Билет № 22

1. Закономерности систем.

1. целостность:

• Свойство системы (целого) не является суммой свойств элементов или частей системы:

• Свойства системы (целого) зависят от свойств элементов или частей, т.е. изменение в одной части влияет на изменения в других частях:

2. эмерджентность: появление новых функций и свойств у системы, не присущих её компонентам.

3. интегративность: совокупность системообразующих и системосохраняющих факторов (например, неоднородность и противоречивость элементов). Позволяет системе не рассыпаться.

4. коммуникативность: система образует единство с внешней средой.

5. иерархичность: элементы системы образованы и упорядочены в ней определенным образом – иерархическим (не хаотичны);

6. эквифинальность: невозможность детерминированной системы прийти в состояние равновесия при наступление критических условий; характеризует предельные возможности системы определенного класса сложности;

7. историчность: наличие внутренних противоречий между компонентами системы (закон необходимого разнообразия: что бы создать систему, способную справиться с решением сложной проблемы необходимо, что бы система обладала большей сложностью, большим разнообразием, чем решаемая проблема);

8. осуществимость и потенциальная эффективность: функции системы должны осуществляться с некоторой эффективностью, т.е. если функции осуществляются не эффективно, то система умирает.

9. цель образования: любая система имеет цель существования.

2. Формализация реляционной базы данных.

Реляционная база данных (БД) – это совокупность отношений. Отношением называется таблица, которая обладает следующими свойствами:

• все элементы каждого ее столбца имеют одинаковую природу;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• в таблице нет двух одинаковых строк;

• информативность таблицы не зависит от порядка расположения строк или столбцов.

Строки отношения называются кортежами. Каждый столбец отношения имеет уникальное имя, которое называется наименованием атрибута или просто атрибутом. Множество допустимых значений атрибута образует домен атрибута, который обозначается как dom (н-р, домен атрибута А – dom(A)), а множество допустимых значений всех атрибутов отношения - домен отношения (обозначается буквой D). Количество атрибутов в отношении, как правило, остается неизменным в течение жизни БД и называется степенью отношения. Количество кортежей определяет мощность отношения (кардинальное число), которая в свою очередь постоянно изменяется во времени.

Кортеж t={a₁, a₂, …, a_n} есть отображ-е из схемы отнош-я в домен отнош-я D такое, что a₁ є d₁, a₂ є d₂, …, a_n є d_n.

Отношение есть множ-во отбражений из схемы отнош-я в домен отнош-я D такое, что a₁ є d₁, a₂ є d₂, …, a_n є d_n.

Реляционные базы данных составляют основу оперативных хранилищ информации, где над данными осуществляется 3 операции: добавление, правка, удаление. Декомпозиция обусловлена проблемами, которые возникают при выполнении этих операций.

У реляционной модели БД существует аппарат, который позволяет формализовать операции этой модели (реляционная алгебра). Также доступ к данным должен быть независим от ПО.

Формализация реляционной БД – это представление БД в виде отношения со всеми вытекающими из этого последствиями. Также реляционная модель требует, чтобы типы используемых данных были простыми.

3. Абстрактные классы и интерфейсы. Описание на языке C++. Реализация интерфейсов.

Абстрактны классы – это классы содержащие хотя бы одну чисто виртуальную функцию. Это класс, непосредственное создание объектов которого невозможно, но который используется как базовый для построения производных классов. Чистая виртуальная функция не имеет определения в таком классе, в котором она объявлена, и реализуется в производных классах. В объявлении тело такой функции определено как 0. Примеры:

Class CShape

{ public:

virtual void View(void) = 0; // виртуальная функция

}

Class CTriangle : public CShape

{ public:

void View(void); // переопределение виртуальной функции

}

Единственным назначением абстрактного класса является создание соответствующего базового класса, от которого другие классы могут унаследовать интерфейс и реализацию. Классы, объекты которых могут быть реализованы, называются конкретными классами.

Интерфейс (рассматривается в разрезе языка С++) – это класс, без данных, и только с чисто виртуальными методами. Т.е. Интерфейс – это абстрактный класс. Одним из методов реализации интерфейсов является наследование, с реализацией методов содержащихся в интерфейсе. Примеры:

Class Iperson { virtual void Get_fname(void) = 0 }; // пример интерфейса

Class Istudent { virtual void Get_ID(void) = 0 }; // еще один пример интерфейса

Class <Name class> : public person, public student // пример множественного наследования

{ void Get_fname(void);

void Get_ID(void);}

Интерфейс определяет набор функций и процедур, которые могут быть использованы для взаимодействия программы с объектом. Определение конкретного интерфейса известно как разработчику, так и пользователю интерфейса, и воспринимается как соглашение о правилах объявления и использования этого интерфейса. В классе может быть реализовано несколько интерфейсов. В результате объект становится «многоликим», являя клиенту каждого интерфейса своё особое лицо. Интерфейсы представляют собой только определения того, каким образом могут сообщаться м/у собой объект и его клиент.

4. Классификация СВТ по уровню защищенности от НСД.

Показатели защищенности СВТ применяются к общесистемным программным средствам и ОС (с учетом архитектуры ЭВМ).

Выбор класса защищенности СВТ для АС зависит от грифа секретности обрабатываемой в АС информации, условий эксплуатации и расположения объектов системы.

Выделяется четыре уровня этих возможностей:

Первый уровень определяет самый низкий уровень возможностей ведения диалога в АС - запуск задач (программ) из фиксированного набора, реализующих заранее предусмотренные функции по обработке информации.

Второй уровень определяется возможностью создания и запуска собственных программ с новыми функциями по обработке информации.

Третий уровень определяется возможностью управления функционированием АС, т.е. воздействием на базовое ПО системы и на состав и конфигурацию ее оборудования.

Четвертый уровень определяется всем объемом возможностей лиц, осуществляющих проектирование, реализацию и ремонт технических средств АС, вплоть до включения в состав СВТ собственных технических средств с новыми функциями по обработке информации.

Согласно описанным уровням классы защищенности СВТ подразделяются на четыре группы, отличающиеся качественным уровнем защиты:

Первая группа содержит только один 7-й класс (минимальная защищенность).

Вторая группа характеризуется дискреционной защитой и содержит 6-й и 5-й классы (Характерна избирательная защита, предусматривающая контроль доступа поименованных субъектов к поименованным объектам системы, при этом для каждой пары “субъект-объект” должны быть определены разрешенные типы доступа).

Третья группа характеризуется мандатной защитой и содержит 4-й, 3-й и 2-й классы (Характеризуется полномочной защитой, предусматривающей присвоение каждому субъекту и объекту системы классификационных меток, указывающих их место в иерархии. Обязательное требование для входящих в эту группу классов - реализация диспетчера доступа. Контроль доступа должен осуществляться применительно ко всем объектам. Решение о санкционированности запроса на доступ должно приниматься только при одновременном разрешении его и избирательными, и полномочными правилами разграничения доступа).

Четвертая группа характеризуется верифицированной защитой, содержит только 1-й класс.

Для присвоения класса защищенности система должна содержать руководство администратора по системе, руководство пользователя, тестовую и конструкторскую (проектную) документацию.

5. Динамическая маршрутизация.

Построение таблицы маршрутизации происходит посредство обмена информацией между соседними маршрутизаторами и выполняется с помощью спец. протоколов, называемых протоколами маршрутизации.

При использовании динамической маршрутизации каждый маршрутизатор, не сохраняет в своей памяти структуру всех обслуживаемых сетей. Любой путь прохождения информации определяется с помощью двух сущностей:

• расстояние до получателя

• направление передачи информации

При этом оптимальным путем считается тот, по которому может пройти меньшее количество сегментов. Маршрутизаторы узнают необходимые вектора дистанций путем взаимного обучения, то есть любой из маршрутизаторов периодически рассылает соседним информацию обо всех известных ему маршрутах. Такая рассылка производится путем отправки широковещательных пакетов в сеть.

Наиболее популярными протоколами этого класса являются протоколы RIP, RIPv2 и 0SРF. RIP выбирает наилучший путь из таблицы маршрутизации до заданной сети путем вычисления “стоимости”, затраченной на путь. Максимальная цена – количество сегментов в маршруте, которое пакет может пройти (15), так как при использовании более высокой “стоимости” сеть становится неэффективной.

Более совершенным является протокол маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First), который основан на построении каждым маршрутизатором графа связей в сети с учетом их состояний и выборе кратчайшего пути на графе связей OSPF.