Базовые информационные технологии: технологии защиты информации

В связи с внедрением ИТ возникла потребность защиты инф-ии.

Виды инф-ых угроз:

- отказы и нарушение работоспособности технических ср-в

- преднамеренные угрозы злоумышленников

Основные причины сбоев и отказов техники:

- старение и износ

- некорректное использование ресурсов

- программные нарушения

Устранение ошибок:

- избыточность компьютрных ресурсов

- защита от некорректного использования ресурсов

- выявление и своевременное устранение ошибок

Стр-ная избыточночть- резервирование ап-тных компонентов и машинных носителей.

Инф-ная избыточность – периодическое или постоянное резервирование данных на основных и резервных носителях

Функциональная избыточность- дублирование функций и внесение дополнительных функций в программно-ап-тные ресурсы.

Преднамеренные угрозы:

- при постоянном участии человека

- вредоносные программы, работающие без участия человека

Защита от угроз:

- запрещение несанкционированного доступа

- невозможность несанкционированного использования ресурсов

- обнаружение факта несанкционированного доступа

Основной способ защиты от несанкционированного доступа :

- идентификация

- аутентификация

- определение полномочий

Пароли: простые – постоянные, сложные – динамически изменяющиеся:

- модификация простых паролей, одноразовые пароли

- метод “запрос-ответ” выбор пароля из списка массива

- функциональные методы

Ресурсы:

- программы;

- внешняя память (файлы, каталоги, логические диски);

- информация, разграниченная по категориям в базах данных;

- оперативная память;

- время (приоритет) использования процессора;

- порты ввода-вывода;

- внешние устройства.

Различают следующие виды прав пользователей по доступу к ресурсам:

- всеобщее (полное предоставление ресурса);

- функциональное или частичное;

- временное.

Наиболее распространенными способами разграничения досту­па являются:

- разграничение по спискам (пользователей или ресурсов);

- использование матрицы установления полномочий (строки — идентификаторы столбцы — ресурсы компьютерной системы);                       

Вопрос № 14

Базовые информационные технологии: CASE-технологии. Задачи концорциума OMG и спецификация OMA. Идеальное объектно-ориентированное CASE-средство. Критерии оценки и выбора CASE-средств.

Функционально-модульныйподход основан на принципе алгорит­мической декомпозиции с выделением функциональных элементов и установлением строгого порядка выполняемых действий. «-» однонаправленность потока инф-ии, недостаточная обратная связь

Объектно-ориентированныйподход основан на объектной де­композиции с описанием поведения системы в терминах взаимо­действия объектов.

Под CASE-технологией будем понимать комплекс программных средств, поддерживающих процессы создания и сопровождения программного обеспечения, включая анализ и формулировку тре­бований, проектирование, генерацию кода, тестирование, докумен­тирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом.

Из-за двух подходов к проектированию ПО, существуют CASE-технологии ориентиро­ванные на структурный подход, объектно-ориентированный под­ход, и комбинированные. Большое распространение получил ООП. Причины этого:

- возможностью сборки программной системы из готовых ком­понентов,

- возможностью накопления проектных решений в виде биб­лиотек

- простотой внесения изменений в проекты за счет инкапсуля­ции

- быстрой адаптацией приложений к изменяющимся условиям

- возможностью организации параллельной работы аналити­ков, проектировщиков и программистов.

Концепции объект­но-ориентированного подхода и распределенных вычислений стали базой для создания консорциума Object Management Group (OMG). Основным направле­нием деятельности консорциума является разработка специфика­ций и стандартов для создания распределенных объектных систем в разнородных средах. Базисом стали спецификации под названи­ем Object Management Architecture (ОМА).

ОМА состоит из четырех основных компонентов, представляю­щих спецификации различных уровней поддержки приложений.

- архитектура брокера запросов объектов (CORBA)определяет механизмы взаимодей­ствия объектов в разнородной сети;

- объектные сервисы являются основными системными сервисами, используемыми разработчиками для создания приложений;

- универсальные средства являются высо­коуровневыми системными сервисами, ориентированными на под­держку пользовательских приложений (электронная почта, средст­ва печати и др.);

- прикладные объекты предназначены для решения конкретных прикладных задач.

Концепция идеального объектно-ориентиро­ванного CASE-средства.

Ав­торами наиболее распространенных объектно-ориентированных методов являются Г.Буч, Д.Рамбо, И.Джекобсон (UML).

Классическая постановка задачи разработки программной сис­темы (инжиниринг) представляет собой спиральный цикл итера­тивного чередования этапов ОО анализа, проектирования и реализации.                                      

Вопрос №15

«Базовые информационные технологии: телекоммуникационные технологии.»

архитектуры

Архитектуры копм. Сетей

1. одноранговая

2. клиен-сервер

3. клиент-сервер дляWeb-технологий

1. терминал – для отображения и ввода

MainFrame- все вычисления и данные

2. Локльные, корпоративные, глобальные сети объединяющие ПК клиентов использующие ресурсы и серверы предоставляющие ресурсы.

- компонент представления – интерфейс;

- прикладной компонент – отвечающий за выполнение ф-ий;

- компонент доступа к данным (менеджер ресурсов) – отвечает за определение и управление данными;

1.Доступ к удаленным данны

                                                            «-»низкая производительность

низкая скорость

2. Сервер управления данными

«+»Передается чатсть данных

Прикладные ф-ии унифицировны

«-»Отсутствие четкого разграничения между компонентом представления и прикладным компонентом.

3. Комплексный сервер

                                                       «+»Высокая производительность

Централизованное администрирование

Экономия ресурсов

4. Тонкий клиент

«+»Организация разных прикладных компонентов при разных задачах, без перенастройки сервера и клиента.

Вопрос№16

«Базовые информационные технологии: технологии искусственного интеллекта.»

Система называется интеллектуаль­ной, если в ней реализованы следующие основные функции:

- накапливать знания об окружающем систему мире, класси­фицировать и оценивать их с точки зрения прагматической полез­ности и непротиворечивости, инициировать процессы получения
новых знаний, осуществлять соотнесение новых знаний с ранее хранимыми;

- пополнять поступившие знания с помощью логического вы­вода, отражающего закономерности в окружающем систему мире или в накопленных ею ранее знаниях, получать обобщенные зна­ния на основе более частных знаний и логически планировать свою деятельность;

- общаться с человеком на языке, максимально приближенном к естественному человеческому языку, и получать информацию от каналов, аналогичных тем, которые использует человек при вос­приятии окружающего мира, уметь формировать для себя или по просьбе человека (пользователя) объяснение собственной деятель­ности, оказывать пользователю помощь за счет тех знаний, кото­рые хранятся в памяти, и тех логических средств рассуждений, ко­торые присущи системе.

База знаний –совокупность сред, хранящих знания различных типов. База фактов– хранит конкретные данные. База правил– элементарные выражения. База процедур– прикладные программы выполняющие преобразования и вычисления. База закономерностей– сведения, относящиеся к особеностям той среды, в которой действует система. База метазнаний – база знаний о себе. База целей – сценарии, для достижения целей, которые поступили от пользователя или самой системы. Блок планирования– планирование решений.

- Интеллектуальные информационно-поисковые системы – взаимодействие с проблемно-ориентированными базами данных на естественном языке.

- Экспертные системы – вычислительная система использующая знания эксперта и процедуры логического вывода для решения проблем.

- Расчетно-логические системы – позволяют решать управленческие и проектные задачи по их постановке и исходным данным.

- Гибридные системы

ЭС способны к накоплению знаний, выдаче рекомендаций и объяснений поученных результатов, модификации правил, подсказка пропущенных экспертом условий, управление целью и данными.

Модели представления знаний:

Семантические сети –граф, вершины – понятия, дуги – отношения между понятиями. 

Вопрос№17

«Информационные технологии организационного управления (Корпоративные информационные технологии).»

Методы управления и ИТ:

1. Ресурсами - СУБД

2. Процессами - Workflow

3. Корпоративными знаниями (коммуникациями) - Интранет

1) MRP – методология планирования материальных ресурсов предприятия, используемая совместно с MPS - методологией объемно-календарного планирования. CRP - методология планирования производственных ресурсов (мощностей).

MRP2 – интегрированная методология планирования и управления всеми производственными ресурсами предприятия MRP/CRP и использующей MPS b FRP – планирование финансовых ресурсов.

ERP – интегрированное планирование всех бизнес-ресурсов предприятия. Для торговли, сферы услуг, финансов.

CSRP – планирование ресурсов, синхронизированное с потреблением.

Т.к. в производстве задействовано мн-во поставщиков и покупателей – новая концепция логистических цепочек – учет при анализе деятельности всей цепочки превращения товара из сырья в готовое изделие. Дальнейшее развитие логистических цепочек – виртуальный бизнес – распределенная система нескольких компаний и охватывающая полный жизненый цикл товара или разделение одной компании на несколько виртуальных бизнесов.

3) Итранет - корпоративные коммуникации. 3 уровня реализации телекоммуникационных технологий: аппаратный, программный и информационый. От Интернета отличается только информационным. 3 уровня этого аспекта: 1. Универсальный язык представления корпоративных знаний – не зависит от предметной обл. и определяет грамматику и синтаксис. Графическое описание моделей данных. Задачи: унификация представления знаний, однозначное толкование знаний, разбиение процессов обработки знаний на простые процедуры. 2. Модели представлений – определяют специфику деятельности организации. Описывают первичные данные. 3. Фактические знания – конкретная предметная обл. и являются первичными данными.

Архитектуры.

1. Централизованная архитектура на мэйнфреймах, где осуществляется хранение и обработка данных. «+» простота администрирования, защита информации.

2. Клиент – сервер.

- на сервере данные, а не информаци

- для обмена данным – закрытый протокол

- на клиентах данные интерпретируются и преобразуются в информацию

- фрагменты прикладных систем размещаются на клиентах     

«+»низкая нагрузка сети, высокая надежность, гибкая настройка уровня прав пользователей, поддержка полей больших размеров.

«-»трудность администрирования(территориальная разобщенность), недостаточная степень защиты информации от несанкционированных действий, закрытый протокол (специфичен для данной ИС).

Архитектура Интранет – объединение предыдущих. Вся информация и процессы на центральном комп. На рабочих местах – простейшие устройства доступа, предоставляющие возможность управления процессами в ИС.

«+»на сервере информация, протокол открытого типа, прикладные программы на сервере, облегчено централихованное управление сервером и раб.

Вопрос№18

«Информационные технологии в промышленности и экономике»

При проектировании АСУП зачастую игнорировались вопрос совместимости, стандартизации, что затрудняло внедрение современных технологий и приводило к большим затратам на модернизацию. Широкое распространение получили корпоративные ин­формационные системы (КИС), базирующиеся на принципах корпоративных информационных технологий и со­временных стандартов .

Задачи:

- формирования отчетных показателей (налоговые службы, статистика, инвесторы и т.д.), получаемых на основе стандартной бухгалтерской и статистической отчетности;

- выработки стратегических управленческих решений по разви­тию бизнеса на основе базы высокоагрегированных показателей;

- выработки тактических решений, направленных на оперативное управление и решаемых на основе базы частных, высокодетализированных показателей, отражающих различные стороны ло­кальных характеристик функционирования структуры.

Основные трудности при диагностике:

- обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления

- разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе ИТ

- разработка положений по реорганизации управления, плана внедрения, регламента управленческого документооборота.

КИС: - тиражируемые – не требует доработки для малых предприятий.

- заказные – ненадежны, производства с очень большой спецификой

- полузаказные – гибкие, крупные предприятия

АСУТП принципы:

- совместимость програмно-аппаратных средств различных фирм-производителей

- комплексная проверка и отладка всей системы на стенде фирмы-интегратора на основе спецификаций заказчика. Технические языки релейно-контактных схем.

Нижний уровень АСУТП – контроллеры, обеспечивающие первичную обработку информации. Верхний уровень – мощные компы, выполняющие ф-ии серверов БД и рабочих станций, обеспечивающих хранение, анализ, обработку и взаимодействие с оператором. ПО – SCADA.

Концепции открытых систем OMAC

- открытая архитектура, обеспечивающая интеграцию аппаратного О и ПО

- модульная архитектура

- масштабируемость, изменение конфигурации для конкретных задач

- экономичность

- легко обслуживаемая архитектура

Вопрос№19

«Информационные технологии в образовании»

В процессе информатизации образования необходимо выделить  следующие аспекты:

Методологический.Здесь главной проблемой является выработка основных принципов образовательного процесса, соот­ветствующих современному уровню информационных технологий.

Экономический.Экономической основой информационного общества являются отрасли информационной индустрии. Происходит интенсивный процесс формирования мировой «информационной экономики», заключающийся в глобализация информационных, информационно-технологических и телекоммуникационных рынков.

Технический. В настоящее время создано и внедрено достаточно большое число программных и технических разработок, реализующих отдельные ИТ. Но при этом используются различные методические подходы, несовместимые технические и программные средства, что затрудняет тиражирование.

Технологический.Технологической основой информационного общества являются телекоммуникационные и информационные технологии, которые стали лидерами технологического прогресса, неотъемлемым элементом любых современных технологий они порождают экономический рост, создают условия для свобод­ного обращения в обществе больших массивов информации и зна­ний, приводят к существенным социально-экономическим преоб­разованиям и, в конечном счете, к становлению информационного общества.

Методический аспект.Основные преимущества современных информационных технологий (наглядность, возможность исполь­зования комбинированных форм представления информа­ции — данные, стереозвучание, графическое изображение, анима­ция, обработка и хранение больших объемов информации, доступ к мировым информационным ресурсам) должны стать основой поддержки процесса образования.

Основные факторы, влияющие на эффективность использова­ния информационных ресурсов в образовательном процессе:

1. Информационная перегрузка — это реальность. Избыток данных служит причиной снижения качества мышления прежде всего среди образованных членов современного общества;

2. Внедрение современных информационных технологий целе­сообразно в том случае, если это позволяет создать дополнитель­ные возможности в следующих направлениях:

- доступ к большому объему учебной информации;

- образная наглядная форма представления изучаемого материала;

- поддержка активных методов обучения;

- возможность вложенного модульного представления информации.

3. Выполнение следующих дидактических требований:

- целесообразность представления учебного материала;

- достаточность, наглядность, полнота, современность и структурированность учебного материала;

- многослойность представления учебного материала по уровню сложности;

- своевременность и полнота контрольных вопросов и тестов;

- протоколирование действий во время работы;

- интерактивность, возможность выбора режима работы с учебным материалом;

- наличие в каждом предмете основной, инвариантной и ва­риативной частей, которые могут корректироваться.

4. Компьютерная поддержка каждого изучаемого предмета, и этот процесс нельзя подменить изучением единственного курса ин­форматики.

Вопрос№20

«Информационные технологии автоматизированного проектирования.»

Создание САПР-продуктов происходит в следующих направле­ниях :

- универсальный графический пакет для плоского черчения, объемного моделирования и фотореалистической визуализации;

- открытая графическая среда для создания приложений

- графический редактор и графическая среда приложений

- открытая среда конструкторского проектирования;

- САПР для непрофессионалов (домашнего использования)

Наиболее полно возможности САПР-продукта на уровне универсального графического пакета можно проследить на примере AutoCAD 2000. Особенности:

- возможность работы с несколькими файлами чертежей в одном сеансе без потери производительности;

- контекстное всплывающее меню, включающее группу операций буферного обмена

- наличие средств моделирования, позволяющих редактировать твердотельные объекты на уровне ребер и граней;

- возможность обращения к свойствам объектов;

- возможность выбора, группировки и фильтрации объектов по типам и свойствам;

- наличие технологии создания и редактирования блоков;

- возможность вставки в чертеж гиперссылок;

- включение нового интерфейса технологии drag-and-drop для работы с блоками, внешними ссылками, файла­ми изображений и чертежей;

- управление толщиной (весом) линий напрямую с воспроиз­водством на экране;

- возможность работы со слоями без вывода на печать;

- наглядная работа с размерами и размерными стилями;

- наличие средств управления видами и системами координат;

- наличие нескольких режимов визуализации от проволочного каркаса до закраски;

- наличие средств обеспечения точности ввода при создании и редактировании;

- возможность компоновки чертежей и вывода на печать; • работа с внешними базами данных;

Наиболее перспективным в области автоматизированного про­бирования является использование открытых сред, основной ценностью которых является автоматизация процесса проекти­рования: выбор структуры объекта проектирования; необходимые расчеты, включая геометрические и т.д. Примером реализации такого подхода является СПРУТ-технология, реализованная в виде графической оболочки со сменной проблемной ориентацией DiaCad.

Однако DiaCad  является только составной частью СПРУТ-технологии и используется в тех случаях, когда удается формализовать процесс проектирования в данной предметной сре­де. Там, где это невозможно, используются средства интерактивного черчения, так же как в известных средствах графического редак­тирования.

Вопрос№21

«Системный подход к построению информационных систем»

Проектирование ИС подходы:

- каскадный

- спиральный – непрерывная разработка ИС

- системный

Система –совокупность объектов, свойства которой определяются отношением между объектами. Каждый объект – как система. Ф-ии объекта определяются его внутренним устройством. Ф-ии системы проявляются в процессе ее взаимодействия с внешней средой. Технические системы создаются с определенной целью. Цель является субъективной из-за разработчика, но исходит из объективных потребностей об-ва. ИТ как система. Возникновение проблемы порождает будущую систему.

Система – конечное мн-во функциональных элементов и отношений между ними, которые выделяются из окружающей среды в соответствии с поставленной целью в рамках определенного временного интервала ее реализации.

Системный подход реализуется путем изучения ф-ии или структуры системы.

- Структурный подход – структура отображает всязи между элементами системы с учетом их взаимодействия в пространстве и во времени. Служит для изучения существующей системы.

- Функциональный подход – отображает ф-ии системы, реализуемые в соответствии с поставленной перед ней целью.

Структура системы описывается на:

- концептуальном уровне – позволяет качественно определить основные подсистемы, элементы и связи между ними.

- логическом уровне – формирование модели, описывающей структуру отдельных подсистем и взаимодействие между ними.

- физический уровень – реализация структуры на известных программно-аппаратных средствах.

Принципы системного подхода:

1. Наличие сформулированной единой цели у ИТ в рамках разрабатываемой системы.

2. Согласование ИТ по входам и выходам с окружающей средой

3. Типизация структур ИТ

4. стандартизация и взаимная увязка средств ИТ

5. Открытость ИТ как системы

Основные принципы и закономерности проектирования определяются системотехникой.

Системотехника – направление кибернетики, изучающее вопросы планирования, проектирования, конструирования и поведения сложных ИС, основу которых составляют ЭВМ.

Проектирование можно представить как цикл, каждая итерация которого отличается большей детализацией и меньшей общностью.

Анализ->Синтез->Оценка->анализ …

Свойства проектирования:

Дивергенция – расширение границ проектной ситуации с целью обеспечения более обширного пространства поиска решения.

Трансформация – стадия создания принципов и концепций

Конвергенция – охватывает традиционное проектирование (программирование, отладка, проработка деталей)

Вопрос№22

«Анализ и формирование концептуальной модели предметной области.»

Вся информация, описывающая конкретную предметную область, должна быть определенным образом абстрагирована и формализована.

Основными направлениями формализации информации о предметной области являются:

- теория классификации, базирующаяся на таксономическом и мерономическом описании информации. Таксономическое описа­ние основано на идеологии множеств, а мерономическое осуществ­ляется через строго формализованное определение классов;

- теория измерений, предлагающая базу для качественных и количественных измерений через классификационные и порядко­вые шкалы;

- семиотика, изучающая знаковые системы с точки зрения синтактики, семантики и прагматики.

Предметная область— реальный мир, который должен быть отражен в информационной базе.

Факты— результат наблюдения за состоянием предметной об­ласти.

Данные— вид информации, отличающийся высокой степенью форматированности в отличие от более свободных структур, характерных для речевой, текстовой и визуальной информации

Информационная база(база данных) — совокупность данных, предназначенных для совместного применения.

Знания— итог теоретической и практической деятельности че­ловека, отражающий накопление предыдущего опыта иотличаю­щийся высокой степенью структуризации.

В знаниях можно выделить три основные составные части:

- декларативные, представляющие об­щее описание объекта, что не позволяет их использовать без пред­варительной структуризации в конкретной предметной области;

- понятийные (системные) знания, содержащие помимо пер­вой части, взаимосвязи между понятиями и свойства понятий;

- процедурные (алгоритмические) знания, позволяющие полу­чить алгоритм решения.

Предмет— всякая материальная вещь, объект познания.

Свойство— то, что присуще предметам, что отличает их от дру­гих предметов или делает их похожими на другие предметы. Свойст­ва проявляются в процессе взаимодействия предметов.

Признак— все то, в чем предметы, явления сходны друг с дру­гом или в чем они отличаются друг от друга; показатель, сторона предмета или явления, по которой можно узнать, определить или описать предмет или явление.

Атрибут — неотъемлемое, существенное, необходимое свойство, признак предмета или явления, без которого они не могут су­ществовать.

Таким образом, для современного состояния информационных технологий необходим переход от информационного описания предметной области к представлению на уровне данных, осуществ­ляемый на основе декомпозиции, абстракции, агрегирования.

Декомпозиция — это разбиение системы (программы, задачи) на компоненты, объединение которых позволяет решить данную задачу.

Абстракция позволяет правильно выбрать нужные компоненты для декомпозиции.

Агрегирование — процесс объединения предметов в некоторую группу не обязательно в целях классификации. Агрегирование вы­полняется с некоторой целью.

Вопрос№23