redukovaná sada instrukcí obsahuje hlavně
jednoduché instrukce
– délka provádění jedné instrukce je jeden cyklus
– délka všech instrukcí je stejná
– využívá se zde techniky řetězení instrukcí
(instruction pipeline)
51
Vývoj architektury počítačů
•• CISCCISC = Complex Instruction Set Computer.
Procesor s velkou sadou procesorových
instrukcí a relativně malým počtem registrů.
– Každá instrukce je obvykle procesorem vykonána
jako několik elementárních akcí a protože je každá
instrukce obvykle tvořena různým počtem těchto
elementárních kroků, trvá tak každá instrukce jiný
počet taktů
– Výhodou je, že instrukce mohou být
komplikované, tzn. že jedna instrukce zajistí určité
komplexní služby
52
Sběrnice
•• FSBFSB (Front Side Bus)
– systémová sběrnice pro komunikaci mezi CPU a
základní deskou
•• SCSISCSI (Small Computer Systems Interface)
– sběrnice pro připojování diskových a jiných
zařízení k počítači (scanner, CD drive, Zip)
– zařízení se připojují na sběrnici (až 16), jedno z
nich musí být řadič
– délka vedení až 25 m, poslední zařízení musí
obsahovat impedanční přizpůsobení (terminátor)
53
Sběrnice
•• PP--ATAATA (Parallel Advanced Technology
Attachment)
– 40-žilový kabel (80-žilový), max. 45cm,
– na každý kanál lze připojit až 2 zařízení
• master – slave
– ATAPI (ATA Packet Interface) – pro CD-ROM, ZIP,
LS-120
54
Sběrnice
– Přenos dat mezi zařízením (HDD, CD-ROM) a
operační pamětí může být realizován dvěma
režimy
• PIO (Processor Input Output) - přenos dat je řízen
procesorem (veškerá data procházejí přes procesor) =>
pomalejší, občas se na něj přepne ve WIN XP DR-ROM
• DMA (Direct Memory Access) – speciální obvod řídí
přenos dat bez účasti procesoru(varianty DMA: Singleword,
Multi-word, Ultra)
55
SběrniceFDD PATA PATA
PATA a SATA SATA
56
Sběrnice
•• SATASATA (Serial Advanced Technology
Attachment)
– přenosová rychlost
• S-ATA I 150 MB/s
• S-ATA II 300 MB/s
– na jednom kabelu jedno zařízení (point-to-point)
– délka kabelu až 1 m, diferenciální přenos signálů,
dva datové páry a 3 vodiče na stínění
57
Sběrnice
•• PCIPCI (Peripheral Component Interconnect)
– od systémové sběrnice (CPU) oddělena north
bridgem
– kmitočet na sběrnici až 33 MHz, případně 66 MHz
• datová sběrnice 32 nebo 64 bitů
• propustnost od 132 MB/s (32 bit, 33 MHz) do 528 MB/s
(64 bit, 66 MHz)
• napájení 5 V/3.3 V
58
Sběrnice
•• AGPAGP (Accelerated Graphics Port)
– vychází z PCI, rychlejší přenos
– vytvořena z důvodu nedostatku datové
propustnosti pro grafické akcelerátory
• optimalizace pro přímý přístup do operační paměti
• režimy 1x – 2x – 4x – 8x (během jednoho taktu hodin,
lze provést více datových přenosů)
• kmitočty 33 MHz a 66 MHz
• v systému obvykle jeden slot, přímo z north bridge
59
Sběrnice
•• PCI ExpressPCI Express
– sériová sběrnice, komunikace v paketech
– zpětně kompatibilní (programově) s PCI
– propustnost v řádu jednotek Gbps na jednu lane
– v čipsetu lze propojit obvykle dvě různá zařízení
60
Sběrnice
61
Sběrnice
62
Konektory
•• PS/2PS/2
– lze připojit myš, klávesnice případně čtečky
čárového kódu
– pro výpočty polohy využívá vlastní obvod, který
sám provádí výpočty a předává již kompletní data,
díky tomu jsou PS/2 „výkonnější“ než USB
63
Konektory
•• USBUSB (Universal Serial Bus)
– lze připojit za chodu PC (jako S-ATA)
– stejnosměrné napájecí napětí 5 V
– proud až 100 mA, maximálně však 500 mA
• někdy přímo ze zdroje počítače a USB zařízení tak může
odebírat i mnohem vyšší proud
– navrženo 1995
– masivní využití od 1998 (Apple iMac)
64
Konektory
– USB 1.0
• Low-Speed s přenosovou rychlostí 1,5 Mb/s
– USB 1.1
• Full-Speed s přenosovou rychlostí rychlostí 12 Mb/s
– USB 2.0
• od 2000
• Hi-Speed s maximální rychlost 480 Mb/s
• zpětná kompatibilita s USB 1.1
65
Konektory
– USB 3.0 (modrý konektor)
• od 2010
• Super-speed s přenosovou rychlostí 5 Gb/s
• 8 vodičů místo původních 4 (datové vodiče jsou již 4)
• zpětně podporuje USB 2.0
• možná nižší spotřebu energie
• Maximální délka kabelu pro USB 1.0, 1.1, 2.0
je 5 metrů, pro USB 3.0 pouze 3 metry
• na USB lze připojit až 127 zařízení
66
Konektory
67
Konektory
•• HDMIHDMI (High-Definition Multimedia Interface)
– bylo vytvořeno k vylepšení DVI pomocí menšího
konektoru s podporou pro přenos zvuku
– Přenos
• videa ve standardní, rozšířené nebo HD kvalitě
• až 8-kanálový digitální zvuk
– přenáší nekomprimovaná video data
– HDMI nedefinuje maximální délku kabelu
• omezením je útlum signálu
• délka závisí na konstrukci a kvalitě materiálu
68
Konektory
• HDMI 1.0
– 2002
• HDMI 1.1
– 2004
• HDMI 1.2
– 2005
– Možnost HDMI konektoru v PC
69
Konektory
• HDMI 1.3
– 2006
– Podporuje možnost automatické zvukové
synchronizace (Audio video sync)
– podporuje TrueHD a DTS-HD, audio formáty
použité v Blu-ray discích a HD DVD
– Dostupnost typu C mini-konektor pro přenosná
zařízení
70
Konektory
• HDMI 1.4
– 2009
– Přidána podpora pro 3D
– Přidán kanál pro Ethernet
– Přidán kanál pro zpětnou komunikaci
– Přidána podpora pro rozlišení 3840x2160 24 Hz /
25 Hz / 30 Hz a 4096x2160 24 Hz
– Konektor D
71
Konektory
HDMI konektory A, C, D (zleva)
72
Přednost HD před klasikou
• Obraz v maximálním rozlišení (HD) je celkově
2× až 5× podrobnější než obraz ve
standardním rozlišení
• Mezery mezi řádky jsou menší nebo
nepostřehnutelné
• Jeho větší podrobnost umožňuje pohodlné
sledování na větších úhlopříčkách
73
Konektory
•• VGAVGA (Video Graphics Array)
– 1987 od IBM
– maximálně 720 horizontálních pixelů
– maximálně 480 řádků
– obnovovací frekvence až 70 Hz
74
Konektory
•• DVIDVI (Digital Visual Interface)
– DVI-D (digital only)
• pouze digitální signál
– DVI-A (analog only)
• pro kompatibilitu s analogovými monitory
– DVI-I (digital & analog)
• digitální i analogový signál
– Není použita žádná komprese
75
Konektory
– Maximální délka DVI kabelů je odvislá od
požadavků na rozlišení přenášeného obrazu (šířku
pásma )
• délka kabelu do 4,5 m bude pracovat pro zobrazení v
rozlišení 1920 x 1200
– speciální kabel - až do 10 m
• do 15 m je možné použít v rozlišení maximálně
1280 x 1024
• Pro větší vzdálenosti je nutno použít zesilovač DVI
signálu, aby se zmírnila degradace signálu. DVI
zesilovače mohou použít i externí napájení z elektrické
sítě.
76
Konektory
•• SS--VIDEOVIDEO (Separate Video)
– pro přenos analogového kompozitního
videosignálu obrazu v rozlišení SD
– na většině běžných analogových a některých
digitálních videozařízeních (televize, videokamery)
– postupně vytlačován digitálními normami/signály
77
Konektory
78
Konektory
•• UTPUTP (Unshielded Twisted Pair)
– kroucená dvoulinka
• zlepšení elektrických vlastností kabelu
• minimalizují se přeslechy mezi páry a snižuje se
interakce mezi dvoulinkou a jejím okolím
– tvořena páry vodičů
• jsou po své délce pravidelným způsobem zkrouceny a
následně jsou do sebe zakrouceny i samy výsledné páry
79
Konektory
80
Vyhledávací techniky na Google.com
• Internetový vyhledávač
– služba, která umožňuje na Internetu najít webové
stránky, které obsahují požadované informace
– uživatel zadává do vyhledávače klíčová slova
– vyhledávač na základě své databáze vypisuje
odkazy, které hledané informace obsahují
• databáze udržována převážně automaticky na rozdíl od
internetových katalogů
– cílem je poskytnout při odpovědi na dotaz co
nejrelevantnější informace
• různá důležitost webových stránek - PageRank
81
Vyhledávací techniky na Google.com
• Jak vyhledávač pracuje?
– automaticky, využívá desítky až statisíce počítačů
– kvalita vyhledávače = jak kvalitní dá odpovědi =>
uživatel najde hledanou informaci na prvních
místech
– měřit kvalitu stránek, které vyhledávač má ve své
databázi (např. PageRank u Google, S-Rank u
Seznamu, JyxoRank u Jyxo)
– majitelé modifikací svých stránek dosáhnout co
nejvyšší pozice ve výstupu vyhledávače (SEO)
82
Vyhledávací techniky na Google.com
– výsledkem = vyhledávač musí své metody
vylepšovat, aby vyhověl čím dál vyšším
požadavkům svých návštěvníků a odstranil
podvodníky
– většina internetových vyhledávačů pracuje ve
třech krocích
• procházení webových stránek
• vytvoření databáze výskytu slov
• indexování
• poskytování odpovědí na dotazy
83
Vyhledávací techniky na Google.com
• Databáze výskytu slov
– data uložena na disk se kategorizují do databází
– v databázi jsou uvedena všechna nalezená slova a
adresy k nim, na kterých se tato slova vyskytují
– protože sekvenční prohledání databáze by trvalo
dlouho, následuje další krok, tzv. indexace
84
Vyhledávací techniky na Google.com
• SEO (anglicky Search Engine Optimization)
– aby se web umístil ve výsledcích vyhledávání co
nejvýše
– SEO techniky se rozlišují na „povolené“ a
„zakázané“
• tzv. Black Hat SEO, které vyhledávače tvrdě postihují
například vyřazením ze svého indexu
– jakékoliv umělé zlepšování umístění ve výsledcích
vyhledávání nežádoucí
85
Vyhledávací techniky na Google.com
• Jako «výraz» lze použít jak jedno slovo, tak i
slovní spojení či větu
– «výraz» - Prosté hledání, najde všechny stránky
které obsahují «výraz», i skloňovaný
•• slunesluneččnníí brýlebrýle
– «výraz» - «výraz2» - Prosté hledání, najde všechny
stránky které obsahují «výraz» i skloňovaný a
současně neobsahují «výraz2»
•• slunesluneččnníí brýlebrýle --relaxrelax - najde sluneční brýle mimo
značky Relax
86
Vyhledávací techniky na Google.com
– Aby Google doplnil chybějící údaje sám stačí
přidat znak hvězdičky (*) do věty či otázky, která
má být doplněna, «výraz» *
•• jaromjaromíírr jjáágrgr vstvstřřelil *elil *
– «výraz» + «výraz2» - Prosté hledání, najde
všechny stránky které obsahují «výraz» i
skloňovaný a současně obsahují «výraz2»
•• slunesluneččnníí brýlebrýle ++relaxrelax - najde sluneční brýle vč. značky
Relax (tento způsob se již spíše nepoužívá)
87
Vyhledávací techniky na Google.com
– "«výraz»" – Google najde přesně «výraz» jak je
mezi uvozovkami (i s chybami)
•• "slune"sluneččnníí brýle"brýle"
– «výraz» site:cz - hledání «výraz» pouze na českých
stránkách
•• relaxrelax sitesite::czcz
– «výraz» site:auto.cz - hledání «výraz» pouze na
stránkách které mají ve své adrese auto.cz
•• relaxrelax sitesite:www.:www.maniashopmaniashop..czcz - hledá brýle Relax na
webu www.maniashop.cz
88
Vyhledávací techniky na Google.com
– define:«výraz» - Hledá definici «výraz» ve slovníku
•• definedefine:hmotnost:hmotnost
– link:«výraz» - Hledání odkazu na «výraz»
•• linklink:www.:www.munimuni..czcz - vypíše seznam všech webů které
odkazují na www.muni.cz
– «výraz» filetype:pdf - hledání dokumentů s
názvem «výraz».doc
•• navodnavod filetypefiletype:pdf:pdf - hledá soubor navod.pdf
– 34.6 EUR in CZK - pro převod měn
•• 34.6 EUR in CZK34.6 EUR in CZK - převede € na Kč
89
Vyhledávací techniky na Google.com
– «výraz» «dolní_mez»..«horní_mez» - hledá
«výraz» v rozsahu hodnot od «dolní_mez» do
«horní_mez»
•• lylyžže za 10000..15000e za 10000..15000 - hledá lyže v cenové relaci 10 000
až 15 000 Kč
– «výraz1» v «výraz2» - převod jednotek
•• 10.5 m v palc10.5 m v palcííchch - převede jednotky metry na palce
90
Vyhledávací techniky na Google.com
– počítání
•• ((12((12--2)*8) = (122)*8) = (12 -- 2) * 8 = 802) * 8 = 80
•• log 100 = 10log 100 = 10
•• lnln 1000 = 6,907755281000 = 6,90775528
•• pipi = 3,1415= 3,1415
•• e = 2,71828183e = 2,71828183
•• sin (sin (pipi/2) = 1/2) = 1
•• 5! = 1205! = 120
•• 3^43^4 = 81= 81 nebo lze alternativně 3**43**4
91
Vyhledávací techniky na Google.com
–– 27^(1/3) = 327^(1/3) = 3 nebo lze alternativně 27**(1/3)27**(1/3)
•• 4th root of 164th root of 16 – čtvrtá odmocnina z 16
•• cube root of 109cube root of 109 – třetí odmocnina ze 109
•• square root of 42square root of 42 – druhá odmocnina ze 42
•• sqrt(42)sqrt(42) – druhá odmocnina ze 42
–– 15 mod 915 mod 9 nebo 15 % 915 % 9 = 6= 6 – modulo (zbytek po
dělení)
92
Google Bombs
• Princip objevil Adam Mathes v dubnu 2001
• V roce 2007 Google vývojáři přijali opatření
• Zneužití vyhledávače, aby vracel na dotaz jiné
výsledky než je žádoucí
– web která obsah dotazu neobsahuje, ale útočník
na ni tak odkazuje
• Obvykle s humorným nebo politicko úmyslem
• Jsou spíše krátkodobé
93
Google Bombs
• Jak se to dá udělat?
– Googlu zajímá nejen k obsah stránek, ale i text
který na ně odkazuje = jak se o webu píše na
jiných webech
– Pokud mnoho stránek (20 až 30 = použitím blogů)
obsahuje odkaz na web s urážlivým textem (např.
„děd Vševěd“) vrátí Google mezi výsledky i cílovou
stránku
– Je-li odkazů mnoho, cílová stránka vyjde na první
místa ve výsledcích
94
Google Bombs
• Výsledky hledání pak lze interpretovat takto:
– „Google se domnGoogle se domníívváá,, žže web pojedne web pojednáávváá o do děědovidovi
VVšševevěědovidovi“
• Správnější je ale:
– „Mnoho strMnoho stráánek uvnek uvááddíí,, žže tato stre tato stráánkanka
pojednpojednáávváá o do děědovi Vdovi Všševevěědovidovi“
95
Nástroje Google.com
• Vyhledávání
• Překladač
• Počasí (např.: počasí Brno)
• G-Mail *
• G-Docs *
• G-Calendar *
• Google Knihy (books.google.com)
– Vyhledávání knih
– Vyhledávání časopisů
96
Nástroje Google.com
• Počítání
• YouTube
97
xxx-bit-ové operační systémy
• První 32bit CPU vznikl v polovině 80. let 20.
století (Intel 80386)
– Ještě Windows Millenium z roku 2000 je z části
16bit
• Prvním 64bit CPU kompatibilním s instrukční
sadou x86 byl Athlon 64 (od AMD, rok 2000)
• První Win na 64bit byla XP (bez CZE lokace)
• Následovala Win VISTA a 7
98
xxx-bit-ové operační systémy
• Použití 32bit OS na 64bit CPU = vyhozené
peníze za CPU
– Ochuzujeme se o
• zrychlení aplikací, které jsou pro 64bit navrhnuty
• bezpečnost aplikací – lepší stabilita
• Některé 32bit programy nelze v 64bit OS
spustit vůbec
– Při 64bit je nižší podpora na drivery periferií
99
xxx-bit-ové operační systémy
• Pokud bude na 64bit CPU používat 32bit OS,
PC ztratí až cca 20 % výkonu
– CPU bude mít
• nižší frekvenci
• větší chybovost při komunikaci s grafikou => hráči her si
užijí 64bit procesor jedině s 64bit Win
100
xxx-bit-ové operační systémy
• 32bit OS nedokáže adresovat více jak 4 GB-
RAM
• 64bit OS „uadresuje“ operační paměť až 16 EB
[exa bajty]
• v 64bit OS již nejsou přímo podporovány 8bit
a 16bit programy
– vyjma WIN 7 Pro a SW pro emulaci WIN XP Mode
101
xxx-bit-ové operační systémy
• Jakou velkou RAM uadresuje OS:
– 16bit (Intel 80286 – adresace přes adresaci)
• 216 = 65 536 B = 6464 kBkB
– 32bit (Intel 80386 a výše)
• 232 = 4 294 967 296 B =
4 194 304 kB =
4 096 MB =
4 GB4 GB
102
xxx-bit-ové operační systémy
– 64bit
• 264 = 18 446 744 073 709 551 616 B =
18 014 398 509 481 984 kB =
17 592 186 044 416 MB =
17 179 869 184 GB =
16 777 216 TB =
16 384 PB =
16 EB16 EB
103
xxx-bit-ové operační systémy
• V systému můžeme objevit dvě verze
programu
– Např.: Internet Explorer 7 je jak v 32bit tak 64bit
• Proč?
– 64bit SW potřebuje 64bit doplňky
– Flash je 32bitový
• Programy pracující s obrovským množstvím
dat v paměti na tom budou lépe v 64bit OS
lépe
104
xxx-bit-ové operační systémy
• OS není rozhodujícím prvkem pro výkon PC
• Samotné bit-y určuje CPU
• OS funguje, pouze pokud má operační systém
stejný počet BITů, nebo menší než CPU
– CPU s 64bit jádrem bude kompatibilní s 64bit a
32bit OS
– CPU s 32bit jádrem nefunguje s 64bit OS
105
Přenosová rychlost sítí
• Ethernet
– v původní verzi používal rychlost 10Mbit/s10Mbit/s
– K přenosu využíval buďto koaxiální kabel, nebo
nověji tzv. TWIST – tedy kroucený (twistovaný)
kabel, který má 4 páry neboli 8 vodičů
– Na tomto kabelu pracuje i novější varianta
FASTFAST EthernetEthernet, který běží na rychlosti 100100 MbitMbit/s/s
a konečně GigaGiga EthernetEthernet – 1 0001 000 MbitMbit/s/s
– starý 10 Mbit Ethernet, ale i následovníci, se dá
běžně využívat na cca 60 % – 80 %
• Pak nám přenosová rychlost klesne na 6 – 8 Mbit/s
106
Přenosová rychlost sítí
• Proč je rychlost snížena na 60 % – 80 %?
– Po síti přenášíme např. soubor 20 MB (80 %)
• ve skutečnosti po síti posíláme větší počet dat, cca 25 MB (100 %)
– v 5 MB navíc (20 % z 25 MB) jsou informace o souboru, kontrolní
součty, životnost jednotlivých paketů
• když je síť se šířkou pásma 100 Mbit (připojení 100 Mbit/s)
– tak v 80 % běží přenos souboru 20 MB
– ve zbytku, 20 %, přenos doplňujících dat, o kterých uživatel již neví
– celé pásmo (kapacita sítě) je ale využité
– Kolísání rychlosti (stahování) ovlivňuje mnoho faktorů:
• omezení rychlosti od odesílatele
• cíl dostává poškozené pakety => nevychází kontrolní součty =>
nechává si posílat pakety znovu
107
Přenosová rychlost sítí
Př.1 : přenáším film 1,3 GB z PC do PC pomocí
FastFast EthernetuEthernetu (100 Mbit/s), jak dlouho to
potrvá?
Předpoklad prostupnosti sítě je 60 %
1) 1,3 GB = 1 331,2 MB = 10 649,6 Mb
2) reálná přenos. rychlost = 60 Mbit/s
3) t = 10 649,6 : 60 = 177,5 s = 2,9 min
108
Přenosová rychlost sítí
Př.2 : přenáším film 1,3 GB z PC do PC pomocí
WifiWifi standardu nn (300 Mbit/s), jak dlouho to
potrvá?
Předpoklad prostupnosti sítě je 60 %
1) 1,3 GB = 1 331,2 MB = 10 649,6 Mb
2) reálná přenos. rychlost = 180 Mb/s
3) t = 10 649,6 : 180 = 21 s
109
Přenosová rychlost sítí
Př.3 : přenáším film 1,3 GB z PC do PC pomocí
internetu (1212 MbitMbit/s bez agregace/s bez agregace), jak
dlouho to potrvá?
Předpoklad prostupnosti sítě je 80 %
1) 1,3 GB = 1 331,2 MB = 10 649,6 Mb
2) reálná přenos. rychlost = 9,6 Mb/s = 1,2 MB/s
3) t = 10 649,6 : 9,6 = 1109 s = 18 min
110
Přenosová rychlost sítí
Př.4 : přenáším film 1,3 GB z PC do PC pomocí
internetu (1212 MbitMbit/s s agregac/s s agregacíí 1:101:10), jak
dlouho to potrvá?
Předpoklad prostupnosti sítě je 80 %
1) 1,3 GB = 1 331,2 MB = 10 649,6 Mb
2) reálná přenos. rychlost = 9,6 Mbit/s =
= 0,96 Mbit/s
3) t = 10 649,6 : 0,96 = 11 093 s = 185 min
111
Čárové kódy
• prostředek pro automatizovaný sběr dat
• Je tvořen černo-tiskem
– vytištěnými pruhy definované šířky
– mozaikou černých a bílých míst
– čtení pomocí technických prostředků - čteček (pro
jednorozměrné kódy) či skenerů (pro jedno- i
dvourozměrné kódy)
• Patent na čárový kód byl poprvé udělen v roce
1949
112
Čárové kódy
•• EANEAN (European Article Number)
– Každý čárový kód je tvořen sekvencí čar a mezer s
definovanou šířkou
– Ty jsou při čtení transformovány podle své sytosti
na posloupnost elektrických impulsů
– Nositelem informace je nejenom tištěná čára, ale i
mezera mezi jednotlivými dílčími čarami
– Krajní skupiny čar slouží jako synchronizační pro
čtecí zařízení, které podle nich generuje signál
Start/Stop
113
Čárové kódy
– Technická specifikace pak vyžaduje ochranné
světlé pásmo bez potisku před a za
synchronizačními čarami
– Nejčastější EAN kód a pravděpodobně nejčastější
čárový kód vůbec je EAN-13
• upravená podoba tohoto kódu umí uchovávat ISBN
kódy knih nebo ISSN kódy časopisů a jiných periodik
114
Čárové kódy
– V EAN-13 jednotlivé symboly kódují 13 čísel, které
jsou rozděleny do čtyř částí:
• Systémová číslice, první dvě nebo tři číslice, obvykle
identifikují zemi, kde je zaregistrovaný výrobce (nemusí
označovat zemi původu výrobku)
– V případě, že EAN-13 vznikl konverzí z ISBN nebo ISSN kódu,
systémový kód je 978 nebo 979 v případě ISBN nebo 977 v
případě ISSN.
• Kód výrobce, skládající se ze čtyř nebo pěti číslic v
závislosti na systémovém kódu.
115
Čárové kódy
• Kód výrobku, skládající se z pěti číslic
• Kontrolní číslice - je dopočítána pomocí funkce modulo
10 (jedná se tedy o tzv. samodetekující kód)
116
Čárové kódy
– Ověření pravosti EAN kódu
• Postup výpočtu, kód 85930263414078593026341407
• Sečtu číslice na lichých pozicích
– (8+9+0+6+4+4)=31
• Přičtu součet číslic na sudých pozicích vynásobený
třemi
– ((5+3+2+3+1+0)*3=42)
• Tento součet zaokrouhlíme na desítky nahoru
– (31+42=73) => 80
• Kontrolní číslici získám odečtením
– 80-73 = 7
117
Čárové kódy
• Pozná se z čárového kódu země původu? Údajně je
859 ČR. Dotaz z vysílání ČRo?
– Ano, původ země se z čárového kódu skutečně pozná,
většinou jde o první tři (výjimečně první dvě) čísla na kódu
• ČR má skutečně kód 859
– to znamená, že výrobky zvýrobky z ČČeskeskéé republiky majrepubliky majíí
ččáárový krový kóód zad začčíínajnajííccíí 88
118
Čárové kódy
119
Čárové kódy
•• QRQR CodeCode
– dvojrozměrného kódu, zapisovaného do čtverce
• ve třech vrcholech poziční značky ve formě
soustředných čtyřúhelníků
– ve čtvrtém vrcholu značku ve tvaru menšího čtyřúhelníku a ve
spojnicích mezi těmito hraničními čtyřúhelníky úsečky tvořené
střídavě bodem a mezerou
– U menší verze micro QR některé tyto prvky chybí a
je schopna zaznamenat menší objem dat.
120
Čárové kódy
– Velmi výhodně kóduje japonská (a obecně některá
asijská) znaková písma, proto je v těchto zemích
oblíbený
– Má vyspělý mechanizmus kontroly chyb, který
dokáže obnovit až 30 % dat
– Patentová práva nejsou vykonávána = je volně
šířitelný a lze jej volně používat
121
Čárové kódy
– QR Code má 40 tzv. verzí, které jsou určeny
velikostí samotného kódu v bodech
• Kód nejmenší verze 1 má velikost 21 × 21 bodů
• Každá následující verze je 4 body širší a vyšší
• Poslední (verze 40) má tedy velikost 177 × 177 bodů
– Výpočet přenositelnosti informací
• QR code verze v
– o délce strany n = 17 + 4 · v
– může data zaznamenat do n² – 193 – 2 · (n – 16) bodů
122
Čárové kódy
– Bývá uveden v novinách, nebo na turistických
značkách
• často jako různé hry, které se hrají pomocí fotoaparítu
a nainstalované aplikace v mobilu
– QR čtečka Seznam.cz
– Disney qr kódy v metru (Japonsko)
– McDonalds – složení jídla u McDonalds máte v mobilu
– QR kódy ve videoklipu Pet Shop Boys – Integral (qr code in the
music)
– Mall.cz otevřel QR obchod. Je nalepený na zdech metra (z
Mobilmania.cz)
123
Čárové kódy
124
Čárové kódy
•• DataData MatrixMatrix
– dvojrozměrný čárový kód, který umí zakódovat
celou ASCII tabulku znaků
– Je čtvercový s velikostmi od 8 × 8 po 144 × 144
bodů
– Pro větší vstupní data se dělí na menší části, z
nichž každý obsahuje tzv. „tichou zónu“ (levý a
dolní černý okraj), která nenese žádné informace
125
Čárové kódy
– Užívá se v některých průmyslových úsecích:
• jsou jimi označována sériová čísla některých
počítačových komponent
• Nokia - samotný přístroj, baterie
• Bosch takto označuje čerpadla
• KB - na výpisech z účtů
126
Čárové kódy
127
Myš
• Vstupní polohovací zařízení PC
• Kuličková (mechanická) myš
– Nejstarší princip
• Kulička se pohybem odvaluje a přenáší pohyby na dva
hřídele
– vertikální a horizontální
• Pohyb je elektrickými dotykovými senzory přenášen
jako elektrický signál do PC ke zpracování programem
128
Myš
– Novější princip je optomechanická
myš
• využívá infra senzory
• na osách je děrovaný disk,
který propouští světlo z
IRDA diod
• Pak je již princip shodný s
předchozím tipem
– Vždy dochází ke
kontaktu myši (kuličky) s
podložkou na stole
• prachové částice a
nečistoty se přenáší na
válečky a tím se myš stává
nepřesnou
129
Myš
• Optické myši
– lze použít na takřka jakémkoli povrchu (kromě
zrcadla)
– mnohem přesnější, pohyb ja snadnější, je lehčí
(myš)
– V myši je umístěn optický snímač povrchu
• nejčastěji červená LED dioda
– nejlevnější a nejpřesnější, nejsou vyloučeny ani jiné barvy
– snímač o rozlišení i 1 600 DPI
» kolik pixelů se vejde do délky jednoho palce, 1“ = 2,54 cm
130
Myš
• laserové diody
– zvýšenou přesnost
– fungují na různých površích (již i na zrcadle)
– snímač o rozlišení i 2 500 DPI
– vyšší energetické nároky a vyšší cena laserové diody
– optická myš povrch snímá rychlostí 1 000 až
6 000-krát za sekundu
– data zpracovává chip zabudovaný přímo v myši
– výsledky posílá do PC
• Hygiena zařízení
131
Klávesnice
• Vstupní zařízení PC
• Logické rozdělení částí klávesnice
– alfanumerická část
– numerická část
– funkční klávesy
– ovládací klávesy pro ovládání kurzoru
– další nestandardní klávesy
• internetový prohlížeč, poštovní program, …
132
Klávesnice
• Jak funguje klávesnice
– každá klávesa má přiřazen jakýsi druh kódu
(SCAN)
– po stisku klávesy jde signál s daným kódem do PC
(čipu na MB), kde jej obslužný program převede
do ASCII kódu a uloží do vyrovnávací paměti.
– SCAN kód nerozlišuje malá velká písmena
• obslužný program zkoumá zda byla nebo nebyla
stisknuta i klávesnice Shift (nebo CAPS lock)
• omezená kapacita vyrovnávací paměti, tj. stiskneme-li
více tlačítek a PC je nestačí zpracovat - pípne
133
Klávesnice
• Rozpoznávání stisku kláves
– Dnes je dominující mechanické rozpoznávání
• Membránové
– pod klávesami jsou tři spojené fólie
– 1. a 3. fólie obsahují vodivé cesty, jsou odděleny 2. fólií
– klávesa dopadající na 1. fólii spojit s 3. folií a uzavře el. obvod.
– Další jsou mechanické
• přímé spojení elektrického obvodu a tzv. kapacitní
vazba, kde se měří kapacita na speciální vrstvě kovu
• v praxi vzhledem k vysoké cenové náročnosti nepoužívá
134
Klávesnice
135
Skener (scanner)
• Vstupní zařízení PC
• Slouží k digitalizaci obrazu z předlohy do PC
• Snímání barev – světla RGB
• Tipy
– Stolní (flatbed)
• s odklopným víkem na horní straně
– předloha se položí na sklo a vše ostatní obstará skener
• průběžný skener
– Ruční (hand-held)
• uživatel konstantní rychlostí „pojíždí“ na snímané
předloze
136
Skener (scanner)
– Bubnové (drum)
• předloha nalepena na rotujícím válci, je snímána
paprskem
• vysoká cena
• pro snímání velmi velkých předloh
• Barevná hloubka
– množství odstínů barev, které je schopen skener
nasnímat
– počet bitbitůů vyčleněných pro uložení barevné
informace o jednom pixelu
137
Skener (scanner)
– 24-bit snímáním dosáhneme (8 bitů na kanál)
• 224 = 16 777 215 + 1 barev
– 30-bit snímáním dosáhneme (10 bitů na kanál)
• 230 = 1 073 741 823 + 1 barev
– 36-bit snímáním dosáhneme (12 bitů na kanál)
• 236 = 68 719 476 735 + 1 barev
– 48-bit snímáním dosáhneme (16 bitů na kanál)
• 248 = 281 474 976 710 655 + 1 barev
138
Skener (scanner)
– grafické karty a monitory zobrazují maximálně
16,7 milionů barev, tiskárny méně
– lidské oko rozezná kolem 1 000 000 odstínů barev
– většina grafických programů pracuje maximálně s
24-bitovými výjimečně 30-bitovými barvami
139
Skener (scanner)
• Snímání
– Osvětlíme předlohu (zářivkou všech barev, nebo
LED diodami)
• Světlá plocha odráží více světla, tmavá méně
• Odražené světlo se soustavou zrcadel soustředí na
detektory CCD (také ve fotoaparátech a
videokamerách) nebo CIS
– přeměňující světlo na elektrický proud, jehož intenzita
odpovídá množství odraženého světla
140
Skener (scanner)
– CCD
» skládá se z tisíců světlo-citlivých buněk (pixelů)
» je prvek menší než šířka snímané stránky, proto se od
předlohy odrážené světlo na něj musí směřovat pomocí
optiky
– CIS
» v sobě zahrnuje jak světelný zdroj (LED diody) i snímací
body
» šířka odpovídá šířce snímané stránky, není proto třeba
žádná další optika
141
Skener (scanner)
• Rozlišení obrazu
– obvykle v DPI (DDots PPer IInch)
– jemnost snímacího rastru a s tím spojená datová
velikost naskenovaného obrázku
– hardwarové (ovlivněné vlastní optickou sestavou a
snímačem)
– softwarové (ovlivněné ovladačem)
• „vždy“ vyšší (zpravidla dvojnásobně)
• používaná rozlišení se pohybují mezi 1 200 a 5 900 DPI
142
Skener (scanner)
– Pro snímání knihy do PC postačí 300 DPI
– FAX – 200 DPI
– naskenované obrázky se uloží jako bitmapový
soubor v daném barevném režimu
143
Skener (scanner)
• Například:
1) hodnota rozlišení je 300 DPI
• pak jeden palec (na šířku, i na výšku) předlohy je
rozložen na 300 bodů a stejným způsobem je vložen do
PC
• Jeden čtvereční palec je pak rozložen do 300 x 300,
tedy 90 000 bodů
2) hodnota rozlišení je 700 DPI
• Jeden čtvereční palec je pak rozložen do 700 x 700,
tedy 490 000 bodů
144
Skener (scanner)
• Jakou velikost v centimetrech bude mít
obrázek, jehož velikost je 3264 x 24483264 x 2448 pixelpixelůů,
jestliže se vytiskne:
a) na tiskárně s rozlišením 600 DPI
b) na tiskárně s rozlišením 1 200 DPI
A kolika MegaPixelovým fotoaparátem byla asi
vyfocena?
3264 x 2448 pixelů => 7 990 272 pix => 8 MP8 MP
145
Skener (scanner)
a) 600 DPI600 DPI => na palec se vytiskne 600 bodů
– bude mít tedy rozměry:
3264 x 2448 pixelů
= 5,44“ x 4,08“
600 600 DPI
5,44“ x 4,08“ = (5,44 · 2,54) x (4,08 · 2,54) =
= 13,8 x 10,4 cm
je přibližně 13,8 x 10,4 cm13,8 x 10,4 cm
146
Skener (scanner)
b) 1 200 DPI1 200 DPI => na palec se vytiskne 1 200 bodů
– bude mít tedy rozměry:
3264 x 2448 pixelů
= 2,72“ x 2,04“
1200 1200 DPI
2,72“ x 2,04“ = (2,72 · 2,54) x (2,72 · 2,54) =
= 6,9 x 5,2 cm
je přibližně 6,9 x 5,2 cm6,9 x 5,2 cm
147
Tiskárny
• Připojení tiskáren k PC
– Paralelní port (LPT)
– Sériový port (COM)
– USB port
– Síťové připojení (LAN, Wi-Fi)
148
Tiskárny
• výstupní zařízení počítače
• požadavky na tiskárnu
– rychlost tisku
– hlučnost
– kvalita tisku
– rozlišení - DPI (Dots Per Inches)
• počet bodů vytištěných tiskárnou v úseku dlouhém
jeden palec (asi 2,54 cm)
149
Tiskárny
• Pro tisk - poslat tiskárně data v takové formě,
aby je byla schopna rozpoznat
– vlastní „jazyk tiskárny“ (PCL - Printer Control
Language, HPL) => z PDF někdy dávat „Tisknout
jako obrázek“
150
Tiskárny
• Úderové
– Typové
• obdoba psacího stroje => mají typové kolečko s
písmeny
• není schopen tisknout grafiku
• pomalé
151
Tiskárny
– Jehličkové
• 8, 9, 24 a více jehliček
– průměr jehličky kolem 0,2 až 0,3 mm
– jehličky pomocí elektromagnetů vystřelovány vpřed, z barvící
pásky přenášejí na papír jednotlivé body
• tisk na vícevrstvý propisovací „traktorový papír“
(nekonečný papír s perforovanými okraji)
• nízká cena tisku a provozu
• pomalé, hlučné, nízká kvalitu tisku (do 24 jehel)
152
Tiskárny
• Bezúderové
– Termotisk
• používají k tisku termopapíru (citlivý na teplo)
• jemné statické jehličky se zahřívají a pod ně najede
papír
– v místě kontaktu s papírem způsobují jeho zabarvení
• používá se u parkovacích automatů, faxy, pokladní
systémy
• rychlé, levné
• pozor na uchování dokladů – mimo zdroje tepla a
slunečního záření
153
Tiskárny
154
Tiskárny
– Inkoustová
• tisková hlavice (pohybuje se v podélném směru nad
papírem)
– patrona obsahující inkoust
– hlava, která inkoust přenáší na papír
• vypuzení inkoustu na papír
– Termální
» inkoust je zahříván v trysce (na 400 °C) topným odporem
(3 až 5 ms) a po přivedení do varu vystříkne bublinka
(rychlostí kolem 40 km/h)
» Proces lze opakovat cca 3 000/s
155
Tiskárny
– Piezoelektrická
» piezoelektrické trubičky nebo destičky, přivedením
proudu na prvek dojde k změně rozměrů => způsobuje
vystříknutí inkoustu z trysky
• velikost kapky – typicky jednotky pikolitrů (1–10 pl)
• počet trysek – desítky pro jednu barvu
• kvalitní a rychlý tisk
– pozor na vodu
• vyšší provozní náklady (tiskový inkoust)
156
Tiskárny
Piezoelektrické tryskové tiskárny Bublinkové tiskárny
157
Tiskárny
– Laserová
• selenový válec (fotocitlivý, polovodivý), který se
laserem nabije
– buben má kladný náboj
– během otáčení bubnu se laserový paprsek pohybuje po jeho
povrchu
– bod, na který paprsek svítí, ztrácí svůj náboj
– válec mění při osvícení odpor z 300 Ω při osvícení na cca 3–5
MΩ, pokud není osvícen
• při otáčení válce se na něm v místech nabití uchytí
toner
• když se válec dotkne papíru, toner se dostane na papír
(ten má opačný náboj)
158
Tiskárny
• toner je poté do papíru zapečen rozehřátým válcem
(zažehlen teplem cca 180 °C a tlakem)
– proto je papír po vytištění teplý
• tisk ostrý, kontrastní, stálý a přesný
• vyšší pořizovací náklady (tiskový toner)
• nižší provozní náklady
159
Tiskárny
160
Tiskárny
– Plotter
• velko-formátové, až do velikosti A0
• Základní jednotkou plotteru je pero
– je uchyceno v ramenu
– rameno s perem se pohybuje v osách x a y
– přesnost desetiny milimetru
161
Tiskárny
• Barevný tisk
– CMY(K)
• azurová (CCyan)
• purpurová (MMagenta)
• žlutá (YYellow)
• černá (blacKK)
162
Tiskárny
0,2 - 0,4 Kč
300, 600,
1200,…DPI
4-32
str./min
Laserová
0,8 - 1 Kč
360, 720,…
DPI
1-6 str./minInkoustová
nízkámalá1-4 str./minJehličková
Cena za
stránku
Kvalita tisku
Rychlost
tisku
Typ tiskárny
163
Audio
• Reproduktory
– výstupní zařízení počítače
– převádí výstupní analogový signál PC, pomocí
elektromagnetické indukce, na kmity vzduchu tak,
aby byl slyšitelný
• Mikrofon
– vstupní zařízení počítače
– akustické kmity rozechvívají membránu nebo
piezo-člen, ten svojí deformací vytváří elektrický
proud
164
CD-ROM
•• CDCD--ROMROM (CCompact DDisc RRead OOnly MMemory)
• polykarbonátový povrch CD je potažen tenkou
hliníkovou vrstvou způsobující stříbřitý záblesk
• na CD se nachází drobounké důlky (PITy),
které jsou velké pouhých několik tisícin
milimetru.
• ty tvoří jako u gramofonové desky spirálu od
středu k okrajům CD
165
CD-ROM
• snímání prováděno bezdotykově – laserovým
paprskem => vysoká odolnost proti
mechanickému opotřebení
• Data jsou zapisována do spirály na CD a DVD,
od středu
– CD má 22 188 závitů, celková délka stopy je
5,77 km
– DVD má 49 324 závitů, celková délka stopy je
11,84 km
166
CD-ROM
•• ČČtenteníí CDCD--ROMROM
– Laserová dioda vyšle k CD paprsek
– Pokud paprsek narazí na kompaktním disku na
hladkou vrstvu (LAND)
• odrazí se zpět k fotodiodě, která vracející se světlo
zaznamená a přemění na elektrické napětí
– Pokud paprsek narazí na důlek (PIT)
• paprsek bude odražen jiným směrem než na fotodiodu,
ta žádný signál nezaznamená
167
CD-ROM
•• NosiNosiččem informace zde nenem informace zde neníí stav paprsku, alestav paprsku, ale
jeho zmjeho změěna!na!
• Normální stav je stálá změna mezi rovnou
ploškou(LANDem) a prohlubní (PITem)
– teprve odchylka od tohoto stavu vrací logickou 1
– logická 1 je nepravidelnost v režimu změn
168
CD-ROM
• CD je rozdělena na úseky – sektory
• Jeden sektor se nazývá velký rámec
(Large Frame) a obsahuje 98 malých
rámců (Smalt Frames)
– Malý rámec je nejmenší skupinou bytů
– Protože jsou sektory spirálovitě řetězeny,
nemusí být jejich počet předem určen – může
se měnit podle kapacity
– U hudebních CD představuje jednotlivý sektor
asi jednu pětasedmdesátinu sekundy
169
CD-ROM
– Pokud není možné sektor kvůli nečistotám
přečíst, kontroluje přehrávač sousední bloky a
elektronika vypočítá nejpravděpodobnější
hodnoty
• Z tohoto důvodu hraje hudební CD, i když je mírně
poškrábáno – při větším poškození může budit
dojem, že špatně zní
• U datových CD si mechanika žádná data dopočítat
nemůže, protože korektně lze pracovat pouze s
reálnými daty (počítač si nemůže něco sám
vymyslet)
170
CD-ROM
• Délka celé spirály je zhruba 6 km
• Přenosová rychlost
– u optických mechanik násobek základní čtecí
rychlosti 150 kB/s
• například „36“ většinou uvedeno jako maximmaximáálnlníí
– 150 kB/s x 36 = 5 400 kB/s = 5,27 MB/s
171
Harddisk
• hlavní záznamové médium uvnitř PC
• data uložená na harddisku nejsou proudově
závislá
• dosahují až 7 200 otáček/min
• složen z několika kotoučů, které jsou umístěny
nad sebou
172
Harddisk
• Geometrie pevných disků
– kotouč disku (plotnaplotna) je logicky rozdělený na
stopystopy a sektorysektory
• stopy jsou soustředné kružnice na disku
– stopy jsou rozděleny příčně na sektory
– každá stopa i sektor jsou očíslovány
– Množina všech stop na všech discích se stejným
číslem se označuje jako válec (cylindercylinder)
173
Harddisk
174
Harddisk
• mezi kotouči jsou po obou stranách
elektromagnetické hlavičky, které slouží pro
záznam a čtení dat
– jsou umístěny na rameni, které se spolu s
hlavičkou pohybuje
– hlavička se kotouče nesmí dotknout
• je umístěna pouze několik mikrometrů nad samotným
povrchem disku
• Zápis a čtení dat je realizováno pomocí změny
magnetického pole v daném místě plotny
175
Harddisk
•• MasterMaster BootBoot RecordRecord (MBR)(MBR)
– uložena v nulté stopě, je základem logické
struktury disku, má dvě části
• zaváděcí systém = bootboot recordrecord - obsahuje krátký
program (utilitu), jehož úkolem je nalezení tabulkytabulky
oblastoblastíí a najít oblast, ze kterze kteréé se nase naččte operate operaččnníí systsystéémm
• tabulka oblastí = partitionpartition tabletable - dělí disk na oblasti
Každý z oddílů je reprezentován svým logickým jménem
(hda, C, D)
176
Harddisk
• Souborové systémy
–– FATFAT (FFile AAllocation TTable)
• alokační jednotka nebo-li cluster
– menší cluster -> výhoda pro malé soubory, nevýhoda pro
velké soubory
– vetší cluster -> nevýhoda pro male soubory, výhoda pro velké
soubory
• je uložena dvakrát v nulté stopě
• různé typy: FAT8, FAT12 (u disket), FAT16, FAT32 (win
95, win 98)
• Jsou tam uloženy informace o tom, kde co leží a kde má
své části
177
Harddisk
• soubory se ukládají po skocích ve velikosti příslušné
alokační jednotky
• FAT32
– 32bitové adresy clusterů
– číslo alokační jednotky využívá 28 bitů (4 bity maskovány)
– zvýšen limit velikosti diskového oddílu na 8 TB pro 32 kB
cluster (228 × 32 kB) - 228 je počet clusterů
268 435 456 × 32 = 8 589 934 592 kB = 8 388 608 MB
= 8 192 GB = 8 TB
a velikost souborů na 4 GB (přesně 232 - 1 bajtů)
4 294 967 296 - 1 B = 4 194 304 kB = 4096 MB = 4 GB
178
Harddisk
–– NTFSNTFS (NNew TTechnology FFile SSystem)
• od Windows NT
• MFT (Master File Table)
– jádro systému NTFS
– soubor logicky rozdělen tak, že pro každou složku je vyřazen
jeden řádek, v případě velkého souboru více řádků
– velikost clusterů je menší než u FAT32
– obsahuje kompresi dat
– lze nastavit oprávnění pro složky a soubory
– obsahuje šifrovací systém
179
Harddisk
• Správa dat na disku
– formátování - vytvoření nové logické struktury
disku
– fragmentace souboru - nežádoucí jev, vzniká v
důsledku mazání souborů, odinstalování...
• Fragmentovaný soubor je zapsán ve více cylindrech,
neležících bezprostředně za sebou => zpomalení PC
– defragmentace - proces, který spojuje nesouvislé
bloky souborů
180
Paměti
•• RAMRAM (RRandom AAccess MMemory)
–– operaoperaččnníí pampaměťěť
– paměť s přímým přístupem
– velmi rychlá
– ztratí svůj obsah po přerušení dodávky napájení
– skládá se z matice mnoha paměťových buněk
tvořených kondenzátory
181
Monitory
• výstupní zobrazovací zařízení
• velikost úhlopříčky
–– 1515", 1717", 1919", 2020" … 2424", 2727", 3030",
32" (82 cm), 37" (94 cm), 40" (101 cm),
42" (107 cm), 46" (117 cm), 47" (120 cm)
• rozteč bodů
– Vzdálenost dvou nejbližších luminiscenčních bodů,
– kolem 0,3 mm
182
Monitory
• obrazová frekvence
– počet vykreslených obrázků za sekundu
– 50 Hz až 120 Hz, zdravá - minimálně 85 Hz85 Hz
– Obnovovací frekvence klesá s rozlišením (nepřímá
úměrnost)
– u LCD je nepodstatná
• rozlišení
– počet pixelů na šířku x počet pixelů na výšku, ze
kterých je složen obraz
183
184
Monitory
•• CRTCRT (CCathode RRay TTube)
– princip luminiscence
– z katody je vystřelen paprsek elektronů
• po dopadu na luminofor ho rozsvítí
– u barevných monitorů tři barvy luminoforu
• červená(Red), zelená(Green), modrá(Blue)
• Každou barvu obsluhuje jedna katodová trubice
– paprsky elektronů jsou vychylovány cívkami
– elektrony se vzájemně odpuzují (obraz se
rozostřuje), je zde kovová maska
185
Monitory
Princip činnosti monitoru CRT
186
Monitory
– luminofory pouze „zasvítí“ a zase velmi zhasnou,
musí se postup neustále opakovat
– body se vykreslují zleva doprava a shora dolů
– z počtu překreslení jednoho řádku odvozujeme
horizonthorizontáálnlníí frekvencifrekvenci
• v kHzkHz
• počet řádků, které monitor vykreslí za sekundu
– z počtu překreslení všech řádků (a tedy celé
obrazovky) určíme frekvenci vertikfrekvenci vertikáálnlníí (obrazov(obrazováá
frekvence)frekvence)
187
Monitory
•• LCDLCD (LLiquid CCrysta DDisplay)
– LCD monitory nemají škodlivý vliv na zrak
– Základní prvky
• bílé podsvícení
• Pixely v LCD (vytváří vlastní barvy)
– každý je ovládán tranzistorem
– se skládají z molekul tekutých krystalů mezi dvěma
průhlednými elektrodami a mezi dvěma polarizačními filtry
(osy polarizace jsou na sebe kolmé)
» bez krystalů mezi filtry by bylo světlo neprocházelo =>
stáčí polarizační rovinu
188
Monitory
– změnou polohy krystalu, jejich orientovaných molekul,
dochází ke změně polarizace světla, které jimi prochází
– molekuly krystalu snadno tvoří dipóly, což znamená, že jejich
jedna strana má kladný a druhá záporný elektrický náboj
» v elektrickém poli pak tyto dipóly mají snahu natáčet se
dle své orientace
• U barevných počítačových LCD každý pixel skládá ze
sub-pixelů
– v každém pixelu tři RGB
» kombinováním nastavení svítivosti jednotlivých subpixelů
je možné dosáhnout různých barev
189
Monitory
• tekutý krystal je v základním
stavu (bez procházejícího napětí)
• světlo je natáčeno tak, že může
projít druhým polarizačním filtrem
• prochází plný jas
podsvětlujících katod => BBÍÍLLÁÁ
BARVABARVA na monitoru
• je připojeno maximální možné napětí
• světlo je pohlcováno druhým
polarizačním filtrem => ČČERNERNÁÁ BARVABARVA
na monitoru
190
Referenční model ISO/OSI
• vypracovala organizace ISO
• standardizace počítačových sítí nazvané OSI
• v roce 1984 ho přijala jako mezinárodní
normu ISO 7498
• ISO/OSI model se používá jako názorný příklad
řešení komunikace v počítačových sítí pomocí
vrstevnatého modelu
– jednotlivé vrstvy jsou nezávislé a snadno
nahraditelné
191
Referenční model ISO/OSI
• síťová komunikace je vcelku složitý problém
– rozdělena do tzv. vrstev, které znázorňují
hierarchii činností
• má poskytnout základnu pro vypracování
norem pro účely propojování systémů
• neříká, jak realizovat síťové systémy
– uvádí všeobecné principy sedmivrstvé síťové
architektury
192
Referenční model ISO/OSI
• přenos informací mezi vrstvami je přesně
definován
– vrstva vždy využívá služeb vrstvy nižší a poskytuje
služby vrstvě vyšší
193
Referenční model ISO/OSI
• V praxi je model použit k programování
součástí síťového subsystému v modulech,
které reprezentují jednotlivé vrstvy a
komunikují mezi sebou
– to umožňuje jednotlivé části snadněji
naprogramovat a nezávisle nahrazovat
• vyměnit síťovou kartu, ovladač, aplikaci a zároveň
ponechat ostatní součásti beze změny
194
Referenční model ISO/OSI
• architektura členěna do sedmi vrstev
– aplikační (application layer)
– prezentační (presentation layer)
– relační (session layer)
– transportní (transport layer)
– síťová (network layer)
– spojová/linková (link layer)
– fyzická (physical layer)
195
Referenční model ISO/OSI
– aplikační (application layer)
• účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke
komunikačnímu systému a umožnit tak jejich
spolupráci
• služby a protokoly: FTPFTP, DNSDNS, DHCPDHCP, POP3POP3, SMTPSMTP, SSHSSH,
TelnetTelnet, TFTP
196
Referenční model ISO/OSI
– prezentační (presentation layer)
• transformovat data do tvaru, který používají aplikace
• dochází k transformaci pro účel přenosu dat nižšími
vrstvami
– převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání,
přizpůsobení pořadí bajtů …
• vrstva se zabývá strukturou dat, ne jejich významem,
který je znám jen vrstvě aplikační
197
Referenční model ISO/OSI
– relační (session layer)
• vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a
obnovení spojení, oznamovaní výjimečných stavů
• k paketům přiřazuje synchronizační značky, které
využije v případě vrácení paket k poskládání původního
pořadí
– z důvodu, že se během přenosu dat poškodí síť
• patří sem: NetBIOSNetBIOS, AppleTalk, RPC, SSLSSL
198
Referenční model ISO/OSI
– transportní (transport layer)
• zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly
• má poskytnout takovou kvalitu přenosu, jakou požadují
vyšší vrstvy
199
Referenční model ISO/OSI
– síťová (network layer)
• poskytuje funkce k zajištění přenosu dat různé délky od
zdroje k příjemci skrze jednu případně několik
vzájemně propojených sítí při zachování kvality služby,
kterou požaduje přenosová vrstva
• na této vrstvě pracuje protokol IPIP (Internet Protocol)
200
Referenční model ISO/OSI
– spojová/linková (link layer)
• poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy
(switch ⇔ PC)
• seřazuje přenášené rámce (data), stará se o nastavení
parametrů přenosu linky
• Formátuje fyzické rámce (data), opatřuje je fyzickou
adresou (MACMAC adresou)
– fyzická (physical layer)
• zajišťuje fyzickou komunikaci
• HW - Repeater, Hub, Modem, Síťová karta
201
Referenční model ISO/OSI
202
Referenční model ISO/OSI
203
Protokoly
•• TCP/IPTCP/IP (TTransmission CControl
PProtocol/IInternet PProtocol)
– sada protokolů pro komunikaci v PC síti
– hlavní protokol sítě Internet
– architektura členěna do čtyř vrstev
•• aplikaaplikaččnníí (application layer)
•• transportntransportníí (transport layer)
•• ssííťťovováá (network layer)
•• vrstva svrstva sííťťovovéého rozhranho rozhraníí (network interface)
204
Protokoly
•• ZZáákladnkladníí protokoly TCP/IPprotokoly TCP/IP
–– SSLSSL (SSecure SSockets LLayer)
• protokol (vrstva) vložená mezi vrstvu transportní (např.
TCP/IP) a aplikační (např. HTTP)
• poskytuje zabezpečení komunikace šifrováním a
autentizaci komunikujících stran
• následníkem protokol TLSTLS (TTransport LLayer SSecurity)
205
Protokoly
–– SSHSSH (SSecure ShShell)
• program a zároveň pro zabezpečený komunikační
protokol v počítačových sítích
• náhrada za telnet a další, které posílají heslo v
nezabezpečené formě a umožňují tak jeho
odposlechnutí při přenosu pomocí počítačové sítě
• programy: PuTTYPuTTY, SSH klient
206
Protokoly
–– IPIP (IInternet PProtocol)
• základní protokol síťové vrstvy a celého Internetu
•• IPv4IPv4 (IInternet PProtocol vversion 44)
– 32 bitové adresy (4 x 8bitů)
» cca 4 · 109 ( = 232) různých IP adres
» dnes nedostačující
•• IPv6IPv6 (IInternet PProtocol vversion 66)
– 128 bitové adresy
» cca 3,4 · 1038 ( = 2128) různých IP adres
– podpora bezpečnosti
– podpora pro mobilní zařízení
– jednoduchý přechod z IPv4
207
Protokoly
•• AplikaAplikaččnníí protokoly (sluprotokoly (služžby) TCP/IPby) TCP/IP
–– HTTPHTTP (HHyperttext TTransfer PProtocol)
• protokol pro přenos hypertextových dokumentů
(HTML)
• používá obvykle port 80
• funguje způsobem dotaz-odpověď
208
Protokoly
–– HTTPSHTTPS (HHyperttext TTransfer PProtocol SSecure)
• nadstavba protokolu HTTP
• přenášená data jsou šifrována pomocí SSL nebo TLS
• na straně serveru používá obvykle port 443
• umožňuje zabezpečit spojení mezi webovým
prohlížečem a webovým serverem
– před odposloucháváním, podvržením dat
– umožňuje ověřit identitu protistrany
209
Protokoly
–– WebDAVWebDAV (WebWeb-based DDistributed AAuthoring and
VVersioning)
• rozšíření HTTP protokolu
• poskytuje možnost kooperace a vzdálené správy
souborů uložených na webovém serveru
• postačuje internetový prohlížeč
–– FTPFTP (FFile TTransfer PProtocol)
• protokol pro přenos souborů mezi PC pomocí sítě
• používá obvykle porty 20 a 21
• doporučuje se speciální program (Total Commander)
210
Protokoly
–– POP3POP3 (PPost OOffice PProtocol version 33)
• protokol pro stahování emailových zpráv ze vzdáleného
serveru na klienta
• ze serveru se stáhnou všechny zprávy
– ty co uživatel nechce číst nebo spam
–– IMAPIMAP (IInternet MMessage AAccess PProtocol)
• protokol pro vzdálený přístup k e-mailové schránce
• umí pracovat v tzv. on-line i off-line režimu
• nabízí pokročilé možnosti vzdálené správy
– práce se složkami, přesouvání zpráv, prohledávání na straně
serveru a podobně
• v současnosti se používá protokol IMAP4
211
Protokoly
–– DNSDNS (DDomain NName SSystem)
• úkolem jsou vzájemné převody doménových jmen a IP
adres
• http://www.centrum.cz = http://213.29.7.27
• jednotlivé části (subdomény – viz následující slide)
– mohou mít až 63 znaků
– skládat se mohou až do celkové délky doménového jména 255
znaků
– doména může mít až 127 úrovní
212
Protokoly
• Adresu webu tvoří několik domén oddělených
tečkami
– http://3_úroveň.2_úroveň.generická_doména
» Před třetí úrovní může být ještě čtvrtá, pátá atd.
– Například: http://www.centrum.cz
1. cz - generická doména (doména 1. řádu)
2. centrum - doména 2. řádu (o tom to celé je)
3. www - doména 3 řádu (nejčastěji www nebo jméno
počítače)
4. součástí adresy bývá i cesta k souboru psaná za lomítkem (v
tomto případě tam není)
213
Protokoly
–– DHCPDHCP (DDynamic HHost CConfiguration PProtocol)
• DHCP server přiděluje PC pomocí DHCP protokolu
– IP adresu, masku sítě, implicitní bránu, adresu DNS serveru
– platnost přidělených údajů je omezená, proto je na počítači
spuštěn DHCP klient, který jejich platnost prodlužuje
214
IEEE 802.11
•• SSIDSSID ((SService SSet IdIdentifier))
– jedinečný identifikátor každé bezdrátové (WiFi)
sítě
– až 32 ASCII znaků
– přístupový bod (APAP (AAccess PPoint)) vysílá
pravidelně svůj identifikátor v tzv. majákovém
rámci (beacon frame), lze ale zakázat vysílání SSID
– klienti si mohou vybrat, ke které bezdrátové síti se
připojí
215
IEEE 802.11
•• WiWi--FiFi
– Název původně neměl znamenat nic
– časem se z něj stala slovní hříčka wirelesswireless fidelityfidelity
(bezdrátová věrnost)
• analogicky k Hi-Fi (highhigh fidelityfidelity – vysoká věrnost)
– používá bezplatného frekvenčního pásma 2,42,4 GHzGHz
216
IEEE 802.11
• Zabezpečení Wi-Fi sítě
– Zablokování vysílání SSID
– Kontrola MAC adres
– WEP (WWired EEquivalent PPrivacy)
• šifrování pomocí statických WEP klíčů symetrické šifry
(používá k šifrování i dešifrování jediný klíč)
• ručně nastaveny na obou stranách bezdrátového
spojení
• lze jej „relativně snadno“ analyzovat ze zachycených
paketů
217
IEEE 802.11
– WPA (WWi-Fi PProtected AAccess)
• využívá WEP klíče kvůli zpětné kompatibilitě
• klíče jsou ale dynamicky bezpečným způsobem měněny
– WPA2(WWi-Fi PProtected AAccess 22)
• kvalitnější šifrování (šifra AES)
• vyžaduje ale větší výpočetní výkon, proto nelze WPA2
používat na starších zařízeních
• od 13. března 2006 je certifikace WPA2 povinná pro
všechna nová zařízení, která chtějí být certifikována
jako Wi-Fi
218
IEEE 802.11
150/300/6002,4 nebo 5IEEE 802.11n
542,4IEEE 802.11g
112,4IEEE 802.11b
545IEEE 802.11a
22,4IEEE 802.11
(původní)
Maximální
rychlost
[Mbit/s]
Pásmo
[GHz]
Standard
219
IEEE 802.11
• Struktura bezdrátové sítě
– Ad-hoc sítě
• dva klienti se připojí navzájem, jsou v rovnocenné
pozici (peer-to-peer)
– Infrastrukturní sítě
• obsahuje jeden nebo více přístupových bodů (AP
(Access Point))
• několik přístupových bodů může mít stejný SSID
identifikátor
220
Paměťové karty
• Typy karet
– CompactFlash (CF)
– Secure Digital (SD)
• Mini Secure Digital (Mini SD)
• Micro Secure Digital (Micro SD, dříve TransFlash)
– XD Picture card (XD)
– Multimedia card (MMC)
• Multimedia card mobile (MMCmobile)
• Reduce size multimedia card (RSMMC)
• Multimedia card plus (MMCplus)
• Micro Multimedia card (MMCmicro)
– Memory Stick (MS)
221
Paměťové karty
• Přenosová rychlost
– buď jako přímé hodnoty v MB/s
• například "30 MB/s„ většinou uvedeno jako maximmaximáálnlníí
– jako u optických mechanik násobkem základní
čtecí rychlosti 150 kB/s
• například "200x„ většinou uvedeno jako maximmaximáálnlníí
– 150 kB/s x 200 = 30 000 kB/s = 30 MB/s
– třída rychlosti – minimminimáálnlníí přenosová rychlost
2 4 6 10
2 MB/s 4 MB/s 6 MB/s 10 MB/s
222
Paměťové karty
•• SDSD nebo SDHCSDHC?
– SD jsou určeny pro kapacity do 2 GB
• díky formátu FAT16
– SDHC jsou určeny pro kapacity nad 2 GB
• díky formátu FAT32
– rozměry a mechanické provedení obou karet je
stejné
– kartu typu SDHC nelze použít ve standardních SD
slotech, musíte mít SDHC slot
• opačně to ale lze, jsou zpětně kompatibilní
223
Paměťové karty
• Důležité parametry
– Kapacita
– Rychlost zápisu / čtení na kartu a Flash
• Corsair Voyager GT (Flash Disk)
– rychlost čtení až 34 MB/s
– rychlost zápisu až 28 MB/s
• SanDisk Secure Digital Extreme III
– rychlost čtení a zápisu až 20 MB/s
– U karet, do jakého zařízení ji potřebuji z tedy jaký
typ potřebuji
224
Licence a právo
• Legální software
– každý program, který je nainstalován v PC, musí
mít platnou licenci
– musíme prokázat zakoupení licence
– programy bývají chráněny proti neoprávněnému
kopírování jednoznačným sériovým číslem a
aktivací programu
– kontrolovat legálnost software smí pouze
Policie ČR
225
Licence a právo
•• OEM softwareOEM software
– jsou programy dodávané s PC nebo některým HW
– je vázán na HW, se kterým byl zakoupen
– bez:
• manuálu
• nároku na technickou podporu
• nároku na levný upgrade na vyšší verzi
– Windows
226
Licence a právo
•• DemoverzeDemoverze a zkušební verze programů
– plné nebo redukované verze programů
– zpravidla zakázané ukládání dat
– fungují jen po určitou dobu, k vyzkoušení funkcí
programu před jeho zakoupením
227
Licence a právo
•• SharewareShareware // TrialTrial
– plně funkční programy, které lze určitou dobu
používat
– po uplynutí doby jsme povinni zaslat autorovi
programu stanovený poplatek nebo program ze
svého PC vymazat
– Total Commander
228
Licence a právo
•• FreewareFreeware
– programy, které lze zdarma používat a šířit
– nesmíme je měnit ani používat ve svých vlastních
programech
229
Licence a právo
•• LiteLite verze
– zjednodušení (odlehčení) určitého produktu
– obsahuje zpravidla jen základní a často používané
funkce
– méně náročná na výkon počítače a zabírá méně
místa na disku.
– Lite verze se často zaměňuje s demoverzí
• rozdíl:
– Lite je odlehčenou verzí zpravidla nekomerčního programu a
uživatel ji může bez problému používat
– Demoverze je odlehčenou verzí komerčního programu,
ochuzená o důležité funkce
230
Licence a právo
•• GNU/GPL licenceGNU/GPL licence == OpenOpen--SourceSource
– pro zcela volný přístup k programům šířeným pod
touto licencí
– s programem musí být šířen i jeho zdrojový kód
– aplikace copyleftcopyleftu
– LINUX
231
Licence a právo
•• CopyleftCopyleft
– při vytvoření odvozeného díla z díla, které je
dostupné jen pod copyleft licencí, musí být toto
odvozené dílo nabízeno pod stejnou (copyleft)
licencí jako dílo původní
– absolutní nepostihnutelnost autora za škody,
které jeho dílo způsobí
232
Licence a právo
•• CreativeCreative CommonsCommons
– soubor veřejných licencí přinášející nové možnosti
v oblasti publikování autorských děl
– autor plošně uzavírá s uživateli díla smlouvu, na
základě které poskytuje některá svá práva k dílu a
jiná si vyhrazuje
– není to popřením copyrightu
– licenční podmínky k dílu, jsou graficky vyjádřeny
pomocí piktogramů
233
Licence a právo
• Rozsah pravomocí při nakládání s dílem:
– právo dílo šířit
– právo dílo upravovat
• Podmínky, které je nutno při nakládání s dílem
respektovat:
– Uveďte autora
– Zachovejte licenci
– Neužívejte dílo komerčně
– Nezasahujte do díla
234
Vybrané OS
• základní programové vybavení PC
• OS plní základní funkce:
– ovládání počítače
• uživatel chce spouštět programy, předávat jim vstupy a
získávat výstupy + GUI
– abstrakce hardware
• vytváří rozhraní pro programy
– správa prostředků
• přiděluje a odebírá procesům systémové prostředky PC
235
Vybrané OS
• OS se skládá z:
– jádra (též označovaného jako kernel)
• zavedeno do paměti PC při jeho startu a zůstává v
činnosti až do jeho vypnutí
– pomocných systémových nástrojů
236
Vybrané OS
• OS pojmy
– pracovní plocha
• od WIN 95 lze mít jako plochu HTML stránku
– ikona
– multitasking
• souběžné zpracování více úloh v jednom okamžiku
•• nepreemptivnnepreemptivníí (kooperativní) multitasking
– přiděluje prováděným procesům procesor na takovou dobu,
na jakou ji proces potřebuje
– proces žádá o CPU a proces vrací CPU
» lze tak zneužít CPU jen pro jeden proces
– Windows 3.x, Windows 95, Windows 98 (nepoužívající
32-bitové jádro NT), Mac OS před Mac OS X, RISCové OS
237
Vybrané OS
Kooperativní – nerovnoměrné
|word|tisk|mail|
|-------|--------|----|--|--------------|-|--|-------------|
Preemptivní - rovnoměrné
|word|tisk|mail|
|-----|-----|-----|-----|-----|------|-----|-----|
238
Vybrané OS
•• preemptivnpreemptivníí multitasking
– OS sám rozděluje, komu přidělí jakou dobu procesu
– většinou mají procesy přidělenu stejně dlouhou dobu
– nedochází k „zamrznutí“ PC
» i v případě, že se úloha zacyklí, odebere OS pomocí
časovače dané úloze řízení a přidělí CPU jiné úloze
– Windows 95 (pro 32bitové programy), Windows NT,
Mac OS X, Linux
– Bootování
• zavádění OS po startu PC
– Schránka
• CTRL + C CTRL + V CTRL + X
239
Vybrané OS
– Okno programu
• Okno klasické
– Složka
• Aplikační okno
– Spuštěný program
• Informační okno
– informuje o určitém stavu
• Konfigurační okno – dialogové okno
– tlačítka OK, STORNO a POUŽÍT
– Koš
240
Vybrané OS
– Rozlišení obrazovky
– Spořič obrazovky
241
Vybrané OS
• Klávesové zkratky ve WIN
– ALT + TAB
• Přepínání mezi programy, lze si zvolit který chci spustit
– ALT + ESC
• Přepínání mezi programy, WIN sám přepíná
– ALT + CTRL + DELETE
• Zobrazí okno Zabezpečení systému Windows
– Win key + M
• Minimalizuje všechna okna
• Win key + M + Shift - všechna okna obnoví
242
Vybrané OS
– Win key + D
• Přenést plochu do popředí
– Win key + E
• Otevřít Průzkumníka, výchozí je pohled na uživatelské
knihovny
– Win key + F
• Otevřít okno Vyhledávání
– Win key + L
• Uzamknout počítač (a umožnit přepnutí uživatele)
– Win + P (ve Win 7)
• Nastavení zobrazení druhého monitoru
243
Vybrané OS
– CTRL + ŠIPKA DOPRAVA
• přesune kurzor na začátek následujícího slova
– CTRL + ŠIPKA DOLEVA
• přesunout kurzor na začátek předchozího slova
– CTRL + ŠIPKA DOLŮ
• přesunout kurzor na začátek následujícího odstavce
– CTRL + ŠIPKA NAHORU
• přesunout kurzor na začátek předchozího odstavce
– CTRL + SHIFT a libovolná šipka
• zvýrazní blok textu
244
Vybrané OS
– SHIFT + DELETE
• trvale odstraní vybrané položky, bez umístění do Koše
– CTRL při přetažení položky
• zkopírovat vybranou položku
– CTRL+ESC (alternativa Win key)
• zobrazí nabídku Start
– ALT+ENTER
• zobrazení vlastností vybrané položky
– ALT+F4
• zavření aktivní položky nebo ukončení aktivního
programu
245
Vybrané OS
•• BIOSBIOS (BBasic IInput-OOutput SSystem)
– představuje firmware PC
– při startu PC pro inicializaci a konfiguraci
připojených HW zařízení a zavedení OS
• kterému předá řízení počítače
– SETUP
• Program - součást BIOSu
• Vyvolá se stiskem klávesy při startu PC (F2, Delete, F12)
• Nastavení se ukládá do paměti o velikosti 512 bajtů
– Dříve CMOS paměť (zálohovaná 3 voltovou baterií)
– Nyní se používá EEPROM nebo flash paměť
246
Vybrané OS
– Rozdíl mezi BIOSem a OS
• BIOS je „nahraný“ na každé základní desce již při koupi
této desky
• OS se instaluje na pevný disk
247
Vybrané OS
•• WindowsWindows
– Win 3.1, Win 3.11
• grafická nadstavba DOSu
– Win 95, Win 98, Win Millenium
• založeny na zastaralém systému DOS
• neumožňovaly zabezpečení dat
– Win NT, Win 2000
– Win XP
• správa uživatelských účtů
248
Vybrané OS
•• LinuxLinux
– od roku 1991
– GNU/GPL licence => bezplatný
– maskot Linuxu je tučňák Tux
– většinou distribuce Linuxu zahrnuje:
• jádro systému
• grafické rozhraní
• aplikační software
– víceuživatelský OS (jako Win XP)
249
Vybrané OS
•• Mac OSMac OS
– pro PC Apple dodávaný od výrobce
– vyšší stabilita a spolehlivost
– to co uměly Win kolem roku 1992 (hlavně GUI)
uměl Mac OS už v roce 1984
250
Bezpečnost PC
• Počítačové viry a další
– Virus
• program, který se dokáže sám šířit bez vědomí
uživatele
• pro množení se vkládá do jiných spustitelných souborů
či dokumentů a na web
• Bootviry + Souborové viry = Multipartitní viry;
Makroviry
251
Bezpečnost PC
– Červ
• nemá vlastní soubor
• rozesílá se přímo pomocí sítě
• využívá bezpečnostní chyby v systému
• často ke svému šíření využije souboru (přilepí se k
němu)
– Trojský kůň
• zdá být něčím jiným, ale ve skutečnosti škodí
• muže umožňovat útočníkovi přístup k cizímu PC
• v podstatě se nejedná o virus, protože se sám dále
nešíří
252
Bezpečnost PC
• Šíření virů
– Spustitelné soubory (programy)
• Virus je buď celý spustitelný soubor, nebo jen část
souboru
– Dokumenty – makroviry
• Vir se uloží přímo do dokumentu, který obsahuje makra
(napr. Word nebo Excel)
• Makro se spustí při otevření souboru
– Elektronická pošta (e-mail)
• Vir je přenášen jako (samo-spustitelná) příloha e-mailu
– WWW stánky s aktivním obsahem (skripty apod.)
253
Bezpečnost PC
– Systémové oblasti
• cílem viru je bootsektor nebo partition tabulka
• oblasti, do kterých za nemá uživatel normálně přístup
• Virus i po odstranění napadených souboru v PC zůstává
a při načtení systému se muže opět začít šířit
254
Bezpečnost PC
• Antivirové programy = Ochrana
– pozadu za viry
• vir musí nejprve vzniknout a poté ho může antivir
odhalit => nutné aktualiyovat
– Některé programy
• NOD32, Avast!, AVG, Kaspersky AV, Norton AV
– Hledání virů
• většina virů má specifickou sekvenci kódu, podle které
lze vir jednoznačně specifikovat
255
Bezpečnost PC
– Heuristická analýza
• emuluje co sledovaný program s PC provádí, to pak
vyhodnotí
– Kontrola integrity
• hlídá změny v systému, adresářích a systémových
oblastech disku a na základe změn detekuje vir
• metoda je velmi spolehlivá
• neumí zjistit konkrétní vir, pouze změnu v systému
– Rezidentní štít
256
Bezpečnost PC
• Jak bojovat proti virům
– nainstalovaný antivirový program
• aktualizovat jej (databázi i program)
– zapnutá rezidentní ochrana
– neznámou disketu a flash otestovat
– zálohovat data
– registrovat neobvyklé chování SW a nebo PC
– soubory stažené z internetu zkontrolovat
antivirovým programem
– nevyžádanou poštu z internetu neotevírat
257
Bezpečnost PC
• Bezpečnost na internetu
– Malware - určený ke vniknutí nebo poškození PC
• Spyware
– odesílá data z PC bez vědomí jeho uživatele
– pouze „statistická“ data
» přehled navštívených stránek
» nainstalovaný SW
• Adware
– „vyskakující“ pop-up reklamní okna během práce na internetu
• Dialer
– mění způsob přístupu na Internet prostřednictvím modemu
258
Bezpečnost PC
– Spam
• nevyžádané sdělení šířené internetem
– nevyžádané reklamní e-maily
– diskusní fóra
– Backdoor + Zombie
• viry instalují do PC tzv. Backdoor (zadní vrátka)
• umožní k systému přístup útočníkovi
• z nakaženého PC vytvořena „zombie“ pod kontrolou
autora viru
259
Bezpečnost PC
– Hoax
• falešná zpráva, poplašná zpráva
• petice, výstrahy, pyramidové hry, řetězové dopisy
– Phishing
• rozesílán email uživatelům, který se tváří, že je z
legitimní organizace
• získat osobni informace uživatele
260
Bezpečnost PC
• Ochrana na internetu
– Firewall
• nenahrazuje antivirový program, antispyware a další
• v kombinaci lze mnohem lépe ochránit náš systém
• SW nebo HW
• kontroluje komunikaci v síti na základě daných pravidel