1 / 52

2. előadás

2. előadás. Műszaki informatika, 2014. Jegyzet. A ppt a web-en nem minden! Fontos a saját jegyzet Informatika építőmérnököknek jegyzet Átdolgozott előadások. Előző órán. Tárgy ismertető, követelmények Számítástechnika történelme Információ/informatika Számítógép típusok

brendan-lyne
Download Presentation

2. előadás

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 2. előadás Műszaki informatika, 2014

  2. Jegyzet • A ppt a web-en nem minden! • Fontos a saját jegyzet • Informatika építőmérnököknek jegyzet • Átdolgozott előadások

  3. Előző órán • Tárgy ismertető, követelmények • Számítástechnika történelme • Információ/informatika • Számítógép típusok • Alkalmazási példák

  4. Informatika?

  5. Óravázlat • Helyzetkép az informatikában • A számítógép hardver-szintű felépítése • Adatbevitel és megjelenítés eszközei • Számítógépes hálózatok kialakítása • Internet • Cloud computing

  6. Helyzet- és jövőkép • Számítási teljesítmény • Holdra szállás és okostelefonok • Desktop világ • WEB-es alkalmazások • Mobil platformok • HW • Kommunikáció • Cloudcomputing

  7. Hardver (Hardware) • Számítógép? • Mainframe, workstation, PC, Laptop, PDA • Tablet, Telefon, Phablet • Számítógép fizikai összetevőinek összessége: • Ház, táp • Alaplap • Processzor • Memória • Portok, kártyák, háttértárolók, meghajtók • Perifériák

  8. Számítógép felépítése

  9. Ház • Különböző méretek, variálhatóság, elrendezés • Aktív-passzív hűtés • Legtöbbször fémből készül • Gombok, meghajtók; portok, csatlakozók

  10. Táp • 300-1000W, méretezés! • Redundáns táp, szervertápok • GPU külön energia-ellátás • Szünetmentes táp • Wake on LAN üzemmód

  11. Alaplap (mother board) • Áramköri lap, általában ezen helyezkednek el a • Processzor • Memória • Csatlakozók, slotok a kártyákhoz, portokhoz, meghajtókhoz • Fenti szerkezeti egységek fizikai és logikai kapcsolatát biztosítja

  12. Alaplap • Megszabja az alkalmazható processzorok, memóriák típusát, bővítőkártyahelyek számát stb. • Buszrendszer • ISA, VESA, PCI, AGP (1×-8×), PCIE (1x–16x) • Sebesség, adatszélesség • Lapkakészlet (Chipset) • Intel, VIA, nVidia

  13. Processzor (CPU) • Bemeneti eszközöktől érkező információ feldolgozása, átalakítása és küldése a kimeneti eszközökre. Feladatok: • kapcsolattartás a perifériákkal • adatforgalom perifériákkal • matematikai műveletek • számítógép működésének vezérlése • memóriaműveletek kezelése (írás, olvasás) • DMA

  14. Processzor • Sebesség • Órajel • Magok száma • CPU-k száma • Hűtés • Processzor (egy, illetve többmagos) hűtés • Ház hűtés • Intel, AMD, mobil processzorok

  15. Memória, ROM • ROM: Kikapcsolás után is őrzi az adatokat, de csak olvasható • EPROM/EEPROM: felhasználó által is írható memória, pl. autók motorvezérlő számítógépében • BIOS • Oprendszer betöltése, eszközök azonosítása (booting) • Módosítható beállítások • Elavult technológia • Backup-BIOS

  16. Memória, RAM • RAM: Adatok korlátozott idejű tárolása – operatív tár • Processzor innen olvassa be az adatokat, programokat • RAM és CPU közti gyors elérésű tár: CACHE • Pentiumokkal együtt: SDRAM, nagyobb kapacitás, buszsebesség • DDR SDRAM, RDRAM, DDR2, DDR3…

  17. Adattárolók I. • Merevlemez: SSD vs. HDD • Tömeg, hőtermelés, meghibásodás, betöltési idő • RAID

  18. Adattárolók II. • Floppy/ZIP • MB/100MB • CD/DVD/Blu-ray • 600MB-5GB-50GB • Flash memória • 256MB-32GB-(256GB) • NAS • Elérés, tükrözés • Hálózat, cloud • Szolgáltatás díja

  19. Portok • Soros • Bitenkénti átvitel (pl. egér, modem), 230KBit/s • Egyszerre csak egy irányban történhet adatáramlás • Párhuzamos • Byte-onkénti átvitel (pl. nyomtató) • PS/2 • Egér, billentyűzet • SCSI • 40 Mbit/s (Ultra3: 160MByte/s) • SATA, eSATA • 3-6Gbit/s

  20. Portok • USB • 480 Mbit/s (USB 2.0) • 5 Gbit/s (USB 3.0) • Firewire (IEEE 1394) • 400 Mbit/s • 12V • IrDA

  21. Perifériák • Input • Billentyűzet • Egér • Digitális toll • Játékvezérlők • Szkenner • Digitalizáló tábla • Kamera • Output • Monitor • CRT • LCD, TFT, OLED • Nyomtató/plotter • tintasugaras • lézer • Projektor

  22. Laptop • Méret/kijelző • Portok • Drive-ok • Bővíthetőség • Kivitel (ipari, irodai, üzleti stb.)

  23. Mobil eszközök • Telefon, tablet, phablet • Bluetooth, USB, HDMI, Wi-Fi, 3G/LTE lehetőség • Kijelző: 3-6” (telefon), 6-10” (tablet) • HD, Retina, 3k, 4k stb. • Több magos processzorok, memória, háttértár • Különböző operációs rendszerek, alkalmazások

  24. BME Superman • A klaszter egy fejgépből, valamint 30 számítóegységből áll. Minden gép 2 darab 6 magos, Intel Xeon X5660 CPU-t, valamint 48 GB memóriát tartalmaz. Két számítóegység további 2-2 Nvidia Tesla M2070 típusú GPGPU-t is tartalmaz. Ezzel a gép elméleti teljesítménye  (Rmax) kb. 4+2 TFLOP/s. • A fejgép 34 TB hasznos diszkterülettel rendelkezik, ami minden számítóegységről 10Gib/s sávszélességű Ethernet hálózattal érhető el.

  25. Számítógépes hálózatok Hálózat fogalma: Számítógépek, perifériák és a gépeken futó programok (hálózati szoftver) együttese, amelyek egymással összeköttetésben állnak. Egymással összekötött számítógépek között adat áramlik (adatforgalom). A hálózatok alapvetően kétirányúak, vagyis minden létrejött kapcsolat során az adatok mindkét irányban áramlanak.

  26. Hálózatba kapcsolás előnyei • Erőforrás-megosztás: adatok, eszközök, programok elérése • Költség-csökkentés: pl. hálózati nyomtató • Működési megbízhatóság: egy eszköz kiesése esetén másik léphet helyébe • Központi adatbázisok használata • Kommunikáció • Adatmegosztás, pl. WebGIS • Cloud-computing

  27. Hálózatba kapcsolás hátrányai • Függés a hálózati kapcsolattól • Adatbiztonság • Költségek • Hibák lehatárolása

  28. Hálózatok kiterjedése • LAN (Local Area Network) • Általában egy intézmény, néhány épület… • Nagy sebesség, biztonság • Topológia: sín, csillag, gyűrű, fa, hibrid • WLAN, WiFi (IEEE 802.11) • WAN (Wide Area Network) • Országos vagy földrészek közötti, pl. internet

  29. H-bone • www.niif.hu

  30. Internet történelem I. • 1964: az ötlet (Paul Baran) • 1969: Arpanet, USA • 1978: IPv4 protokoll • 1984: első „valós email” • 1984: domain-nevek • 1989: ISDN • 1989: HTML, www

  31. Internet történelem II. • 1991: Gopher • 1992: első böngésző: Mosaic • 1994: Netscape • 1995: webshop (pl. Amazon) • 1998: Google • 2000: online árverések (ebay, vatera stb.) • 2000: Cloud szolgáltatások • 2004-2005: webkettő • Facebook (2004), youtube (2005)…

  32. TCP/IP • Transmission Control Protocol/Internet Protocol • Alkalmazási- (pl. http, ftp, pop3, smtp); Szállítási- (pl. TCP, UDP); Hálózati (internet)- (pl. IPv4, IPv6); Adatkapcsolati (pl. ethernet, wifi); Fizikai réteg • Kliens adatcsomagot küld a szervernek, szerver az adatcsomagot azonos méretű frame-ekre bontja, melyek tartalmazzák a kliens és szerver címét is. • Darabolás, ellenőrzés, címzés, élettartam

  33. TCP/IP • IP cím • IPv4: 32 bites címzés • IPv6: nagyobb, 128 bites címtartomány, pl: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334 • Gyakorlatilag kimeríthetetlen: számos hálózati eszköz kaphat ip címet • whatismyv6.com • Átállás, párhuzamos működés • Domain nevek • DNS

  34. A WEB; www • Internet hipermédia felülete • WEB2 • URL • Protokollok: • http (HyperText Transmission Protocol); https (~ Secure); ftp (File Transfer Protocol); etc. • HTML; XML…

  35. Browser • IE, Firefox, Chrome, Safari, Opera…

  36. Email • 1972: első internetes alkalmazás • Levelező programok • MS (Outlook), Mozilla (Thunderbird), Foxmail, Opera stb. • Webmail • gmail.com, freemail.hu, yahoo.com, hotmail.com stb. • Protokollok: SMTP; POP3, IMAP etc.

  37. Hálózati eszközök • Hub • Switch • Router

  38. E-világ • eKormányzat (e-government) • eOktatás (e-learning) • eBiztonság (e-security) • eKereskedelem (e-commerce) • eBank

  39. Cloud computing - az alapelv • Adatok, programok, rendszerek a felhőben • Elérés egy kliensről – egyre vékonyabb kliensek • Példa: szolgáltatás Szerverfarm Adatok Számítási kapacítás (GRID) Kliens Webböngésző (+ plugin)

  40. Történelem • 1950-es évek: mainframe gépek; time-sharing • 1990-es évek: VPN • 2000-es évek eleje: dot.com lufi • 2000-es évektől: CC, pl. AWS • 2011: Chromebook

  41. Kapcsolódó tudományterületek, technológiák • Elosztott rendszerek • Párhuzamos rendszerek Griddel kapcsolatban • Hálózati rendszerek • Virtualizáció • Adatbázisok • Biztonság • Processzek (szolgáltatások) közötti biztonság (pl. kernel – védett mód) • Adat biztonság, kriptográfia (pl. RSA, MD5), adat helyreállítás (pl. mágnes szalag, RAID) • Adathozzáférés kezelése (Privacy)

  42. Virtualizáció • Korábban: egy feladat egy szerver • rossz erőforrás kihasználtságot jelent • szükséges kapacitás kiépítése költséges • Egy gép – több feladat. De hogyan? • a virtualizáció révén a logikai erőforrások (alkalmazások, operációs rendszerek, tárterületek) elválasztása egymástól. • Ennek végső formája a számítási felhő.

  43. Virtualizáció – cloudcomputing révén megoldható feladatok • Nagy méretű, jól paraméterezhető, megbízható, magas rendelkezésre állást megvalósító rendszer létrehozása • Erőforrások dinamikusan történő optimális kiosztása • Frissítések, javítások, szerver karbantartás megoldása • Néhány hypervisor: VMware, Microsoft Hyper-V, Xen • Példák: Pixar, csúcsidőszakos weblapok, Neptun, NAV stb. • Szabványosítás: IEEE P2302

  44. A CC felosztása • Privát számítási felhő (private cloud) • Infrastrukturális számítási felhő (Infrastructure as a Service) – pl. AWS • Platform-alapú számítási felhő (Platform as a Service) – pl. Windows Azure • Szoftver-alapú számítási felhő (Software as a Service) – pl. Gmail, Hotmail, Salesforce

  45. IaaS • Előnyök • Skálázhatóság a hardver szintjén, méretgazdaságosság • A hypervisorig terjedően naprakész • A hypervisorig professzionálisan üzemeltetett • Mindig elérhető • Bármilyen program futtatható benne – amit persze a virtuális gép enged • Hátrányok: • Rendszerfelügyelet • Naprakészség az operációs rendszertől felfelé lévő szinten

  46. Paas • Infrastruktúra plusz pl. operációs rendszer, fejlesztői eszközök, adatbázis, webszerver • Előnyök • Az operációs rendszerek és/vagy adatbázis kezelő szintjéig a naprakészsége biztosított • A rendszer megbízható, mivel külső és nagy cég üzemelteti • Könnyen skálázható a hardver szintjéig. • Hátrányok • Az alkalmazás naprakészsége, helyességének a biztosítása a mi feladatunk • Biztonság: az adatok egy külső cég birtokában vannak

  47. Saas előnyök • Teljes kész infrastruktúra és szoftver megoldás • A pénzügyi és teljesítményi adatok könnyen skálázhatóak: méretgazdasságosság • Állandóan naprakészek • Helyfüggetlen

  48. Saas hátrányok • Testre szabhatóság: cégek nem tudják saját szoftvereiket testre szabni egyedi megoldásaikkal. Egy hiba esetén nem tudnak beavatkozni. • Személyiségi jogok, biztonság: Nem tudni hogy kezelik az adatokat a szolgáltatók (üzleti titok). Továbbá az adatok titkosítási módja is kérdéses. Ez a legnagyobb probléma: elutasítók 50 %-a ezt emeli ki.

  49. Rövidítések IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers GPU – Graphics Processing Unit ISA – Industry Standard Architecture VESA – Video Electronics Standard Association PCI – Peripheral Components Interface IDE – Integrated/Intelligent Drive Electronics AGP – Accelerated Graphics Port IrDa – Infrared Data Association BIOS – Basic Input-Output System CPU – Central Processing Unit RAM – Random Access Memory ROM – Read Only Memory EPROM/EEPROM – (Electrically) Erasable Programmable Read Only Memory SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory DDR SDRAM - Double Data Rate SDRAM CRT – Cathode-Ray Tube LCD – Liquid Crystal Display TFT – Thin Film Transistor • DDR SDRAM - Double Data Rate SDRAM • CRT – Cathode-Ray Tube • LCD – Lyquid Crystal Display • TFT – Thin Film Transistor • SMTP – Simple Mail Transfer Protocol • NIC – Network Information Center • TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol • DNS – Domain Name System • DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol • FTP – File Transfer Protocol • HTML – HyperText Markup Language • XML – eXtensible Markup Language • HTTP – Hypertext Transfer Protocol • LAN – Local Area Network • WAN – Wide Area Network • URL – Unified Resource Locator • WWW – World Wide Web • POP3 – Post Office Protocol version 3 • IMAP – Interactive Mail Access Protocol • WiFi – Wireless Fidelity • VPN – VirtualPrivate Network

More Related