Методы настройки системного программного обеспечения компьютерных систем
Обновлено: 04.07.2024
Цель: Объяснить что такое программное обеспечение и зачем оно существует. Научить различать его виды.
образовательные –познакомить учащихся с понятиями «программное обеспечение», «операционная система», «прикладное ПО», закрепить полученные знания;
развивающие – развивать творческую и мыслительную деятельность учащихся на уроке посредством анализа демонстрационных примеров, способность к обобщению, быстрому переключению, способствовать формированию навыков коллективной и самостоятельной работы, умения чётко и ясно излагать свои мысли;
воспитательные – способствовать развитию моторной и смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, отбирать теоретический материал, формированию поисковой самостоятельности и коммуникативных качеств учащихся.
Структура урока:
Постановка цели урока.
Объяснение нового материала.
Обобщение нового материала.
Организационный момент
Организация рабочих мест.
Постановка целей и задач урока
Сегодня на уроке мы рассмотрим следующие вопросы:
• что такое программное обеспечение;
• типы программного обеспечения;
• состав прикладного программного обеспечения.
Объяснение нового материала
Что такое программное обеспечение
Возможности современного ПК столь велики, что все большее число людей находят ему применение в своей работе, учебе, быту. Важнейшим качеством современного компьютера является его «дружественность» по отношению к пользователю. Общение человека с компьютером стало простым, наглядным, понятным. Компьютер сам подсказывает пользователю, что нужно делать в той или иной ситуации, помогает выходить из затруднительных положений. Это возможно благодаря программному обеспечению компьютера.
Воспользуемся аналогией между компьютером и человеком. Новорожденный человек ничего не знает и не умеет. Знания и умения он приобретает в процессе развития, обучения, накапливая информацию в своей памяти. Компьютер, который собрали на заводе из микросхем, проводов, плат и прочего, подобен новорожденному человеку. Можно сказать, что загрузка в память компьютера программного обеспечения аналогична процессу обучения ребенка.
Компьютер является универсальным инструментом для выполнения любых действий с информацией. Но для этого необходимо написать для компьютера на понятном ему языке инструкцию - программу, объясняющую как именно нужно обработать информацию. Собственно, сам компьютер абсолютно не владеет никакими знаниями - они все находятся в выполняемых на нем программах. В зависимости от программы, можно превращать ПК в рабочее место писателя или ученого, дизайнера или видеорежиссера, радиоведущего или архитектора. С расширением возможностей ПК требуется все более разнообразное программное обеспечение (ПО) для решения тех или иных задач.
Повышение мощности компьютеров, разнообразие средств связи, доступность использование Интернет, а также периферийных устройств дает разработчикам ПО широкий круг действий для максимального удовлетворения запросов пользователей.
Программное обеспечение - компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся в цифровом виде.
А программы - это созданные и упорядоченные последовательности команд для достижения определенных задач. Компьютерные пользователи на жаргоне часто используют слово «софт» (англ. software ), что есть полным соответствием термину «программа».
Программное обеспечение компьютера постоянно пополняется, развивается, совершенствуется. Стоимость установленных программ на современном ПК зачастую превышает стоимость его технических устройств. Разработка современного ПО требует очень высокой квалификации от программистов.
Типы программного обеспечения
В программном обеспечении компьютера есть необходимая часть, без которой на нем просто ничего не сделать. Она называется системным ПО. Покупатель приобретает компьютер, оснащенный системным программным обеспечением, которое не менее важно для работы компьютера, чем память или процессор. Кроме системного ПО в состав программного обеспечения компьютера входят еще прикладные программы и системы программирования.
Программное обеспечение компьютера делится на:
— системное ПО;
— прикладное ПО;
— системы программирования.
Системное программное обеспечение служит для обеспечения работы собственно самого компьютера и выполнения прикладных программ.
Системное программного обеспечения делится на виды:
1. базовое ПО (операционные системы и их оболочки).
2. сервисное ПО, или утилиты. Сюда входят программы диагностики состояния компьютера, антивирусные средства, программы для работы с накопителями (переносными или стационарными жесткими дисками), программы для архивации данных и обслуживания сетей.
Виды системного ПО :
Основная составляющая всего системного программного обеспечения - операционная система.
Операционная система или ОС (англ. OS - operating system ) - сборка программ, обеспечивающих управление ПК, эффективного использования его ресурсов и решение задач, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.
ОС является посредником между компьютером и пользователем, анализирует запросы пользователя и выполняет их.
Она также создана для того, чтобы освободить программиста от тяжкого труда - распределения ресурсов компьютера и управления его аппаратурой.
С 1990 годов наиболее распространёнными системами есть ОС семейства Microsoft Windows и UNIX (особенно Linux).
При включении компьютера ОС грузится в оперативную память раньше других программ и затем служит средой для их работы.
ОС обеспечивает функционирование ПК и работу программ в трех режимах :
- в однопрограммном режиме, когда все ресурсы компьютера предоставляются одной программе, выполняющую обработку данных.
- в многопрограммном режиме, когда несколько независимых программ обрабатывают информации в одно время (они делят ресурсы между собой). Основа этого режима – одновременное совмещение работы системной платы и манипулирование периферийными устройствами, а значит - более эффективное, в сравнении с однопрограммным режимом, использование ресурсов.
- в многозадачном режиме, при необходимости выполнение нескольких программ для координации при достижении общей цели. Для этого в ОС имеются средства, позволяющие задачам «дружить» друг с другом.
Назначение операционной системы.
Основная задача ОС - динамическое распределение и управление ресурсами, которыми является всякий объект, распределяющий операционной системой между вычислительными процессами.
Ресурсы бывают аппаратные (центральный процессор, оперативная память, периферийные устройства) и программные (все доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными).
Основные функции ОС:
Управление оперативной памятью;
Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
Доступ к устройствам ввода-вывода;
Управление памятью накопителей (жесткого диска, СD и DVD-дисков) с помощью файловой системы
Программы-оболочки обеспечивают ту или иную степень защиты от ошибок пользователя, что уменьшает вероятность случайного уничтожения информации.
Разница между програмамми и утилитами зачастую выражается лишь в универсальности первых и специализации вторых.
Операционные оболочки - интерфейсные системы, используемые в основном для создания графических интерфейсов.
Драйвера (на жаргоне «дрова») - программы, расширяющие возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода. С помощью них возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся. Обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера.
К утилитам относятся:
архиваторы (для сжатия информации)
средства просмотра и воспроизведения (аудио или видео)
средства диагностики и контроля ПК;
средства коммуникаций между компьютерами
средства для компьютерной безопасности (антивирусы, резервное копирование).
Часть утилит входит в состав ОС, другая - существует автономно.
Состав прикладного программного обеспечения
Прикладное программное обеспечение или приложения – софт, предназначенный для выполнения конкретных задач пользователя, рассчитан на непосредственное «общение» с ним и для обеспечения применение машины в разнообразных областях деятельности человека.
Программы, с помощью которых пользователь может решать свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называются прикладными программами.
Прикладное ПО является самым многочисленным из всех видов продуктов ПО. Сюда входят приложения, выполняющие работу с данными в сфере различных предметных областей. Установка таких программ на компьютер производится опытными пользователями. Помимо создания новых программных продуктов их разработчики уделяют много внимания для совершенствования, модернизацию и создание их новых версий популярных систем.
Как правило, все пользователи предпочитают иметь набор прикладных программ, который нужен практически каждому. Их называют программами общего назначения . К их числу относятся:
• текстовые и графические редакторы, с помощью которых можно готовить различные тексты, создавать рисунки, строить чертежи; проще говоря, писать, чертить, рисовать;
• системы управления базами данных (СУБД), позволяющие превратить компьютер в справочник по любой теме;
• табличные процессоры, позволяющие организовывать очень распространенные на практике табличные расчеты;
• коммуникационные (сетевые) программы, предназначенные для обмена информацией с другими компьютерами, объединенными с данным в компьютерную сеть.
Очень популярным видом прикладного программного обеспечения являются компьютерные игры. Большинство пользователей именно с них начинает свое общение с ЭВМ.
Кроме того, имеется большое количество прикладных программ специального назначения для профессиональной деятельности. Их часто называют пакетами прикладных программ. Это, например, бухгалтерские программы, производящие начисления заработной платы и другие расчеты, которые делаются в бухгалтериях; системы автоматизированного проектирования, которые помогают конструкторам разрабатывать проекты различных технических устройств; пакеты, позволяющие решать сложные математические задачи без составления программ; обучающие программы по разным школьным предметам и многое другое.
Инструментальное программное обеспечение или системы программирования - это средства для автоматизации разработки новых программ и их сопровождения с помощью языка программирования. Для создания программы на каком-либо языке программирования необходимо задействовать такие компоненты:
1. Текстовый редактор (создает файл с исходным текстом программы).
2. Компилятор или интерпретатор для перевода текста в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких таких файлов-кодов.
3. Сборщик, выполняющий связывание объектных модулей. Он формирует работоспособное приложение – исполнимый код - законченную программу, которая запускается на любом компьютере с соответственной операционной системой. Как правило, конечный файл имеет расширение .exe
Наиболее популярные редакторы визуального проектирования:
Borland C++ Builder - средство для разработки DOS и Windows приложений
Microsoft Visual Basic - популярный инструмент для создания Windows-программ
IV. Обобщение новых знаний
1. Продолжите фразу: Компьютер представляет собой единство двух составляющих: ____________________. Компьютер представляет собой единство двух составляющих: аппаратуры и программного обеспечения (ПО).
2. Что такое программное обеспечение? Программное обеспечение компьютера — это вся совокупность программ, хранящихся в его долговременной памяти. ПО компьютера может пополняться, изменяться.
3. Какая разница между ПО и собственно программой? Программное обеспечение - компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся в цифровом виде. А программы - это созданные и упорядоченные последовательности команд для достижения определенных задач.
4. Виды ПО. Программное обеспечение ЭВМ можно разделить на три части: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.
5. К какому виду ПО относятся утилиты? Системному ПО.
6. Какова цель использования прикладных программ? С помощью прикладных программ пользователь непосредственно решает свои информационные задачи, не прибегая к программированию.
7. Наведите несколько примеров прикладного ПО. К прикладным программам относятся: редакторы текстовые и графические, системы управления базами данных (СУБД), табличные процессоры, сетевое ПО, игры.
8. Какие программы называются прикладными программами специального назначения? Прикладные программы специального назначения — это программы, используемые в профессиональной деятельности, в обучении.
От вопросов, связанных с аппаратной составляющей кластера, перейдем к базовому и специализированному программному обеспечению. Заметим сразу, что в задачи данного раздела не входит обучение установке стандартных вариантов операционных систем. Это уже описано во множестве книг и предполагается, что читатель обладает необходимыми минимальными навыками и знаниями. Сосредоточимся на "кластерных" особенностях, позволяющих множеству независимых компьютеров согласованно работать в рамках единого комплекса.
Стандартом de-facto операционной системы для вычислительных кластеров в настоящее время является Linux. Какой дистрибутив предпочесть? Иногда это решает сам системный администратор , который будет поддерживать работу кластера, в некоторых случаях выбор однозначно определяется прикладным программным обеспечением, оптимизированным под конкретную версию ОС. С точки зрения собственно построения кластера большой разницы в дистрибутивах нет, однако специализированные прикладные пакеты могут оказаться к ним чувствительными. Это же касается и драйверов ко всему набору аппаратного обеспечения, особенно к новым моделям или нестандартному оборудованию.
В последнее время все большую популярность приобретает система Windows Compute Cluster Server 2003, разработанная компанией Microsoft для поддержки кластерных платформ. Вариант интересный, особенно если учесть большой объем прикладного ПО , работающего именно под MS Windows . Его миграция под кластерный вариант этого семейства операционных систем, безусловно, является лишь вопросом времени. Однако к настоящему моменту во всем мире опыта использования Windows Compute Cluster Server 2003 не много, система только недавно анонсирована, поэтому в данной работе мы будем предполагать, что выбрана ОС семейства Linux.
Рассматривая возможность использования продуктов подобного рода, нужно четко представлять возможные последствия этого решения. С одной стороны, необходимо понижать трудоемкость сопровождения и администрирования кластерных систем за счет автоматизации рутинных и предписанных регламентом процессов - это правильно, в таком направлении как раз и идет развитие данной области, в частности, для снижения стоимости владения сложными компьютерными системами. Но с другой стороны, кластерная система с самого начала должна быть максимально эффективной по отношению к задачам и оставаться такой все время своего существования. Значительным недостатком упомянутых выше продуктов является то, что в качестве основы коммуникационной среды везде предполагается Ethernet и взаимодействие через ТСР/IР, что может самым печальным образом сказаться на эффективности работы кластерной системы в целом. Если для работы в таком режиме система и ставилась, если есть уверенность, что все остается под контролем, или есть время для накопления опыта и экспериментов, то вполне можно воспользоваться и таким путем.
Установив и настроив обычный вариант операционной системы на головном узле кластера, проведем аналогичную операцию на файловом сервере. Настоятельно рекомендуем использовать Logical Volume Manager для раздела, на котором будут располагаться данные пользователей кластера. Это позволит легко проводить дальнейшее расширение хранилища и безболезненно переносить логический раздел с данными пользователей в будущем.
На головную машину операционная система ставится обычным образом. А вот для того, чтобы установить ОС на вычислительные узлы кластера, как правило, требуются дополнительные усилия. С одной стороны, на вычислительных узлах не принято устанавливать привычные в такой ситуации CD или Floppy-приводы, а с другой - установить и настроить ОС на десятках узлов само по себе является занятием долгим и утомительным.
Для упрощения процесса можно воспользоваться виртуальными приводами, если они поддерживаются сервисной сетью. Если нет, то достаточно подключить через USB или напрямую к одному из узлов CD-привод и провести установку операционной системы на этом узле.
Проведя начальную установку и стандартную настройку узла, нужно сделать еще несколько шагов для его дальнейшей работы в составе кластера. Убедитесь, что на узле установлен сервер ssh , и что пользователю root разрешен удаленный вход. Настройте беспарольный вход на узел для пользователя root , используя авторизацию по ключу, для чего воспользуйтесь командой ssh - keygen . Необходимо иметь возможность заходить на этот узел привилегированным пользователем root с головного узла - это значительно облегчит жизнь в дальнейшем.
Настройте на файловом сервере сетевой каталог, разрешив доступ к нему с вычислительных узлов и головного узла. Это можно сделать, прописав соответствующую строку в файл /etc/exports и запустив сервер NFS . Убедитесь, что сервер NFS стартует автоматически при загрузке файл-сервера .
Крайне желательно добавить в строку экспорта в файле /etc/exports опцию no_root_squash . По умолчанию NFS отменяет права суперпользователя для удаленных хостов, а указанная опция не позволяет этого сделать.
На вычислительном и головном узлах создайте каталог с одинаковым именем (например, /common или даже /home ) и настройте автоматическое монтирование в него каталога с файл-сервера . Это можно сделать, прописав соответствующую строку в файл /etc/fstab . Убедитесь, что каталог монтируется без проблем, до того как будете перезагружать узлы!
Обратите внимание на то, что многие современные дистрибутивы (такие как SuSE, RedHat, Fedora Core и другие) делают жесткую привязку настроек сетевого интерфейса к МАС-адресу сетевой карты . Если просто скопировать такие настройки на другой узел, сетевой интерфейс просто не заработает. Для того чтобы настройки можно было безболезненно перенести на любой узел, необходимо убрать привязку к МАС-адресу из файла /etc/sysconfig/network/ifcfg-eth-XXXXXX , если она там есть, переименовать этот файл в ifcfg-eth0 или ifcfg-ethl . Точно также необходимо убрать явные переименования сетевых интерфейсов в подсистеме udev . Чтобы найти остальные не столь очевидные привязки к МАС-адресу, поищите все его упоминания командой 'grep -ri MAC /etc' , где MAC замените реальным значением МАС-адреса. Узнать его можно командой ifconfig .
Синхронизация времени в системе. Она осуществляется с помощью пакета xntp или его аналогов. При существенном расхождении часов на различных узлах могут наблюдаться сбои в работе параллельных программ . Необходимо настроить ntp - сервер на головном узле, а на всех остальных узлах - клиентов, которые будут с ним синхронизироваться. При старте все узлы должны явно синхронизироваться с головным узлом командой ntpdate (она обычно входит в состав пакета xntp ), что необходимо, поскольку при большом расхождении часов клиент ntp коррекцию времени может и не выполнить.
Отслеживание состояния UPS. Большинство современных источников бесперебойного питания способны сообщать о своем текущем состоянии через СОМ-порт, USB или по сети через SNMP . Некоторые производители включают программы под Linux для отслеживания состояния UPS в поставку, но, увы, делают это далеко не все. Существует свободный пакет для мониторинга состояния UPS , который называется NUT. Он поддерживает большое число моделей UPS , но перед покупкой оборудования лучше проверить, поддерживается ли конкретная модель. NUT включает в себя сервер , снимающий данные с UPS , и клиентов. Сервер работает на головном узле, к нему же должен быть подключен управляющий кабель UPS . Клиенты должны быть установлены на все узлы. В случае отключения питания клиенты дадут команду на выключение узлов. Таким образом, можно избежать потери данных и сохранить работоспособность кластера. Если UPS достаточно мощный и может поддерживать работу кластера в течение какого-то времени, то команда выключения узлов может быть настроена на отсроченное выключение. В этом случае, если электропитание восстановится, то выключение будет отменено.
Синхронизация системных файлов ( passwd, shadow, hosts, .. .). Для того, чтобы системные изменения затрагивали не только головной узел, но весь кластер сразу, можно применять различные схемы. NIS - это одно из самых простых решений, которое, однако, чревато проблемами в случае сетевых сбоев. Следует специально отметить, что, несмотря на "простоту", хорошая настройка этой схемы может оказаться весьма нетривиальным делом для неискушенного администратора. Использование rsync является более простым решением, требующим лишь включения нужного сервиса на всех узлах и начальной настройки на головном узле. Третий вариант можно условно назвать "ручным" копированием, что предполагает использование scp в скрипте для автоматического дублирования всех нужных файлов на узлы. Каждый из перечисленных методов требует явного вызова определенной команды после изменения системных файлов. Есть и другие методы, но все они, в целом, аналогичны rsync .
Следующим шагом в настройке программного обеспечения кластерной системы является тиражирование установленной ОС на все остальные узлы. Для этого можно воспользоваться тремя схемами.
- Берем любой доступный компьютер. Вставляем в него жесткий диск из вычислительного узла с уже настроенной ОС и один (или несколько) дисков из других узлов. Затем с помощью команды dd копируем на чистые диски содержимое первого диска.
- Можно воспользоваться программой типа Acronis True Image или Norton Ghost для клонирования диска первого узла на диски остальных узлов.
- Можно создать образ установленной ОС с помощью архиватора tar или cpio (исключите при архивировании содержимое файловых систем proc , sysfs, devfs, usbfs и им подобных). Установите syslinux . С помощью пакета sysinux и серверов dhcpd настройте сетевую загрузку. Далее нужно создать сетевой NFS-диск, на котором будет создана минимальная система, достаточная для подготовки жесткого диска (разбиение и форматирование), для разворачивания архива с образом ОС и установки загрузчика . Убедитесь, что ядро данной минимальной системы поддерживает корневой каталог на NFS. Затем скопируйте в каталог сетевого диска образ ОС и в качестве стартового сделайте скрипт, который автоматически установит это образ. После этого произведите сетевую загрузку всех узлов, где операционная система еще не установлена.
Третий способ, конечно, сложнее, но он более универсален и позволяет в дальнейшем быстро добавлять новые узлы и восстанавливать испорченные простой перезагрузкой (с указанием "грузиться по сети"). Для подготовки минимальной системы, которая будет грузиться по сети и устанавливать ОС на узлы, можно воспользоваться любым мини-дистрибутивом из сети Интернет или подмножеством программ из уже имеющегося дистрибутива.
В минимальной системе обязательно должны присутствовать: bash, tar (или cpio ), sfdisk, mke2fs ( mkreiserfs или иное в зависимости от выбранной файловой системы), полный пакет grub (или lilo ) и набор библиотек с динамическим линкером, необходимые для работы этих программ.
С помощью программы sfdisk можно записать в файл разметку жесткого диска с первого узла и в стартовом скрипте использовать ее для разметки жестких дисков чистых узлов.
О безопасности кластера нужно позаботиться заранее. Не стоит полагаться на соображения типа: "Да кому нужно взламывать наш кластер ?". Будьте уверены, что желающих найдется много. Совсем не обязательно их целью будет помешать вашей работе. Скорее всего, задачей станет использовать взломанные компьютеры как плацдарм для будущих хакерских действий или рассылки спама.
О том, как повысить безопасность Linux-сервера, написано немало книг и статей, желательно с ними ознакомиться. Приведем лишь несколько основных советов.
- Для удаленного входа на кластер и удаленной передачи файлов используйте ssh . Под Windows есть немало программ, реализующих этот протокол, например, свободно распространяемая программа putty . He используйте для этих целей telnet, ftp, nfs или samba (windows share).
- Отключите все ненужные сервисы.
- Включите файрволл, продумайте политику его использования.
- По возможности, дополнительно ограничьте доступ пользователей. Это можно сделать, задав список адресов, с которых разрешено заходить на головной узел, либо запретив авторизацию по паролю и обязав пользователей использовать для авторизации ключи.
- Включите "устаревание" паролей пользователей.
- Включите проверку сложности паролей.
- Установите одну из программ проверки целостности системы (такую, как tiger, ossec, tripware ).
- Регулярно проверяйте журналы на головном узле, воспользуйтесь пакетом logcheck или logwatch .
- Время от времени проверяйте систему на наличие "закладок" программами типа chkrootkit, rkhunter . He храните эти программы в доступном с головного узла каталоге, лучше запускайте их с USB-Flash или с дискеты.
О том, как произвести такие настройки, можно прочесть в man-страничках chage, sshd, sshd_config, pam , а также В документации к упомянутым пакетам. Подчеркнем еще раз: обеспечение безопасности - это очень важный вопрос. Сразу уделите безопасности особое внимание, поскольку решение этих проблем после обнаружения факта взлома уже может быть сопряжено с потерями.
В данном разделе мы сразу предположили использование NFS в качестве сетевой файловой системы кластера. Она хорошо известна, у многих есть опыт ее использования, поэтому именно на NFS чаще всего останавливается выбор администраторов. Но хочется предостеречь сразу: этот вариант, во-первых, не единственный и, во-вторых, совсем не идеальный. Основное слабое место связано с плохой масштабируемостью NFS и очень сильным падением характеристик ее работы при увеличении числа узлов. Какова цель кластерного проекта и чего хотелось бы достичь? Максимум процессоров, максимум "флопсов"? Бывает и такое. В частности, именно такие требования выдвигают некоторые масштабные задачи физики высоких энергий, для которых чем больше в компьютерной системе вычислительных узлов, тем лучше. Если говорить про общий случай, то каждое приложение устанавливает некоторый порог, соотношение между вычислительными способностями кластера и характеристиками подсистем ввода/вывода, за которым выполнение приложения перестает быть эффективным, а использование кластера становится полностью нецелесообразным. Для параллельных приложений порог может меняться в зависимости от числа используемых процессоров, что создает дополнительные трудности в его определении на практике. Но сделать это необходимо, причем сделать на этапе проектирования архитектуры, чтобы вместо сбалансированной кластерной системы не получить однобоко развитого монстра. Здесь уместно вспомнить определение суперкомпьютера, приведенное в предисловии данной книги, согласно которому в системах подобного класса "проблема вычислений сводится к проблеме ввода/вывода".
Альтернативные варианты файловых систем, к которым стоит приглядеться: Panasas File System , Lustre, Terragrid, Parallel Virtual File System (PVFS2), General Parallel File System (GPFS). Данные файловые системы изначально предназначались для параллельных компьютеров, они активно развиваются и реально используются на многих больших кластерных системах. Имеет смысл подумать об этих вариантах. Сделать "как все" не означает принять оптимальное для себя решение: не исключено, что именно данные файловые системы лучше всего подойдут для решения задач проекта.
Итак, на все узлы кластера установлена операционная система , проведена начальная настройка, кластер "задышал". Следующим шагом будет переход к содержательной работе кластера и запуск параллельных программ . Для этого нам нужен набор компиляторов, одна или несколько сред параллельного программирования, дополнительные библиотеки и пакеты, специализированные прикладные системы.
ОПС.2 УПРАВЛЕНИЕ УСТАНОВКОЙ (ИНСТАЛЛЯЦИЕЙ) КОМПОНЕНТОВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, В ТОМ ЧИСЛЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ, ПОДЛЕЖАЩИХ УСТАНОВКЕ, НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ КОМПОНЕНТОВ, КОНТРОЛЬ ЗА УСТАНОВКОЙ КОМПОНЕНТОВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Требования к реализации ОПС.2: Оператором должны быть реализованы следующие функции по управлению установкой (инсталляцией) компонентов программного обеспечения информационной системы:
определение компонентов программного обеспечения (состава и конфигурации), подлежащих установке в информационной системе после загрузки операционной системы;
настройка параметров установки компонентов программного обеспечения, обеспечивающая исключение установки (если осуществимо) компонентов программного обеспечения, использование которых не требуется для реализации информационной технологии информационной системы (например, при запуске установщика можно выбрать или не выбрать определенные опции и, тем самым, разрешить или запретить установку соответствующих компонентов программного обеспечения);
выбор конфигурации устанавливаемых компонентов программного обеспечения (в том числе конфигурации, предусматривающие включение в домен, или невключение в домен);
контроль за установкой компонентов программного обеспечения (состав компонентов, параметры установки, конфигурация компонентов);
определение и применение параметров настройки компонентов программного обеспечения, включая программные компоненты средств защиты информации, обеспечивающих реализацию мер защиты информации, а также устранение возможных уязвимостей информационной системы, приводящих к возникновению угроз безопасности информации.
Правила и процедуры управления установкой (инсталляцией) компонентов программного обеспечения (в том числе управления составом и конфигурацией подлежащих установке компонентов программного обеспечения, параметрами установки, параметрами настройки компонентов программного обеспечения) регламентируются в организационно-распорядительных документах оператора по защите информации с учетом эксплуатационной документации.
Требования к усилению ОПС.2:
1) в информационной системе должно обеспечиваться использование средств автоматизации для применения и контроля параметров настройки компонентов программного обеспечения, влияющих на безопасность информации;
2) в информационной системе должны быть реализованы автоматизированные механизмы реагирования на несанкционированное изменение параметров настройки компонентов программного обеспечения, влияющих на безопасность информации, предусматривающие блокирование доступа к средству вычислительной техники и (или) информации, автоматическое восстановление параметров настройки или другие действия, препятствующие несанкционированному доступу к информации, который может быть получен вследствие несанкционированного изменения параметров настройки;
3) в информационной системе должно обеспечиваться использование средств автоматизации для инсталляции и централизованного управления процессами инсталляции, в том числе с применением пакетов соответствующих дистрибутивов программного обеспечения.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Понятие программного обеспечения. Системное программное обеспечение"
· системное программное обеспечение;
· аппаратный и пользовательский интерфейсы.
Прежде чем приступить к изучению новой темы, давайте подумаем, одинаковые ли задачи выполняют все компьютеры?
Например, обычный домашний компьютер и компьютер в архитектурном бюро? Или школьный компьютер и компьютер у инженера космонавтики? Естественно нет! Понятно, что кроме стандартного набора задач каждый из этих компьютеров выполняет и специфические функции, необходимые в данной ситуации.
На прошлом уроке мы с вами уже говорили о том, что компьютер можно считать моделью умственной деятельности человека, поскольку он вводит, выводит, хранит и обрабатывает информацию. Однако полностью сравнивать умственную деятельность человека с действиями компьютера нельзя. Машина может только точно выполнять последовательность команд, составленную для неё человеком. Такую последовательность команд называют программой, а компьютер является её исполнителем.
То есть Программа – это описание на специальном компьютерном языке очерёдности действий, которые необходимо выполнить над данными, чтобы исполнить поставленную задачу.
Совокупность программ, написанных человеком для компьютера, называют программным обеспечением. Именно оно превращает набор взаимосвязанных устройств в «умную» машину.
Компьютер представляет собой совокупность аппаратной части (технических устройств) и программного обеспечения.
Как мы уже говорили, набор всех установленных программ на каждом компьютере может быть разным. На домашних компьютерах устанавливают текстовые и графические редакторы, игры, программы воспроизведения музыки и фильмов.
На компьютере конструктора – сложные системы для выполнения чертежей и расчётов. Программное обеспечение определяется задачами, которые решает пользователь.
Иногда по стоимости программное обеспечение компьютера может быть даже выше чем его аппаратная часть.
Сегодня существует огромное количество программ совершенно разного профиля, они непрерывно развиваются и улучшаются, некоторые исчезают, а другие становятся неотъемлемыми для всех компьютеров.
Классифицировать все компьютерные программы можно следующим образом: системное ПО, Прикладное ПО и системы программирования.
Итак, разберёмся с Системным программным обеспечением.
Системное программное обеспечение – это комплекс программ, которые управляют элементами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода и так далее.
Системное программное обеспечение состоит из операционной системы и сервисных программ.
Где Операционная система – это совокупность программ, обеспечивающих бесперебойную работу всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.
Способ взаимодействия пользователя с операционной системой называют интерфейсом.
Выделяют следующие виды интерфейсов:
Аппаратный интерфейс – это средства, которые задают взаимодействие между устройствами компьютера. Для того чтобы аппаратное обеспечение компьютера исправно работало в состав операционной системы входят специальные программы – драйверы, которые управляют работой устройств, подключённых к компьютеру, таких как клавиатура, мышь, монитор, принтер и др. Для каждого устройства необходимо установить свой собственный драйвер. Как правило, драйверы идут сразу в комплекте с каждым устройством.
Пользовательский интерфейс – это ряд программ, которые обеспечивают взаимодействие человека и компьютера. Например, для того чтобы запустить программу для просмотра фильма, или распечатать фото, человек задаёт операционной системе определённую команду, которую она обрабатывает и либо выполняет, либо выдаёт отчёт о невозможности выполнения данной команды. Иногда может произойти сбой операционной системы.
На сегодняшний момент самыми распространёнными операционными системами для персонального компьютера являются: Windows, MacOS и Linux.
Покупая новый компьютер, вы можете сами выбирать, что хотите получить. Операционная система может быть установлена на компьютер, либо нет. Также вы сами можете выбрать и установить нужную операционную систему на свой компьютер. Не стоит забывать, что во всех случаях операционная система должна быть лицензионной, а за использование пиратских копий можно получить наказание.
Сейчас вспомните, как вы включается компьютер для работы. Вы нажимаете кнопку на системном блоке, и происходит загрузка компьютера. Что значит загрузка?
Загрузка компьютера - это последовательная загрузка программ операционной системы из долговременной памяти (жёсткого или оптического диска) в оперативную память компьютера. Давайте разберём данный процесс подробнее.
Первым делом, при запуске компьютера начинают работать программы тестирования компьютера и программы загрузки операционной системы – BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода). Данные программы хранятся на запоминающем устройстве компьютера (ПЗУ). Когда мы включаем компьютер программы BIOS начинают работать и сведенья о работе отображаются на экране монитора. Программа проверяет и настраивает аппаратные средства компьютера. И если они работают правильно, компьютер переходит ко второму этапу запуска – поиску начального загрузчика операционной системы.
Диск на котором хранится операционная система и с которого происходит её запуск называется – системным диском. Компьютер по очереди обращается к дискам в поисках системного. Однако последовательность обращений к дискам для загрузки операционной системы определяется настройками ОС, запуститься операционная система может как с жёсткого диска, так и с USB-флэшки или DVD, CD диска. Системным будет тот диск, на котором будет храниться специальная программа-загрузчик. И уже именно эта программа продолжает этап запуска компьютера, то есть осуществляет запуск других программ операционной системы с системного диска в оперативную память.
Теперь давайте выясним, какие программы относятся к системным?
Системными называются программы, которые обслуживают диски, другими словами проверяют их, восстанавливают, чистят, а также программы архиваторы, программы борьбы с компьютерными вирусами, коммуникационные (программы для общения пользователей в интернете) и многие другие.
Данные программы очень важны для стабильного функционирования компьютера.
Давайте остановимся подробнее на программах архиваторах и антивирусах.
Представьте ситуацию что вам нужно сохранить себе на компьютер фотографии со дня рождения. На дне рождении был профессиональный фотограф. Фотографий получилось очень много, и они занимают очень много места. Что же делать? Если вы просто скопируете их себе на USB-флэш накопитель, то они займут всю память или её может даже не хватить. Логично, что место, которое занимают фотографии нужно как-то уменьшить. Для этих целей есть специальные программы – архиваторы.
Архиваторы – это специальные программы, с помощью которых происходит сжатие информации для более компактного хранения на компьютере или любом другом носителе. Используя программы - архиваторы мы уменьшаем объём хранимой информации, тем самым освобождаем дополнительное место на диске. И что особенно важно экономим время при передаче информации через интернет.
Теперь рассмотрим программы – антивирусы.
По определению компьютерный вирус – это специально написанная вредоносная программа, которая вредит данным хранящимся на компьютере, и может даже вывести компьютер из строя. Основными признаками наличия вирусов на компьютере являются: неправильная работа программ, компьютер работает медленно, операционная система не запускается, программы и данные исчезают с компьютера, значительно уменьшился объем свободной памяти, могут издаваться звуковые сигналы, компьютер часто зависает.
Для того чтобы обнаружить и удалить вирус с компьютера необходима специальная антивирусная программа. Например, Антивирус Касперского, Doctor-Web, Panda.
Если вы хотите защитить свой компьютер от вирусов, необходимо делать следующее:
1) Установить на компьютер антивирус и с его помощью проверять компьютер на наличие вирусов.
2) Регулярно обновлять антивирус через интернет
3) Прежде чем что-то переписать себе на компьютер с чужого носителя, проверить его на вирусы.
Также очень нужными являются коммуникационные программы, которые предназначены для получения доступа к ресурсам сети Интернет и общения между пользователями. К ним относятся: Гугл хром, опера, скайп и другие.
Итак, подведём итоги нашего урока:
· Программа – это описание на специальном компьютерном языке очерёдности действий, которые необходимо выполнить над данными, чтобы исполнить поставленную задачу.
· Системное программное обеспечение – это комплекс программ, которые управляют элементами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода и так далее.
· Операционная система – это совокупность программ, обеспечивающих бесперебойную работу всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.
· Способ взаимодействия пользователя с операционной системой называют интерфейсом. Выделяют Аппаратный и Пользовательский интерфейсы.
Читайте также: