Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://old.hcs.cmc.msu.ru/hcs/lect-list_2.htm
Дата изменения: Wed Sep 15 16:45:56 1999
Дата индексирования: Mon Oct 1 20:30:16 2012
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: спрайты
Приложение 2

Программы лекционных курсов

1. Анализ информационных технологий (Методологический базис открытых систем)

Автор программы: профессор В.А. Сухомлин

Лектор: профессор В.А. Сухомлин

Курс является обязательным, читается в первом семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение научно-методических основ и системы стандартов информационных технологий (ИТ). Он знакомит слушателей с основными тенденциями и глобальными концепциями развития области ИТ, в частности, с концепцией открытых систем и концепцией Глобальной информационной инфраструктуры. В курсе подробно рассматриваются понятийный базис и эталонные модели основных разделов ИТ, структура и закономерности построения современной системы стандартов ИТ, организационная структура процесса стандартизации ИТ, аппарат профилирования ИТ, примеры международных профилей переносимости программного обеспечения, таксономия профилей и стандартов, концепция и технология конформности (соответствия) реализаций ИТ исходным профилям или стандартам, общесистемные аспекты ИТ, такие как, например, администрирование, управление безопасностью, интернационализация и др.

Учебная задача

Познакомить слушателей с основными тенденциями и концепциями развития ИТ, в частности, с концепцией открытых систем и концепцией Глобальной информационной инфраструктуры. Дать понимание важности стандартов для реализации концепции открытых систем на практике. Дать систематическое представление о системе стандартов ИТ. Освоить концептуальный базис ИТ. Познакомить с основными эталонными моделями важнейших разделов ИТ. Познакомить с аппаратом профилирования ИТ, назначением функциональной стандартизации, с международными гармонизированными профилями окружений открытых систем. Дать представление о концепции и технологии конформности ИТ, о стандартизации общесистемных аспектов ИТ, таких как администрирование, управление безопасностью, интернационализация продуктов ИТ и др.

В результате изучения курса слушатели смогут ориентироваться во всем пространстве стандартизованных спецификаций, разрабатывать профили комплексных прикладных технологий, реализовывать ИТ в соответствии с требованиями концепции открытых систем, методологически правильно осуществлять процессы установления конформности систем ИТ стандартам или профилям.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Предмет, метод и структура методологического базиса области информационных технологий

Основные понятия концепции открытых систем. Иерархическая модель пространства стандартов и профилей ИТ, уровни и назначение профилей. Состав эталонных моделей. Классификация и обзор базовых спецификаций.

2. Концепция профиля ИТ, принципы документирования профилей

Назначение функциональных профилей. Семантика профиля. Связь с базовыми стандартами. Основные элементы определения профиля. Семантика конформности профиля. Структура документации профилей. Примеры международных гармонизированных профилей.

3. Профили окружения открытых систем (OSE-профили)

Назначение OSE-профилей. Свойства открытости систем ИТ. Определение основных понятий открытости. Классификация интерфейсов систем ИТ (API-интерфейсы, CSI-интерфейсы, HCI-интерфейсы, ISI-интерфейсы). Принципы и примеры разработки OSE-профилей.

4. Таксономия профилей ИТ

Принципы построения классификационной схемы для профилей ИТ. Таксономия OSE-профилей. Классы OSI-профилей. Таксономия OSI-профилей. Примеры применения таксономии профилей. Справочник профилей.

5. Профиль переносимости приложений

Профили функциональной среды открытых систем правительства США (Application Portability Profile). Функциональные области APP. Состав спецификаций APP и их анализ. Критерии оценки спецификаций при построении профилей.

6. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем (OSI RM). Архитектура OSI RM (Рекомендация X200)

Основные понятия и элементы эталонной модели OSI RM. Многоуровневая архитектура взаимосвязи открытых систем. Функционирование эталонной модели. Состав и назначение функциональных уровней архитектуры модели OSI RM.

7. Эталонная модель OSI RM. Блоки данных и функции уровней (рекомендация X200)

Способы обмена данными. Типы и назначение блоков данных. Модель передачи блоков данных. Уровни протоколов и их назначение. Основные функции уровней.

8. Эталонная модель OSI RM. Адресация (Рекомендация X650)

Модель наименования и адресации в OSI RM. Наименование открытых систем. (N)-адреса. (N)-селекторы. Виды адресной информации. Адресные параметры сервисных примитивов. Адресная информация и (N)-протоколы. Отображение имен и адресов, функции справочника (Directory Facility).

9. Соглашение о спецификации сервиса (Рекомендация X210)

Модель сервиса уровней. Состав и основные свойства сервисных примитивов. Наименование сервисных примитивов. Соглашения о временных диаграммах. Примеры временных диаграмм.

10. Эталонная модель окружений открытых систем (POSIX 1003.0). Принципы построения модели и классификация интерфейсов

Цели, область применения. Основные понятия. Принципы построения модели. Типы интерфейсов и категории сервисов открытых систем. Элементы и структура эталонной модели POSIX OSE. Диаграммное представление эталонной модели. Модель реализации распределенных приложений. Классы OSE-интерфейсов. Модель языковых сервисов.

11. Эталонная модель окружений открытых систем (POSIX 1003.0). Модели категорий сервиса

Эталонная модель сервиса системного ядра. Эталонная модель коммуникационного сервиса. Эталонная модель сервиса баз данных. Модель обработки транзакций. Эталонная модель сервиса человеко-машинного интерфейса. Эталонная модель машинной графики и графического сервиса. Сервис системной безопасности. Эталонная модель управления. Профили прикладных окружений (AEPs).

12. Эталонная модель распределенной обработки данных (ODP)

Модель объектов, их семантика и реализация. Архитектура общего брокера заявок распределенных объектов (CORBA). Концепция middleware. Иерархия элементов архитектуры CORBA. Стабы клиентов, адаптеры и скелетоны объектов. Синтаксис и семантика языка описания интерфейсов архитектуры распределенной обработки IDL.

13. Концепция Глобальной информационной инфраструктуры (GII)

Цели и задачи; состав и характеристика услуг. Базовые модели (архитектурные, функциональные, структурные). Язык спецификации сценариев; организационная инфраструктура. Основные задачи и направления работ в области стандартизации. Проект атласа стандартов GII (GII Roadmap). Роль концепции открытых систем в реализации GII.

14. Организационная структура в области стандартизации ИТ

Основные международные организации по стандартизации ИТ. Состав, сфера ответственности и формы сотрудничества организаций, ответственных за разработку формальных международных стандартов ИТ (ISO, IEC, ITU-T). Основные промышленные профессиональные или административные организации по стандартизации (IEEE, Internet и IAB), а также промышленные консорциумы (ECMA, OMG, Open Group, NMF, W3C) и их сфера деятельности.

Литература

1. Сухомлин В.А. Методологический базис открытых систем - Открытые системы, N4, 1996г.

2. Сухомлин В.А. Основные принципы Глобальной информационной инфраструктуры (GII). М.: Московский государственный университет, 1997, 32с. /Учебное издание/.

3. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов С.В. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. СПРАВОЧНИК, М,: Радио и связь, 1990.- 235 с.-ISDN 5-256-00757-2.

4. Щербо В.К., В.А. Козлов. Функциональные стандарты в открытых системах. Часть 1, часть 2. Справочное пособие. М., МЦНТИ, 1997.

5. Липаев В.В., Е.Н. Филинов. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. РФФИ. М., 1997.

6. ISO/IEC TR 10000-1:1995 (final text, June 1995), Information technology - Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 1:General Principles and Documentation Framework.

7. ISO/IEC TR 10000-2:1995 (final text, June 1995), Information technology - Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 2: Principles and Taxonomy for OSI Profiles.

8. ISO/IEC TR 10000-3:1995 (final text, June 1995), Information technology - Principles and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 3: Principles and Taxonomy for Open System Environment Profiles.

 

2. Сетевые технологии

Авторы программы: профессор В.А. Сухомлин, математик А.В. Крупенников

Лекторы: профессор В.А. Сухомлин, математик А.В. Крупенников

Курс является обязательным, читается во втором семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение методологических основ и стандартов современных сетевых технологий. Он знакомит слушателей с историей развития сетей передачи данных, основными тенденциями и концепциями развития сетевых технологий в контексте концепции Глобальной информационной инфраструктуры (GII). В первой части курса рассматриваются основы передачи данных на физическом уровне, включая: способы преобразования (модуляции) аналоговых сигналов, способы цифрового кодирования, методы квантования и дискретизации сигнала, методы цифровой фильтрации, мультиплексирование и демультиплексирование, типы и стандарты кабельных изделий, структурированные кабельные системы, особенности передачи данных в неограниченных средах (микроволновых наземных и спутниковых системах, радиоволновых системах, системах с лазерной передачей данных и передачей данных с помощью инфракрасных волн), стандарты интерфейсов физического уровня, способы построения сетевых топологий, методы доступа к передающей среде. Во второй части курса рассматриваются важнейшие технологии транспортировки данных в сетевой инфраструктуре GII, а именно: аналоговая передача данных (PSTN), узкополосный ISDN, ATM, сети X.25 и Frame Relay, сеть TCP/IP, системы сотовой связи, системы радиодередачи DECT, технологии мультиплексирования цифровых трактов передачи данных SDH/PDH, система сигнализации N7 (SS7), технологии интеллектуальной сети связи (Intelligent Network), технологии локальных сетей. В заключении курса рассматриваются вопросы межсетевого взаимодействия.

Учебная задача

Познакомить слушателей с основными тенденциями развития сетевых технологий, в частности, с концепцией Глобальной информационной инфраструктуры и принципами построения ее сетевой инфраструктуры, включая методы интеграции глобальных компьютерных сетей с телекоммуникационными технологиями, принципы построения и функционирования систем цифровой электросвязи интегрального обслуживания, систем мобильной связи, а также интеллектуальной сети связи. Познакомить с эталонными и базовыми моделями сетевых и телекоммуникационных технологий, с современным состоянием стандартов в этой области.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Ретроспективный обзор сетевых технологий

Системная и сетевая телеобработка. Сети пакетной коммутации. Спутниковые сети и радиосети. Сети передачи данных общего пользования. Сети мобильной связи. Сети кабельного телевидения. Стандартизация сетевых протоколов и сервисов. Разработка и стандартизация локальных сетей. Комплексирование сетей. Функциональные профили сетевых технологий. Перспективы развития сетевых технологий.

2 Концепция и технологии Глобальной информационной инфраструктуры (GII)

Цели и задачи концепции Глобальной информационной инфраструктуры (GII), определение GII. Состав и характеристика сервисов GII. Базовые модели GII (архитектурные, функциональные, структурные). Язык спецификации сценариев. Модель структурирования сетевой инфраструктуры GII. Проект атласа стандартов GII (GII Roadmap). Роль концепции открытых систем в реализации GII.

3. Основы физического уровня

Классификация ITU частотного спектра электромагнитных волн, используемых для передачи информации. Типы данных и сигналов. Способы преобразования (модуляции) аналоговых сигналов для передачи данных. Основные способы цифрового кодирования. Передача данных в основной полосе пропускания (baseband). Широкополосная передача данных (broadband). Мультиплексирование. Теория сигнала. Преобразование Фурье. Квантование и дискретизация. Модуляция. Теорема Котельникова. Дискретные сигналы. Z-преобразование. A/D и D/A преобразователи. Цифровые фильтры. Адаптивное кодирование речи. Кодирование c линейным предсказанием.

4. Передача данных в ограниченных и неограниченных средах

Типы и характеристики кабельных изделий. Стандартизация кабельных изделий. Понятие кабельной системы. Принципы концепции структурированной кабельной системы. Особенности передачи данных с помощью микроволновых (наземных и спутниковых систем). Примеры микроволновых систем, их основные технические характеристики и сервисы. Технологии передачи данных с помощью радиоволн. Примеры радиоволновых систем, их основные технические характеристики и сервисы. Сотовая телефония. Технологии лазерной передачи данных и передачи с помощью инфракрасных волн. Стандартизация и характеристики инфракрасной передачи данных. Примеры лазерных и инфракрасных систем, их основные технические характеристики и сервисы.

5. Спецификация интерфейсов физического уровня и сервиса

Сервис физического уровня модели OSI. Стандарты RS-232, RS-449, V.24 и их сравнение. Стандарты X.21 и X.21bis. Физические интерфейсы высокоскоростных сетей (T1, Т3, SONET). Нуль-модемная связь.

6. Сетевые топологии, методы доступа к среде, методы коммутации

Основные сетевые топологии: звезда, шина, кольцо, дерево, ячеистая структура. Смешанные топологии. Методы доступа к среде передачи данных: методы множественного доступа (состязания), маркерные методы, метод полингования. Примеры сетевых структур для распространенных сетевых технологий. Метод коммутации как основа реализации взаимосвязи в сетях. Коммутация каналов. Коммутация сообщений. Коммутация пакетов. Коммутация кадров. Коммутация ячеек. Примеры использования методов коммутации в распространенных сетевых технологиях.

7. Использование телефонных сетей общего доступа и цифровых сетей с интегральным сервисом (ISDN) для передачи данных

Введение в ISDN. Принципы аналоговой передачи данных (PSTN). Концепция универсальной розетки ISDN. Общие понятия и характеристики сети ISDN. Стандартизация ISDN. Эталонная конфигурация ISDN, функциональные группы и интерфейсные точки. Сравнение с эталонной моделью OSI. U-плоскость, C-плоскость, M-плоскость. Стеки протоколов. Функции коммутационных станций (CO). Физический уровень (S-интерфейс). Уровень звена данных, протокол LAPD, формат фрейма, сценарий передачи. Сетевой уровень, стандарты сетевого уровня, протокол DSS1, структура сообщений, информационные элементы, сценарий передачи. Оборудование ISDN. Беспроводный ISDN. Обзор услуг сетей ISDN. Концепция широкополосного ISDN (B-ISDN). Назначение и методы сигнализации. Система сигнализации N7 (SS7).

8. ATM

Асинхронный способ передачи данных, свойства и характеристики технологии ATM. Эталонная конфигурация ATM. Эталонная модель протоколов ATM и ее сравнение с эталонной моделью RM OSI. Состав, назначение и функции уровней эталонной модели ATM. Основные типы сервисов ATM, типы интерфейсов уровня адаптации. Уровень ATM: функции уровня, структура ячеек, виртуальные каналы и виртуальные пути. Уровень адаптации ATM: функции уровня, услуги уровня, структура протоколов уровня, подуровень сегментации и сборки, подуровень конвергенции, назначение протоколов AAL1, AAL2, AAL3/4 и AAL5. U-плоскость: назначение и функции плоскости пользователя, поддержка режима бессоединения (connectionless), поддержка Frame Relay, поддержка TCP/IP, эмуляция локальных сетей. C-плоскость: назначение и функции плоскости управления, маршрутизация, сигнализация, метасигнализация (Q.2120). M-плоскость: назначение и функции плоскости менеджмента, SNMP, базы данных управления сетями. Оборудование ATM: коммутаторы с коллективной памятью, коммутаторы с общей средой, коммутаторы с пространственным разделением. Стандарты ATM: рекоммендации ITU-T серии G.xxx, Q.xxx, I.xxx.

9. Сети X.25 и Frame Relay

Сетевая архитектура X.25. Сервис и протокол канального уровня. Сервис и протокол сетевого уровня. Алгоритмы маршрутизации и управления потоком. Интерфейс межсетевого взаимодействия X.75. Сравнение сетей Frame Relay и X.25. Основные механизмы протокола FR. Управление трафиком, оптимизация загрузки сети, управление потоком, передача оцифрованной голосовой информации. Стандарты сопряжения протоколов FR с другими сетевыми технологиями.

10. Эталонная модель TCP/IP и ее сравнение с эталонной моделью RM OSI

Стек протоколов TCP/IP. Основные функции межсетевого протокола IP и протокола управления передачей данных TCP. Основные прикладные протоколы архитектуры TCP/IP и их назначение. Механизмы наименования и адресации в сети Интернет (TCP/IP). Механизмы маршрутизации в сети Интернет.

11. Мобильная сотовая связь

Основы сотовой связи: область применения, поколения мобильной связи, принципы построения систем сотовой связи, подвижная станция, базовая станция, центр коммутации, радиоинтерфейсы D-AMPS, GSM. Организация работы систем сотовой связи: частотные каналы, физические каналы, логические каналы, кадр, мультикадр, установление связи, аутентификация и идентификация, хэндовер, роуминг, услуги передачи данных, телеуслуги. Полосы частот сотовой связи: системы сотовой связи, множественный доступ TDMA, FDMA и CDMA, повторное использование частот, кодирование речи, кодирование канала, модуляция. Многолучевое распространение, разнесенный прием, скачки по частоте, эквалайзинг. Стандартизация: стандарт IS-136, стандарт GSM. Сервисы сотовой связи: передача данных, дополнительные услуги, конфиденциальность связи, безопасность использования. Обзор стандартов сотовой связи.

12. Технология DECT

Назначение и область применения. Основные принципы радиодередачи DECT. Свойство мобильности. Принцип Multi Carrier/Time Division Multiple Access/Time Division Duplex (MC/TDMA/TDD). Радиоспектр. Динамическое выделение каналов. Состав и структура стека протоколов. Физический уровень, радиоинтерфейс DECT, физические каналы. MAC-уровень, поддержка несущих каналов, широковещание, передача данных без соединения, фрейм и мультифрейм, состояния PP (переносимой части) и FP (фиксированной части), пейджинг, синхронизация. Уровень звена данных DLC, разделение U- и C-плоскостей, функции Lb и Lc, сценарий передачи протокола LAPС, функции U-плоскости. Сетевой уровень NWK, функции элементов уровня, стандарты сетевого уровня, функции протокола CC, структура сообщений, информационные элементы, идентификация абонентов и станций, поддержка сети DECT. Оборудовение DECT. Стандарт ETS 300 175. Профили применения DECT, базовый профиль доступа GAP. Развитие DECT.

13. Технологии мультиплексирования цифровых трактов передачи данных SDH/PDH

Цифровая передача данных и импульсно-кодовая модуляция (ИКМ), мультиплексирование частотное и временное. Цифровые иерархии скоростей передачи. Плезиохронная цифровая иерархия PDH: методы группообразования, мультиплексирование с чередованием бит, добавление выравнивающих битов, фреймы и мультифрейм. Синхронные иерархии SONET/SDH: принципы построения иерархии, отличие от плезиохронной цифровой иерархии. Особенности построения синхронной иерархии SDH: формирование заголовков, указатели виртуальных контейнеров, передача нестандартной информации, схема мультиплексирования потоков SDH, контейнеры, виртуальные контейнеры, типы блоков, группы блоков, синхронный транспортный модуль STM-1, модуль STM-N, сборка модулей, структура заголовков фреймов. Функциональные модули сетей SDH, мультиплексоры, коммутаторы, концентраторы, регенераторы, терминальное оборудование, кросс-коммутация. Топология сетей SDH, методы защиты синхронных потоков. Архитектура сетей SDH. Обзор стандартов SDH. Управление сетью SDH.

14. Интеллектуальная сеть связи (Intellegent Network - IN)

Концепция и основные понятия IN. Распределенная концептуальная модель функциональной плоскости IN. Схема физической архитектуры IN сервиса CS1. Функциональные элементы и отношения между ними. Протокол INAP. Место протокола INAP в структуре протоколов системы SS7. Базовая модель состояний вызова. Основы программирования сервиса: подпрограммы сервиса SIB. Международные сервисы IN. Характеристики услуг (service features). Методика описания сервисов (Рекомендация I.130). Международный сервис 800. Сервис международной расчетной карты. Сервис глобальной виртуальной сети. Сервис универсальной персональной связи. Конвергенция мобильной и фиксированной сетей, концепция построения мобильных сетей будущего.

13. Стандарты и архитектура локальных сетей. Стандарт IEEE 802.3 и Ethernet

Назначение стандартов IEEE 802.1, IEEE 802.2, IEEE 802.3, IEEE 802.5. Основные функции протокола управления логическим каналом (LLC). Методы доступа к среде CSMA, CSMA/CD, CSMA/CA. Стандарт IEEE 802.3: функции протоколов физического и канального уровней. Стандарты 802.3u (Fast Ethernet - 100BaseT) и 802.12 (VG-Any LAN).

14. Стандарт IEEE 802.5 и cети FDDI

Маркерное кольцо (Token Ring). Обзор стандарта IEEE 802.5, характеристики и ограничения. Методы доступа IEEE 802.5 и маркерного кольца IBM. Стандарты физического уровня. Форматы кадров и назначения полей. Архитектура, топология, характеристики, принципы работы сетей FDDI. Конфигурация "звезда". Процедура передачи маркера. Кодирование FDDI.

15. Межсетевое взаимодействие

Назначение, классификация, функции и архитектура ассоциативного сетевого оборудования. Повторители сигналов. Концентраторы (хабы), каскадируемые и модульные хабы. Коммутирующие хабы. Мосты (прозрачные, маршрутные). Маршрутизаторы. Шлюзы. Примеры межсетевых устройств ведущих фирм-изготовителей.

Литература

1. Сухомлин В.А. 'Межсетевое взаимодействие'. Москва, Московский государственный университет, 1997, 25с./ Учебное издание/.

2. Сухомлин В.А. 'Основные принципы Глобальной информационной инфраструктуры (GII)', Москва, Московский государственный университет, 1997, 32с. /Учебное издание/.

2. Шварц М. Сети связи. Протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. Ч.1:Пер. с англ.-М,: Наука, 1992.- 336 с.-ISDN 5-02-014510-6.

3. Шварц М. Сети связи. Протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. Ч.2:Пер. с англ.-М,: Наука, 1992.- 276 с.-ISDN 5-02-014847-4.

4. Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. Third Edition. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.813.

5. Douglas E. Comer. Computer Networks and Internet. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.475.

6. John Henshall and Sandy Shaw. OSI Explaned and-to-end computer communication standards. Second Edition. ELLIS HORWOOD, 1990, p. 250.

7. Uyless D. Black. ISDN and SS7. Architecture for Digital Signaling Networks. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.346.

3 Объектно-ориентированное программирование

Автор программы: н.с. Е.А.Зуев

Лектор: н.с. Е.А.Зуев

Курс является обязательным, читается в первом семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение базовых концепций и методических основ объектно-ориентированного подхода (парадигмы) к разработке программ. Рассматриваются различные формы воплощения данного подхода в современных промышленных языках программирования (Си++, Ада95, Java). Основное содержание курса посвящено анализу основных концепций и средств стандарта языка Си++, рассматриваемого в качестве целостного базиса программирования промышленных приложений на принципах объектно-ориентированно парадигмы.

Учебная задача

Познакомить слушателей с понятийным базисом объектно-ориентированного подхода к программированию, способами его реализации в современных языках программирования. Дать базовые знания по основным возможностям стандарта языка Си++, необходимые для практического применения при разработке приложений на принципах объектной парадигмы.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Язык Си++: история создания, процесс стандартизации, современное состояние

Краткий обзор языка. Достоинства и недостатки языка-предшественника - Си. Сходства и различия Си и Си++.

2. Система типов Си++

Базовые и составные типы. Принцип статической типизации. Именная и структурная эквивалентность типов. Подход к преобразованию типов.

3. Структура программы на языке Си++

Единица компиляции. Достоинства и недостатки модели модульности языка Си++. Понятие области действия, виды областей действия: функция, составной оператор, класс, пространство имен, единица трансляции. Объявления и описания.

4. Объектно-ориентированный подход к разработке программ

Инкапсуляция, наследование и полиморфизм как базовые концепции ООП. Понятие абстрактных типов данных как предшественника и основы ООП. Современные требования, предъявляемые к индустриальным языкам программирования: надежность, устойчивость, сопровождаемость, модифицируемость (развиваемость), повторная используемость программ. ООП как способ удовлетворения перечисленных требований.

5. Реализация ООП в языке Си++

Смешанная парадигма программирования ('улучшенный' Си или ОО-язык). Понятие класса. Статический и динамический тип. Конструкторы и деструкторы классов. Наследование: базовые и производные классы. Единичное и множественное наследование. Члены классов и функции-члены классов. Статические члены и статические функции-члены. Механизм инкапсуляции: управление доступом к членам класса.

6. Виртуальные функции-члены класса как реализация полиморфизма в Си++

Статический и динамический полиморфизм. Абстрактные классы и чистые виртуальные функции.

7. Общая характеристика языка Ада

История создания и основные принципы разработки, понятие и принципы опережающей стандартизации языков программирования на примере Ады, основные принципы аттестации Ада-компиляторов. Ада как официальный язык Министерства Обороны США. Переход от Ады 83 к Аде 95.

8. Краткий обзор средств языка Ада

Система типов и принцип строгой типизации, программные сегменты и модульность, абстрактные типы данных, исключения, средства параллельного программирования, настраиваемые программные сегменты.

9. Реализация принципов ООП в Аде 95

ООП с точки зрения Ады и обязан ли ОО-язык поддерживать понятие объекта. Теговые типы и расширение типа. Надклассовое (class-wide) программирование, диспетчеризация в Аде 95 как реализация динамического полиморфизма. Сопоставление диспетчеризации в Аде и виртуальных функций в С++. Проблема взаимодействия развиваемости, инкапсуляции и модульности - сопоставление дочерних модулей и приватной части пакета в Аде и дружественных функций-членов классов в С++.

10. Язык Java как воплощение 'чистой' объектно-ориентированной парадигмы

История создания и краткий обзор языка. Сравнение Си++ и Java: новые понятия (интерфейсы) и сокращения по сравнению с Си++ (отсутствие множественного наследования, обычных функций и т.д.). Классы и методы классов, конструкторы классов. Единичное наследование: расширение классов, понятие интерфейса. Иерархия классов; класс Object. Абстрактные классы и методы.

11. Основные сведения о Java-технологии

Понятие байт-кода и виртуальной машины Java. Средства и механизмы обеспечения безопасности Java-программ. Структура Java-программы: пакеты, интерфейсы, классы.

Литература

1. International Standard ISO/IEC 14882 - Programming Languages - C++, First Edition 1998-09-01.

2. М.Эллис, Б.Строуструп. Справочное руководство по языку программирования Си++ с комментариями. Москва, 'Мир', 1992.

3. Б.Страуструп. Язык программирования C++, 3-е изд./Пер. с англ.- СПб.; М.: "Невский диалект" - "Издательство БИНОМ", 1999 г.- 991 с., ил.

4. International Standard ISO/IEC 8652:1995(E) - Programming Languages - Ada.

5. http://www.adahome.com (наиболее полный на сегодняшний день WWW-сервер, содержащий разнообразную информацию по языку Ада.)

6. ftp://cs.nyu.edu/pub/gnat/winnt (отсюда можно переписать "бесплатную" версию компилятора GNAT языка Ада 95 для среды Windows 95/NT).

7. Перминов О.Н. Ведение в язык пограммирования Ада. Москва, "Радио и связь", 1991.

8. Джехани. Язык Ада. Москва, Мир, 1988.

9. Пайл Я. Ада - язык встроенных систем. Москва, "Финансы и статистика", 1984.

10. Рыбин С.И. "Проект АДА9X: история и современное состояние", Программирование, 1994, N3, с. 64-82.

11. Кен Арнольд, Джеймс Гослинг. Язык программирования Java. Санкт-Петербург, 'Питер', 1997.

 

4 Современные парадигмы программирования

Автор программы: н.с. Е.А.Зуев

Лектор: н.с. Е.А.Зуев

Курс является обязательным, читается во втором семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение базовых концепций, положенных в основу важнейших парадигм, используемых в современном промышленном программировании. Рассматриваются такие парадигмы, как обобщенное программирование, метапрограммирование, программирование с защитой от ошибок, модульное программирование. Кроме того, в качестве дополнительного материала излагаются подходы к программированию многопроцессных приложений, воплощенные в некоторых современных языках программирования.

Учебная задача

Познакомить слушателей с понятийным базисом, лежащим в основе важнейших парадигм, используемых в современном программировании. Дать необходимую основу для самостоятельного использования обобщенного и модульного программирования при разработке программ на языке Си++ и (как дополнительная возможность) на языке Ада95. Познакомить слушателей с основными приемами создания безопасных программ, на основе использования механизма исключений языков Си++ и Ада95. Дополнительной задачей является знакомство с принципами разработки асинхронных (многопроцессных) приложений на языках, содержащих соответствующие средства,- Ада95 и Java.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Понятие обобщенного программирования (generic programming)

Параметризуемые типы как идейная основа обобщенного программирования. Механизм шаблонов как основа обобщенного программирования в Си++. Шаблоны классов и шаблоны функций. Настройка шаблонов.

2. Шаблонные библиотеки как пример применения обобщенного программирования

Стандартная библиотека шаблонов STL А.Степанова как первая реализация идей обобщенного программирования. Структура библиотеки. Современное состояние STL. Понятия контейнера, обобщенного алгоритма, обобщенного указателя (итератора). Виды итераторов. Примеры программирования.

3. Понятие метапрограммирования

Метапрограммирование как форма обобщенного программирования. Основные понятия и сфера применения метапрограммирования. Примеры метапрограмм.

4. Концепция исключений как метод разработки надежных и безопасных программ

Подходы к реализации исключений в индустриальных ЯП: исключительные ситуации в языке Си++ и исключения в Аде. Динамическая семантика исключений в Си++. Особенности ситуаций в Си++: спецификация исключений для функций, использование объектно-ориентированной методологии при задании исключений. Примеры использования исключений.

5. Эволюция понятия модульности и модульного подхода к программированию

Понятие модульного ЯП. Поддержка модульного подхода в языке Си++. Классы как средство модуляризации. Дополнительные средства модульного структурирования программ в Си++: механизм пространств имен (namespaces).

6. Максимальная модель модульности в базовом языке индустриального программирования на примере Ады

Понятие модульности и модульного языка программирования. Основные технологические потребности, связанные с модульностью, и их реализация в Аде: разделение спецификации и реализации, программные сегменты и компилируемые модули, спецификация контекста и компиляционная библиотека Ады 83. Понятие библиотеки в Аде 83 и понятие окружения в Аде 95. Компиляционные зависимости и их минимизация при разработке программ. Дочерние модули и подъединицы. Поддержка нисходящей и восходящей технологии разработки программ.

7. Настраиваемые сегменты в Аде

Тип и подпрограмма как параметры периода компиляции. Контрактная модель как средство обеспечения надежности и эффективности программ при использовании настраиваемых сегментов. Моделирование частных случаев множественного наследования при помощи настраиваемых сегментов.

8. Программирование асинхронных процессов в Аде (дополнительный раздел)

Понятие асинхронного процесса и разделяемого ресурса. Концепция внешней и внутренней дисциплины управления разделяемым ресурсом. Понятие монитора, симметричного и ассиметричного рандеву. Задачи в Аде как высокоуровневая реализация концепции активного монитора: понятие входа, операторы, обеспечивающие вызов и прием вызова входа, выбор процессом способа взаимодействия с другими процессами. Защищенные записи Ады 95 как высокоуровневая реализация концепции пассивного монитора. Примеры.

9. Средства программирования асинхронных процессов в языке Java

Потоки и мониторы как основные программные средства организации многозадачности. Синхронизирующие методы. Планирование потоков, блокировка, приостановка и прерывание потоков.

Литература

1. International Standard ISO/IEC 14882 - Programming Languages - C++, First Edition 1998-09-01.

2. D.R.Musser, A.A.Stepanov. Generic Programming.- Lecture Notes in Computer Science 358, Springer Verlag 1989, pp 13-25.

3. Jak Kirman. A modest STL Tutorial. - Department of Computer Science, Brown University, August 15, 1996.

4. Б.Страуструп. Язык программирования C++, 3-е изд./Пер. с англ.- СПб.; М.: "Невский диалект" - "Издательство БИНОМ", 1999 г.- 991 с., ил.

5. Д.Рамодин. Итераторы библиотеки STL, "Мир ПК", ?6б 1998, стр. 184-190.

6. Перминов О.Н. Ведение в язык пограммирования Ада. Москва, "Радио и связь", 1991.

7. Пайл Я. Ада - язык встроенных систем. Москва, "Финансы и статистика", 1984.

8. Кен Арнольд, Джеймс Гослинг. Язык программирования Java. Санкт-Петербург, 'Питер', 1997.

 

5. Базы данных в сетевых окружениях

Автор программы: к.ф.-м.н., с.н.с. Д.Е. Намиот

Лектор: к.ф.-м.н., с.н.с. Д.Е. Намиот

Курс является обязательным, читается во втором семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение базовых концепций, методов и средств построения и использования баз данных. В частности, рассматривается генезис и современное состояние данной области, типовая организация систем управления базами данных, модели данных, принципы построения информационных систем на основе технологий баз данных, теоретические основы реляционных баз данных, язык SQL и его стандартизация, организация call-интерфейсов для работы с базами данных, промышленный стандарт прикладного интерфейса ODBC и его применение. Кроме этого, в курсе рассматриваются методы управления транзакциями в распределенных базах данных, распределенные информационные системы с архитектурой "клиент-сервер" и принципы их построения, концепция и характерные черты объектно-ориентированных и интеллектуальных баз данных.

Учебная задача

Познакомить слушателей с современным состоянием технологий баз данных, принципами построения информационных систем на основе баз данных и компьютерных сетей. Дать необходимую методологическую основу для самостоятельного использования технологий баз данных при создании прикладных информационных систем.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Информационные системы, файловые системы, базы данных

Генезис информационных и информационно-поисковых систем, систем управления документооборотом, систем на основе плоских и структурированных файлов, баз данных, распределенных информационных систем.

2. Функции и типовая организация систем управления базами данных (СУБД)

Основные функции СУБД, управление данными во внешней памяти, управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями, журналы. Архитектура СУБД ANSI/SPARC. Классификация СУБД: системы, основанные на инвертированных списках, иерархические системы, сетевые системы, реляционные и постреляционные СУБД.

3. Модели данных в СУБД

Классические модели данных в СУБД. Иерархическая модель данных, навигационные операции. Сетевая модель данных, навигационные операции. Реляционные модели данных, реляционная алгебра и реляционные отношения. CASE-средства для описания модели данных и автоматизации процесса проектирования прикладных информационных систем.

4. Жизненный цикл и методология проектирования информационных систем

Принципы проектирования информационных систем. Структурный анализ предметной области, логическое проектирование баз данных, физическое проектирование баз данных, словари-справочники данных.

5. Теоретические основы реляционного подхода

Базовые определения реляционных баз данных: тип данных, домен, схема отношения, схема базы данных, кортежи и отношения, свойства отношений, ключи. Представление отношений. Целостность и ограничения целостности. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы.

6. Механизмы манипулирования реляционными данными и методы проектирования реляционных баз данных

Базис реляционной модели данных: реляционная алгебра, интерпретация реляционных операций, особенности семантики теоретико-множественных операций, специальные реляционные операции, реляционные исчисления. Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации. Классификация нормальных форм. Третья нормальная форма. Более высокие уровни нормализации.

7. Стандартизация интерфейса для СУБД. Стандарт языка SQL

Общие подходы к стандартизации интерфейса с реляционными базами данных. SQL и QBЕ. Общая структура языка SQL, интерфейс с прикладными программами. Встроенный SQL, динамический SQL.

8. Основные операторы языка SQL

Оператор выборки SELECT, фильтрация выборки - клауза WHERE, агрегатные функции, клауза HAVING. Оператор добавления данных INSERT. Оператор удаления данных DELETE. Оператор объединения UNION. Внутренний и внешний операторы JOIN, левосторонние и правосторонние операции.

9. Оптимизация запросов при использовании SQL

Оптимизация запросов. Использование индексов. Блокировки при обработке транзакций. Общая схема обработки запроса, синтаксическая оптимизация запросов, логические преобразования запросов, преобразования запросов с изменением порядка реляционных операций, упрощение запросов со вложенными подзапросами, преобразования запросов на основе семантической информации. Генерация планов, оценка стоимости плана запроса.

10. Использование SQL при разработке приложений

Программирование с использованием встроенного SQL. Операторы манипулирования данными. Курсоры, динамический и статический SQL. Сохраненные процедуры.

11. Call-интерфейсы (db-library), стандарт ODBC

Организация call-интерфейсов, примеры использования. Описание организации ODBC, описание уровней стандартов Core, Level 1, Level 2. Примеры программирования с использованием ODBC API.

12. Структуры внешней памяти, методы организации индексов, управление транзакциями

Хранение отношений, индексы, журналы и служебная информация. Транзакции. Свойства ACID. Транзакции и целостность баз данных, изолированность пользователей, управление транзакциями. Многофазные транзакции. Репликация данных.

13. Распределенные базы данных и архитектура "клиент-сервер"

Классификация распределенных СУБД. Распреленные информационные системы с архитектурой "клиент-сервер". Принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями, протоколы удаленного вызова процедур.

14. Постреляционные базы данных

Концепция и архитектура объектно-ориентированных баз данных. Их сравнение с реляционными базами данных. Объектно-ориентированные расширения SQL (SQL-3). Принципы построения объектно-ориентированных баз данных. Активные базы данных.

Литература

1. Э. Озкарахан. Машины баз данных и управление базами данных. М.:Мир, 1989.

2. Т. Тиори, Дж. Фрай. Проектирование структур баз данных. М.:Мир, 1985

3. Д. Мейер. Теория реляционных баз данных. М.:Мир, 1987

4. Дж. Ульман. Основы систем баз данных. М.:Финансы и статистика, 1983

5. К. Дейт. Введение в системы баз данных. М.:Наука, 1980

6. Д. Цикридзис, Ф. Лоховски. Модели данных. М.:Финансы и статистика

7. К. Дейт Руководство по реляционной СУБВ DB2. М.:Финансы и статистика, 1988.

8. М. Грабер. Введение в SQL. М.:Лори, 1996.

9. Р. Сигнор, М.Стегман. Использование ODBC для доступа к базам данных. М.:Бином, 1995.

10. Martin J. and J. Lebel. Client/Server Databases Enterorise Computing. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.352.

Периодика:

1. Журнал СУБД, публикации, доступные в сети Internet. Например, http://www.cetul-links.org.

 

6 Распределенные офисные технологии

Авторы программы: к.ф.-м.н., с.н.с. Д.Е. Намиот и к.ф.-м.н. И.Ю. Баженова.

Лекторы: к.ф.-м.н., с.н.с. Д.Е. Намиот и к.ф.-м.н. И.Ю. Баженова.

Курс является обязательным, читается во втором семестре.

Аннотация

В курсе рассматриваются современные технологии распределенной обработки информации, различные модели разработки распределенных приложений (COM, DCOM, COM+, OLE DB, CORBA), язык описания интерфейсов IDL, компоненты OLE и серверы Автоматизации. В курсе также рассматриваются вопросы проектирования распределенных оффисных систем на основе технологий сети Internet, языка Java, технологии CORBA. В частности, в курсе значительное внимание уделяется методам и средствам разработки WEB-ориентированных информационных систем, принципам применеия динамического HTML, интеграции распределенных ресурсов на основе технологии CORBA, языка IDL, протокола IIOP.

Учебная задача

Познакомить слушателей с методологией и современными технологиями построения распределенных офисных приложений, акцентируя внимание на подходах компоновочного объектно-ориентированного проектирования приложений (COM, DCOM, COM+, OLE DB, CORBA), а также на применении WWW-технологий, языка Java и динамического HTML.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу

Содержание курса

1. Современные технологии разработки распределенных приложений

Модели COM, DCOM, OLE DB. Серверы в процессе и серверы вне процесса: локальные и удаленные серверы. Обзор архитектуры и стандартов OMG CORBA. Состав и назначение сервисов CORBA. Построение информационных систем на основе WWW-технологий, языка Java и динамического HTML.

2. Модель компонентных объектов - COM

Распределенные компоненты. Интерфейсы COM. Таблицы витуальных функций. Время жизни компонента. Правила и соглашения по запросу интерфейсов (QueryInterface).

3. Библиотека COM, фабрики класса, инкапсулирующее создание компонентов, агрегирование компонентов

Основные функции. Управление памятью. Серверы в процессе - компоненты в DLL. Реестр Windows - структура и управление. Динамическая компоновка. Реализация компонентов в DLL-модулях. Спецификация интерфейса. Реализация фабрики класса. Повторное применение реализации фабрики класса. Построение сложных компонентных моделей.

4. Серверы вне процесса - компоненты в EXE-модулях, язык описания интерфейсов ID, язык MIDL

Маршалинг. Реализация локального сервера. Методы межпроцесорной коммуникации. LPC - локальный вызов процедуры. Реализация proxy-модуля и stub-модуля для маршалинга данных.

5. Сервер автоматизации, диспетчерские интерфейсы

Управление компонентом через IDispatch. Сервер автоматизации - компонет COM. Контроллер автоматизации - клиент СОМ. Disp-интерфейсы, дуальные интерфейсы.

6. DCOM- распределенная модель компонентных объектов

Архитектура удаленного вызова процедур RPC. Определение интерфейсов и принципы разработки стабов. Применение RPC для распределеннной модели COM (DCOM).

7. Потоковые модели COM

Потоки Win32 (user-interface thread & worker thread). Потоки СОМ (apartment thread & free thread). Маршалинг и синхронизация для свободных и разделенных потоков. Реализация модели разделенных потоков. Основные требования спецификации.

8. Динамический HTML, язык CSS и динамические стили

Модель событий динамического HTML. Объектный подход. Объекты Document, Window, Event. Структура документа динамического HTML как набор семейств. Cелекторы. Псевдоклассы. Элементы CSS. Динамические стили.

9. Технология связывания данных

Типы связывания данных: связывание текущей записи, связывание таблицы с повторением, связывание таблицы с разбиением. Объекты источников данных. Интерфейс OSP. Сервис RDS (Remote Date Service). OLE DB. Элементы HTML, используемые для связываемых данных. Расширенная модель событий для архитектуры связывания данных. ADO (ActiveX Data Objects). Построение страниц на основе связывания данных.

10. Программирование в распределенных средах. Использование протокола TCP/IP. Сети на основе TCP/IP

Сокеты. Использование Winsock. Организация сети Internet/Intranet и общие вопросы представления информации в сетях Интернет. CGI.

11. Язык Java

Общая идеология языка. Использование языка Java для работы с базами данных: JDBC, сервлеты. Распределенные вычисления с использованием языка Java: RMI.

12. CORBA

Анализ стандарта ORB. Язык IDL. Протокол IIOP. Сервисы CORBA. Пример интеграции средствами технологии CORBA распределенных ресурсов и Legacy-систем.

Литература

1. Дейл Роджерсон. Основы СОМ. Пер. с англ. - М. 'Русская Редакция', -1997. - 376 с.

2. Айзекс. Динамический HTML. Пер. с англ. - СПб. 'BHV-Санкт-Петербург', - 1998. -496 с.

3. Мартин Грабер. SQL. Справочное руководство: Пер. с англ. - М. 'Лори', -1998. - 292 с.

4. Алан Р. Саймон. Стратегические технологии баз данных: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 478 с.

5. The Component Object Model Spesification. - Microsoft Corporation, - 1995. - 265 p.

6. Джамс К., К.Коуп. Программирование для Интернет в среде Windows. СПб.:Питер, 1996.

7. Schill A. Cooperative Office Systems. Concept and Enabling Technologies. Prentice Hall International (UK) Limited. 1995, p. 288.

8. Douglas E. Comer. Computer Networks and Internets. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.475.

9. Deitel H.M. and P.J. Deitel. Java. How to program. Prentice Hall Inc. Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.1050.

10. Баженова И.Ю. Язык программирования Java - М.: Диалог-МИФИ, 1997 - 288 с.

7. Введенние в CASE-технологии

Автор программы: к.ф.-м.н.,ст.н.с. Г.Н. Калянов

Лектор: к.ф.-м.н.,ст.н.с. Г.Н. Калянов

Курс является обязательным, читается в первом семестре

Аннотация

Курс знакомит с классическими методами структурного анализа и проектирования программного обеспечения систем обработки информации, а также с интегрированными инструментальными средами поддержки жизненного цикла создаваемых программных систем на основе данных методов. Построение таких инструментальных сред, получивших название CASE-технологий или CASE-систем, представляет собой одно из центральных направлений в области программной инженерии. В курсе подробно рассматриваются классические методы структурного анализа и проектирования, такие, как, например, диаграммы потоков данных, диаграммы сущность-связь, диаграммы переходов состояний, структурные карты. Рассмотрение материала иллюстрируется на примерах реальных разработок. Также дается анализ CASE-систем, доступных на Российском рынке программных продуктов.

Учебная задача

Дать представление о современных методологиях структурного анализа и проектирования программных систем и соответствующих технологических средствах поддержки из жизненного цикла, т.е. CASE-системах. Подготовить слушателей к самостоятельному использованию этих методологий и средств на практике. Дать слушателям представление о современном состояние рынка CASE-систем.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Экзамен по курсу лекций.

Содержание курса

1. Введение в предмет

Гинезис методов и средств структурного системного анализа и проектирования. Функциональные возможности современных CASE-технологий. Примеры применения CASE-систем.

2. Понятие структурного анализа

Понятие и структура жизненного цикла программного изделия. Основные этапы жизненного цикла изделий. Концептуальные модели, лежащие в основе структурных методов. Принципы структурного анализа. Средства структурного анализа и способы их системной интеграции.

3. Диаграммы потоков данных

Основные элементы и способы построения диаграмм потоков данных. Контекстная диаграмма. Способы описания процессов. Декомпозиция данных и соответствующие расширения диаграмм. Построение модели проектируемой системы (реализации). Расширения диаграмм для описания аспектов реального времени.

4. Словарь данных

Содержимое словаря данных. БНФ - нотация. Принципы построения словарных систем. Метапроектирование. Примеры разработки словаря данных как концептуального контекста процесса проектирования.

5. Методы задания спецификаций процессов

Структурированный естественный язык. Таблицы и деревья решений. Визуальные языки проектирования спецификаций. Сравнение методов

6. Диаграммы "сущность-связь"

Сущности, отношения и связи в нотации Чена. Диаграммы атрибутов. Категоризация сущностей. Нотация Баркера. Построение модели реализации. Примеры использования диаграмм 'сущность-связь'.

7. Спецификации управления

Диграммы переходов состояний. Их элементы. Способы построения. Связь с другими разделами спецификаций модели реализации. Примеры применения.

8. Средства структурного проектирования

Структурные карты Константайна. Структурные карты Джексона. Характеристики качества модели реализации. Транзакционный и трансформационный анализ или как получить структурные карты из диаграмм потоков данных.

9. Методологии структурного системного анализа и проектирования

Классификация структурных методологий. Методологии структурного анализа Йодана/де Марко и Гейна-Сарсона. SADT - технология структурного анализа и проектирования. Сравнительный анализ SADT-моделей и потоковых моделей. Методология SSADM. Методологии, ориентированные на данные. Основные этапы подхода Мартина. Собственные методологии фирм - разработчиков программных систем. Архитектура современных CASE-систем.

10. CASE - средства автоматизации методологий

Концептуальные основы CASE-технологий. Классификация CASE - средств. Пример реализации - пакет CASE. Аналитик. Обзор российского рынка CASE-средств.

Практические аспекты применения CASE-технологий

Критерии выбора CASE-систем для конкретного проекта. Состояние стандартизации в области CASE-технологий. Консолидирующий пример использования CASE - средств.

Литература

1. Калянов Г.Н. CASE: структурный системный анализ (автоматизация и применение). М.: ЛОРИ, 1996.

2. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий (подходы, методы, средства). М.: СИНТЕГ, 1997.

3. Калянов Г.Н. CASE: компьютерное проектирование программного обеспечения. М.: НИВЦ МГУ, 1994.

4. Калянов Г.Н. Методы и средства системного структурного анализа и проектирования. М.: НИВЦ МГУ, 1995.

Дополнительная литература

1. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.

2. Гейн К., Сарсон Т. Системный структурный анализ: средства и методы. М.: Эйтекс, 1992.

3. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного системного анализа и проектирования SADT. М.: Метатехнология, 1993.

4. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса. М.: Финансы и статистика, 1997.

5. Робсон М., Уллах Ф. Практическое руководство по реинжинирингу бизнес-процессов // М.: Аудит, 1997.

6. Хаммер М., Чампи Д. Реинжиниринг корпорации: манифест революции в бизнесе. СПб.: С.-Петербургский университет, 1997.

8. Объектно-ориентированные CASE-технологии

Автор программы: к.ф.-м.н. В.Ю.Романов

Лектор: к.ф.-м.н. В.Ю.Романов

Курс является факультативным, читается во втором семестре.

Аннотация

В курсе дается систематическое изучение основных понятий современных объектно-ориентированных CASE-систем. Рассматривается графическая нотация разработанного консорциумом OMG (Object Management Group) унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language), являющегося фактическим стандартом графических обозначений, используемых в методах объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения. В курсе изучается стандарт структуры репозитория (метамодели) объектно-ориентированных CASE-систем, предназначенный для обеспечения переносимости моделей проектируемого программного обеспечения между различными CASE-системами. Данная метамодель используется для описания семантики языка UML. В курсе также рассматривается процесс анализа и проектирования программного обеспечения (Unified Modeling Process) с использованием языка моделирования UML. В заключительной части курса рассматриваются две наиболее известные объектно-ориентированные CASE-системы, разработанные на основе стандартов OMG.

Учебная задача

Познакомить слушателей с методологическими основами современных объектно-ориентированных CASE-систем. Дать систематические знания о языке UML, методах структурного анализа и проектирования прикладного программного обеспечения на принципах объектно-ориентированной парадигмы. Дать представление о состоянии процесса стандартизации в данной области. Познакомить с наиболее широко используемыми CASE-системами. Подготовить слушателей к применению объектно-ориентированных CASE-технологии на практике.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. История и процесс разработки стандартов для объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения

Развитие графических нотаций для объектно-ориентированного анализа и проектирования. Процесс стандартизации графической нотации, осуществляемый группой по анализу и проектированию консорциума OMG (Object Management Group). Связь стандартов, разработанных данной группой, с другими стандартами OMG.

2. Обзор основных понятий графической нотации и семантики языка UML

Основные черты унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language). Понятие метамодели системы. Назначение метамодели. Процесс разработки стандарта метамодели и связанных с ним стандартов, реализуемый консорциумом OMG.

3. Средства языка UML для описания статической структуры модели системы

Диаграммы классов и объектов. Стереотипы как средство расширения языка UML. Типы узлов диаграммы статической структуры. Стандартизованные стереотипы узлов диаграммы статической структуры. Ассоциации и их роли, мощность и стереотипы. Отношения зависимости и обобщения, их стереотипы. Интерфейсы и их реализации. Параметризованные и порожденные классы. Структурирование модели системы с помощью пакетов.

4. Семантика языка UML

Метамодель как средство описания семантики языка UML. Использование графической нотации языка UML как средства описания метамодели CASE-системы. Использование языка OCL (Object Constraint Language) для описания метамодели CASE-системы. Описание структуры метамодели с помощью логических пакетов, включая: пакет базовых классов, пакет классов описывающих поведение моделируемой системы, пакет классов описывающих структурирование моделируемой системы.

5. Базовые классы метамодели

Базовые типы данных метамодели. Ядро базовых классов. Классы для расширения ядра. Связь обозначений графической нотации языка UML и представляющих их базовых классов метамодели. Связь между понятиями объектно-ориентированных языков программирования и базовыми классами метамодели.

6. Средства языка UML для описания сценариев использования моделируемой системы

Диаграммы сценариев использования (Use Case diagram) для описания взаимодействия моделируемой системы с внешней средой. Средства языка UML для детализации поведения системы, описанного с помощью диаграмм сценариев использования. Классы метамодели, описывающие общие понятия для описания поведения системы. Классы метамодели, описывающие понятия диаграмм сценариев использования моделируемой системы.

7. Средства языка UML для описания поведения моделируемой системы

Диаграммы взаимодействия объектов (collaboration diagram): описание способов взаимной видимости объектов, описание последовательности посылки сообщений между объектами и их синхронизации, описание потоков данных. Диаграммы последовательности (sequence diagram): описание временной последовательности посылки сообщений между диаграммами, описание областей активации на диаграммах, связь диаграммы и текста программы на объектно-ориентированном языке. Классы метамодели, описывающие понятия диаграмм взаимодействия объектов и диаграмм последовательности взаимодействия.

8. Средства языка UML для моделирования систем с дискретным числом состояний

Диаграммы переходов и состояний (Statechart diagram): простые и составные состояния, события, простые и сложные переходы; переходы из составных состояний и в составные состояния; синхронизирующие состояния, внутренние переходы. Диаграммы деятельности (Activity Diagram): простые и составные состояния деятельности, узлы принятия решений, распределение между классами объектов ответственности за деятельности, потоки объектов, синхронизирующие состояния. Классы метамодели для описания этих диаграмм.

9. Диаграммы реализации моделируемой системы

Диаграммы компонент системы и размещение компонент: компоненты и модули моделируемой системы, вычислительный узлы для размещения компонент системы, отношения между компонентами, модулями и вычислительными узлами. Классы метамодели для описания диаграмм компонент и размещения компонент.

10. Унифицированный процесс разработки программных систем фирмы Rational

Фазы и итерации процесса: начальная (inception), оценка (elaboration), конструирование (construction), распространение (transition). Контрольные точки для фаз процесса. Статическая структура процесса: исполнители, деятельности, документы, документооборот (workflow) процесса разработки. Основные фрагменты документооборота для различных фаз жизненного цикла систем, включая следующие фазы: сбор требований к системе, анализ и проектирование, реализация, тестирование, распространение, управление проектом, управление конфигурациями и изменениями.

11. CASE-системы Rose фирмы Rational и Paradigm фирмы Platinum

Анализ и сравнение инструментальных средств для сбора требований к разрабатываемой системе, анализа и проектирования, тестирования, управления конфигурациями и версиями, измерения производительности системы.

Литература

1. Grady Booch. Object-oriented Analysis and Design with applications. Benjaming/Cumming. 1994.

2. Grady Booch. Object solutuins: managing the object oriented project. Addison - Wesley. 1995.

3. James Rumbaugh. OMT Insight. SIG Books. 1996.

4. Martin Flower. UML distilled. Addison Wesley. 1997.

5. UML 1.0 Notation Guide. www.omg.org/docs/ad/970805.pdf

6. UML 1.0 Semantics. www.omg.org/docs/ad/970805.pdf

7. UML 1.3 alpha 2. www.omg.org/docs/ad/99-02-01.zip

9. Распределенные объектные технологии

Автор программы: профессор Л.А.Калиниченко

Лектор: профессор Л.А.Калиниченко

Курс является обязательным, читается во втором семестре.

Аннотация

Курс посвящен области объектных технологий, быстро развивающихся в результате разработки интероперационного промежуточного слоя (middleware) - такого, как инфраструктура, развиваемая Object Management Group (OMG). В качестве примера рассматривается Общая Архитектура Брокера Объектных Заявок (CORBA). Детально рассматриваются вопросы масштабируемости этой архитектуры (включая протокол IIOP и интеграция WWW - CORBA). Основную часть курса составляют вопросы семантической интероперабельности и компонентно-базированного проектирования информационных систем в рамках таких инфраструктур. Для компонентно-базированного проектирования требуются полные, точные спецификации существующих интероперабельных компонентов, а также спецификации требований к информационной системе. Семантика предметной области и семантика объектных моделей рассматриваются в курсе в качестве самостоятельной темы. Формальные средства (Нотация Абстрактных Машин Ж.-Р. Абриаля) вводятся для определения семантики объектных моделей. Спецификация типа и отношение подтипа рассматриваются формально. Доказательное уточнение (в рамках абстрактных машин) рассматривается как основа компонентно-базированного проектирования. Вводится исчисление спецификаций, ведущее к декомпозиции спецификаций в множество повторно используемых фрагментов и к их композиции в спецификации, уточняющие требования. Семантика предметной области трактуется в курсе в рамках онтологических моделей. Рассматривается модель Ontolingua и ее отображение в объектно-ориентированную модель. Рассмотрены методы систематического, доказательного преобразования спецификаций в процессе проектирования информационных систем.

Учебная задача

Познакомить слушателей с интероперабельными объектными архитектурами, моделями и языками спецификаций интероперабельных компонентов, предметных областей и требований к информационным системам, а также с компонентно-базированными методами проектирования интероперабельных информационных систем.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Базовые интероперационные технологии

Коцепции интероперабельных архитектур промежуточного слоя (middleware). Ядро объектной модели CORBA. Основные принципы CORBA. Спецификации на IDL. Отображение IDL в языки программирования. Межброкерный протокол IIOP CORBA 2.0. Интеграция WWW и CORBA. Сервисы м средства инфраструктуры OMG.

2. Семантическая интероперабельность

Переход от традиционных методов объектного анализа и проектирования к компонентно-базированным методам. Рассуждения о семантичексой интероперабельности. Стратегия внедрения формальных методов в комонентно-базированный процесс разработки. Общая структура метода проектирования семантически интеропреабельных информационных систем.

3. Формальные спецификации. Абстрактные типы данных

Формальные спецификации как основа метода проектирования с повторным использованием компонентов. Спецификации типов. Примеры полных спецификаций типов. Отношение подтипа, основные свойства. Подтипы и свойство мутабельности. Сильные и слабые поведенческие подтипы. Наследование спецификаций.

4. Формальные спецификации. Теоретико-модельные спецификации в Нотации Абстрактных Машин (АМН)

Обобщенные подстановки в АМН. Элементы нотации Абстрактных Машин. Множественные подстановки и композиции абстрактных машин. Средства модуляризации спецификаций в АМН. Уточнение абстрактных машин. Конструирование больших программных систем в B-технологии.

5. Формальные спецификации. Фрагментация спецификаций и композиции с целью повторного использования

Исчисление спецификаций. Редукты типов. Получение наиболее общих редуктов. Композиции типов.

6. Онтологические модели прикладных областей

Применяемые онтологичексие модели (обзор). Представление формализмов Ontolingua в модели языка СИНТЕЗ. Классификация типов в языке СИНТЕЗ как основа определения понятий. Отображение Ontolingua в СИНТЕЗ. Корреляция понятий на основе их вербальных определений. Интеграция онтологических контекстов.

7. Процесс проектирования семантически интероперабельных информационных систем

Ассоциации конформных компонентов. Идентификация общих сигнатурных редуктов. Подход к определению повторно-используемых путей в структурах спецификаций. Конструирование наиболее общих редуктов. Процедура перехода от сигнатурных к наиболее общим редуктам. Конструирование конкретизирующих типов.

Литература

1. J.-R. Abrial. The B-Book. Assigning programs to meanings. Cambridge, University Press. 1996.

2. M.Atkinson, et al. The Object-Oriented Database System Manifesto. Proceedings of DOOD'89.

3. Berg K., Kalinichenko L.A. Modeling facilities for the component-based software development method. Proceedings of the Third International Workshop ADBIS'96, Moscow, September 1996.

4. Brioukhov D., et al. Interoperable information systems: architectures and technologies. DBMS, N4, 1995 (in Russian).

5. The Common Object Request Broker Architecture, OMG Document 91.12.1.

6. CORBA 2.0 http://www.omg.org/corba/corbiiop.htm.

7. Kalinichenko L.A. Emerging semantic-based interoperable information system technology. Proceedings of the International Conference {Computers as our better partners, Tokyo, March 1994. World Scientific.

8. Kalinichenko L.A., Kogalovsky M.R. OMG standards: interface definition language IDL in the CORBA arcitecture. DBMS, N 2, 1996 (in Russian).

9. Kalinichenko L.A., Kogalovsky M.R. Interoperability of brokers in the CORBA 2.0 standard.DBMS, N 3, 1996 (in Russian).

10. K. Lano, H. Haughton (Eds) Object-oriented specification (case studies) Prentice Hall, 1994

11. K.Lano. The B language and method. Springer Verlag. 1996.

12. Methodological Support of RFBR projects for the development of open, interoperable information and computing resources for fundamental science:

http://www.ipi.ac.ru/synthesis/IISTech/ObjTech/.

13. C. Morgan, T. Vickers. On the refinement calculus. Springer Verlag, 1992.

14. Caroll Morgan. Programming from Specifications. Prentice Hall, 1994.

15. Ontolingua. http://ontolingua.stanford.edu.

16. J.M.Spivey. The Z Notation (A reference manual). Prentice Hall, 1989.

17. S.Stepney, R.Barden, D.Cooper (Eds), Object Orientation in Z. Springer Verlag, WiC series, 1992.

18. M.Stonebraker, et. al. Third generation database system manifesto. The committee for advanced DBMS function. April 1990, Memorandum No. UCB/ERL M90/28, College of Engineering, University of California, Berkely.

19. Linda Wills, Ph. Newcomb (Eds). Reverse Engineering. Kluwer Academic Publishers, 1996.

J.B. Wordsworth. Software engineering with B. Addison Wesley. 1996.

10. Объектно-ориентированные базы данных

Автор программы: профессор Л.А.Калиниченко

Лектор: профессор Л.А.Калиниченко

Курс является обязательным, читается в третьем семестре.

Аннотация

Курс посвящен объектному моделированию в базах данных и его связи с интероперабельными технологиями и компонентно-базированным проектированием информационных систем. Объектные модели и объектно-реляционные модели рассматриваются в соответствии со стандартами языков в базах данных (ODMG 2.0, SQL3, SQL:1999). Детально рассматривается объектная модель Object Database Management Group (ODMG). Рассмотрение анализа третьего манифеста (C.Date) позволяет ввести слушателей в концепции и проблемы объектно-реляционных языков баз данных. Реализация таких языков рассматривается на примере стандарта SQL:1999 и Oracle 8. Значительное внимание уделяется рассмотрению вопросов канонического объектного моделирования для управления мультибазами данных и семантической интероперабельности. Существенная часть курса посвящена вопросам однородного представления моделей неоднородных баз данных в рамках каноничексой парадигмы. Такое представление требуется, в частности, в процессе проектирования семантически интероперабельных информационных систем. Подходы к отображению моделей рассматриваются в рамках двух формализмов - денотационной семантики и формальных моделей спецификаций на основе принципа уточнения. Также в курсе рассмотрены проблемы компонентно-базированного проектирования потоков работ, трактуемых подобно интерактивным типам. Дается введение в модели потоков работ. Рассматривается каноническая модель потоков работ. Изучается подход к отображению неоднородных моделей потоков работ в общую парадигму. Обсуждается также подход к проектированию потоков работ, основанный на повторном использовании существующих спецификаций потоков работ.

Учебная задача

Познакомить слушателей с объектными и объектно-реляционными моделями данных, с языками баз данных и открытыми проблемами в этой области, с методами однородного представления разнообразных моделей данных в рамках канонической модели данных, а также с моделями и методами компонентно-базированного проектирования потоков работ.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Стандарты объектных моделей баз данных

Ранние манифесты объектно-ориентированных систем управления базами данных. Инфраструктура промежуточного слоя и объектные СУБД. Типы и объекты в Языке Определения Данных стандарта ODMG 2.0. Атрибуты и связи. Структурированные объекты и литералы. Сравнение с объектной моделью OMG. Объектный язык запросов ODMG. Связывание с языками программирования.

2. Объектно-реляционные средства SQL3

Абстрактные типы данных в таблицах. Подтипы. Строки таблиц как объекты. Подтаблицы. Типы строк. Операции над таблицами.

3. Третий манифест и основания объектно-реляционных СУБД

Необходимые характеристики реляционных и объектных моделей. "Скалярные" типы и переменные. Трактовка отношения подтипа и наследования. Третий манифест и стандарты ODMG и SQL3.

4. Стандарт SQL:1999

Реляционные средства: новые типы данных, предикаты, рекурсивные запросы, активные базы данных. Объектные средства: абстрактные типы данных, функции и методы, идентичность объектов, объектные таблицы.

5. Объектные средства СУБД Oracle

Концепции объектов. Объектные таблицы и объекты в столбцах традиционных таблиц. Коллекции объектов. Объектные точки зрения.

6. Каноническая объектная модель

Назначение канонической модели. Язык фреймов. Система типов. Средства представления классов. Спецификации утверждений. Модули спецификаций информационных ресурсов. Объектное исчисление.

7. Подход к однородному представлению неоднородых моделей данных в рамках общей парадигмы

Проблемы отображения моделей данных. Метамодели данных (денотационная семантика; АМН как метамодель). Интеграция неоднородных моделей данных. Построение коммутативных отображений моделей данных. Пример отображения сетевой модели данных в расширенную реляционную. Пример отображения типа связи ODMG'93 в модель данных языка СИНТЕЗ. Использование метамодели данных АМН для подтверждения правильности отображения моделей данных.

8. Унифицированный каркас моделирования мультидеятельностей

Основные понятия потоков работ. Стандарты. Типы скриптов как канонические спецификации поведения, задаваемого потоками работ. Унификация спецификации различных видов динамического поведения. Отображение существующих спецификаций потоков работ в каноническую модель.

9. Композиционное проектирование потоков работ

Основные понятия процессных алгебр. Бисимуляция. Уточнение типа скрипта. Редукты типа скрипта. Процесс проектирования скриптов с повторным использованием.

Литература

1. M.Atkinson, et al. The Object-Oriented Database System Manifesto. Proceedings of DOOD'89.

2. Phil Bernstain, et al. Future Direction in DBMS Research. The Laguna Beach Report. International Computer Science Institute Workshop, February 1988.

3. M.Brodie, et al., Next Generation Database Management Systems Technology. Deductive and Object-Oriented Databases, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, The Netherlands, 1990.

4. C. Date, H. Darwen Foundation for Objetc/Relational Databases. Addison-Wesley, 1998.

5. A.Dogac, L.Kalinichenko, M.T. Ozsu, A.Sheth (Eds.). Advances in workflow management systems and interoperability. NATO Advanced Study Institute, Istanbul, August 1997, Springer Verlag, 1998.

6. Eder J. Tutorial on Workflow Management. ADBIS'97 Workshop, St. Petersburg.

7. A. Elmagarmid (Ed.) Database transaction models for advanced applications. Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 1995.

8. Kalinichenko L.A. Methods and tools for integrtion of heterogeneous databases. Moscow, Nauka, 1983 (In Russian).

9. Kalinichenko L.A. Methods and tools for equivalent data model mapping construction. Proceedings of the International conference on extending database technology (EDBT)}, Venice, March 1990.

10. Kalinichenko L.A. SYNTHESIS: the language for desription, design and programming of the heterogeneous interoperable information resource environment. Institute for Problems of Informatics, Russian Academy of Sciences, Moscow, 1993, (in Russian).

11. Операционная система UNIX: основы организации

Автор программы: профессор С.Д.Кузнецов

Лектор: профессор С.Д.Кузнецов

Курс является обязательным, читается в третьем семестре.

Аннотация

Курс является введением в основные принципы построения и использования семейства операционных систем с собирательным названием UNIX. Хотя в курсе упоминаются разные ветви UNIX, основой является фактический стандарт UNIX System V Release 4.x, на котором базируется большинство современных коммерческих систем. Курс состоит из двух основных частей: история развития UNIX с момента рождения; основные понятия и базовые системные вызовы. В первой части курса прослеживаются основные вехи развития UNIX, анализируются истоки первой версии этой системы и объясняются причины возникновения современных возможностей. Во второй части вводятся основные понятия ОС UNIX - пользователь, программа, процесс, файл и т.д. - и обсуждаются базовые структуры данных, системные вызовы и выполняемые ими функции.

Учебная задача

Курс преследует две основных задачи. Первая состоит в том, чтобы на примере наиболее открытой современной ОС изучить более общие принципы организации операционных систем вообще. Вторая задача - познакомить слушателей с основными методами применения операционных систем семейства UNIX для разработки сложных, в том числе, распределенных программных приложений. К наиболее важным темам курса относятся вопросы организации файловых систем, управления процессами, межпроцессных взаимодействий, сетевых служб.

В результате изучения курса слушатели освежат свои знания в области организации операционных систем и получат базовые сведения, необходимые для профессионального использования ОС UNIX.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Предыстория ОС UNIX

Проект Multics. Основные идеи: сегментно-страничная организация виртуальной памяти, пассивное ядро, легковесные процессы, явная синхронизация, файлы, отображаемые в виртуальную память.

2. Начальная история ОС UNIX

Возникновение и первая редакция ОС UNIX. Исследовательский UNIX. Первый перенос ОС UNIX. Седьмая редакция. Возникновение группы университета г. Беркли (BSD).

3. Новая история

UNIX System III и первые коммерческие версии системы. AT&T System V Release 2 и Release 3.

4. Основные понятия ОС UNIX

Основные понятия. Пользователь. Интерфейс пользователя. Привилегированный пользователь. Программы. Команды. Процессы. Перенаправление ввода/вывода.

5. Ядро операционной системы

Общая организация традиционного ядра ОС UNIX. Основные функции. Принципы взаимодействия с ядром. Принципы обработки прерываний.

6. Файловая система

Структура файловой системы. Монтируемые файловые системы. Интерфейс с файловой системой. Разновидности файлов. Обычные файлы. Файлы-каталоги. Специальные файлы. Связывание файлов с разными именами. Именованные программные каналы. Файлы, отображаемые в виртуальную память. Синхронизация при параллельном доступе к файлам.

7. Принципы защиты

Идентификаторы пользователя и группы пользователей. Защита файлов.

8. Управление устройствами

Устройство как специальный файл. Драйверы устройств. Внешний и внутренний интерфейсы устройств.

9. Базовые механизмы сетевых взаимодействий

Потоки (Streams). Стек протоколов TCP/IP. Программные гнезда (Sockets). Вызовы удаленных процедур (RPC). Распределенные файловые системы. Сетевая файловая система (NFS). Совместное использование удаленных файлов (RFS).

Литература

1. С. Кузнецов. Операционная система UNIX.

www.citforum.ru/operating_systems/unix/contents.shtml

2. А. Робачевский. Операционная система UNIX. BHV-СПб, 1998.

3. Uresh Vahalia. UNIX Internals: The New Frontiers. Prentice-Hall, 1998.

4. Maurice J. Bach. The Design of the UNIX Operating System. Prentice-Hall, 1990.

5. Andrew S. Tanenbaum. Distributed Operating Systems. Prentice-Hall, 1995.

6. Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice-Hall, 1992.

12. Операционная система UNIX: функциональные возможности

Автор программы: профессор С.Д.Кузнецов

Лектор: профессор С.Д.Кузнецов

Курс является обязательным, читается в четвертом семестре.

Аннотация

Курс направлен на углубленное изучение принципов организации традиционного ядра операционной системы UNIX. В нем также обсуждаются разные аспекты построения пользовательской и программистской UNIX-среды. Хотя в курсе упоминаются разные ветви UNIX, основой является фактический стандарт UNIX System V Release 4.x, на котором базируется большинство современных коммерческих систем. Курс состоит из шести частей: основные функции и компоненты ядра ОС UNIX; мобильное программирование в среде ОС UNIX; традиционные средства интерактивного интерфейса пользователей; средства графического интерфейса пользователей; современное состояние ОС UNIX и перспективные ОС, поддерживающие среду UNIX.

Учебная задача

Одной из задач курса является углубленное изучение основных компонентов ядра ОС UNIX, используемых структур данных и алгоритмов. Соответствующая часть курса знакомит также с соответствующими подходами, применяемыми в других ОС. Другой задачей является введение в общую инфраструктуру, предоставляемую ОС UNIX пользователям и разработчикам: принципы мобильного программирования, интерактивные и графические интерфейсы. Наконец, еще одной задачей является введение в современное состояние и перспективы системы.

В результате изучения курса слушатели получат запас знаний, необходимый для практического использования ОС UNIX с профессиональным пониманием особенностей этой системы.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

Основные функции и компоненты ядра ОС UNIX

Управление памятью; виртуальная память; аппаратно-независимый уровень управления памятью; страничное замещение основной памяти и swapping. Управление процессами и нитями; пользовательская и ядерная составляющие процессов; принципы организации многопользовательского режима; традиционный механизм управления процессами на уровне пользователя; понятие нити (thread); подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах ОС UNIX. Управление вводом/выводом; принципы системной буферизации ввода/вывода; cистемные вызовы для управления вводом/выводом; блочные драйверы; символьные драйверы; потоковые драйверы. Взаимодействие процессов; разделяемая память; семафоры; очереди сообщений; программные каналы; программные гнезда (sockets); потоки (streams).

2. Мобильное программирование в среде ОС UNIX

Стандартные библиотеки; библиотека системных вызовов; библиотека ввода/вывода; дополнительные библиотеки; файлы заголовков. Мобильность на уровне исходных текстов; особенности мобильного программирования на языке Си; обеспечение независимости от особенностей версии ОС UNIX. Бинарная совместимость; возможности достижения бинарной совместимости; преимущества и ограничения.

3. Традиционные средства интерактивного интерфейса пользователей

Командные языки и командные интерпретаторы; общая характеристика командных языков; базовые возможности семейства командных интерпретаторов; Bourne-shell; C-shell; Korn-shell. Команды и утилиты; организация команды в ОС UNIX; перенаправление ввода/вывода и организация конвейера; встроенные, библиотечные и пользовательские команды; программирование на командном языке.

4. Средства графического интерфейса пользователей

Оконная система X как базовое средство графических интерфейсов в среде ОС UNIX. Общая организация X-Window. Клиентская и серверная части. Базовые библиотеки. Средства разработки графических интерфейсов; пакет Motif; язык и интерпретатор Tcl/Tk.

5. Современное состояние ОС UNIX

UNIX System V Release 4 и UnixWare. Системы, основанные на System V Release 4.x; Solaris компании Sun Microsystems; HP/UX компании Hewlett-Packard, DG/UX компании Data General, AIX компании IBM. Santa Cruz Operation и SCO UNIX. Open Software Foundation, OSF-1 и Digital UNIX. Свободно распространяемые и коммерческие варианты ОС UNIX семейства BSD. Другие свободно распространяемые варианты ОС UNIX; Linux университета Хельсинки; Hurd Free Software Foundation.

6. Стандарты ОС UNIX

System V Interface Definition (SVID); деятельность комитетов POSIX; деятельность X/Open; cтандарт ANSI C; другие стандарты.

7. Перспективные ОС, поддерживающие среду ОС UNIX

Понятие микроядра. Микроядро Mach университета Карнеги-Меллон. Микроядро Chorus компании Chorus Systems. Примеры микроядерных реализаций ОС UNIX; OSF-1 компании Open Software Foundation; MiX компании Chorus Systems; Hurd Free Software Foundation.

Литература

1. С. Кузнецов. Операционная система UNIX:

www.citforum.ru/operating_systems/unix/contents.shtml

2. А. Робачевский. Операционная система UNIX. BHV-СПб, 1998.

3. Uresh Vahalia. UNIX Internals: The New Frontiers. Prentice-Hall, 1998.

4. Maurice J. Bach. The Design of the UNIX Operating System. Prentice-Hall, 1990.

5. Andrew S. Tanenbaum. Distributed Operating Systems. Prentice-Hall, 1995.

6. Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice-Hall, 1992.

13. Распределенные SQL-приложения

Автор программы: к.ф.-м.н. И.Ю. Баженова.

Лектор: к.ф.-м.н. И.Ю. Баженова.

Курс является обязательным, читается в третьем семестре

Аннотация

Курс посвящен вопросам построения распределенных баз данных с архитектурой клиент-сервер. Рассматриваются концептуальные основы технологии клиент-сервер и проблемы организации распределенных баз данных. Курс знакомит слушателей с принципами разработки распределенных SQL-приложений на примере использования технологических средств системы SQLWindows. В частности, рассматривается полный жизненный цикл приложений данного класса, а также отдельные его этапы, включая: планирование, разработку, внедрение, сопровождение баз данных и программного обеспечения приложений. Значительное внимание уделяется изучению вопросов проектирования приложений на основе применения языков программирования четвертого поколения. В качестве примера такого языка используется язык SAL системы SQLWindows. В курсе также рассматриваются вопросы разработки распределенных приложений на основе DDE-технологии и компонентной модели с использованием технологии VBX.

Учебная задача

Познакомить слушателей как с теоретическими аспектами современных технологий разработки распределенных SQL-приложений, так и дать определенные практические навыки разработки приложений баз данных с архитектурой клиент/сервер в среде SQLWindows.

Методы проведения занятий

Лекции и практические занятия

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу

Содержание курса

1. Технология применения баз данных с архитектурой клиент/сервер

Современные технологии клиент/сервер и принципы управления распределенной информацией. Поддерживающие платформы. Примеры информационных систем с архитектурой клиент/сервер.

2. SQLBase 6.0 (SQLWindows) . Архитектура сервера. Логическая структура базы данных

Программное обеспечение сервера. Использование памяти сервера. Запросы. Результирующий набор. Экраны сервера (сервера, процессов, системы). Объекты SQLBase. Базы данных. Таблицы. Индексы. View. Хранимые процедуры, триггеры.

3. Компоненты SQLBase

Применение SQL Console, SQL Talk, SQL WinTalk, Quest для разработки приложенй, анализа и сопровождения функционирования серверов баз данных. Средства Quest для управление базой данных. Принципы и реализация защиты данных.

4. Доступ к удаленным СУБД

Программное обеспечение SQLRouter и SQLGateway для доступа к базам данных, работающим на других платформах и подключаемых через шлюз. Программное обеспечение SQLNetwork для доступа к СУБД других разработчиков (Oracle, Sybase и др).

5. SQLWindows 5 - пакет средств для разработки приложений клиент/сервер

Основные возможности среды разработки приложений. Принципы построения модели приложения. Построение реляционных отношений между таблицами базы данных в приложении. Основная и детальная таблицы. Применение индексов.

6. Использование языка SQL в системах клиент/сервер

Одношаговый и многошаговый интерфейс. Пример проектирования распределенной базы данных с архитектурой клиент/сервер. Методы оптимизации запросов.

7. Язык программирования SAL. Схема приложения

Назначение, синтаксис и семантика языка SAL. Сравнение языка SAL с другими языками четвертого поколения. Принципы проектирования распределенных SQL-приложений с использованием языка SAL.

8. Событийная модель управления

События - средства управления приложением в SQLWindows. Типы событий и обработка событий. Методика и примеры разработки схемы управления для приложений.

9. Объектно-ориентированное программирование в SQLWindows

Классы. Наследование. Полиморфизм. Изменение поведения класса. Особенности реализации объектно-ориентированного программирования в SQLWindows. Объекты SQLWindows. Классы быстрых объектов. Библиотеки классов. Создание и использование классов. Применение классов быстрых объектов, инкапсулирующих доступ к источникам данных. Разработка собственных быстрых объектов.

10. SDI и MDI приложения. Генератор отчетов. Методы извлечения данных

Функции работы с окнами. Типы окон. MDI-окна. Средства создания и управления отчетом. Механизмы формирования отчетов. Примеры построения генератора отчетов. Основные типы окна таблицы. Различные методы заполнение таблиц данными из SQLBase. Заполнение таблиц данными из произвольного источника данных.

11. Связывание и встраивание объектов

Концепция OLE-технологии. Применение SQLWindows в качестве OLE-сервера. Техника Drag-and-Drop. Реализазия перемещения объектов между окнами.

12. Интерфейс VBX. DLL-библиотеки. Динамический обмен данными DDE

Средства пользовательского управления Microsoft Windows и Visual Basic. Настраиваемое управление. Принципы создания и использования DLL-библиотек. Использование COM-интерфейса. Применение DDE-технологии для распределенного использования данных между приложениями.

13. Коллективное программирование. TeamWindows

Основные принципы коллективной разработки сложных программных продуктов и реализация коллективного программирования в SQLWindows.

Литература

1. Баженова И.Ю. SQLWindows. SAL - язык приложений баз данных с архитектурой клиент/сервер. М. 'ДИАЛОГ-МИФИ', -1996. - 286 с.

2. Мартин Грабер. SQL. Справочное руководство: Пер. с англ. - М. 'Лори', -1998. - 292 с.

3. Алан Р. Саймон. Стратегические технологии баз данных: Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 478 с.

14. Администрирование локальных сетей (на примере операционной системы Novell NetWare 4.11)

Автор программы: м.н.с. Денисов В.С.

Лектор: м.н.с. Денисов В.С.

Аннотация

В курсе рассматриваются вопросы практического администрирования, установки и сопровождения локальных сетей, работающих под управлением сетевой операционной системы NetWare 4.11 фирмы Novell. Большое внимание уделяется рассмотрению функциональных возможностей основных сетевых сервисов, таких как Служба Каталогов Novell (Novell Directory Services), файловая система, служба печати, а также получению навыков использования этих сервисов. Рассматриваются вопросы информационной безопасности локальных сетей, работающих под управлением операционной системы Novell NetWare 4.11, включая управление доступом к ресурсам, работу с NDS и файловой системой.

Учебная задача

Дать слушателям необходимую теоретическую и практическую подготовку, достаточную для самостоятельного построения, администрирования и технического сопровождения локальных сетей на базе сетевой ОС NetWare 4.11. Провести подготовку для сертификационного тестирования слушателей на звание Сертифицированного Администратора Novell (Certified Novell Administrator, CNA).

Методы проведения занятий

Занятия проводятся в форме лекций, лабораторных и самостоятельных работ . Каждая лекция сопровождается выполнением лабораторной работы, направленной на закрепление полученных на лекции знаний и выработки практических навыков. Предоставляется машинное время для самостоятельной работы слушателей в компьютерном классе.

Формы контроля

Письменное тестирование в конце курса с оценкой. Тестирование по форме и содержанию соответствуюет экзамену на звание Сертифицированного Администратора Novell.

Содержание курса

1. Общая организация и процесс функционирования ОС NetWare

Краткая история сетевой ОС NetWare. Состав и функциональные возможности основных подсистем ОС NetWare - Службы Каталогов, Мультипротокольного маршрутизатора, дисковой/файловой системы, системы резервного копирования и др. (2 часа).

Лабораторная работа 1

Знакомство с Novell NetWare 4.11 на уровне пользователя. Регистрация в системе. Знакомство с основными служебными приложениями NetWare. Использование удаленного доступа к серверу NetWare.

2. Служба Каталогов Novell (Novell Directory Services, NDS)

Структура дерева NDS. Планирование и реализация дерева NDS. Администрирование NDS. Определение и реализация политики безопасности. Способы обеспечения надежности и повышения производительности распределенной базы данных с использованием средств Службы Каталогов (6 часов).

Лабораторная работа 2

Знакомство с основными типами объектов NDS. Анализ их характеристик. Изучение различных способов задания структуры дерева NDS.

Лабораторная работа 3

Приобретение навыков по назначению и определению полномочий в дереве NDS.

3. Организация файловой системы NetWare

Основные возможности файловой системы. Структура каталогов. Механизмы управления доступом. Утилиты работы с файлами. Администрирование файловой системы. Методы повышения эффективности и надежности дисковой/файловой системы (2 часа).

Лабораторная работа 5

Практическое освоение средств работы с файловой системой в учебном классе.

4. Средства сетевой печати в NetWare

Средства и сценарии подключения удаленных принтеров, создания и управления серверами и очередями печати (2 часа).

Лабораторная работа 6

Настройка сервисов печати для различных вариантах подключения принтера. Управление серверами и очередями печати при одновременной печати несколькими пользователями.

5. Служебные приложения клиентской и серверной компонент NetWare

Состав и использование служебных приложений клиентской части. Состав и использование приложений серверной части. Настройка производительности сервера Novell NetWare (4 часа).

Лабораторная работа 7

Практическое освоение служебных приложений клиентской части NetWare.

Лабораторная работа 8

Практическое освоение служебных приложений серверной части NetWare. Практикум по настройке производительности сервера Novell NetWare.

6. Установка ПО Novell NetWare

Процесс установки и настройки серверной части. Установка и настройка клиентского ПО на рабочих станциях с ОС MS-DOS и Windows 95/98/NT (2 часа).

Лабораторная работа 9

Установка ПО серверной части ОС NetWare на учебный сервер. Анализ различных вариантов установки. Анализ типичных проблем, возникающих при установке сервера NetWare. Установка различных версий клиентского ПО на рабочие станции. Настройка клиентского ПО.

7. Установка и настройка семейства протоколов TCP/IP

Установка и настройка стека протоколов TCP/IP. Установка и настройка сетевых приложений на сервере Novell IntranetWare: WWW, FTP, Telnet, NetWare/IP (2 часа).

Лабораторная работа 10

Установка и настройка поддержки TCP/IP для серверов NetWare и на рабочих станциях. Установка и настройка поддержки NetWare/IP на серверах и рабочих станциях. Установка и настройка основных сервисов Internet.

8. Дополнительная вопросы сетевого администрирования

Службы резервного копирования, аудита, обмена сообщениями и их администрирование. (2 часа).

Лабораторная работа 11

Организация резервного копирования основных компонент ОС NetWare: файловой системы, дерева NDS, файлов рабочих станций. Организация системного аудита. Анализ журналов аудита. Установка, настройка и использование службы обмена сообщениями.

Литература

1. Novell IntranetWare Professional Reference. Fifth edition. Karanjit S. Siyan, et al. New Riders Publishing, 1997.

2. CNER Training Guide. NetWare 4.1 Administration. Second Edition. Karanjit Siyan. New Riders Publishing, 1996.

3. CNER Study Guide for IntranetWare. Second Edition. Michael Moncur, James Chellis, Richard Easlick, Amy Olsen. SYBEX Network Press, 1997.

15. Технологии сети Интернет: базовые протоколы

Автор программы: н.с. Д.Е.Гурьев

Лектор: н.с. Д.Е.Гурьев

Аннотация

Данный курс является введением в принципы построения и функционирования сети Интернет. В частности, рассматриваются организационная структура сети Интернет, эталонная модель TCP/IP, состав и назначение сетевых протоколов, основные сетевые приложения и сервисы сети Интернет. Анализируются стандарты базовых протоколов сети Интернет (RFC): IP, ICMP, UDP, TCP и др. Рассматриваются методы маршрутизации, применяемые в сети Интернет, и соответствующие им протоколы RIP, OSPF, IGRP, EGP, BGP. Также важное место в курсе уделяется рассмотрению прикладного программного интерфейса для программирования сетевых приложений Socket API и методов его использования. Заключительная часть курса посвящена вопросам информационной безопасности сети Интернет. Рассматриваются безопасные сетевые протоколы, такие как протокол SSL и протокол Kerberos, механизмы аутентификации на основе открытых ключей и сертификатов (X.509), функциональные возможности и принципы использования межсетевых экранов.

Учебная задача

Дать слушателям необходимую теоретическую подготовку и минимум практичеких навыков для системного администрирования серверов (узлов) сети и создания информационных сервисов Интернет.

Методы проведения занятий

Занятия проводятся в форме лекций, с привлечением наиболее подготовленных слушателей к изложению отдельных вопросов. Курс поддержан лабораторными работами для закрепления знаний и выработки необходимых навыков.

Формы контроля

Экзамен с оценкой.

Содержание курса

1. Предмет изучения

Генезис сети Интернет. Организационная структура Интернет. Стандартизация технологий сети Интернет (RFC). Эталонная модель TCP/IP, ее сравнение с эталонной моделью RM OSI. Состав и назначение сетевых протоколов. Основные сетевые приложения и сервисы сети Интернет.

2. Адресация в сети Интернет

Схема адресации в сети Интернет. Числовые IP-адреса. Адресация сетей и подсетей. Классы адресов, использование пар адрес/маска. Широковещательные адреса. TCP-адреса и UDP-адреса. Адресация сервисов.

3. Символические адреса

Символические адреса. Система доменных имен. DNS-серверы. Иерархическая структура DNS. Отображение доменных имен в сетевые адреса и обратно. Протоколы запроса сетевых адресов IP-узлов. Синонимы доменных имен. Конфигурирование DNS-сервера.

4. Протоколы IP, ICMP, UDP

Протоколы IP, ICMP, UDP. Их назначение, формат пакетов и дейтаграмм; разбиение и восстановление дейтаграмм; диагностика ошибок.

5. Протокол TCP

Протокол TCP: назначение и основные функциональные возможности, формат сообщений, обеспечение гарантированной передачи данных, установление и разрыв соединения.

6. Маршрутизация

Статическая маршрутизация. Таблицы маршрутизации. Введение в алгоритмы динамической маршрутизации. Достоинства и недостатки алгоритмов. Понятие протокола маршрутизации. Понятие автономной системы. Внешние и внутренние протоколы маршрутизации. Обзор протоколов маршрутизации. Основные характеристики протоколов RIP, OSPF, IGRP, EGP, BGP.

7. Процедурный интерфейс для создания сетевых программ

Socket API - прикладной программный интерфейс для программирования сетевых приложений. Понятие гнезда (socket). Состав и назначение системных функций для работы с гнездами. Примеры их применения для реализации коммуникационных механизмов.

8. Информационная безопасность сети Интернет

Угрозы информационной безопасности систем обработки информации, связанных посредством Интернет. Уязвимые места и причины их возникновения. Обзор подходов к обеспечению информационной безопасности.

        9. Основные схемы применения криптографических технологий для обеспечения информационной безопасности в Интернет

Понятия симметричной и несимметричной шифрации. Алгоритмы DES и ГОСТ 28147-89 как примеры симметричных шифраторов. Понятие односторонней функции. Схема Диффи-Хелмана. Шифрование с открытыми ключами по алгоритму RSA как пример несимметричного щифратора. Криптографические контрольные суммы и хэш-функции. Защита передаваемой информации от изменения и раскрытия. Аутентификация сторон и сообщений. Электронная цифровая подпись. Проблема распределения ключей шифрования и методы ее решения. Понятие сертификата и центра сертификации.

10. Применение Рекомендации Х.509

Рекомендация X.509 как стандарт для системы аутентификации на основе открытых ключей и сертификатов. Архитектура системы аутентификации. Формат сертификата. Протокол распределения ключей. Применение системы аутентификации в сети Интернет.

11. Протокол SSL

Протокол SSL как пример промышленного стандарта защиты передаваемой информации на основе открытых ключей. Модель протокола, формат сообщений, установление и разрыв соединений. Примеры применения.

12. Протокол Kerberos

Протокол Kerberos как пример промышленного стандарта аутентификации сторон и защиты передаваемой информации на основе симметричных шифраторов. Модель протокола, форматы данных и сообщений, протокол распределения ключей. Примеры применения.

13. Межсетевые экраны

Понятие межсетевого экрана. Защита корпоративных сетей от угроз со стороны сети Интернет при помощи межсетевых экранов. Типичные требования к межсетевым экранам (по материалам Гостехкомиссии РФ). Классификация межсетевых экранов. Типичные конфигурации межсетевых экранов. Фильтр пакетов как пример межсетевого экрана; принципы работы и методика настройки.

Лабораторные работы

1. Подготовительное теоретическое занятие. Основные команды shell, команды настройки сетевых средств и диагностики сетевых соединений в ОС Unix (2 часа).

2. Работа в системе Unix в качестве пользователя. Основные команды shell. Команды диагностики сетевых соединений. (2 часа)

3. Настройка простого сетевого узла (среда Unix). Конфигурирование основных служб (статическая маршрутизация, межсетевой экран, сервер доменных имен). (8 часов).

Литература

1. С. Золотов. Протоколы Internet. С-Пб.: BHV-Санкт-Петербург, 1998.

2. А. Робачевский. Операционная система Unix. С-Пб.: BHV-Санкт-Петербург, 1997.

3. OC Unix: Руководство системного администратора. Киев: BHV, 1997.

The SSL protocol (Version 3.0). Internet draft. Netscape communications corp., 1996.

4. Comer D.E. and D.L. Stevens. Internetworking with TCP/IP. Volume III: Client-Server Programming and Applications. Windows Sockets Version. Prentice Hall, Inc. Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.513.

5. Douglas E. Comer. Computer Networks and Internet. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.475.

IETF RFC 768, 791, 792, 793, 814, 815, 823, 904, 950, 990, 1033, 1034, 1035, 1058, 1122, 1320, 1321, 1388, 1510, 1519, 1583, 1630, 1700, 1738, 1771, 1808, 1812, 1883, 2068, 2069, 2109.

16. Технологии сети Интернет: прикладные протоколы и сервисы

Автор программы: н.с. Д.Е.Гурьев

Лектор: н.с. Д.Е.Гурьев

Аннотация

Курс ориентирован на углубленное изучение принципов построения и использования информационных технологий "всемирной паутины". Значительное внимание в курсе уделено анализу языков описания содержаний (контентов) информационных ресурсов (SGML, HTML, XML), современных технологий проектирования приложений (CGI, Java, ActiveX, JavaScript, VBScript, S-API), прикладных протоколов (HTTP, SHTTP и HTTPS).

Учебная задача

Дать слушателям необходимую теоретическую подготовку и минимум практичеких навыков создания информационных сервисов сети Интернет и использования ее основных приложений.

Методы проведения занятий

Занятия проводятся в форме лекций, с привлечением наиболее подготовленных слушателей к изложению отдельных вопросов. Курс поддержан лабораторными работами для закрепления знаний и выработки необходимых практических навыков.

Формы контроля

Экзамен с оценкой.

Содержание курса

Введение во 'всемирную паутину'

'Всемирная паутина' (ВП) - интегрирующий информационный сервис Интернет, ориентированный на широкие круги конечных пользователей. Значение ВП для построения инфомационного общества. История возникновения ВП. Понятия гипертекст и гипермедиа. Базовые компоненты технологии ВП (HTML, HTTP, программы просмотра документов). Основные тенднции развития (дизайн, интерактивность, multimedia, безопасность). Современные составляющие технологии ВП (CGI, Java, ActiveX, JavaScript, VBScript, S-API). Языки ВП в развитии (SGML, HTML, XML). Протоколы HTTP, SHTTP и HTTPS.

Адресация информационных ресурсов

Концепция универсального адреса информационного ресурса. Понятия URI и URL. Примеры схем адресации. Адресация ресурсов ВП и ftp.

Протокол HTTP. Основные свойства

Назначение и предоставляемые услуги. Формат сообщений. Анализ полей заголовка сообщения. Методы (запросы) и коды возврата. Установление и разрыв соединения., пролонгированное соединение.

Протокол HTTP. Особенности использования

Согласование формата и содержания информационного ресурса. Функции сервера, клиента, промежуточного сервера. Кэширование информационных ресурсов. Взаимодействие с серверами proxy. Поддержка сессий в HTTP. Механизм cookie.

Средства аутентификации в HTTP

Схемы аутентификации в HTTP. Простая схема аутентификации (basic) и ее недостатки. Аутентификация на основе хеш-функций.

Язык разметки HTML

Назначение. Основные концепции. Теги форматирования. Включение иллюстраций. Гипертекстовые ссылки. Структурирование документа и поддержка диалога с пользователем. Формы, фреймы и карты. Таблицы стилей. Метаинформация в гипертекстовых документах.

Обработка запросов на стороне сервера HTTP

Общая схема функционирования сервера HTTP. Типичный набор параметров конфигурации (на примере сервера Apache). Обработка запросов HTTP при помощи дополнительного ПО: серверные скрипты и подключаемые програмные модули. Интерфейс межпрограммного взаимодействия CGI. Препроцессирование документов HTML на стороне сервера.

Активные документы

Приемы и технологии создания активного контента (Java, JavaScript, VBScript, ActiveX); сравнение подходов. Объектная модель документа как основа построения активного контента. Средства HTML для включение активных элементов.

Разработка активных документов

Неформальное введение в язык JavaScript. Приемы разработки активных документов при помощи JavaScript. Технологии ActiveX . Основы архитектуры межпрограммного взаимодействия COM. Понятие экспортируемого интерфейса. Внутренняя архитектура программы MS Internet Explorer.

Язык XML

Метазык SGML - средство порождения языков разметки. Отношения между языками SGML, HTML и XML. Расширяемость XML. Описание языка XML. Обзор приложений XML. Преимущества и ограничения данного подхода.

Лабораторные работы

Работа в WWW в качестве пользователя. Работа с программой Netscape Communicator. Поиск информации в WWW (2 часа).

Работа в WWW в качестве web-мастера. Создание www-страниц при помощи программы Netscape Communicator (2 часа).

Литература

1. С. Золотов. Протоколы Internet. СПб: BHV-Санкт-Петербург, 1998.

2. С. Спейнаур, В. Куэрсиа. Справочник Web-мастера. Киев: BHV, 1997.

HTML 4.0 Specification. W3C Recommendation, 1998. Extensible Markup Language (XML) 1.0. W3C Recommendation, 1998.

3. Comer D.E. and D.L. Stevens. Internetworking with TCP/IP. Volume III: Client-Server Programming and Applications. Windows Sockets Version. Prentice Hall, Inc. Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.513.

IETF RFC 1321, 1630, 1738, 1808, 2068, 2069, 2109.

17. Методологические основы сетевых технологий

Автор программы: профессор В.А. Сухомлин

Лектор: профессор В.А. Сухомлин

Курс является факультативным.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение методологических основ построения протоколов прикладного уровня модели OSI, а также анализ соответствующих им стандартов. В первой части курса подробно рассматриваются методологические аспекты прикладного уровня, такие как: состав, структура и принципы функционирования стека протоколов модели OSI; модель спецификации сервисных примитивов; понятия, семантика, принципы построения и функционирования прикладных процессов, прикладных сущностей, прикладных сервисных объектов, прикладных агентов, прикладных ассоциаций. Во второй части курса рассматриваются состав, основные функции и стандарты прикладных сервисных элементов общего назначения, в том числе: управления ассоциацией (ACSE); удаленной операции (ROSE); фиксации, параллелизма и восстановления транзакций (CCR); надежной передачи (RTSE). В третьей части курса рассматриваются состав, основные функции и стандарты прикладных сервисных элементов специального назначения, в том числе: обработки транзакций (TP); удаленного доступа к базам данных (RDA); обработки сообщений (MHS - электронная почта); справочной службы (The Directory); передачи файлов и управления файлами (FTAM).

Учебная задача

Познакомить слушателей с методологическими основами построения протоколов прикладных сервисов современных телекоммуникационных технологий, а также познакомить с функциями и стандартами прикладных сервисных элементов общего и специального назначения, являющихся строительными блоками при построении распределенных приложений.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Стек протоколов OSI и их сервисы

Стек протоколов OSI. Модель сервиса уровней. Сервисные элементы. Сервисные примитивы. Соглашение о спецификации сервисных примитивов (Рекомендация X.210). Функциональные группы. Функционирование стека протоколов. Функциональность поставщиков сеансового и представительного сервисов.

2. Организация процессов прикладного уровня - Рекомендации X.207, X.220

Прикладные объекты, агенты, процессы и ассоциации. Типовая структура прикладных процессов. Основные функции прикладных сервисных элементов общего назначения: управления ассоциацией (ACSE); удаленной операции (ROSE); протокола фиксации, параллелизма и восстановления транзакций (CCR); надежной передачи (RTSE). Основные функции прикладных сервисных элементов специального назначения, включая: cервисный элемент и протокол обработки транзакций (TP); протокол удаленного доступа к базам данных (RDA); систему обработки сообщений (MHS - электронную почту); Справочник (The Directory); службу передачи файлов и управления файлами (FTAM).

3. Сервисный элемент и протокол управления ассоциацией (ACSE - Association Control Service Element) - Рекомендации X.217, X.237, X.236

Понятия прикладной ассоциации и контекста. Функциональные группы. Назначение сервисных элементов A-ASSOCIATION, A-RELEASE, A-ABORT, A-P-ABORT, A-DATA, A-ALTER-CONTEXT, A-UNIT-DATA. Сервисный элемент и протокол надежной передачи (RTSE - Reliable Transfer Service Element) - Рекомендация X.218. Назначение и сервис протокола RT.

4. Сервисный элемент и протокол удаленной операции (ROSE - Remote Operation Service Element) - Рекомендации X.219, X.880, X.881

Модель удаленных операций. Классы операций. Модель прикладного контекста. Семантика макрокоманд BIND, UNBIND, OPERATION, ERROR.

5. Сервисный элемент и протокол фиксации, параллелизма и восстановления транзакций (CCR - Commitment, Concurrency and Recovery Service Element) - Рекомендация X.851

Понятие неделимого действия, CCR-отношения, Двухфазная схема выполнения неделимого действия и условия соблюдения свойства неделимости операций. Основные сервисы протокола CCR.

6. Сервисный элемент и протокол обработки транзакций (TP - Transaction Processing) - Рекомендации X.860, X.861

Понятие транзакции, ACID-условия, уровни управления транзакциями, дерево диалога, дерево транзакции. Основные функциональные группы и сервисные элементы. Прикладной контекст протокола.

7. Сервисный элемент и протокол удаленного доступа к базам данных (remote database access - RDA) - ISO/IEC 9579

Общая модель, сервис и протокол. Модель сервера баз данных и удаленного доступ к базам данных. Организация данных. RDA-диалог. Транзакции. Команды языка базы данных. Концепции RDA-сервиса. Прикладной RDA-контекст. RDA-специализации. Сервис управления диалогом. Прикладной контекст протокола.

8. Система обработки сообщений (Message Handling System) - ISO 10021/X.400

Обзор стандарта ISO 10021/X.400. Общая модель системы обработки сообщений. Функциональная модель: агенты, менеджеры, хранилища, порты службы сообщений. Структура сообщений. Состав и содержание параметров. Защита сообщений. Примеры функционирования. Прикладной контекст протокола.

9. Справочник (The Directory) - ISO 9594/X.500

Обзор стандарта ISO 9594/X.500. Общая модель службы справочника. Структура каталогов и их записей. Основные операции. Протоколы службы справочника. Прикладной контекст протокола. Примеры применения.

10. Служба передачи файлов и управления файлами (FTAM) - ISO 8571

Общая модель системы передачи файлов. Понятие виртуального файлохранилища. Именование файлов. Атрибуты файлов и каталогов. Сервис и протокол FTAM. Операции передачи файлов. Операции управления файлохранилищем. Примеры функционирования. Прикладной контекст протокола.

Литература

1. Сухомлин В.А. 'Основные принципы Глобальной информационной инфраструктуры (GII)', Москва, Московский государственный университет, 1997, 32с. /Учебное издание/.

2. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов С.В. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. СПРАВОЧНИК, М.: Радио и связь, 1990.- 235 с.-ISDN 5-256-00757-2.

3. Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. Third Edition. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.813.

4. Douglas E. Comer. Computer Networks and Internets. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.475.

5. John Henshall and Sandy Shaw. OSI Explaned and-to-end computer communication standards. Second Edition. ELLIS HORWOOD, 1990, p. 250.

6. Uyless Black. ISDN and SS7. Architecture for Digital Signaling Networks. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1997, p.346.

18. Конформность информационных технологий и формальные языки

Автор программы: профессор В.А.Сухомлин

Лектор: профессор В.А.Сухомлин, м.н.с. Ю.В.Баскаков

Курс является факультативным.

Аннотация

В данном курсе рассматривается текущее состояние области тестирования конформности (соответствия) реализаций (продуктов, систем) информационных технологий (ИТ) исходным стандартам или профилям, показывается, что концепция и технология тестирования конформности реализаций ИТ, является важнейшим механизмом практического осуществления принципов открытых систем, выполняющим такую же роль в области ИТ, какую выполняет теория меры в математике. В первой части курса анализируется система международных стандартов в области тестирования конформности. В частности, рассматриваются: методология и средства тестирования конформности протокольных систем (модель OSI), методология тестирования конформности прикладных программных интерфейсов (методология POSIX), подходы к тестированию OSE- и ODP-окружений, а также методы и алгоритмы аттестационного тестирования компиляторов на соответствие стандартам языков программирования. Вторая часть курса посвящена анализу основных возможностей, семантики вычислений, области применения формализованных спецификаций и языков, предназначенных для точной спецификации абстрактных тестовых комплектов, функциональных возможностей и поведения систем ИТ, а также для автоматизации процессов тестирования конформности. В частности рассматриваются следующие языки: TTCN, ASN1, Z, Estelle, Lotos, SDL. Данный курс поддерживается соответствующим семинаром.

Учебная задача

Познакомить слушателей с основными стандартами, методами, алгоритмами в области тестирования конформности (соответствия) реализаций (продуктов, систем) информационных технологий (ИТ) исходным стандартам или профилям. Показать, что концепция и технология тестирования конформности реализаций ИТ, является важнейшим механизмом практического осуществления принципов открытых систем. Детально изучить классические результаты, а именно, тестирование конформности протокольных систем (модель OSI) и тестирование прикладных программных интерфейсов (методология POSIX). Рассмотреть системный подход к тестированию OSE- и ODP-окружений. Изучить и освоить методы и алгоритмы аттестационного тестирования языковых процессоров на соответствие стандартам языков программирования. Познакомить с основными возможностями и областями применения формализованных нотаций и языков спецификаций, используемых в технологиях тестирования конформности, включая языки: TTCN, ASN1, Z, Estelle, Lotos, SDL.

Методы проведения занятий

Лекции и семинар.

Формы контроля

Промежуточный контроль - зачет по первой части курса.

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Концепция конформности систем ИТ стандартам и профилям

Назначение и роль тестирования конформности в концепции открытых систем. Основные свойства открытости. Типы интерфейсов открытых систем. Определение понятий: API-интерфейса, CSI-интерфейса, HCI-интерфейса, ISI-интерфейса. Элементы и структура эталонной модели POSIX OSE. Постановка задачи тестирования конформности открытых систем стандартам и профилям. Обзор стандартов в области тестирования конформности систем ИТ.

2. Концептуальный базис тестирования конформности

Словарь основных терминов. Назначение OSE-окружений и ODP-окружений. Соответствие интерфейсов OSE-окружений и ODP-окружений. OSE-профили. Основные элементы определения профиля. Семантика конформности профиля. Системный подход к тестированию конформности OSE-окружений и ODP-окружений.

3. Концепция конформности OSI-систем

Концепция тестирования конформности сетевых продуктов на соотвествие OSI-протоколам. Основные понятия конформности: динамические и статические требования конформности, тестируемая система, лаборатория тестирования, тестовые пакеты, метод тестирования, абстрактные спецификации метода тестирования, процесс оценки конформности, документация конформности, коды результатов тестирования, точки контроля и наблюдения, тестовое окружение, тесторы, протокол управления тестированием.

4. Методы установления конформности OSI-систем

Концептуальная архитектура тестирования открытых систем, классификация тестируемых OSI-систем, обзор абстрактных методов тестирования, структура тестовых пакетов, общая концепция методологии тестирования конформности OSI-систем. Абстрактные методы тестирования и их классификация. Спецификация методов тестирования. Принципы реализации абстрактных тестовых пакетов. Обобщенные архитектуры тестирования OSE-профилей.

5. Язык ASN.1 (Abstract Syntax Notation One)

Назначение и область применения. Алгебраическая модель семантики языка. Базовые и структурные типы данных. Применение для описания абстрактного синтаксиса протоколов прикладного уровня. Правила кодирования абстрактного синтаксиса.

6. Древовидно-табличная комбинированная нотация (TTCN)

Назначение и область применения языка TTCN. Спецификация абстрактных тестовых пакетов посредством TTCN. Основные понятия и свойства языка TTCN. Примеры применения.

7. Концепция конформности API-интерфейсов

Методология POSIX для разработки спецификаций методов тестирования API-интерфейсов. Определение утверждений метода тестирования, типы и синтаксис утверждений. Коды результатов тестирования. Модель стандартной процедуры установления конформности. Метод разработки утверждений на основе базовых спецификаций и профилей. Примеры применения подхода POSIX.

8. Методология аттестационного тестирования языковых процессоров стандарту входного языка

Технологический процесс аттестационного тестирования. Этапы аттестационного тестирования. Основные процедуры технологии проектирования спецификаций для аттестационных тестов. Требования к различным группам тестов. Технологические средства автоматизации аттестационного тестирования. Коды результатов тестирования.

9. Методы и алгоритмы проектирования тестовых спецификаций

Методы семантических атрибутов и таблиц решений. Метод функциональных диаграмм. Способ хранения функциональной диаграммы в памяти компьютера. Алгоритм обратного хода для обработки функциональных диаграмм и построения таблиц решений.

10. Язык Estelle

Назначение, область применения. Модуль как единица спецификаций. Структура и рабочие объекты языка. Задачи и процессы. Примеры использования для описания поведения протокольных автоматов.

11. Язык LOTOS (Language Of Temporal Ordering Specification)

Формальная семантика языка. Типы и формы их описания. Процессы. Конструкции для спецификации алгоритмов. Применение для спецификации поведения информационных систем распределенной и параллельной обработки.

12. Язык SDL (Specification and Description Language)

Назначение и область применения. Формальная семантика. Блоки и типы данных. Конструкции для работы со временем. Средства языка, поддерживающие объектно-ориентированную парадигму. Примеры использования для описания структуры и функционирования распределенных управляющих систем реального времени.

13 Язык Z [35]

Формальная семантика языка. Особенности использования в семантике языка типизированной теории множеств и исчисления предикатов первого порядка. Основные конструкции. Применение для спецификации поведения информационных систем обработки.

Литература

1. Сухомлин В.А. 'Методологический базис открытых систем'-Открытые системы, N 4, 1996г.

2.Щербо В.К., В.А.Козлов Функциональные стандарты в открытых системах. Часть 1, 2. Справочное пособие. М. Международный центр научной и технической информации, 1997.

3. Зайцев С.С., Описание и реализация протоколов сетей ЭВМ. М. 'Наука', 1989.- 272 с.

4. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов С.В. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. СПРАВОЧНИК, М.: Радио и связь, 1990.- 235 с.-ISDN 5-256-00757-2.

5. ISO/IEC 9646-1: 1994/ITU-T X.290: 1994, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 1: General Concepts.

6. ISO/IEC 9646-2: 1994/ITU-T X.291: 1994, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 2: Abstract Test Suite Specification.

7. ISO/IEC 9646-3: 1992/ITU-T X.292: 1993, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 3: Tree and Tabular Combined Notation.

8. ISO/IEC 9646-4: 1994/ITU-T X.293: 1994, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 4: Test Realization.

9. ISO/IEC 9646-5: 1994/ITU-T X.294: 1994, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 5: Requirements on Test Laboratories and Clients for the Conformance Assessment Process.

10. ISO/IEC 9646-6: 1994/ITU-T X.295: 1994, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 6: Protocol Profile Testing Methodology.

11. ISO/IEC 9646-7: 1994/ITU-T X.296: 1995, Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance Testing Methodology and Framework - Part 7: Implementation Conformance Statements.

12. ISO/IEC 10641, Information Technology - Conformance Testing of Implementations of Graphics Standards.

13. ISO/IEC DIS 13210: 1994, Information Technology - Test methods for measuring conformance to POSIX.

14. JTC1/SC22/WG15 N 618, EWOS Conformance Testing Vocabulary.

15. ISO/IEC TR 10000-1:1995 (final text, June 1995), Information technology - Framework and taxonomy of International Standardised Profiles - Part 1:General Principles and Documentation Framework.

16. ISO 8824:1990, Information processing systems - Open Systems Interconnection - Specification of Abstract Syntax Notation One (ASN.1).

17. ISO 8825:1990, Information processing systems - Open Systems Interconnection - Specification of Basic Encoding Rules for Abstract Syntax Notation One (ASN.1).

18. ISO/IEC 9074:1990, Information technology - Eslelle: a Formal Description Technique based on an Extended based on an Extended Finite State Transition Model.

19. ISO/IEC 8807:1990, Information technology - LOTOS: a Formal Description Technique based on temporal ordering observational behaviour.

20. ITU-T Z.100. CCITT Specification and Description Language.

21. ISO/IEC JTC1/SC22 CD 13568. Programming languages their environments and system software interfaces - Z Notation.

22. Карабеков А.В., Т.М. Тер-Микаэлян. Введение в язык SDL. М. 'Радио и связь', 1993.

19. Безопасность информационных технологий

Авторы программы: профессор В.А. Сухомлин, научные сотрудники Д.Е. Гурьев, О.Р. Лапонина, И.Г. Устинов

Лекторы: профессор В.А. Сухомлин, научные сотрудники Д.Е. Гурьев, О.Р. Лапонина, И.Г. Устинов

Курс является факультативным.

Аннотация

В курсе дается систематическое изучение методологических основ и системы стандартов, относящихся к безопасности информационных технологий (ИТ), а также изучение наиболее важных сервисов и механизмов защиты информации. В курсе рассматриваются: терминологический базис, концептуальные и формальные модели информационной безопасности, наиболее важные криптографические алгоритмы и протоколы, механизмы разграничения доступа, состав и семантика элементов безопасности API-интерфейсов стандарта POSIX. В курсе рассматриваются проблемы информационной безопасности в глобальной сети Интернет, в частности, изучаются наиболее широко используемые протоколы и продукты, обеспечивающие аутентификацию и защиту передаваемых по открытым сетям данных. Приводится классификация межсетевых экранов и анализаторов безопасности, применяемых для защиты локальных сетей, рассматриваются их функциональные возможности и сценарии использования.

Учебная задача

Познакомить слушателей с методологическими основами и системой стандартов в области информационной безопасности. Дать систематические знания о моделях, сервисах, механизмах информационной безопасности, а также о методах проектирования защищенных информационных систем.

В результате изучения курса слушатели смогут самостоятельно осуществлять разработку систем управления безопасностью ИТ корпораций, применять эффективные методы и средства защиты корпоративных сетей при их подключении к глобальной сети Интернет.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Анализ и классификация нормативно-методической базы в области защиты информации

Классификация основных направлений стандартизации в области безопасности ИТ. Обзор актуальных международных стандартов и других нормативных документов по информационной безопасности.

2. Принципы управления информационной безопасностью

Назначение и структура технического отчета ISO/IEC DTR 13335. Общие модели для безопасности ИТ. Проблема управления безопасностью ИТ и ее структура. Политика безопасности ИТ корпорации и ее элементы. Организационная структура для управления безопасностью ИТ. Элементы организационной структуры и их функции. Корпоративная стратегия анализа риска нарушения информационной безопасности.

3. Принципы управления информационной безопасностью

Модель жизненного цикла и принципы функционирования системы управления безопасностью ИТ. Процесс создания системы управления информационной безопасности. Методы идентификации и анализа объектов защиты, уязвимых мест, угроз безопасности и рисков. Выбор мер защиты и оценка остаточного риска. Методы и критерии анализа риска.

4. Модели и система стандартов информационной безопасности взаимосвязи открытых систем (Рекомендации серии X800)

Эталонная модель архитектуры информационной безопасности взаимосвязи открытых систем. Состав и назначение сервисов и механизмов безопасности, распределение их по уровням эталонной модели. Модели информационной безопасности для протоколов нижнего и верхнего уровней.

5. Предметная область криптографии

Понятие шифра. Примеры простейших шифров. Понятие стойкости шифра. Стандарты в области алгоритмов шифрования. Режимы использования стандартизованных алгоритмов шифрования. Применение криптографических алгоритмов для обеспечения целостности информации.

6. Понятие шифрования с открытым ключом

Задача распространения ключей. Понятие шифрования с открытым ключом. Схема RSA. Область применения схемы RSA. Понятие открытого распределения ключей. Схема Диффи-Хеллмана. Задача подтверждения подлинности. Электронная цифровая подпись (ЭЦП). Схема RSA. Схема Эль-Гамаля. Стандарты в области ЭЦП. Криптографические функции хэширования требования и область применения. Стандарты в области функций хэширования. Стойкость алгоритмов ЭЦП: текущее положение и перспективы. Принципы выбора длины ключа.

7. Электронная цифровая подпись и системы защищенного документооборота

Проблема обеспечения юридической значимости электронных документов. Концептуальное отличие электронной цифровой подписи от средств контроля целостности. Понятие арбитражного разбирательства. Основные проблемы, возникающие при построении систем защищенного документооборота (на примере системы межбанковских расчетов московского региона).

8. Криптографические протоколы

Протоколы аутентификации. Протокол затемненной подписи. Протоколы доказательств с нулевым разглашением. Протоколы электронной монеты. Обзор отечественного рынка средств криптографической защиты информации. Лицензирование и сертификация.

9. Формальные модели безопасности компьютерных систем

Модель машины конечных состояний. Модель решетки. Модель матрицы доступа. Монитор ссылок. Понятие ядра безопасности. Модель Bell и LaPadula. Модель информационного потока.

10. Окружение открытых систем, соответствующее стандарту POSIX

Эталонная модель OSE POSIX. Сервисы системы управления безопасностью. Списки контроля доступа. Аудит. Принцип минимальных привилегий. Мандатный контроль доступа. Информационные метки.

11. Классификация средств вычислительной техники на основе материалов Гостехкомиссии России

Концепция защиты средств вычислительной техники и автоматизированных систем от несанкционированного доступа к информации. Классы защищенности средств вычислительной техники от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности. Классификация автоматизированных систем, обрабатывающих конфиденциальную информацию. Сертификация средств защиты информации по требованиям безопасности информации.

12. Особенности проблемы информационной безопасности в сети Интернет

Типы угроз и уязвимостей систем, подключенных к сети Интернет. Уязвимости базовых сетевых сервисов. Анализ причины их возникновения: удаленный характер взаимодействия, уязвимые протоколы, ошибки в штатном ПО.

13. Защита данных при передаче их через сеть Интернет

Анализ протоколов передачи данных с применением криптографических средств защиты данных и аутентификации. Протоколы SSL, SHNPP, PCT, SHEN. Обзор продуктов.

14. Защита корпоративных сетей от угроз со стороны Интернет

Межсетевые экраны: назначение, классификация, требования к функционированию, обзор продуктов. Анализаторы безопасности (сканеры): назначение, обзор продуктов.

Литература

1. Мафтик С. Механизмы защиты в сетях ЭВМ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 216с.

2. Зегжда П.Д. (редактор). Теория и практика обеспечения информационной безопасности, М.: Яхтсмен, 1996, 192с.

3. Грушо А.А., Е.Е.Тимонина. Теоретические основы защиты информации, М.: Яхтсмен, 1996, 192с.

4. ISO/IEC DTR 10181-1 - 'Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Основы защиты информации для открытых систем. Часть 1. Общее описание основ защиты информации ВОС'.

5. ISO/IEC DTR 13335-1 - 'Информационные технологии. Руководство по управлению безопасностью информационных технологий. Часть 1. Концепции и модели безопасности информационных технологий'.

6. ISO/IEC 7498-2-89 - 'Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 2. Архитектура информационной безопасности'.

7. Stalling W. Network and Internetwork Security. Principles and practice. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1995, p.462.

8. WWW.security. How to build a Secure World Web Connection. Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996, p.211.

20. Технологии мультимедиа

Автор программы: м.н.с. И.В. Браиловский

Лектор: И.В Браиловский

Курс является факультативным.

Аннотация

В курсе дается систематическое изложение современных и классических мультимедийных технологий. Слушатели курса знакомятся со стандартами в области мультимедиа, в частности, с международными стандартами по проектированию систем мультимедиа PREMO. В курсе подробно рассматриваются современные мультимедийные средства разработки, такие как DirectX, OpenGL, а также средства визуализации и презентации медиа-данных в среде операционной системы Windows. Наряду с изучением теоретических основ и базовых понятий в курсе рассматривается большое количество конкретных примеров использования распространенных форматов мультимедийных данных и задач разработки наиболее типичных пользовательских приложений.

Учебная задача

Познакомить слушателей со стандартами в области мультимедиа. Дать обзор тенденций развития систем мультимедиа. Познакомить с методами анализа и проектирования систем мультимедиа. Дать обзор распространенных форматов видео, аудио и графических данных. Изложить методы оптимизации проигрывания мультимедийных данных. Рассмотреть профессиональные средства разработки мультимедийных систем.

В результате изучения курса слушатели смогут ориентироваться в современных задачах и проблемах проектирования систем мультимедиа, смогут самостоятельно проектировать мультимедиа-приложения в соответствии со стандартами в этой области, адекватно оценивать системы разработки мультимедиа, быстро осваивать новые стандарты и форматы мультимедийных данных.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу.

Содержание курса

1. Введение в область мультимедиа. Особенности восприятия компьютерного изображения

Модель дисплея. Понятие цвета. Аддитивные цветовые форматы. Субстрактивные цветовые форматы. Формулы связи различных цветовых форматов. Рисование прямой. Проблема сглаживания. Алгоритмы рисования прямой: a) простой алгоритм, б) цифровой дифференциальный анализатор (digital differential analyzer), в) алгоритм Брезенхема (Bresenham's Algorithm.

2. Анализ стандартов в области мультимедиа

Необходимость стандартизации. Обзор стандартов GKS - Graphical Kernel System (ISO 7942 of ISO/IEC JTC1 SC24). Обзор стандартов PREMO - Presentation Environment for Multimedia Objects (ISO/IEC 14478).

3. Фракталы

Введение во фракталы. Фракталы Жулиа и простые алгоритмы. Множества Мандельброта. Основы математической теории фракталов.

4. Архитектура DirectX

Введение в концепцию DirectX. Использование COM-технологии. - Архитектура DirectDraw. Архитектура DirectSound. Архитектура DirectInput.

5. Совместная работа DirectDraw и Windows

Интерфейсы DirectDrawObject. Взаимодействие DirectDraw и Windows-приложения. Допустимые инициализационные параметры. Интерфейсы DirectDrawPalette. Средства взаимодействия Windwos и DirectDraw-приложений.

6. Архитектура и особенности DirectDraw

Структура DDPIXELFORMAT. Создание DirectDrawSurface. Интерфейсы DirectDrawSurface.

7. Рисование изображений с помощью DirectDraw

Функции отображения изображений для DirectDrawSurface. Интерфейс Blt. Интерфейс BltFast. Применение растровых флагов для интерфейса Blt. Загрузка изображения на поверхность, интерфейс GetDC

8. Класс универсального спрайта

Класс универсального спрайта. Различные типы анимации. Использование DirectDraw при создании специальных алгоритмов отображения. Понятие об альфа-канале.

9. Некоторые специальные спрайты

RLE-спрайты. RLE-спрайты с дополнительной информацией. Алгоритм отображения RLE-спрайта. Альфа-канал для 8-битного цвета. Применение PREMO объектов.

10 Построение 2-х мерных и 2.5-й мерных спрайтовых приложений

Построение модели пространства для аксонометрической проекции. Простая модель. Усовершенствованная модель. Применение PREMO-объектов.

Литература

1. Фролов А.В., Г.В. Фролов Мультимедиа для Windows М.: МИФИ 1996г.

2. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. М.: Мир, 1989г.

3. Microsoft Software Development Network.

4. ISO/IEC 4478 - 1 - ISO/IEC 14478-4. Presentation Environment for Multimedia Objects (PREMO).

5. ISO 7942 of ISO/IEC JTC1 SC24 Graphical Kernel System (GKS).

6. Steinmetz R., K.Nahrstedt. Multimedia computing, communications and applications. Prentice Hall PTR Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1995, p.854.

21. Издательские технологии

Автор программы: н.с. Е.Н.Никулина, н.с. Е.Т.Вовк, художник-дизайнер М.Е.Казак

Лекторы: н.с. Е.Н.Никулина, н.с. Е.Т.Вовк, художник-дизайнер М.Е.Казак

Курс является факультативным.

Аннотация

В курсе рассматривается процесс разработки и издания печатной продукции с использованием современных компьютерных технологий. В частности, анализируется полный технологический цикл этого процесса, рассматриваются основные этапы издательской деятельности, значительное внимание уделяется вопросам дизайна и критериям эстетической оценки качества продукции. Также курс знакомит слущателей с современными компьютерными издательскими системами.

Учебная задача

Учебная задача курса состоит в следующем:

- познакомить слушателей с основными эстетическими критериями оценки качества печатной продукции,

- сформировать практические навыки использования основных изобразительных средств современного компьютера,

- познакомить с особенностями всех этапов технологического процесса подготовки печатных изданий на базе компьютерных издательских комплексов.

Методы проведения занятий

Лекционная форма занятий.

Формы контроля

Итоговый контроль - экзамен по курсу. Зашита проекта по подготовке печатного издания.

Содержание курса

1. История развития компьютерных издательских систем

Краткий экскурс в историю книгопечатания и издательского дела. Знакомство с основными этапами технологического процесса подготовки и выпуска полиграфической продукции. Принципиальные изменения технологического процесса, связанные с компьютеризацией редакционного цикла допечатной подготовки издания. Основные тенденции развития компьютерных издательских технологий.

2. Основные компоненты редакционно-издательского комплекса

Требования к программно-аппаратным средствам реализации основных операций редакционного цикла: персональному компьютеру, монитору, сканеру и принтер. Различные модели конфигурации компонент издательского комплекса в зависимости от требований к качеству печатной продукции, объему и тиражу изданий и организации взаимодействия с операцией вывода на конечное полиграфическое оборудование.

3. Основы полиграфического дизайна

Типографика: определения шрифта, гарнитуры, кегля и интерлиньяжа. Понятие композиции. Различные приемы выделения текстовых и графических объектов. Работа с цветом. Макетирование изданий.

4. Анализ оформления основных видов полиграфической продукции

Деловая корреспонденция: отчет, резюме, информационный бюллетень; рекламная брошюра и буклет; книга; газета. Стандартные ошибки оформления печатной продукции: переизбыток шрифтов, переполненные страницы, ненужные спецэффекты.

5. Базовые понятия компьютерных издательских систем

Метафора рабочего стола. Инструменты для выполнения основных операции по размещению текстовых и графических блоков на полосе публикации. Принципиальные различия в методиках работы с текстовыми и графическими блоками в программах редактирования (текстового, графического и растрового) и верстки.

6 Подготовка текста публикации как одна из операций технологического процесса верстки издания

Диапазон требований к результатам работы программы редактирования текста со стороны технологического процесса верстки публикации. Понятие о минимальном наборе базовых требований к тесту. Расширение диапазона требований - использование текстового редактора в качестве среды окончательной подготовки отдельных видов печатных изданий на примере работы в среде MS Word.

7. Технологическая операция подготовка полутоновых иллюстративных материалов

Основные приемы обработки иллюстраций на примере работы в программе Adobe Photoshop. Управление основными параметрами изображения: контрастностью, яркостью и насыщенностью. Основные приемы коллажирования.

8. Подготовка графики

Основные приемы работы с графическими документами на примере программы CorelDraw. Базовые приемы создания и трансформирования графических объектов. Работа с графическими библиотеками.

9. Технологическая операция верстки: размещение текстовых и графических блоков на странице публикации

Анализ основных приемов макетирования на примере работы в программе Adobe PageMaker. Особенности взаимодействия программы верстки с текстовыми и графическими редакторами.

Литература:

Е.В.Шорохов. 'Основы композиции'. Изд-во 'Просвещение', 1989г.

Я.Ф.Фаворский 'Типографика'. Изд-во 'Просвещение', 1989г

Р.Паркер 'Как сделать красиво на бумаге' Из-во 'Санкт-Петербург', 1998г.

Дик Мак-Клелланд 'Photoshop 5. Библия для пользователя. Компьютерное издательство 'Диалектика' 1998г.

'Практический курс Adobe Page Maker 6.5.' Официальный учебный курс, разработанный фирмой Adobe. Издательская фирма 'КУбК-а' 1997г.

М. Мэтьюз, К.Мэтьюз 'Эффективная работа с CorelDRAW 6 для Windows95. Официальное руководство' Издательство 'Питер Пресс', !997г.