13. Кодирование текстовых данных. Стандарты. Таблицы кодировки. Проблема национальных

алфавитов.

При кодирование текстовой информации каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный номер в некотором алфавите, представленный в двоичном коде. Такое правило сопоставления кодов и символов алфавита называется кодировкой текста.

Первый широко известный стандарт кодирования текста был принят в 1963 году и получил название ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для обмена информацией). Таблица кодирования содержала символы латинского алфавита, цифры, набор управляющих символов и некоторые знаки препинания.

В кодовой таблице ASCII соблюдается алфавитная последовательность кодировки прописных и строчных букв. Это свойство имеет важное значение для программной обработки символьной информации.

Изначально в стандарте ASCII использовался семиразрядный двоичный код. Всего можно было закодировать 2⁷ = 128 символов. Затем, код ASCII расширили за счет добавления 8-го бита (2⁸ = 256 символов). Первая половина восьмиразрядной кодировки совпадает с ASCII, а во второй, получившей название кодовой страницы (CP – code page), - содержатся представления символов национальных алфавитов и некоторых других знаков. Для русского языка в разных операционных системах используются свои кодовые страницы, например, Windows - CP1251, MS DOS – CP866.

Однобайтные кодировки имеют определенные неудобства, одно из которых недостаточно большое количество кодовых слов для использования одновременно нескольких языков. Для решения этих проблем в 1991 году был разработан шестнадцатиразрядный международный стандарт символьного кодирования Unicode, который позволяет закодировать 2¹⁶ = 65536 символов.

14. Состав вычислительного комплекса. Конфигурация. Аппаратное обеспечение. Протокол.

Физический интерфейсы. Программное обеспечение. / Базовая структура ЭВМ.

Вычислительный комплекс - это совокупность вычислительных ресурсов, таких как компьютеры, серверы, сети, хранилища данных и программное обеспечение, объединенных для выполнения сложных вычислительных задач. Вычислительные комплексы могут быть использованы для обработки больших объемов данных, проведения научных исследований, моделирования сложных процессов, выполнения вычислительно-интенсивных расчетов и многих других целей.

Конфигурация вычислительного комплекса обычно включает в себя следующие компоненты:

1. Центральный процессор (CPU) - основной вычислительный элемент комплекса, определяющий его производительность.

2. Оперативная память (RAM) - используется для временного хранения данных и инструкций, обрабатываемых центральным процессором.

3. Жесткий диск (HDD или SSD) - для хранения операционной системы, прикладных программ и данных.

4. Видеокарта (GPU) - обеспечивает обработку графики и ускорение вычислений, связанных с графикой.

5. Материнская плата - платформа, на которой устанавливаются все остальные компоненты компьютера.

6. Блок питания - обеспечивает электропитание всем компонентам компьютера.

7. Охлаждение - вентиляторы и системы охлаждения, чтобы предотвратить перегрев компонентов.

8. Система ввода/вывода - клавиатура, мышь, монитор, а также другие устройства ввода/вывода.

Аппаратное обеспечение вычислительного комплекса включает в себя различные физические компоненты, необходимые для его функционирования. Эти компоненты могут включать в себя:

1. Центральный процессор (CPU) - основной вычислительный элемент, отвечающий за выполнение инструкций и обработку данных.

2. Оперативная память (RAM) - используется для временного хранения данных и инструкций, которые активно используются центральным процессором.

3. Жесткий диск (HDD или SSD) - для хранения операционной системы, прикладных программ и данных.

4. Видеокарта (GPU) - обеспечивает обработку графики и ускорение вычислений, связанных с графикой.

5. Сетевые адаптеры - позволяют комплексу подключаться к сети и обмениваться данными с другими устройствами.

6. Материнская плата - платформа, на которой устанавливаются все остальные компоненты компьютера.

7. Блок питания - обеспечивает электропитание всем компонентам компьютера.

8. Охлаждение - вентиляторы и системы охлаждения, чтобы предотвратить перегрев компонентов.

В вычислительных комплексах используются различные протоколы для обмена данными, управления ресурсами и обеспечения связности между компонентами. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных протоколов, используемых в вычислительных комплексах:

1. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - основной протокол для сетевого взаимодействия в Интернете и локальных сетях. Он обеспечивает передачу данных между устройствами в сети.

2. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - протокол передачи гипертекста, используемый для передачи веб-страниц и других ресурсов в Интернете.

3. HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) - защищенная версия протокола HTTP, использующая шифрование для обеспечения безопасности при передаче данных.

4. SSH (Secure Shell) - протокол удаленного управления, который обеспечивает защищенное соединение и шифрование данных при удаленном доступе к компьютерам.

5. SNMP (Simple Network Management Protocol) - протокол для управления и мониторинга сетевых устройств, таких как маршрутизаторы, коммутаторы и серверы.

6. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - протокол отправки почты, используемый для отправки электронных писем через сеть Интернет.

7. FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов, используемый для обмена файлами между компьютерами в сети.

8. DNS (Domain Name System) - протокол, используемый для преобразования доменных имен в IP-адреса, что позволяет находить устройства в сети по их доменным именам

Физические интерфейсы вычислительного комплекса представляют собой различные типы портов и разъемов, которые позволяют подключать устройства и оборудование к комплексу. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных физических интерфейсов, используемых в вычислительных комплексах:

1. Ethernet - стандартный интерфейс для подключения компьютеров и других сетевых устройств к локальной сети. Обычно используются разъемы RJ-45 для подключения к сетевому оборудованию.

2. USB (Universal Serial Bus) - интерфейс для подключения различных устройств, таких как клавиатуры, мыши, принтеры, внешние накопители и другие периферийные устройства.

3. HDMI (High-Definition Multimedia Interface) - интерфейс для передачи аудио- и видеосигналов между компьютером и монитором, телевизором или проектором.

4. DisplayPort - альтернативный интерфейс для передачи аудио- и видеосигналов высокого разрешения между компьютером и монитором.

5. Thunderbolt - высокоскоростной интерфейс, который позволяет подключать внешние устройства, такие как дисковые накопители, мониторы и аудиоустройства, к компьютеру.

6. Serial ATA (SATA) - интерфейс для подключения внутренних жестких дисков и оптических приводов к материнской плате компьютера.

7. PCI Express - интерфейс для подключения дополнительных устройств, таких как видеокарты, звуковые карты и сетевые адаптеры, к материнской плате компьютера.

8. FireWire (IEEE 1394) - интерфейс для подключения высокоскоростных устройств, таких как цифровые видеокамеры и внешние жесткие диски, к компьютеру.

Программное обеспечение вычислительного комплекса включает в себя различные типы программ, операционных систем и прикладного программного обеспечения, которые обеспечивают функциональность и управление комплексом. Ниже приведены основные категории программного обеспечения, которые могут использоваться в вычислительном комплексе:

1. Операционные системы (ОС) - это программное обеспечение, которое управляет ресурсами компьютера, обеспечивает пользовательский интерфейс и поддерживает выполнение других программ. Примеры операционных систем включают Windows, Linux, macOS, FreeBSD и другие.

2. Виртуализация - программное обеспечение для создания виртуальных машин, которое позволяет запускать несколько операционных систем на одном физическом сервере. Примеры виртуализационного ПО включают VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Oracle VirtualBox и KVM.

3. Системное программное обеспечение - включает в себя драйверы устройств, библиотеки и другие программы, которые обеспечивают работу аппаратного обеспечения компьютера.

4. Базы данных и хранилища данных - программное обеспечение для хранения и управления данными, такие как MySQL, PostgreSQL, Oracle Database, Microsoft SQL Server, MongoDB и другие.

5. Серверное программное обеспечение - веб-серверы (например, Apache, Nginx), почтовые серверы (например, Microsoft Exchange, Postfix), серверы приложений (например, Tomcat, JBoss) и другие.

6. Прикладное программное обеспечение - программы для выполнения конкретных задач, такие как офисные пакеты (Microsoft Office, LibreOffice), графические редакторы (Adobe Photoshop, GIMP), инструменты разработки (Eclipse, Visual Studio) и многие другие.

7. Системы управления конфигурацией - программное обеспечение для управления конфигурацией и автоматизации процессов развертывания и управления серверами и сетевыми устройствами, такие как Ansible, Puppet, Chef.