Calculatorul

1. Calculatorul

2. TIPURI DE SISTEME DE CALCUL 1. În funcţie de domeniul de utilizare, există două tipuri de calculatoare: • calculatoare specializate care pot fi folosite numai pentru rezolvarea unui domeniu restrâns de probleme; • calculatoare universale care asigură rezolvarea unei game foarte variate de probleme cu ajutorul unor programe aplicative diverse. 2. După modul de reprezentare a datelor, calculatoarele sunt de două tipuri: • calculatoare analogice, care creează modelul matematic al unui sistem fizic real caracterizat de anumite mărimi fizice care sunt reprezentate şi manipulate cu ajutorul circuitelor electronice. Operaţiile matematice sunt reproduse cu ajutorul caracteristicilor electrice ale diferitelor elemente de circuit: rezistenţe, capacităţi, tensiuni, etc. Calculatorul este format din blocuri funcţionale care se conectează între ele pentru a rezolva problemele reale ale sistemului fizic. Datele de intrare sunt furnizate continuu cu ajutorul unor echipamente, care le preiau din sistemul fizic real. Calculatoarele analogice sunt folosite pentru conducerea unor procese sau instalaţii. • calculatoarenumerice, care efectuează calculele cu informaţii reprezentate în cod binar. Prelucrarea se face pe baza unui program memorat care descrie algoritmul de lucru. Aceste sisteme sunt utilizate în diferite domenii, pentru soluţionarea unor probleme care necesită calcule laborioase cu multe date şi analiza unui mare număr de variante, într-un timp scurt.

3. În funcţie de performanţe, calculatoarele numerice se clasifică în: • supercalculatoare (calculatoare mari); • mainframes (calculatoare medii); • minicalculatoare (calculatoare mici); • microcalculatoare (calculatoare micro). • 1. Microcalculatorul este cel mai simplu sistem de calcul, dotat cu un singur procesor, care poate fi utilizat de un singur utilizator. • 2. Minicalculatorulpoate fi folosit simultan de mai mulţi utilizatori (20-50 de terminale formate din tastatură şi display) şi are tot un singur procesor. Minicalculatoarele au evoluat spre superminicalculatoare (VAX, SUN), care sunt folosite ca servere de reţea. • 3. Mainframe-uleste un sistem cu putere mare de calcul. Acesta poate fi utilizat simultan de foarte mulţi utilizatori şi permite conectarea mai multor sute de terminale. Este dotat cu unul sau două procesoare puternice pentru executarea calculelor şi mai multe procesoare de putere mică, pentru administrarea transferurilor de date cu memoria externă. Este folosit în aplicaţiile de gestiune economică, în întreprinderi foarte mari, în universităţi şi în agenţii guvernamentale mari. Ceea ce deosebeşte un mainframe de un superminicalculator, este capacitatea memoriei externe şi domeniul de aplicabilitate (superminicalculatoarele sunt folosite în aplicaţii de timp real, iar mainframe-ul în prelucrarea tranzacţiilor şi costurilor). • 4. Supercalculatoruleste un sistem cu o putere foarte mare de calcul. Lucrează în regim multiuser, permiţând conectarea mai multor sute de terminale. Poate avea mai multe procesoare foarte rapide pentru efectuarea calculelor şi un număr şi mai mare de procesoare mai lente, pentru administrarea transferurilor de date.

4. REŢELE DE CALCULATOARE • 1. Hardware: • calculatoare (noduri) dotate cu periferice din configuraţie; • cabluri de transmisie; • echipamente specifice reţelei: • adaptoare de reţeaNIC (Network Interface Card): sunt plăci de interfaţă, prin care este posibilă conectarea calculatorului la reţea; • modemuri: dispozitive pentru conectarea unui calculator la reţea prin linie telefonică; • dispozitiv de ataşare la mediu (transceivers): echipament care transmite şi receptează semnalul între placa de reţea şi un mediu fizic de transmisie, altul decât cel suportat de placa de reţea, cum ar fi transmisia prin unde radio; • Hub-uri (hubs): necesare pentru conectarea calculatoarelor într-o reţea de tip stea, prin cabluri individuale; • repetoare (repeaters): amplifică semnalul pentru a mări aria de răspândire într-o reţea locală; • punţile (bridges): realizează conectarea a doua reţele de calculatoare, care prelucrează informaţia în funcţie de adresa destinatarilor şi expeditorilor; • porţile (gateways): permit conectarea unor reţele de calculatoare care folosesc protocoale diferite (ex. o reţea de microcalculatoare conectată la un minicalculator); • routere (routers): controlează fluxul de informaţii şi optimizează căile de transfer a datelor; acestea sunt capabile să traducă protocoale de comunicare diferite.

5. 2. Software: Caracteristicile unei reţele de calculatoare sunt date de: • topologie; • mediul fizic de transmisie; • standardul de transport. • Aceste elemente determină viteza reţelei; sunt definite două viteze: • viteza de transmisie a semnalelor, care depinde de tehnologia de transport şi se măsoară în BAND (1 band este echivalent cu 1 byte/sec.). • viteza datelor care se măsoară în bps (bits per second – bit/s). • Se definesc două tipuri de topologii ale reţelei: • topologia fizică, adică modul în care sunt legate fizic calculatoarele; • topologia logică, adică modul în care sunt transferate datele între componentele reţelei. • Există mai multe tipuri de topologii fizice: • topologia liniară sau magistrală (Bus Topology); • topologia inelară (Ring Topology); • topologia stea (Star Topology); • topologia stea-inel, în care sunt legate circular mai multe calculatoare dispecer care gestionează fiecare câte o reţea. Mesajele circulă pe inel până când unul dintre calculatoare recunoaşte în antet adresa unui calculator din reţeaua sa. Calculatorul dispecer va prelua mesajul de pe canal şi îl va transmite calculatorului destinatar.

6. Topologii

7. Mediul fizic de transmisie este suportul fizic pe care se transmit datele sub formă de curenţi electrici sau unde electromagnetice. Acest tip de mediu se poate clasifica în: • mediu prin cablu: cablu răsucit, cablu coaxial, cablu cu fibră optică; • mediu fără cablu: telefonie celulară, unde radio terestre, unde radio prin satelit, unde laser, microunde, unde meteorice. • Mediul de transmisie prin cablu se conectează la plăcile de interfaţă cu reţeaua prin intermediul conectoarelor (de tip T, BNC, DB, etc.). • Transportul în reţea reprezintă un set de tehnici folosite pentru transmisia şi recepţia datelor dea-lungul mediului de transmisie. Sunt definite mai multe standarde de transport: ARCnet, Ethernet, TokenRing, FDD1 (standardul ANSI pentru fibră optică). Fiecare standard cuprinde detaliile mediului de transmisie (tipul mediului, lungimea totală acceptată a cablului, etc.), numărul maxim de staţii care pot fi conectate, topologia fizică şi logică a reţelei, metoda de detectare şi corecţie a erorilor, protocolul folosit pentru transmiterea datelor. • Legătura de date(Data Link) este o legătură fizică, ce se stabileşte între două calculatoare pentru a face schimb de date. Pentru a realiza legătura de date, este necesar să se stabilească un limbaj comun de dialog şi o disciplină a conversaţiei, adică un protocol de comunicaţie. Acest protocol reprezintă un set de reguli prin care se asigură schimbul de date şi mesaje între două calculatoare între care există o legătură fizică. Protocolul de comunicaţie trebui să asigure: • controlul transferului de date; • detectarea şi înlăturarea erorilor; • optimizarea utilizării liniei de comunicaţie; • independenţa faţă de modul de transmisie.

8. Avantajele unei reţele cu server de fişiere sunt: • oferă o mare securitate a datelor; • partajarea fişierelor se face mai uşor, fiind controlată de server. • Cel mai răspândit sistem de operare pentru reţelele cu server de fişiere este NetWare (Novell), care ocupă 70% din piaţa de software pentru reţea. Acesta acceptă o gamă variată de sisteme de operare pentru clienţi: MS-DOS, Windows, OS/2, Unix, Machintosh. Alte sisteme de operare pentru reţea sunt: • VINE’S (Virtual Networking System) al firmei Banyan, pentru UNIX; • LAN Manageral firmei Microsoft, pentru OS/2; • LAN Serveral firmei Microsoft şi IBM pentru OS/2; • Windows NT Advanced Serveral firmei Microsoft.

9. Dispozitive de ieşire • Ecranul este un suport de ieşire pe care calculatorul scrie rezultatele prelucrărilor, mesajele pentru utilizator şi informaţiile despre starea sistemului. Acesta face parte dintr-un dispozitiv numit display sau monitor care este format şi din circuite necesare obţinerii imaginii pe ecran. Monitorul este conectat la o placă video (adaptorul video) din calculator care prelucrează semnalele primite de la procesor pentru a le transforma în imagini grafice. Ĩn sistemele de calcul disponibile astăzi, există trei tipuri de terminale grafice care par a fi mai importante: • tub cu reîmprospătare prin fascicul direct; • tub cu stocare directă a imaginii (DVST); • tub cu stocare raster (TV digital). • Tubul cu reîmprospătare prin fascicul direct foloseşte metoda vectorială pentru generarea imaginii pe ecran. Termenul de reîmprospătare se referă la faptul că imaginea trebuie regenerată de mai multe ori pe secundă, deoarece pixelii îşi menţin strălucirea un timp foarte scurt, de ordinul microsecundelor. O imagine continuă se obţine prin reîmprospătarea repetată a ecranului de către fasciculul direct. Admite proceduri de ştergere parţială şi animaţie. • Tubul cu stocare directă a imaginii generează o imagine care rămâne stabilă o perioadă de timp nelimitată, până când ecranul este şters. Nu suportă operaţii de ştergere selectivă. • La tuburile cu scanare roster, un fascicul de electroni trasează în zig-zag o imagine pe ecran. Acest mod de lucru este asemănător cu acela al televizoarelor comerciale. Diferenţa este că sistemul TV primeşte semnale analoge originale, generate de o video cameră, în timp ce terminalele raster primesc semnale digitale generate de calculator. Aceste monitoare au o imagine de calitate şi suportă animaţia. • Ecranul cu plasmă. Tehnologia ecronelor cu plasmă este relativ nouă. Display-urile cu plasmă utilizează lămpi cu neon minuscule, aranjate într-o reţea plană, care asigură o rezoluţie medie. • Display-uri cu cristale lichide(LCD) – sunt terminale cu ecrane din cristale lichide pe care imaginea este generată cu ajutorul diodelor luminiscente (LED). Ĩn afară de ecranele enumerate până acum, mai există display-uri care utilizează fascicule laser, în locul fasciculelor de electroni.

10. Magistrale şi interfeţe • La mp. compatibile IBM-PC, magistralele sunt formate din trasee de Cu dispuse pe o placă de circuit imprimat. Prin intermediul magistralelor se realizează comunicaţia între memoria internă si mp. sau, prin posturi între mp. şi interfeţele dispozitivelor periferice. • Astfel, pe magistrala de date circulă adresele şi datele: • de la memoria internă la mp.: • instrucţiunile programului; • datele prelucrate de instrucţiuni; • de la mp. la memoria internă: • adresele instrucţiunilor; • adresele datelor de prelucrat; • adresele rezultatelor; • rezultatele obţinute în urma prelucrărilor • Pe magistrala de comenzi circulă: • de la mp. la memoria internă: • comenzi de citire din memorie (de transmitere pe magistrala de date a instrucţiunilor sau a datelor); • comenzi de scriere în memorie ( de preluare de pe magistrala de date a rezultatelor prelucrării ) • de la memoria internă la mp.: • semnale de confirmare a terminării operaţiei de citire; • semnale de confirmare a terminării operaţiei de scriere. • Prin cablurile elecrice ale echipamentelor periferice, informaţia poate fi transmisă în serie sau în paralel.

11. La transmiterea în paralel fiecare set de informaţie se transmite pe câte un cablu sub formă de impulsuri. Astfel pentru transmiterea unui caracter codificat pe 8 biţi sunt necesare 8 cabluri electrice. • La transmiterea serială a informaţiei se foloseşte un singur cablu electric pe care circulă informaţia bit cu bit, sub formă de impulsuri. • Transmisia serială se face cu viteză mult mai mică decât cea paralelă. Interfeţele seriale sunt foarte flexibile putând fi folosite pentru diverse conectări. Un dispozitiv periferic se leagă de calculator prin intermediul unui conector. Ĩn funcţie de tipul interfeţei folosite există conectări pentru interfaţă paralelă şi conectări pentru interfaţă serială. • Un calculator cu o configuraţie minimă ( tastatură, monitor, HDD şi FD ) va avea următoarele interfeţe: • interfaţă pentru tastatură care asigură transferarea codului tastei activate şi a semnalelor prin care se sincrobizează biţii transmişi ; • interfaţa pentru monitor sau adaptorul video care asigură afişarea conţinutului memorie video, comutarea între modurile de afişare şi comunicarea cu mp. ; • interfeţele cu unităţile de discuri care asigură : controlurile suporturilor de memorie externă, controlul vitezei de transfer al datelor şi conversia semnalului din paralel în serie şi invers. • Conectarea dispozitivului periferic la interfeţe se face prin puncte de intrare numite porturi care pot fi paralele sau seriale. PC-urile au de regulă următoarele porturi: un port paralel LPT 1 pentru imprimantă şi două porturi seriale COM1 şi COM2 la care se poate conecta mouse-ul şi alt periferic serial.

12. Virusiiinformatici

13. Virusii • Din punct de vedere al capacitati de multiplicare virusi se impart in doua categorii: •  Virusi care se reproduc, infecteaza si distrug •  Virusi care nu se reproduc, dar se infiltreaza in sistem si provoaca distrugeri fara sa lase urme (Worms). • In functie de tipul distrugerilor in sistem se disting: •  Virusi care provoaca distrugerea programelor in care sunt inclusi •  Virusi care nu provoaca distrugeri, dar incomodeaza lucrul cu sistemul de calcul, se manifesta prin incetinirea vitezei de lucru, blocarea tastaturii, afisarea unor mesaje sau imagini nejustificate. •  Virusi cu mare putere de distrugere, care provoaca incidente pentru intreg sistemul, cum ar fi: distrugerea tablei de alocare a fisierelor de pe hard disk, modificarea continutului directorului radacina, alocarea integrala si irecuperabila a informatiei existente. • Primi virusi atacau programele gazda.De exemplu “Brain” care inlocuia numele volumului dischetei cu al sau, “Vendredi13” care crestea dimensiunea programelor cu 512octeti. • Primele programe antivirus puteau repera usor acesti invadatori. Creatori de virusi au reactionat insa prin adoptarea unor strategii mai performante si au dezvoltat proceduri capabile sa infecteze un program, fara ca alterarea sa fie prea ostentativa. • O data introdus pe disc, a doua faza a vieti unui virus este autoprogramarea. Virusi incearca sa infecteze cat mai multe programe, inainte de a ataca propriu-zis. Pentru a opera cat mai eficient virusi isi lasa semnatura in fiecare program infectat, pentru a nu-l contamina inca o data. Pe acest principiu lucreaza si antivirusi, adica pe reperarea unei intruziuni. Ei analizeaza unitatile de disc pentru a cauta semnaturile cunoscute. Aceasta tehnica prezinta insa un defect major: virusul trebuie identificat, deci tabela de semnaturi trebuie sa fie reactualizata.

14. Virusii au forme de manifestare cat se poate de diverse. Uni se multumesc sa afiseze mesaje depace sau sa cante o melodie. Altii perturba lucrul utilizatorului, insa fara consecinte prea dramatice. De exemplu “KeyPress” duce la aparitia pe ecran a sirului “AAAAA”, daca se apasa tasta “A”. Cei mai neplacuti virusi sunt cei care sunt programati pentru distrugerea datelor: stergeri, formatari per disc, bruiaj de informatii, modificari in bazele de date, etc. • Uneori virusi atacau dupa o lunga perioada de somnolenta. De exemplu “Golden Gate” nu devine agresiv decat dupa ce a infectat 500 de programe, “Cyber Techb” nu a actionat decat pana in 1993. • In manualul de utilizare al MS-DOS, Microsoft imparte virusi in trei categorii: •  Virusi care infecteaza sistemul de boot •  Virusi care infecteaza fisierele •  Virusi Cal Troian • Totusi o clasificare mai amanuntita a virusilor ar arata astfel: • Armmati – o forma mai recenta de virusi, care contin proceduri ce implica dezasamblarea si analiza de catre un antivirus, editorii fiind nevoiti sa-si dubleze eforturile pentru a dezvolta antidotul ex.: “Whale”. • Autoecriptori – inglobeaza in corpul lor metode de criptare sofisticare facand detectita destul de dificila. Din fericire, pot fi descoperiti prin faptul ca incorporeaza o rutina de decriptare ex.: “Cascade”. • Camarazii– sunt avantajati de o particularitate a DOS-ului, care executa programele .com inaintea celor .exe. Fisierul original nu se modifica si poate trece de testul antivirusilor avansati. O data lansat fisierul respectiv, ceea ce se executa nu este fisierul .com, ci fisierul .exe infectat. Acest lucru determina propagarea virusilor si la alte aplicatii. • Furisati(stealth) – acesti virusi isi mascheaza prezenta prin deturnarea intreruperilor DOS. Astfel, comanda dir nu permite observarea faptului ca dimensiunea unui fisier executabil a crescut, deci este infectat. Exemplu: “512”, “Atheus”, “Brain”, “Damage”, “Gremlin”, “Holocaust” si “Telecom”.

15. Infectie multipla– cu cativa ani in urma virusi erau repartizati in doua grupuri bine separate: cei care infectau programele si cei care operau asupra sectorului de boot si a tabelelor de partitii. • Poliformi– sunt cei mai sofisticati virusi dintre cei intalniti pana acum. Un “motor” de mutatii permite transformarea lor in mii de variante de cod diferite. Exemplu: “Andre”, “Cheeba”, “Dark Avenger”, “Phoenix 2000”, “Maltese Fish” etc. • Virusi ai sectorului de boot ai tabelelor de partitii – ei infecteaza si/sau cealalta dintre aceste zone critice ale dischetei sau hard disk –ului. Infectarea sectorului de boot este periculoasa, deoarece la pornirea calculatorului codul special MBP (Master Boot Program) de per discheta de executie inainte de DOS. Daca acolo este present un virus, s-ar putea sa nu fie reperabil. Tabelele de partitii contin informatii despre organizarea structurii discului, ele ne putand fi contaminate ci doar stricate. Majoritatea antivirusilor actuali pot detecta o infectie in MBP, propunand in general suprimarea MBP-ului si inlocuirea lui cu oforma sanatoasa. Exemplu: ”Alameda”, “Asthar”, “Bloodie”, “Cannabis”, “Choos”.

16. *Sfarsit*