a-11
11. Maturitná téma
a) Koncepcia Internetu vecí, zálohovanie, ISO/OSI – jednotlivé vrstvy, prenos dát po PS, cykly REPEAT, WHILE, FOR
-Charakterizujte koncepciu Internetu vecí
Internet vecí (Internet of Things, IoT) v informatike označuje prepojenie zariadení so zabudovanou internetovou konektivitou. • Toto prepojenie má byť hlavne bezdrôtové (hoci nielen prostredníctvom mobilných sietí) a očakáva sa, že prinesie nové možnosti interakcií, ovládania, sledovania a zabezpečenie pokročilých služieb medzi jednotlivými systémami.
Čo sú veci ?
•Obsahuje rôzne typy tradičných počítačov a počítačových zariadení ako sú : stolné počítače, notebooky, smartphóny, tablety, a počítačové klastre.
• IoT v sebe zahŕňa všetky tieto tradičné počítače, aj to čo v dnešnej dobe počítačmi nenazývame.
• Objekty ktoré nie sú tradičnými počítačmi majú v sebe zabudovanú technológiu na interakciu so servermi, ktoré sa nachádzajú aj na inom sieťovom segmente.
• Tieto zariadenia majú sieťové pripojenie a sú schopné komunikovať cez zabezpečené a spoľahlivé pripojenie kdekoľvek na svete.
Štyri Piliere
Pripájanie zariadení Pripájanie zariadení
• Aby mohla koncepcia IoT/IoE fungovať je potrebné prepojiť tieto zariadenia dokopy, aby mohli navzájom komunikovať.
• Zariadenia môžeme spojiť dokopy dvoma spôsobmi :
• Bezdrôtovo, • Drôtovo.
• V mnohých prípadoch prepojenie pomocou káblov je cenovo náročné, alebo príliš ťažkopádne pre praktické použitie.
• Z tohto dôvodu množstvo zariadení bude musieť vysielať a prijímať dáta bezdrôtovo. Bezdrôtové pripojenie
• Pre bezdrôtovú komunikáciu existuje niekoľko možností prepojení.
• Najčastejším spôsobom sú Wi-Fi, Mobilná sieť providera, Bluetooth a NFC.
• Niektoré zariadenia ako sú smartphony a tablety používajú kombináciu viacerých možností na pripojenie sa k počítačovej sieti.
M2M spojenia
Spojenie stroj-stroj ›
Kritické komponenty moderných M2M systémov sú senzorov senzory, pohon a kontroléry.
– Musia byť spojené pomocou počítačovej siete,
– Musia byť naprogramované, aby vedeli čítať dáta a odosielať dáta druhému stroju.
-Obvykle sa používajú na sledovanie fyzických zariadení, optimalizáciu operácii pomocou senzorov a monitorovanie zariadení na diaľku.
› Najznámejšie M2M spojenie je telemetria, ktorá sa používa na prenášanie meraní výkonu (pomocou monitorovacieho zariadenia) na vzdialené riadiace miesto.
› Produkty so vstavanou komunikáciou M2M sa často označujú ako „inteligentné produkty“.
M2M - maloobchod
› Parkovacie senzory,
› Infračervené senzory pohybu,
› Hmotnostné podložky,
› Senzory monitorovania prostredia – svetlo, teplota,
› Senzory umiestnené na dverách, › Mobilné platby,
M2M – výroba
› Konvergentné IP továrenské siete,
› Senzory (Vibrácie, klimatizácia, osvetlenie),
› Riadenie pohonu,
› Vstupno/výstupné stroje,
M2M – verejný sektor
› Inteligentné budovy,
› Inteligentné osvetlenie,
› Inteligentné platby,
› Inteligentná doprava,
-Popíšte zálohovanie a etické, morálne a právne zásady k prístupu k dátam
Ak pracuje so zákazníkom a jeho vybavením, existujú všeobecné etické aspekty a legálne pravidlá, ktoré by ste mali dodržiavať.
● Tieto etické aspekty a legálne pravidlá sa často prekrývajú.
● Vždy by ste mali mať rešpekt k svojim zákazníkom a k ich osobnému vlastníctvu.
● Počítač a monitor je vlastníctvo, ale vlastníctvo v sebe zahŕňa všetky informácie a dáta, ktoré môžete získať : –E-maily, –Telefónny zoznam, –Záznamy a dáta na počítači, –Tlačené kópie súborov, informácii, alebo dáta zabudnuté na stole.
● Predtým než pristúpite k akémukoľvek účtu na počítači, či už je to bežný účet, alebo administrátorský účet, vždy si pýtajte povolenie od zákazníka.
● Pre účely opravy počítača, môžete z počítača získať osobné informácie, ako sú užívateľské mená a heslá. Pokiaľ takéto informácie zadokumentujete, musíte túto zložku označiť ako tajnú.
● Vyzradiť informácie zákazníka hociakej osobe je nielen neetické ale môže byť aj ilegálne.
● Legálne zaobchádzanie s dátami je dohodnuté v dokumente SLA.
● Neposielajte nevyžiadané správy zákazníkovi.
● Neposielajte obrovské množstvo správ, alebo listov zákazníkovi.
● Nikdy neposielajte anonymné listy zákazníkovi.
● Všetky tieto aktivity sú považované za neetické, a môžu byť posudzované ako ilegálne.
● Právo v rozličných krajinách sa môže líšiť, ale vo všeobecnosti môžeme nasledujúce body považovať za ilegálne : –Nie je dovolené zmeniť systémový softvér, alebo hardvérovú konfiguráciu bez súhlasu zákazníka. –Nie je dovolené pristupovať k hoci akému užívateľskému účtu, k súkromným súborom, e-mailom, bez súhlasu zákazníka. –Nie je dovolené inštalovať, kopírovať, alebo zdieľať digitálny obsah (to zahrňuje, softvér, hudbu, text, obrázky a video) v rozpore s autorskými právami, softvérovými dohodami a trestným právom.
Právne postupy
● Dáta z počítačových systémov, sietí, bezdrôtovej komunikácie, dátových zariadení majú byť zhromaždené a analyzované pre kriminálne vyšetrovanie.
● Zber a analýza dát sa nazýva Computer forensics.
● Proces forénzneho počítačového vyšetrovania, obsahuje IT a špecifické tresné právo, ktoré je prípustné na súde.
Počítačová forénzna veda
● V závislosti na krajine, právo na ilegálne používanie počítačov a počítačových sietí obsahuje : –Krádež identity. –Používať počítač na predaj falošných výrobkov. –Používať pirátsky softvér na počítači a počítačovej sieti. –Používať počítač, alebo počítačovú sieť na vytváranie neautorizovaných kópii, ako sú filmy, televízne programy, hudba, hry. Počítačová forénzna veda –Používať počítač, alebo počítačovú sieť na predaj neautorizovaných kópii materiálov na ktorých sa vzťahuje autorské právo. –Pornografia.
● Tento zoznam nie je kompletný, sú tu len základné body. Počítačová forénzna veda
● 2 základné typy dát sú zbierané, keď sa vedie forénzne vyšetrovanie :
● Trvalé dáta – sú uložené na lokálnom HDD, zahrňuje vnútorný a externý HDD, alebo optický disk, USB kľúč …
● Dočasné dáta – RAM, cache, a registre môžu obsahovať dočasné údaje. Dáta sa presúvajú medzi úložným médiom a CPU. Zmiznú po vypnutí počítača.
-Charakterizujte a popíšte model ISO/OSI, popíšte činnosti jednotlivých vrstiev siete (fyzickej, spojovej, sieťovej, transportnej, relačnej, prezentačnej a aplikačnej) a vysvetlite postup pri prenose dát v sieti
Open Systems Interconnection Reference Model (iné názvy: model OSI, referenčný model OSI, sedemvrstvový model OSI).
Model funkčne rozdeľuje sieťové protokoly do siedmich vrstiev. Každá vrstva má vlastnosť, že používa funkcie vrstvy pod ňou a poskytuje funkcionalitu vrstve nadradenej. Systém implementujúci protokol pozostávajúcich z týchto vrstiev sa nazýva protocol stack alebo stack (ako TCP/IP stack). Stack môže byť implementovaný hardvérovo, softvérovo alebo ich kombináciou. Obyčajne bývajú najnižšie dve vrstvy implementované hardvérovo a ostatné softvérovo.
Tento model sa zhruba drží výpočtového a sieťového priemyslu. Jeho hlavnou funkciou je spojenie vrstiev, ktoré určuje, akým spôsobom spolupracuje jedna vrstva s druhou. To znamená, že vrstva implementovaná jedným výrobcom spolupracuje s inou vrstvou od druhého výrobcu (za predpokladu správnej interpretácie špecifikácie). Tieto špecifikácie sa v TCP/IP komunite zvyčajne zverejňujú vo forme Request for comments (RFC).
Opis vrstiev
Fyzická vrstva (vrstva 1): Do fyzickej vrstvy patria fyzikálne a elektrické špecifikácie zariadení. Patrí sem rozloženie pinov, špecifikácia napätí, a typov kábla. Na fyzickej vrstve pracujú huby a opakovače (repeater). Hlavné funkcie a služby poskytované touto vrstvou sú:
⦁ nadviazanie a ukončenie ⦁ spojenia ⦁ komunikačným médiom
⦁ účasť na procese efektívneho zdieľania komunikačných zdrojov medzi viacerých používateľov. Napríklad riešenie ⦁ konfliktov a kontrola ⦁ toku dát.
modulácia, alebo konverzia medzi reprezentáciou digitálnych údajov v používateľskom koncovom zariadení a zodpovedajúcimi signálmi prenášanými ⦁ komunikačným kanálom. Toto sú signály prenášané fyzickou kabelážou, napr. ⦁ optickým vláknom alebo ⦁ medeným drôtom. Na tejto vrstve pracuje SCSI.
Linková vrstva (t. j. spojová) (vrstva 2): Spojová vrstva poskytuje funkcionalitu a prostriedky na prenos dát medzi sieťovými entitami a prípadné opravenie chýb, ktoré sa vyskytnú na fyzickej vrstve. Adresná schéma je fyzická, čo znamená, že adresy sú pevne zadané v sieťových kartách v čase výroby. Adresovacia schéma je plochá. Pozn.: Najznámejším príkladom je Ethernet. Iné príklady spojových protokolov sú ⦁ HDLC a ⦁ ADCCP pre ⦁ point-to-point alebo systém s ⦁ prepínaním paketov a ⦁ LLC alebo Aloha pre ⦁ LAN siete. Na tejto vrstve pracujú prepínače (switche) a bridge (premostenie dvoch podsietí). Konektivita je poskytovaná len medzi lokálne pripojenými uzlami siete.
Sieťová vrstva (vrstva 3): Sieťová vrstva poskytuje funkčné a procedurálne prostriedky prenášania dátových sekvencií s premenlivou dĺžkou od zdroja k cieľu jednou alebo viacerými sieťami, zatiaľ, čo má na starosti kvalitu služby (quality of service) požadovanú transportnou službou. Sieťová vrstva sa stará o smerovanie (routing), kontrolu toku dát, segmentáciu/desegmentáciu a ⦁ kontrolu chýb. Na tejto vrstve pracuje ⦁ router. Posiela údaje sieťami a umožňuje fungovanie internetu, hoci existujú switche pracujúce na 3. vrstve (IP) switche. To je logická adresná schéma, t. j. hodnoty volí sieťový inžinier. Adresná schéma je hierarchická.
Transportná vrstva (vrstva 4): Účelom transportnej vrstvy je poskytovať transparentný prenos dát medzi koncovými používateľmi, čim odbremeňuje vyššie vrstvy od nutnosti poskytovania spoľahlivého a efektívneho dátového prenosu. Transportná vrstva má na starosti spoľahlivosť daného spojenia. Niektoré protokoly sú ⦁ stavové a ⦁ spojovo orientované. Znamená to, že transportná vrstva dokáže sledovať a znova posielať ⦁ pakety, ktoré neboli správne doručené. Najznámejším príkladom protokolu 4. vrstvy je ⦁ TCP a UDP.
Relačná vrstva (vrstva 5): Relačná vrstva poskytuje mechanizmus správy dialógu medzi aplikačnými procesmi koncového používateľa. Poskytuje buď ⦁ duplexnú alebo poloduplexnú komunikáciu, zodpovedá za checkpointing, odloženie, ukončenie a reštart spojenia. Táto vrstva nadväzuje a ukončuje TCP/IP relácie (sessions).
Prezentačná vrstva (vrstva 6): Prezentačná vrstva odbremeňuje aplikačnú vrstvu od starostí s rozdielnou ⦁ syntaktickou reprezentáciou dát v rámci systému koncového používateľa. ⦁ MIME ⦁ kódovanie, ⦁ kryptovanie a podobná manipulácia a reprezentácia dát sa odohráva na šiestej vrstve. Príkladom prezentačnej služby je konverzia súboru s ⦁ EBCDIC kódovaním na kódovanie ⦁ ASCII.
Aplikačná vrstva (vrstva 7): Táto vrstva implementuje rozhranie pre aplikačné procesy a poskytuje im služby. Bežné aplikačné služby poskytujú ⦁ sémantickú konverziu medzi príbuznými aplikačnými procesmi. Príkladmi spoločných aplikačných služieb sú virtuálny súbor, ⦁ virtuálny terminál (napr. telnet) a „Job Transfer and Manipulation protocol“ (JTM, ISO/IEC 8832).
-Vysvetlite príkazy cyklu REPEAT, WHILE a FOR programovacieho jazyka PASCAL, popíšte ich a vysvetlite ich použitie v programe.
Príkaz cyklu: for
Príkaz for zaistí opakované vykonávanie jednoduchého alebo zložitého príkazu.
FOR riadiaca premenná := počiatočná hodnota TO/ DOWNTO koncová hodnota DO príkaz
Riadiaca premenná musí byť ordinálneho typu. Príkaz zadaný v príkaze FOR sa vykonáva pre každú jednu hodnotu intervalu počiatočná až koncová hodnota. Pri každom opakovaní sa riadiaca premenná zväčší o 1. Ak je počiatočná hodnota väčšia než koncová, príkaz sa nevykoná a cyklus sa skončí. Ak sa použije DOWNTO, hodnota riadiacej premennej sa bude po každom opakovaní zmenšovať o 1.
Poznámka: Po skončení cyklu riadiaca premenná stráca svoju hodnotu.
Príklad:
Zostavte program, ktorý vypočíta aritmetický priemer z načítaných čísel.––
Program prikladfor;
var i,pocet:integer;zlozka,sucet,priemer:real;
begin
write('Zadaj pocet cisel: ');readln(pocet);
sucet:=0;
for i:=1 to pocet do begin
write('Zadaj ',i,' zlozku: ');
readln(zlozka);
sucet:=sucet+zlozka;
end;
writeln('Sucet je ',sucet, 'Priemer zo zadanych cisel je: ',sucet/pocet:10:2);
readln;
end.
Príkaz WHILE
WHILE podmienka DO príkaz
alebo
WHILE podmienka DO
begin
(príkazy)
end;
Príkaz WHILE obsahuje výraz, ktorý riadi opakované vykonávanie príkazu. Výraz musí byť booleanovského typu a vyhodnocuje sa skôr než sa vykoná vnorený príkaz. Vnorený príkaz sa vykonáva dovtedy, kým je hodnota výrazu True. Vnorený príkaz môže byť jednoduchý alebo zložený.
Príklad:
Zostavte program, ktorý nájde najväčší spoločný deliteľ dvoch prirodzených čísel pomocou Euklidovho algoritmu.
Program prikladwhile;
uses crt;
var a,b:integer;
begin
clrscr;
write('Zadaj dve cisla: '); readln(a,b);
while a=b do begin
if a>b then a:=a-b;
if b>a then b:=b-a;
end;
writeln('NSD tychto cisel je ',a:3);
readln;
End.
Príkaz REPEAT
REPEAT príkaz UNTIL výraz
alebo
REPEAT {bez bodkočiarky}
(príkazy)
UNTIL podmienka;
Príkaz REPEAT obsahuje výraz, ktorý riadi opakovanie vykonávania vnoreného výrazu. Výraz musí byť booleanovského typu a vyhodnocuje sa až po vykonaní vnútorného príkazu. Vnútorný príkaz sa vykoná vždy aspoň raz. Vykonávanie vnútorného príkazu sa opakuje tak dlho dokiaľ nie je hodnota výrazu True.
Príkazy REPEAT-UNTIL nahrádzajú slová BEGIN-END.
Príklad:
Zostavte program, ktorý po žiadosti stlačiť nejaký kláves vypisuje, ktorý kláves bol stlačený, no v prípade stlačenia klávesu q resp. Q program ukončí.
program klaves;
uses crt;
var kl:string;
begin
clrscr;
repeat
writeln ('Stlac klaves (Q,q: koniec) ');
kl:=readkey;
writeln(kl);
until (kl='q') or (kl='Q');
end.