Aplikovaná informatika

Aplikovaná informatika

Garant:

Ing. Bohuslav Růžička, CSc.

Autor:

Ing. Bohuslav Růžička, CSc.

Studijní zátěž

Prezenční studium Počet kreditů

Počet výukových hodin podle počtu kreditů

Počet výukových kontaktních hodin

Počet výukových hodin samostudia

Počet časových hodin samostudia

Semestr

6

216

48

168

126

Týden

-

18

2+2

14

10,5

Kombinované studium Počet kreditů

Počet výukových hodin podle počtu kreditů

Semestr

6

216

Výuka v blocích tři bloky za semestr

-

6 x 36

Počet výukových kontaktních hodin

Počet výukových hodin samostudia

Počet časových hodin samostudia

24

192

145

6x4

3 x 64

3 x 48

Bohuslav Růžička, Bankovní institut vysoká škola

Předmět Aplikovaná informatika

Obsah

Obsah Obsah Úvod...................................................................................................................... 8

1.

Práce s daty ............................................................................................... 9 1.1.

Data, Informace, Znalosti .......................................................................... 9

Data, Informace, Znalosti ................................................................................... 10 Data, Informace, Znalosti ................................................................................... 10 Data, Informace, Znalosti ................................................................................... 11 Informace a komunikace ..................................................................................... 12 Zpracování informací .......................................................................................... 13 Kolik je informací ............................................................................................... 15 Množství dat........................................................................................................ 15 Množství dat........................................................................................................ 15

2.

Datová úložiště ........................................................................................ 17 Malé ohlédnutí .................................................................................................... 18 Ukládání dat „profi“ ............................................................................................ 18 2.1. Network Attached Storage ...................................................................... 18 2.2.

Storage Area Network ............................................................................. 20

Srovnání NAS vs. SAN....................................................................................... 21 DAS .................................................................................................................... 21 2.3. Ukládání dat aneb kam s nimi?............................................................... 21 RAID ................................................................................................................... 21 RAID 0 (stripping) .............................................................................................. 22 RAID 1 (mirroring) ............................................................................................. 22 RAID 2 = (RAID 0 + ECC) ................................................................................ 22 RAID 3 ................................................................................................................ 22 RAID 4 ................................................................................................................ 23 RAID 5 (stripping with stripped parity) .............................................................. 23 RAID 6 ................................................................................................................ 24 RAID 7 ................................................................................................................ 24 RAID 0 + 1 ......................................................................................................... 24 RAID 1 + 0 ......................................................................................................... 24 RAID 50 .............................................................................................................. 25 RAID 60 .............................................................................................................. 25 RAID 100 ............................................................................................................ 25 JBOD .................................................................................................................. 26 Datové úložiště IBM ........................................................................................... 26

-2-


Předmět Aplikovaná informatika 3.

Obsah

Koncepce ukládání dat ........................................................................... 28 3.1.

Souborová koncepce ................................................................................. 28

3.2.

Databázová koncepce ............................................................................... 29

Databáze obsahuje .............................................................................................. 29 SŘBD .................................................................................................................. 30 Typy dat .............................................................................................................. 32 Druhy databázových systémů ............................................................................. 32 Hierarchický model ............................................................................................. 33 Síťový model ...................................................................................................... 34 Relační model ..................................................................................................... 35 Objektový model ................................................................................................. 36 Vlastnosti objektového modelu........................................................................... 36 3.3. Structured Query Language – SQL........................................................ 37 SQL příkazy ........................................................................................................ 38 3.4. OLAP ......................................................................................................... 39 3.5.

Rozdíly mezi OLTP a OLAP ................................................................... 40

3.6.

Datové sklady ............................................................................................ 41

Technické charakteristiky ................................................................................... 42 Dotazy v datovém skladu .................................................................................... 42

4.

Software ................................................................................................... 44 4.1.

Software základní (systémový) ................................................................ 44

Operační systémy ................................................................................................ 45 Ovladače ............................................................................................................. 45 Prostředky pro modelování, vývoj a komunikaci ............................................... 45 Databáze.............................................................................................................. 45 4.2. Aplikační software.................................................................................... 45 Všeobecné aplikační programy ........................................................................... 46 Podnikatelské aplikační programy ...................................................................... 46 Vědecké aplikační programy .............................................................................. 46 Ostatní aplikační programy ................................................................................. 46 4.3. Aplikační programy podrobněji ............................................................. 47 Podnikatelské aplikační programy ...................................................................... 48 Expertní systémy ................................................................................................. 49 Ostatní aplikační programy ................................................................................. 49

5.

Internet .................................................................................................... 52 5.1.

Stručná historie Internetu ....................................................................... 52

5.2.

Co je to internet ........................................................................................ 54

Komu patří Internet ............................................................................................. 54 5.3. Internet a informace................................................................................. 54 Proces vyhledávání ............................................................................................. 54 Internet jako zdroj informací............................................................................... 55

-3-



Obsah

Jak probíhá systém vyhledávání ......................................................................... 57 5.4. Model ISO/OSI ......................................................................................... 58 Aplikační vrstva (Application Layer) ................................................................. 60 Prezentační vrstva (Presentation Layer) ............................................................. 61 Relační vrstva (Session Layer)............................................................................ 61 Transportní vrstva (Transport Layer) ................................................................. 61 Síťová vrstva (Network Layer) ........................................................................... 62 Linková vrstva .................................................................................................... 62 Fyzická vrstva ..................................................................................................... 62 5.5. Technické normy internetu ..................................................................... 62 Aplikační protokoly ............................................................................................ 62 Intranet ................................................................................................................ 63 Extranet ............................................................................................................... 63

6.

Tvorba WWW stránek ........................................................................... 65 6.1.

Technologie pro tvorbu webových stránek ............................................ 65

HTML ................................................................................................................. 65 DHTML .............................................................................................................. 65 XHTML (eXtended HTML) ............................................................................... 66 CSS (cascading style sheets) ............................................................................... 66 Personal Home Page (PHP) ................................................................................ 67 JavaScript ............................................................................................................ 69 ASP ..................................................................................................................... 69 ASP.NET ............................................................................................................ 70 MySQL ............................................................................................................... 70 6.2. Web 2.0 ...................................................................................................... 71 WEB 2.0.............................................................................................................. 72 6.3. Web 3.0 ...................................................................................................... 73 Sémantický web .................................................................................................. 74

7.

eGovernment ........................................................................................... 76 7.1.

eGovernment – definice a koncepce rozvoje .......................................... 76

Cíle ...................................................................................................................... 76 Životní situace..................................................................................................... 77 ONE STOP SHOP .............................................................................................. 78 7.2. Elektronizace veřejné správy .................................................................. 78 Srdce ................................................................................................................... 78 Mozek ................................................................................................................. 78 Oběhová soustava ............................................................................................... 78 Prsty .................................................................................................................... 78 Základní registry veřejné správy ......................................................................... 79 KIVS – Komunikační Infrastruktura Veřejné Správy......................................... 80 7.3. Czech POINT ............................................................................................ 81 Klaudie – nový symbol eGovernmentu .............................................................. 81

-4-


Předmět Aplikovaná informatika 7.4.

Obsah

Datové schránky ....................................................................................... 81

Kdo má datové schránky? ................................................................................... 82 Bezpečnost datových schránek ........................................................................... 82 Datová zpráva ..................................................................................................... 82

8.

Bezpečná komunikace ............................................................................ 84 8.1.

Certifikační autorita ................................................................................ 84

8.2.

Digitální certifikáty .................................................................................. 85

Tvorba certifikátu................................................................................................ 85 Proces získání certifikátu .................................................................................... 86 Elektronický podpis ............................................................................................ 86

9.

Kryptografie neboli šifrování ................................................................ 88 9.1.

Šifrovaná zpráva ...................................................................................... 88

Šifra ..................................................................................................................... 89 Symetrická šifra .................................................................................................. 89 Asymetrická šifra ................................................................................................ 89 Asymetrická šifra RSA ....................................................................................... 90 Tvorba klíčového páru ........................................................................................ 91 Digitální podpis................................................................................................... 91 9.2. Hashovací funkce...................................................................................... 92 Bezpečná komunikace s digitálním podpisem .................................................... 93 Kontrolní otisk souboru ...................................................................................... 93

10. Právo a informatika................................................................................ 94 10.1.

Program a uživatel ................................................................................... 94

Právní problémy .................................................................................................. 94 10.2. Licenční smlouva s koncovým uživatelem (EULA) ............................... 97 10.3.

Druhy licencí softwaru ............................................................................. 97

Shareware............................................................................................................ 97 Trial ..................................................................................................................... 97 Public domain ..................................................................................................... 97 Demo ................................................................................................................... 97 GPL ..................................................................................................................... 97 Opensource ......................................................................................................... 97 Freeware.............................................................................................................. 98 Plná verze zdarma ............................................................................................... 98 Adware ................................................................................................................ 98

11. Co je softwarové pirátství? .................................................................. 104 11.1.

Typy softwarového pirátství. ................................................................. 104

11.2.

Počítačové pirátství ................................................................................ 105

BSA ................................................................................................................... 105 OSA .................................................................................................................. 105

-5-



Obsah

MPAA ............................................................................................................... 106 RIAA ................................................................................................................. 106 11.3. Fair Use ................................................................................................... 106 What Is Fair Use?.............................................................................................. 106 11.4. Autorská práva ....................................................................................... 107 Použití obsahu podléhajícího autorskému právu............................................... 107 Autorská práva USA ......................................................................................... 107 Autorská práva EU............................................................................................ 108

12. Příkazy počítačové etiky....................................................................... 109 13. Informační systémy .............................................................................. 110 13.1.

Systém (soustava) ................................................................................... 110

Systém rozeznáváme:........................................................................................ 110 Systém – příklady ............................................................................................. 110 13.2. Informační systém .................................................................................. 110 Informační systémy – Kartotéka ....................................................................... 111 13.3. Architektury informačních systémů ..................................................... 111 Aplikační architektura IS .................................................................................. 112 13.4. Aplikační software (ASW) ..................................................................... 113 ASW – operativní řízení ................................................................................... 113 Business Intelligence ........................................................................................ 114 Význam architektur........................................................................................... 114 Architektura služeb IS/IT ................................................................................. 114 13.5. Řízení provozu a rozvoje IS................................................................... 115 Podniková informatika ...................................................................................... 115 Informatici......................................................................................................... 115 Přínosy IS .......................................................................................................... 115 Vývoj a provoz IS ............................................................................................. 116 Systémová integrace ......................................................................................... 117 13.6. Projektování IS ....................................................................................... 117 Projektování ...................................................................................................... 117 Tři části projektu ............................................................................................... 117 Projekt IS .......................................................................................................... 117 13.7. Techniky projektování ........................................................................... 118 13.8.

Životní cyklus projektu IS ..................................................................... 120

Problémy při projektování IS ............................................................................ 122 Různé pohledy na informační systém ............................................................... 123 Realita informačního systému ........................................................................... 123 Než s novým IS začneme .................................................................................. 125

14. Řízení podniku a elektronické obchodování ...................................... 126 Software ............................................................................................................ 126 Podnik v informační společnosti ....................................................................... 126

-6-



Obsah

e-podnikání ....................................................................................................... 127 Výhody e-podnikání.......................................................................................... 127 Nevýhody e-podnikání ...................................................................................... 127 Tradiční model podnikání ................................................................................. 128 Postup e-podnikání............................................................................................ 128 Podnikání s internetem...................................................................................... 128 14.1. CRM ........................................................................................................ 130 14.2.

Nejnovější trendy.................................................................................... 131

15. Výsledky testů ....................................................................................... 132

-7-



Úvod

Úvod Úvod Tato studijní opora vznikla na základě přednášek z Aplikované informatiky probírané ve druhém ročníku bakalářského studia. Pro jejich zvládnutí se předpokládá absolvování kurzu Základy informatiky z ročníku prvního. Úvod do předmětu „Aplikovaná informatika“ Přednášky jsou základem pro přípravu na předmět Aplikovaná informatika, který je součástí státní závěrečné zkoušky. V řadě kapitol bude student pokračovat ve specializovaných předmětech, tento předmět ukazuje vzájemné souvislosti mezi jednotlivými částmi.

L

Doporučená literatura: Autor ŽID, N., BENÁČANOVÁ, H., KUNSTOVÁ, R., SVOBODA, J. KUNSTOVÁ, R. a kolektiv ŘEPA, V. a kolektiv MICHAEL, J. a J. HERNANDEZ GÁLA, R., POUR, J. ŠEDIVÁ, Z. SVOZILOVÁ, A. ŠTĚDROŇ, B.

Název

Vydavatel a rok vydání

ISBN

Orientace ve světě informatiky

Management Press 1998

ISBN 80-85943-58-1.

VŠE, 2003

ISBN 80-245-0271-2

Ekopress 1999

ISBN 80-86119-13-0

Informatika pro ekonomy. Analýza a návrh informačních systémů. Návrh databází Podniková informatika, 2. vydání Projektový management, 2. vydání Úvod do eGovernmentu v České republice

-8-

GRADA Publishing, ISBN 80-247-0900-7 2006 GRADA Publishing, ISBN 978-80-2472009 2615-1 GRADA Publishing, 2011 Úřad vlády České republiky, 2007

ISBN 978-80-2473611-2. ISBN 978-80-8704125-3



Práce s daty

1. Práce s daty 1.1. Data, Informace, Znalosti Než si vysvětlíme, co to jsou data, informace a znalosti, definujme si co je to poznatek. S tímto slovem se v životě setkáváme často a jen málokdy se nad ním zamyslíme. Ve Wikipedii, bychom našli tuto definici: Poznatek je kognitivní 1 reprodukcí určité části objektivního světa a jeho zákonitostí. Jinak řečeno • • • •

Jednotlivý výsledek poznávání. Poznatek je uložená zkušenost. Něco, na co jsme přišli. Něco, co jsme objevili.

Ale co udělat s poznatky? Nechat si je pro sebe nebo se o ně podělit? A jak je uložit a kam, abychom o ně nepřišli. Nejlépe je někam zapsat, zaznamenat. Od tohoto rozhodnutí je o jen krůček k objevu písma pro záznam údajů, nejprve obrázkové písmo se postupně zjednodušovalo do jednodušších forem, hliněné tabulky, sice trvanlivé, ale neskladné, těžké a rozbitné byly nahrazovány jinými materiály – papyrus, papír, pergamen. Vázaná kniha na konci Římské říše zrychlila práci s dokumenty a zejména do té doby používanými svitky. Guttenberg přišel s převratným vynálezem – knihtisk zjednodušil výrobu knih – myšlenky se šíří rychleji, dnes už máme Internet – sdílíme informace online, výraz vygůglovat už nikoho nešokuje. Nejprve se texty psaly ručně. Doba na zhotovení knihy se počítala na léta a počet čtenářů na desítky. S příchodem knihtisku se doba vytvoření zkrátila na mnoho měsíců, ale počet čtenářů vzrostl na tisíce. Technologie sazby se zdokonalovala, vysázení textu trvalo týdny a počet čtenářů – desetitisíce až miliony, záleželo jen na počtu výtisků. Tvorba textů Knihy je třeba naplnit (smysluplným) textem. Původně byly rukopisy psány rukou a později se sázely tou technologií, která se zrovna používala. S příchodem psacího stroje se daly texty psát efektivněji a mnohem rychleji. Doba vytvoření textu se zkrátila na hodiny až dny a text se dal přímo předávat dál v zaručeně čitelné podobě, což se u rukopisů ne vždy dařilo. Počítače později nahradily psací stroje a celkové zpracování textů se neuvěřitelně zrychlilo. A s příchodem internetu se i doba na zveřejnění textu výrazně zkrátila.

1

mající poznávací význam

-9-



Práce s daty

Zdroj textu

Doba publikování

Počet čtenářů

psací stroj

hodiny až dny

desítky

počítačová sazba

hodiny

tisíce až desetitisíce

tvorba Webu

minuty až hodiny

miliony i více

Data, Informace, Znalosti Každý už slyšel pojem data. Pochází z latiny, je to původně množné číslo od slova datum, nyní to chápeme jako něco co je dané Abychom s daty mohli pracovat, je třeba je nějak rozumně poskládat. Datům můžeme dát strukturu. Data zachycují určitá fakta, zachycují objekty, zachycují atributy neboli vlastnosti. Takovéto uložení má řád, v datech lze snadno hledat a rychle vybírat. Samozřejmě se setkáváme i s tzv. nestrukturovanými daty. Obvykle mají formu dlouhého toku dat bez bližšího rozlišení, typickým příkladem je zvukový záznam nebo videozáznam.

P

Abychom si přiblížili, co to vlastně data jsou, uveďme si příklad.

Příklad: Máme číslo a slovo: 6378, ucho. Bez bližšího popisu nám toho mnoho neřeknou. Jsou tedy jakousi surovinou, kterou bude třeba zpracovat. Data jsou surovinou pro vznik informace. Když doplním, že 6378 je poloměr zeměkoule v km, dostane pro mne toto číslo úplně jiný informační význam. U slova ucho pak intuitivně cítíme potřebu doplnit data o zjištění, zda jde o ucho u hrnce nebo ucho na hlavě.

Data, Informace, Znalosti V minulém odstavci jsem použil slovo informační. Pojďme se věnovat slovu informace. Existuje mnoho definic tohoto pojmu, tak např.: Informace je podmnožina poznatků, která je někým použita v konkrétní situaci pro řešení problémů (Kuhlen). Pojmy data a informace používáme ve svém životě často, ale spíše intuitivně. Informace jsou pro život velmi důležité. Abychom je mohli využít v konkrétní situaci, je potřeba je nějak předat. Používáme řadu prostředků k předávání informací: • • • •

kresbou písmem mluveným slovem posunky - 10 -



Práce s daty

Pojem INFORMACE je používán ve všech oblastech lidské činnosti. Informace nemusí být k dispozici vždy a všude, proto je vyhledáváme tam, kam je jiní lidé uložili – knihy, poznámky, databáze. Abychom si hledání zjednodušili, data třídíme. Vznikly tak informační systémy vyhledávající informace z uložených poznatků. Je třeba si uvědomit, že informace je časově pomíjivá, např. kurs koruny k euru, přesto je pro nás v daný okamžik důležitý, např. vybíráme-li směnárnu. Poznatek je trvalý, jak jsme si řekli dříve. Informaci pak můžeme popsat jako poznatek v akci. Informace je jakýkoli komunikovatelný poznatek. Hodnota informace má subjektivní charakter. Těžko bude směnný kurz důležitý pro člověka, který nikam necestuje, ale pro rodinu před dovolenou v zahraničí je to velmi důležitá věc. Na druhou stranu informace o tom, co chystá konkurence na trhu je pro ostatní soupeřící podniky zásadní a, jak se říká, má cenu zlata…

Data, Informace, Znalosti

P

S pojmem znalosti jsme na trošku vyšší úrovni. Znalost souvisí s abstrakcí a generalizací, kdy si jednotlivé poznatky dokážeme provázat a najít vzájemné souvislosti. Znalosti můžeme získat praxí (to je obtížnější, protože je tady každý sám za sebe) nebo studiem, to je jednodušší a rychlejší.

Příklad: Na zkoušce ze statistiky dostávají studenti papír se všemi potřebnými vzorci, které se v jednotlivých příkladech vyskytují. Kdo neví, který vzorec platí pro kterou úlohu, nemá šanci cokoli spočítat, přestože má k dispozici všechny potřebné informace. Pojem data, informace a znalosti shrnuli do jedné definice pánové Ceckland a Scholes: Technologie pracují s daty, lidé je interpretují jako informace nesoucí význam, které se stávají podnětem pro další jednání. Proces interpretace je kognitivní 2 záležitost, ve které stěžejní roli hrají znalosti. V dnešní době máme k dispozici mnoho dat, informací i znalostí a jejich množství stále narůstá. Tím se dostáváme k problému nazvanému Informační přehlcení.

P

Současný problém je hledané informace najít, analyzovat a umět použít. Informace vznikají mnohem rychleji a ve větších objemech než člověk dokáže obsáhnout.

Příklad: Jen pro představu. Na světě je cca 7,088 mld. lidí. Kdyby se psaní věnoval jeden z milionu, je to 7 088 lidí a kdyby každý napsal jen jednu stránku denně, je to 7 088 stránek denně. To se nedá ani prohlédnout, natož číst. A tady vzniká informační přehlcení. 2

Mající poznávací význam

- 11 -



Práce s daty

To bohužel znamená, že jsme zavaleni informacemi a přitom nedokážeme vytěžit znalosti z tohoto kvanta informací. Nedokážeme porozumět dostupným informacím, protože jich je mnoho a mohou si vzájemně odporovat. Netušíme, zda potřebné informace vůbec existují, pokud tušíme, že jsou, zase nevíme kde je hledat – je otázka jak se k nim dostat.

Informace a komunikace Zde se dostáváme k další části procesu, ke komunikaci – je to kritická fáze celého procesu, kdy se informace stávají užitečnými. Totiž informace, která není komunikována, má jen malou hodnotu, to že mám informaci, ostatním nepomůže. Už slyším námitku, ne vždy se chceme o informace podělit. Ano, existují informace tajné, které mají svou hodnotu, pokud zůstanou utajené, v tomto případě má komunikace jasná pravidla, jak s informacemi v takovémto režimu zacházet. Správně a včas podaná informace může zachránit životy i materiální hodnoty, např. informace o blížícím se tornádu. Pokud si vzpomenete na tsunami 26. prosince 2004 v Indickém oceánu: kdyby existoval systém včasného varování, nemusel být počet obětí tak velký… Naopak nesprávně podaná informace vede často k velkému problému. Pokud letecký dispečer chybně navede letadlo vzdušným prostorem, může dojít ke katastrofě. Představa, že se dvě letadla ve vzduchu nemohou srazit, když je všude tolik místa, je naivní. I pohádka o pasáčkovi může být příklad: dvakrát volal, že jdou vlci, potřetí už mu nikdo neuvěřil… Tady se dostáváme k problému nepravdivé informace, která slouží k účelovému zkreslení, ke snaze uvést protistranu v omyl a získat si tak nezaslouženou výhodu. Ne vždy je nepravdivá informace výsledkem účelového jednání. Typickým představitelem je např. chyba v systému (vadné čidlo), jež vede k vyhodnocení chybných informací a na jejich základě k chybné reakci. Zamrzlé rychloměry způsobily havárii francouzského letounu v jižním Atlantiku. A to je u letecké techniky vše minimálně zdvojené… Základem dobré práce s informacemi je schopnost porozumět a používat informace v různých formách, jak jsou nám předkládány (i pomocí počítačů). Tedy nejen přečíst, ale hlavně porozumět. Této schopnosti se říká Informační gramotnost. Často se setkáváme s pojmem počítačová gramotnost. V tomto případě jde o schopnost pracovat s počítačem, což je v současné době podmínka nutná, nikoli postačující pro informační gramotnost, protože naprostá většina informací se k nám dostává přes počítače. Informačně gramotný člověk je takový, který rozpozná vznik nějakého problému a umí ho popsat. Určí otázky vyvolané problémem a také jaké informace budou potřebné pro řešení problému. Dokáže tyto informace najít a vyhodnotit a následně je zpracuje do odpovědi nebo do řešení problému.

- 12 -



Práce s daty

Informační gramotnost obecně se dá shrnout do následujících bodů: • • • • • •

Sdílení a komunikace informací. Uspořádání vlastních informací. Výběr (filtrování) informací. Schopnost tvorby psaných dokumentů. Schopnost prezentace. Dodržování profesionální a informační etiky.

Vzhledem k tomu, že dnes je hlavní komunikační prostředí Internet, přibývají ještě další požadavky: • • • •

Schopnost formulovat svou potřebu informace pro internet. Kritické myšlení. Hypertextová podstata informací – využívání odkazů na další zdroje, které zpřístupní alternativní informace. Schopnost složit výsledek jako mozaiku.

Internet dává lidem v současnosti netušené možnosti. Člověk zpracovávající nebo hledající informace má možnost vstupu do konference a sdílení zkušeností. Zapojení do takových konferencí je v drtivé většině případů ZADARMO. Internet umožňuje publikovat komukoli cokoli bez jakýchkoli předběžných recenzí a cenzury. A tady je právě okamžik, kdy nastává životně důležitá nutnost kritického hodnocení informací. Kdysi se říkalo, že papír snese cokoli, dnes to mnohonásobně víc platí pro internet. Kdokoli může psát cokoli ať je to pravda nebo ne. Je pouze na nás, zda budeme slepě věřit (typ „bylo to v novinách, tak je to pravda“) nebo zda si informace budeme ověřovat a kriticky hodnotit.

Zpracování informací Jak už bylo dříve řečeno, informace i data je třeba zpracovat. Původní zpracování písmem (texty) se dnes rozšiřuje o další možnosti. Informace je třeba sdělovat, k tomu slouží řada technických prostředků. V předminulém století to byla především telegrafie. Morseova abeceda kóduje písmena a číslice do posloupností krátkých a dlouhých signálů (tečka a čárka), které se snadno a spolehlivě přenášejí.

- 13 -



Znak

Kód

A B C D E F G H

•-••• -•-• -•• • ••-• --• ••••

CH

----

I J K L M

•• •---••-•• --

Práce s daty Pomůcka akát blýskavice, cílovníci dálava, erb Filipíny, gnómóny hrachovina, chvátá k nám sám ibis, jasmín bílý, krákorá, lupíneček, mává

Znak

Kód

N O P Q R S T U

-• --•--• --••-• ••• ••-

Pomůcka národ, , ó náš háj papírníci kváká žabák rarášek sekera, tón, učený,

V

•••-

vyvolený,

W X Y Z

•--••-•---••

wagón klád, Xénokratés ý se ztrácí, známá žena,

Obrázek 1 Morseova abeceda

Výrazným pomocníkem se stal telefon, který dokázal zvuk přetransformovat na elektrický signál a ten pak zpět na zvuk. Dalším typem byl dálnopis, který po telefonních linkách přenášel texty, které dálnopis v cíli psal do dokumentu obdobně jako psací stroj. Jak bylo řečeno, informace se technicky zakódovala do nějakého systému, který dovolil její přenos. Postupem doby vznikla řada systémů pro kódování informace. Nosiče kódované informace byl nejprve děrný štítek u tkalcovských stavů (jeho obdoba byla poprvé masově využita při sčítání obyvatelstva USA v roce 1890, později děrná páska, pak se používaly magnetické nosiče ať pásky, diskety a v současnosti pevné disky až po nejnovější polovodičové paměti). Kódovaná informace nám dává možnost strojového zpracování. Právě její zpracování vedlo k rozvoji počítačové techniky a následně k rozvoji informatiky. Informace ukládalo lidstvo od nepaměti, nejprve do vlastní paměti, ale protože ta je přeci jen nespolehlivá, tak se informace začaly zapisovat a ukládat do knihoven. Vznikly veliké knihovny, např. kdysi slavná Alexandrijská knihovna, dnes např. Kongresová knihovna USA. Ukládat knihy je prostorově náročné, tak se hledal způsob jak ušetřit místo. Na pomoc přišla fotografie a mikrofiše – fotografie knih, časopisů apod. na ploché filmy. Tato miniaturizace výrazně snížila nároky na prostor. S rozvojem počítačů přišla digitalizace dokumentů a vznikla první datová úložiště – databáze, která byla schopná pojmout stále větší počty dat.

- 14 -



Práce s daty

Kolik je informací Abychom si udělali představu o množství uložených informací. Jen Kongresová knihovna USA má ve svých fondech 20 000 000 svazků. Počítáme-li 1 MB na jeden svazek, dostáváme se na 20 TB potřebného prostoru. V knihovně jsou uloženy také fotografie – to je dalších 13 TB. Plus mapy – dalších 200 TB. Plus filmy – dalších 500 TB. Plus zvukové nahrávky, těch je mnoho, dalších 2 000 TB. Pokud vše sečteme, vychází nám 3 000 TB, což je 3 PB (petabyte = 3.1015 byte). A to je jen jedna knihovna ve světě.

Množství dat Abychom si představili jak je to s informacemi, podívejme se na přehled uveřejněný v IDC Digital Universe Study, sponsored by EMC, May 2010.

Obrázek 2 Množství dat kopírovaných a vytvořených ve světě v roce 2009

Tento obrázek ukazuje, že množství dat kopírovaných a vytvořených ve světě v roce 2009 vzrostlo o 62 %, zatímco všechna další odvětví zažívala poměrně strmý pád způsobený finanční a ekonomickou krizí.

Množství dat Takže jak jsme na tom. Rok

Množství dat

2009

0.8 ZB

2010

1.25 ZB

2020

35.2 ZB

To je nárůst 44 ×. Nárůst množství dat je skutečně impozantní. Jen pro úplnost uvádím přehled jednotek: jednotka gigabyte terabyte petabyte exabyte zettabyte

(GB) (TB) (PB) (EB) (ZB)

- 15 -

velikost 109 1012 1015 1018 1021



Práce s daty

Erick Schmidt, CEO Google k tomu poznamenal: „Každé dva dny vytvoříme tolik informací, kolik jsme jich vytvořili do roku 2003“. To už je opravdu na pováženou. Už Jan Neruda ve svém slavném fejetonu nazvaném „Kam s ním?“ si lámal hlavu kam uložit starou slámu ze slamníku. Podobně i my stojíme před problémem kam všechny informace uložit. Není a hlavně do budoucna to nebude zrovna jednoduchá otázka. Takže kam s nimi? V domácnostech se stále nejčastěji ukládá na domácí počítače – notebooky, desktopy, pokročilejší zálohují na externí disky, ti nejzběhlejší mají doma připravené úložiště typu SAN. Firmy ukládají do diskových polí a zálohují na pásky. O tom budou následující kapitoly.

Kontrolní otázky a náměty: 1. Čím se liší data, informace a znalosti 2. Co je to informační gramotnost?

- 16 -



Datová úložiště

2. Datová úložiště

Obrázek 3 Příklad datového úložiště

T

Test předchozích znalostí: 1. Vysvětlete pojem DATA. 2. Definujte informačně gramotného člověka 3. Jaké základní požadavky jsou kladeny na dnešní informační gramotnost v souvislosti s využíváním internetu jako informačního zdroje? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

Datová úložiště, jak sám název napovídá, slouží pro ukládání dat, Co to jsou data, jsme si řekli v minulé kapitole. Je to místo vybavené dostatečným počtem dostatečně velkých záznamových zařízení, která dokážou potřebná data nahrát a bezpečně uchovat pro další potřebu. Požadavky jsou vcelku jednoduché, uložená data musím najít rychle a co možná jednoduše i když si už nepamatuji všechny podrobnosti při ukládání. Jak bylo řečeno, lze data ukládat podle určité strategie, např. podle nějaké charakteristiky (atributu). Telefonní čísla by měla být uložena vedle sebe a tak, aby se v nich dobře hledalo, Zde se obvykle používá ekvivalent tištěného telefonního seznamu, tedy ukládání podle jmen. Naopak co tištěný seznam neumožňuje a co je občas potřeba, vyhledávat podle čísla a ne podle jmen. To elektronické úložiště dokáže. Aby se hledání co nejvíce zjednodušilo, bylo potřeba vyvinout způsob hledání v záznamech. Tak se vyvinuly dotazovací jazyky, s jejichž pomocí se k údajům poměrně velmi snadno dostaneme.

- 17 -




Malé ohlédnutí Začneme malým ohlédnutím do historie. Že se data shromažďovala odedávna, je zřejmé, dělaly se seznamy poddaných nebo občanů, (nejčastěji kvůli daním), Hledání v takových knihách však nebylo jednoduché. Proto se vyvinuly kartotéky, sady lístků s potřebnými údaji, které bylo možno řadit v krabici podle našich požadavků. Jakákoli nová položka se přidala na místo, kde ji snadno najdeme, typické řazení bylo podle abecedy.

Obrázek 4 Děrný štítek, děrná páska a magnetická páska. Tak jsme začínali.

Jako domácí úložiště obvykle slouží disky na domácího počítače – notebooku nebo desktopu, ti znalejší zálohují na externí disky a ti nejlepší mají doma připravené úložiště typu SAN. Úložiště těchto typů se hodí právě spíše pro menší množství dat. Pokud chtějí data zálohovat dlouhodobě, využívají se DVD nebo externí disky.

Ukládání dat „profi“ Firmy ukládají data do diskových polí (na několik disků najednou). Používají se pole typu SAN nebo NAS a zálohuje se na magnetické pásky VTL neboli Virtual Tape Library (ne magnetické pásky opravdu stále nepatří na smetiště). Výhodou je jištění dat na více místech, zrychlení zápisů a duplikace záznamů ve smyslu záložní kopie. Při ukládání dat do diskových polí se velmi často pořizují dvě nebo více provozních kopií, aby se při poruše některého z disků mohla data brát ze záložního disku. Je to důležité pro banky a další státní i nestátní instituce. Vedle toho existuje záloha jako taková, kdy se kompletní obsah databáze resp. diskového pole uloží na pásku, kde data čekají na okamžik, kdy by bylo potřeba obnovit kompletní obsah diskového pole (databáze). Pro ukládání dat se využívá několik systémů. Prvním z nich je

2.1. Network Attached Storage Network Attached Storage (dále jen NAS) česky Datové úložiště v síti. V roce 1980 představila firma Newcastle Connection možnost vzdáleného přístupu k datům přes několik počítačů s OS UNIX. V roce 1983 byl vyvinut firmou Novell operační systém Novell NetWare a NCP protokol. V roce 1984 představuje společnost SUN systém NFS dovolující sdílet data po síti. Společnosti 3Com, IBM a Microsoft vytvořily protokol LAN Manager. V roce 1990 vznikl ve firmě Auspex Systems integrovaný NetApp filter, který měl podporovat jak protokol CIFS (Microsoft), tak i NFS protokol (UNIX). - 18 -




Poměrně snadno se nasazoval a obsahoval jednoduchou administraci. To ze systému NAS učinilo populární systém, jehož nasazení zvládne prakticky každý a přidání funkčnosti umožňující on-line zálohu dat odstartovalo výrobu NAS, jak známe dnes.

Obrázek 5 Schéma NAS

Systém NAS poskytuje uživatelům řadu služeb, je podstatně levnější než rackové servery. Vhodný je např. pro ukládání multimediálních dat – to je typické pro domácí použití. NAS je poměrně levný, rozhodně levnější než systém SAN. Lépe se s ním pracuje – Instalaci i provoz zvládne i nezkušený uživatel. Tento systém ovládá úložiště i file systém zároveň. NAS Server je vlastně síťové datové úložiště, které je možno osadit různým počtem disků. Dal by se popsat jako jediný disk (resp. diskové pole), umožňující centrální sdílení dat. Systém dovoluje sdílení souborů (i napříč platformami – např. Windows, Mac OS, Linux atd.), což mu dává možnost využití k mnoha účelům. Správa a přístup k souborům se provádí přes webový prohlížeč. NAS udržuje svou vlastní IP adresu, srovnatelnou s počítačem a jinými TCP/IP zařízeními. K domácí nebo malé podnikové síti LAN se může připojit jedno NAS zařízení.

P

Hardware NAS bývá často vybaven ovládacím programem, pomocí kterého může správce sítě nastavit automatické nebo manuální zálohování a kopírovat soubory mezi NAS a všemi ostatními připojenými zařízeními.

Příklad: Jako příklad si uvedeme Q-Nap Turbo NAS server. Jedná se o All-in One síťové datové úložiště, osaditelné až 4 disky SATA II. Systém je vybaven funkcí Hot-Swap (tato funkce umožňuje výměna disku bez vypnutí). Samozřejmostí je zapojení typu RAID (bude probráno později). Provozně je nenáročný a vyznačuje se poměrně malou spotřebou.

- 19 -




Obrázek 6 Úložiště NAS firmy QNAP.

2.2. Storage Area Network SAN (Storage Area Network) – vysokorychlostní síť, komunikující se serverem. Využívá se vysokorychlostní propojení prostřednictvím optického kabelu. Samotná síť je tvořena několika vzájemně propojenými úložišti (diskovými poli). Síť je konstruována jako dedikovaná datová síť (tj. fyzické oddělení dat a serverů). Stejně tak je oddělená od LAN, WAN,…, to pro vyšší bezpečnost. Tuto síť lze využít k připojení externích zařízení k serverům. SAN je konstruována tak, že umožňuje sdílení zdrojů mezi jednotlivými servery (diskové pole, zálohovací zařízení). Ke všem zdrojům vede více cest, takže vyřazení jedné cesty neznamená fatální problém.

Obrázek 7 Schéma SAN

Systém zde ukládá data „blokově“, takže file systém zůstává na straně „klienta“. SAN při pořizování vyžaduje vyšší náklady, proto je vhodný pro střední a velké společnosti. Za vyšší náklady nabízí lepší propustnost, větší počet zařízení – výhoda při zálohování i provozu, dále má systém vynikající bezpečnost, danou oddělením systému od okolí a dostatečnou vnitřní zálohou systémů. V případě selhání systému je zde „Disaster Recovery“, která je schopná obnovit celý systém do stavu poslední zálohy. SAN využití stávající komunikační technologie (ESCON-opt, Fibre Channel, iSCSI, ATA over Ethernet, Hyper SCSI).

- 20 -




Srovnání NAS vs. SAN NAS je úložné zařízení, které pracuje s datovými soubory, • • • •

NAS obvykle využívá Ethernet a TCP/IP připojení. Domácí použití, malé firmy. Je levný Na straně NAS se ukládají data a je zde i souborový systém.

SAN je lokální síť více zařízení, která pracují s bloky disků • • • •

SAN obvykle využívá Fibre Channel nebo podobné rychlé propojení. Střední až velké firmy. Je drahý. Blokové ukládání, file systém zůstává na klientské straně.

DAS Občas se setkáme s označením DAS. v počítačové technice to znamená Direct Access Storage neboli přímo připojené úložiště. V zásadě je to připojené úložiště přímo k aplikačnímu serveru nebo počítači. Dříve se jednalo o běžně používanou a populární možnost. Velikost připojeného disku má však své hranice, proto se využívá v případech, kdy nejsou nároky na celkovou kapacitu nijak extrémně velké. Toto rozšíření serveru nemusí být zapojeno v síti

2.3. Ukládání dat aneb kam s nimi? K ukládání dat se v současnosti používají pevné disky. Vývojem se podařilo zvýšit jejich kapacity na zajímavou úroveň, spolehlivost výrazně vzrostla a díky hromadné výrobě je jejich cena velmi příznivá. Přes veškerý technologický pokrok však zůstávají některé vlastnosti nepřekročitelné, např. zápis se děje do stop a při přechodu na další stopu je třeba přestavit hlavičku, což ale nějakou dobu trvá. Jako každé jiné elektromechanické zařízení se může disk pokazit a pak je problém dostat se k datům na něm uloženým. Byly hledány možnosti dosáhnout větší rychlosti zápisu dat a jak ochránit data vůči výpadku některého z disků, nebo ještě lépe kombinace obojího. Výsledkem bylo zavedení RAID.

RAID Je zkratka (Američané je milují) Redundant Arrays of Independent Disks, česky redundantní pole nezávislých disků. Redundantní znamená v informatice informační nebo funkční nadbytek. Redundance je důležitá jako prostředek ke zvyšování spolehlivosti a odolnosti proti chybám. Postupem doby byla vyvinuta celá řada RAID systémů, které si v následujících řádcích představíme.

- 21 -




RAID 0 (stripping) Stripping by se dal přeložit jako proužkování dat. RAID 0 potřebuje ke své činnosti 2 nebo více disků. Na ně ukládá data rozdělené na „proužky“ o velikosti několika kB. Liché proužky pak ukládá na 1. disk a sudé proužky na 2. disk. Výhoda spočívá v tom, že zatímco se data („proužek“) zapisuje na 1. disk, druhý disk si přestavuje hlavičku na další stopu. Eliminují se tak neproduktivní časy a zápis a čtení odpovídá zhruba dvojnásobku propustnosti jednotlivých disků. RAID 0 jako jediný nezvyšuje bezpečnost dat, ale řeší rychlost zápisu a čtení.

RAID 1 (mirroring) Byl navržen ke zvýšení bezpečnosti dat. Je potřeba 2 nebo více disků. Jak z názvu vyplývá, mirroring neboli zrcadlení vytváří na dvou (nebo více) discích zcela identické kopie dat. Každý z disků má stejný obsah a tak pokud jeden disk selže, na druhém jsou data zachována a po výměně vadného disku jsou zkopírována na nový disk. Toto zapojení řeší výhradně bezpečnost, nikoli rychlost. Pokud se zničí všechny disky (např. vadný zdroj), RAID 1 ztrátě dat nezabrání.

RAID 2 = (RAID 0 + ECC) RAID 2 vznikl rozšířením RAID 0 o ochranu proti ztrátě dat. Do základního RAID 0 se přidává pole pro dodatečnou ochranu dat pomocí ECC korekce (Error Checking and Correction). Tento systém vyžaduje podporu ze strany pevných disků (tedy speciální disky) a pro finanční náročnost se v současnosti komerčně nijak nevyužívá.

RAID 3 RAID 3 vychází ze „stripped“ pole (RAID 0), používá však sofistikovanou metodu ochrany dat – ukládání paritní informace na vyhrazený disk. Na ostatní disky jsou data ukládána v malých „proužcích“ (na úrovni bajtů). Z každého disku v poli je vždy pro každý bit na stejné pozici (v bajtu) vypočítána parita (pomocí funkcí XOR – exclusive OR) a uložena na další, „paritní“ disk.

- 22 -




Při výpadku jednoho disku je pak možné z dat uložených na zbývajících discích a paritních informací dopočítat ztracená data. Určitou nevýhodou tohoto systému je, že zatímco záznamové disky se střídají, „paritní“ disk pracuje nepřetržitě.

RAID 4 Vychází konstrukčně RAID 3. Na rozdíl od předchozího „bitového“ ukládání používá dostatečnou velikost „proužku“ pro uložení celého záznamu (pracuje na úrovni bloků). Možnost přistupovat k uloženým blokům nezávisle je vhodné pro databázové systémy, u nichž je typické čtení velkého množství malých bloků.

RAID 5 (stripping with stripped parity) Princip funkce vychází z RAID 4, ale paritní data se neukládají na stejný disk, ale postupně se ukládají na každý z disků. Každý disk z pole tak obsahuje jak data, tak paritní informace. Toto pole je bezpečné vůči poruše disku, navíc se všechny disky v RAID 5 zatěžují rovnoměrně. Zapojení urychluje práce s daty (paralelizací operací čtení/zápisu). V tomto případě platí čím víc disků, tím lepší efektivita.

- 23 -




RAID 6 Je to poslední nehybridní diskové pole. Pracuje podobně jako RAID 5, vytváří však nejméně dvě nezávisle vypočtené paritní informace, které ukládá střídavě na jednotlivé disky. Rychlostí poněkud zaostává za RAID 5, je to však malá cena za významné zvýšení bezpečnosti dat. Potřeba více disků do základního zapojení toto pole prodražuje. U tohoto typu mohou selhat dva disky současně.

RAID 7 RAID 7 bylo vytvořeno firmou Storage Computer Corporation a je odvozeno od RAID 3 a RAID 4, k nim se přidává vyrovnávací paměť.

RAID 0 + 1 Od vývoje jednoduchých RAID polí byl jen malý logický krok k polím vzniklým kombinací jednoduchých polí. RAID 0 + 1 je diskové pole typu RAID 0, které je zrcadleno. Postup je takový, že data se nejprve zrcadlí (RAID 1) a pak v každém zrcadle se zapojí RAID 0.

Kapacita pole dána nejmenším diskem ve svazku. Pozn. Značení těchto kombinovaných polí je takové, že se čte „odzadu“. V případě RAID 0 + 1 to znamená, že data po vstupu nejprve projdou systémem RAID 1 (mirroring) a pak se zapisují systémem RAID 0 (stripping).

RAID 1 + 0 Data se po příchodu do pole zapisují stylem RAID 0, tedy se provádí stripping, při zápisu na disky se pak zrcadlí. Max. počet disků v každém poli, který může selhat je 1. Využívá se pro vytížené databáze.

- 24 -




RAID 50 Kombinace systému RAID 5 + 0. Nejprve stripping, pak zápis do pole RAID 5

RAID 60 RAID 6 + 0 Kombinace systému RAID 6 + 0. Nejprve stripping, pak zápis do pole RAID 6

RAID 100 RAID 10 + 0, resp. RAID 1 + 0 + 0, tedy data po příchodu do RAID jsou dvakrát po sobě stripována a pak zrcadlena. Mělo by to zajistit podstatně rychlejší zápis a čtení dat.

- 25 -




JBOD Je to zkratka z výrazu „Just a Bunch of Disks“, neboli „Jen hromada disků“. V tomto případě se jednotlivé disky jednoduše spojí dohromady a vytvoří jeden virtuální disk s kapacitou rovnající se součtu jednotlivých disků. Je to opak partitioningu.

P

Příklad – rozdíly v zapojení disků: Máme dva disky s kapacitou 250 GB a 500 GB. RAID 0 = 500 GB (dvojnásobek menšího z obou disků) RAID 1 = 250 GB (velikost menšího z obou disků) JBOD

= 750 GB (součet obou disků)

Datové úložiště IBM Technology Review (2010): Společnost IBM v Kalifornii začala stavět největší datové úložiště na světě. (Dnes už je hotovo). Plánovaná velikost úložiště je až 120 PB, (120 000 TB). V úložišti je 200 000 tradičních magnetických rotačních pevných disků (HDD). Vysokootáčkové disky se nachází ve vodě a tak se chladí. Uchováván může být až jeden bilión souborů v ostrém provozu. Úložiště je určeno pro zákazníka, který si „nepřeje být jmenován“.

- 26 -




Obrázek 8 Pohled na datové úložiště

Kontrolní otázky a náměty: 1. Srovnejte NAS a SAN> 2. Vyjmenujte základní typy polí RAID>

- 27 -



Koncepce ukládání dat

3. Koncepce ukládání dat

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. 2. 3. 4.

K čemu slouží diskové pole? Co znamená zkratka NAS? Jak funguje RAID 1? Co je to JBOD?

Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

V minulé kapitole jsme si vysvětlili, jak se data ukládají. Teď jde o to, v jaké formě je můžeme uložit. Pro ukládání dat existují dvě základní koncepce: souborová a databázová koncepce.

3.1. Souborová koncepce vychází z toho, že data jsou uložena v jednotlivých izolovaných souborech. S každým souborem pracuje určitá aplikace, která s tímto souborem vykonává základní operace což je: Vytvořit soubor, otevřít soubor, zavřít soubor, zrušit soubor. Další operace se soubory je čtení souboru, zápis do souboru, úpravy obsahu souboru. To vše lze shrnout pod pojem editování souboru. Po skončení úprav můžeme vytvořit kopie nebo verze souboru.

Výhody souborové koncepce • • •

Jednoduché pořízení (soubory jednoduše nahrajeme do adresáře). Snadné naplnění (kopírování souborů mezi složkami). Pocit přehlednosti (bohužel jen pocit – při menší velikosti máme o datech přehled, při větším počtu se přestáváme vyznávat a hledání je také stále obtížnější).

Nevýhody souborové koncepce • • •

Redundance (vzniká při kopírování, stejný údaj je obsažen 2× i vícekrát). Nekonzistence dat (dvě kopie téhož souboru až na výjimky nejsou stejné, obvykle upravíme jednu kopii, ale na druhou zapomeneme). Obtížnost přístupu k datům (každý požadavek uživatele vyžaduje otevřít příslušný program, některá data mohou být v textovém souboru, jiná v tabulce)

- 28 -


Předmět Aplikovaná informatika • • • • • •


Obtížné vyhledávání (pokud si myslíme, že si pamatujeme, kde co máme, není to pravda, po týdnu už spouštíme vyhledávač...). Izolace dat (data jsou v různých izolovaných souborech různých formátů, viz obtížnost přístupu). Problémy s více uživateli (aktualizace dat více uživateli vede k nekonzistenci, protože opraví jednu kopii, ale ke druhé buď nemají přístup, nebo na ni zapomenou nebo do ní zasáhne někdo další). Problémy s ochranou dat (je obtížné zajistit utajení dat před neoprávněným přístupem, protože data jsou uložena v adresářové struktuře). Problémy s integritou dat (data nemají žádná pravidla – integritní omezení, příklad za všechny – v kolonce „Narozen“ má být datum narození, občas tam lidé vypíšou „ANO“). Mezi jednotlivými soubory je velmi obtížné vytvářet vazby.

3.2. Databázová koncepce Databáze byly vyvinuty s cílem zlepšit práci s daty. Data jsou v databázi uložena podle předem definovaného schématu a jsou centrálně strukturovaná, což znamená, že struktura platí pro celou databázi. Struktura databáze umožňuje vyhledávání dat pomocí počítačových systémů. Databáze existuje nezávisle na aplikačních programech. Těm jen poskytuje vyžádaná data a upravená data od nich přijme a zařadí.

Databáze obsahuje Databáze obsahuje soubor informací, který je tvořený znaky, čísly, řetězci apod. Především jde o: • • • •

Datové prvky (což je záznam elementárních hodnot, zmíněná čísla, řetězce apod.). Vztahy mezi prvky (datové struktury, vzájemně související atributy – vlastnosti – dat). Integritní omezení (podmínky pro data, např. že „datum narození“ musí být číslo). Schéma (popis dat pro uživatele).

Výhody databáze • • • •

Nezávislost na programech – databáze spolupracuje s řadou programů. Princip nezávislosti je dán tím, že databáze poskytne jen data v dohodnutém formátu a zpracování je na programu. Efektivní přístup k datům – data si spravuje databáze, proto je zaručen pořádek v datech, protože nikdo jiný nemá k datům přímý přístup. Zkrácený vývoj aplikací. Pokud máme jasnou strukturu dat, lépe se k tomu píší aplikace. Zajištěna integrita dat. Podle nastavených integritních omezení jsou data kontrolována před uložením a tak nemůže nastat chaos v datech, protože data neodpovídající omezení nelze zapsat. - 29 -


Předmět Aplikovaná informatika • • • •


Zajištěna ochrana dat. Jsou uložena na jednom místě s řízenými právy přístupu. Řízená správa dat a transakcí s nimi. Možnost přístupu více uživatelů, data jsou poskytována více aplikacím, databázový systém hlídá, aby se data po dobu, kdy je s nimi manipulováno, zamkla pro ostatní uživatele. Opravy chyb a zotavení

Databáze – výhody jinak • • • • • •

Perzistence – data nezávislá na programech. Sdílení – k datům může více uživatelů. Integrita – konzistence dat, integrita (podmínky). Autorizace – řízení přístupových práv. Neredundance – údaje se v databázi zbytečně neopakují. Nezávislost – programy nejsou závislé na uložení dat.

SŘBD Pro práci s databázemi byl vyvinut systém řízení báze dat. Tento systém má na starosti centrální správu databáze, zajišťuje sdílený přístup k databázi pro více uživatelů. Má na starosti také bezpečnost dat, řídí práva jednotlivých uživatelů, zda mají právo měnit databázi nebo ji jenom číst. Zároveň je zodpovědný za integritu uložených dat. DataBázový Systém – DBS Pod pojmem databázový systém se rozumí vlastní databáze obsahující data a metadata spolu se systémem řízení báze dat.

Obrázek 9 DB + SŘDB = DBS

Metadata

P

Metadata jsou údaje doplňující uložená data, někdy se jim říká „Data o datech“. Doplňují, vysvětlují nebo upřesňují data.

Příklad: EXIF údaje uložené u obrázku nebo u snímku z digitálního fotoaparátu (metadata nazvaná EXIF). Snímek popisuje jednotlivé pixely obrázku, metadata pak ukazují rozlišení, údaje o expozici, korekce, případně GPS souřadnice a mnoho dalších informací podle zdroje obrázku.

- 30 -




Obrázek 10 Metadata typu EXIF pro obrázek v oválu

P

Příklad: Metadata – znak v tabulce Příklad definice znaku á v tabulce

Obrázek 11 Metadata ve fontu typ OTF

- 31 -




Typy dat Nyní se podívejme, s jakými typy dat se můžeme setkat v databázi: Typ dat

Příklad

Text, kombinace text + číslo

bota č. 7

Numerický

12345

Datový

12. ledna 2014

Logický

ano–ne

Automatické číslo (počítadlo)

1,2,3…

Poznámka

kouše

Objekt (např. tabulka z Excelu)

*.xls

Hypertextový odkaz

www.bivs.cz

Data Data jsou charakterizována svým atributem. Představíme-li si databázi jako tabulku, pak názvy jednotlivých sloupců tabulky jsou atributy. Příklad jednoduchých atributů: Jméno, příjmení, pohlaví, datum narození, atd.… Atribut 1

Atribut 2

Atribut 3

…

…

Atribut n

Záznam (věta)

položka Obrázek 12 Tabulka s atributy a záznamem

Záznam, věta Věta znamená souhrn všech dat pro konkrétní záznam, např. pro jednu osobu. V tabulce se jednotlivé atributy umisťují do položek (buněk tabulky). Ve skutečném záznamu nejsou buňku patrné, je to řešeno tak, že pro každou položku atributu je vyhrazen určitý počet míst:

Obrázek 13 Pozice pro zadání dat

Druhy databázových systémů Postupem doby se vyvinulo několik databázových systémů. Nejprve si uvedeme jejich přehled a pak se podíváme na jednotlivé typy podobněji •

Hierarchický model. - 32 -


Předmět Aplikovaná informatika • • • • •

P


Síťový model. Relační databázový systém. Objektově orientovaný. Multidimenzionální databáze OLAP. Datové sklady.

Příklad: Abychom si lépe objasnili rozdíly mezi jednotlivými systémy, uvedeme si příklad. Mějme záznam ze studijního oddělení. Student s osobním číslem (Cx) složil v kurzu (A-?) zkoušku dne (datum)… Příslušná tabulka vypadá takto: Student

Kurs

číslo

jméno

A-1

C1

Adam

20090110

C2

Blažej

20091010

C3

Cyril

20090612

C4

David

A-2

20090715 20090919

Obrázek 14 Příklad hodnot, které chceme uložit do databáze

Hierarchický model •

A-1

•

•

•

C1 Adam 20090110

•

•

C2 Blažej 20091010

•

•

C3 Cyril

20090612

20090715

•

A-2

•

•

•

C3 Cyril

•

•

C4 David 20090919

Obrázek 15 Hierarchický model

Hierarchické modely řadí data podle některého význačného atributu. V našem příkladě jsme vybrali řazení podle názvu kurzu. Hierarchický model je historicky nejstarší a vychází z přirozeného uspořádání dat, jak si je obvykle zaznamenáváme. Typickým příkladem je telefonní - 33 -




seznam (ať tištěný nebo v mobilu), kde jsou údaje seřazené podle příjmení a za příjmením jsou řazeny další atributy podle námi stanovené důležitosti. Vzniká tak stromová struktura.

P

Vztah označen 1 : N to znamená, že na jeden údaj je navázáno mnoho dalších.

Příklad: Rodiče mohou mít 0 až n dětí, ale každé dítě může mít jen jedny rodiče Nevýhodou hierarchického modelu je redundance dat a obtížné vyhledávání. Příklad z telefonního seznamu – pokud hledáme příjmení a jméno, je to snadné, pokud známe ještě adresu, jednoduché, ale známe-li jen příjmení a adresu, je to horší a známe-li jen křestní jméno a adresu, je hledání prakticky nemožné.

Síťový model

Obrázek 16 Síťový model

Síťový model přichází s prvními sálovými počítači.

P

Je zobecněním hierarchického modelu, zahrnuje v sobě vzájemné vazby jednotlivých položek. Vztah se značí jako vztah 1 : N, ale navíc i M : N. Je tedy složitější než u hierarchického modelu.

Příklad: Představme si vztah Autor – Nakladatelství Jeden autor vydává knihy ve více nakladatelstvích Jedno nakladatelství vydává knihy více autorů Protože se do databáze zadávají vztahy mezi položkami takříkajíc nastálo, je realizace a aktualizace takové databáze náročná. Přesto tento model výrazně zlepšil přístup k datům a možnosti jejich zpracování.

- 34 -




Relační model

Obrázek 17 Relační model

Relační databáze, jak se databázím navrženým podle relačního modelu říká, jsou v současnosti nejpropracovanější. Základem databáze jsou relace – dvourozměrné tabulky s pojmenovanými sloupci, které definují vztahy mezi daty. Pořadí sloupců může být libovolné. Nevýhoda relačních databází je větší počet přístupů do paměti, protože je potřeba se podívat nejen na dvě tabulky s daty, ale i na tabulku s relacemi, která popisuje vztahy mezi tabulkami s daty, práce je tedy pomalejší. Výhoda relačních databází je podstatné snížení objemu dat, a možnost tzv. deduplikace, kdy jsou z tabulek odstraněny vícenásobné záznamy stejných dat. Tím se snižuje možnost chyby při opravách nebo aktualizacích dat. Relační databáze ukládají data do oddělených tabulek, což zajišťuje značnou flexibilitu při vytváření záznamů a zároveň to zvyšuje rychlost nalezení dat, protože prohledávané tabulky jsou menší. Tabulky relační databáze popisují nějakou část reálného světa, jehož předměty mohou být spolu v nějakém vztahu. Tyto jednotlivé vztahy mezi předměty resp. tabulkami jsou reprezentovány také tabulkami. Na tabulky i na vztahy mezi nimi se dá pohlížet jako na relace. Výhoda relačních databází tkví v jejich jednoduchosti – vše je uloženo v tabulkách, tabulky mají sloupce, v každém sloupci jsou data určitého typu, je to přehledné a jednoduché. Bohužel jednoduchost relací je zároveň jejich problém – ve složitých aplikacích není vyjádření vzájemných složitých vztahů jednoduché. Zkrátka komplikované úlohy se pod relačními databázemi implementují velice těžko. Ale i to se podařilo vyřešit, viz kapitola OLAP.

- 35 -




Objektový model Objektový model se používá od konce 90. let. Tento model neodděluje data a funkce, proto se hodí i pro data se složitou strukturou (např. kombinace text, text s odkazy, obrázky, video, zvukové záznamy). Vyžaduje nový způsob ukládání dat a obsluhu transakcí. Pozn.: Transakce je posloupnost akcí – čtení, zápis, výpočet, se kterou se zachází jako s jedním celkem. Např. dotaz v SQL.

Vlastnosti objektového modelu Nejprve si vyjmenujme základní vlastnosti • • • • • •

Plná podpora objektů. Zapouzdření. Dědičnost. Polymorfizmus. Jednoznačná identifikace objektu. Reference mezi objekty.

Nyní si jednotlivé vlastnosti přiblížíme: Zapouzdření Zajišťuje, aby se jeden objekt nemohl dostat k vnitřnímu obsahu jiného objektu. Obsah je ukryt před vnějším světem uvnitř pomyslného pouzdra, přístup k datům objektu je možný jen přes definované vnější rozhraní, s nímž pracuje a jiná možnost dostat se k datům uvnitř není. Zabraňuje se tím nekonzistenci dat.

Dědičnost Objekty organizovány ve stromové struktuře. To dává možnost, aby jeden objekt byl potomkem jiného objektu, přičemž dědí všechny jeho schopnosti, ale k nim může přidávat vlastní rozšíření. Objekty se dělí do tříd, každý objekt je instancí nějaké třídy. Každá třída může dědit schopnosti od jiné třídy, některé programovací jazyky dovolují dědění i z několika jiných tříd současně.

Instance třídy Instance třídy je konkrétní datový objekt v databázi odvozený z nějakého vzoru (třídy). Datový objekt představuje základní stavební prvek objektově orientovaného programování... Každý takový datový objekt má své vlastní atributy a metody podle vzoru (třídy).

- 36 -




Instance bývá obvykle vytvořena pomocí konstruktoru a klíčového slova new. Konstruktor je metoda třídy, sloužící při vytváření nové instance objektu. Konstruktor je podobný ostatním metodám třídy, ale nemá předem určený návratový typ. Konstruktorů bývá několik typů, implicitní je obvykle bez parametrů, kopírovací má jeden parametr typu třídy.

Polymorfizmus Objekt se chová podle toho, jaké třídy je instancí. Má-li objekt stejné rozhraní, pracuje se s ním podle tohoto rozhraní, chování je však dáno implementací. Existuje polymorfismus podmíněný dědičností. Zde, pokud potřebujeme instanci třídy, můžeme dosadit instanci libovolné podtřídy, protože podle dříve řečeného, podtřída dědí všechny vlastnosti třídy a může si přidat něco navíc, takže požadavky na instanci třídy splňuje. U polymorfismu nepodmíněného dědičností stačí, že se rozhraní různých tříd shodují, pak je považujeme za vzájemně polymorfní.

Integrita

P

Je to podmínka, kterou omezujeme možné hodnoty atributů, nebo možné manipulace se záznamy, které existují ve vazbě k záznamům jiné tabulky.

Příklad: V tabulce je uvedeno pohlaví. Omezení určuje, že v položce je uvedeno buď muž, nebo žena, žádná jiná hodnota není přípustná.

3.3. Structured Query Language – SQL Aby bylo možno s databázemi efektivně nakládat, byl vytvořen jazyk, kterým se databáze ovládají (sada příkazů pro ovládání databází) a kterým se zároveň ptáme na obsah databáze. První byl SEQUEL (Structured English Query Language) – syntaktická tvorba příkazů co nejblíže angličtině, aby se tyto dotazy vypadaly co možná podobně, jako se ptáme. SQL je v současnosti součástí všech relačních databázových systémů (Progres, INFORMIX, SyBase, Oracle, MySQL). Aby bylo možno pracovat s různými databázemi, vytvořil se určitý standard pro SQL a v rámci tohoto standardu byly definovány jednotlivé podskupiny: •

DML – Data Manipulation Language (příkazy pro manipulaci s daty).

- 37 -


Předmět Aplikovaná informatika • •


DDL – Data Definition Language (příkazy pro definici struktury databáze). DCL – Data Control Language (příkazy pro řízení dat).

SQL příkazy Uveďme si alespoň stručný přehled nejzákladnějších skupin příkazů: Příkazy pro manipulaci s daty (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, …) Příkazy pro definici dat (CREATE, ALTER, DROP …) Příkazy pro řízení přístupových práv (GRANT, REVOKE) Příkazy pro řízení transakcí (START TRANSACTION, COMMIT, ROLLBACK)

Manipulace s daty SELECT – výběr, seskupení, řazení dat. INSERT – vložení dat do tabulek databáze. UPDATE – změna dat tabulek databáze. DELETE – smazání dat tabulek databáze.

Definice struktury databáze CREATE – vytváří v databázi nový objekt, vazbu mezi tabulkami. ALTER – mění objekty databáze (strukturu databáze, schéma). DROP – ruší objekty v databázi. Řízení přístupových práv GRANT – přiřazuje konkrétnímu uživateli přístupová práva k datům. REVOKE – odebírá konkrétnímu uživateli přístupová práva. Řízení dat START TRANSACTION – začátek transakce. COMMIT – potvrzení transakce. ROLLBACK – pokud během transakce vznikla chyba, příkaz vrátí databázi do stavu před spuštěním transakce. To, co jsme dosud popsali, patří do technologie OLTP (Online Transaction Processing), což je technologie uložení dat v databázi, která je uzpůsobena pro co nejsnadnější a nejbezpečnější modifikaci databáze ve víceuživatelském prostředí. V současnosti se používá v převážné většině databázových aplikací.

- 38 -




Jako protiklad k OLTP používána technologie OLAP (Online Analytical Processing).

3.4. OLAP Jak bylo již řečeno, relační databáze umožňují jen velmi obtížně řešit složitější úlohy. S návrhem řešení přišel v roce 1993 E. F. Codd, otec relačních databází. Navrhnul tzv. OLAP databáze, které umožňují připravit odpovědi na komplexní dotazy pracující s více dimenzemi. OLAP databáze umožňují uspořádat velké objemy dat.

P

Základem je tvorba dotazů a sestav podobně jako v jiných databázových systémech. OLAP databáze vznikají zpracováním klasických databází, z nichž vytváří vícerozměrné struktury, tzv. „kostky“. Právě vícerozměrné struktury nabízejí pohled na data z mnoha perspektiv:

Příklad: Kolik jsme prodali praček v regionu západních Čech za poslední čtvrtletí? Pokud bychom chtěli řešit tuto úlohu v relační databázi, museli bychom sestavit několik tabulek prodej praček vs. oblast (zde západní Čechy) jednu pro každý měsíc prodeje. OLAP nabízí jednodušší řešení. Data se do OLAP kostek ukládají tak, že předpočítávají agregace (shlukují data). OLAP databáze jsou pro analýzu dat podstatně výhodnější než klasické relační databáze OTLP. Jsou vhodné např. pro analýzu komplexních vazeb mezi daty. Obsahují dva základní typy dat: 1. Míra – čísla, hodnoty (náklady, výnosy, zisky, ztráty, prodeje, počty reklamací…). 2. Průměr a množství – používají se ke zpracování údajů (měr). K tomu, aby se z olapovské databáze vytěžilo maximum informací, používají se ke zpracování obvykle aplikace ze skupiny Business Intelligence. Tyto aplikace jsou navrženy tak, aby vícerozměrné struktury dat standardním postupem zpracovaly. Jsou navrženy pro co největší komfort při přípravě sestav a pohledů, pro jejich použití nejsou třeba žádné zásadní znalosti programování. K databázím OLAP existují podmnožiny se speciálními vlastnostmi ROLAP Struktura s agregačními tabulkami přímo v relační databázi, tehdy mluvíme o tzv. ROLAP (relational OLAP) MOLAP, HOLAP MOLAP (multidimensional OLAP). •

Vytváří vlastní proprietární soubory, pak se jedná o MOLAP. - 39 -




HOLAP (hybrid OLAP) •

S

„Střední cesta“, data zůstávají v relační databázi a zvlášť jsou uloženy agregace a metadata.

3.5. Rozdíly mezi OLTP a OLAP Pojďme si je na závěr přehledně shrnout OLTP

OLAP

Snadné a bezpečné ukládání dat

Data jsou jednorázově nahrána

Bezpečné provádění změn a aktualizací

Nejsou průběžně aktualizována

Doporučené ukládání v 3NF formě

Neukládají se v 3NF* formě

Používá méně indexů než OLAP

Používá více indexů než OLTP

Pohled detailní Jednoduché dotazy, jednoduché transakce

Pohled globální Komplexní dotazy na více parametrů

Vysvětlivky *Třetí normální forma (3NF) je soubor doporučení (metodika) pro návrh datové struktury databáze, který dovoluje optimální využití vlastností systému OLTP. INDEX je databázová konstrukce pro zrychlení vyhledávání v databázi, která výrazně urychluje odpovědi na dotazy. Přirovnat se dá k poznámkovému bloku se seznamem, kde co najdu. Je optimalizován pro fulltextové vyhledávání. Znak

OLTP

OLAP

Charakteristika

Provozní zpracování

Informační zpracování

Orientace

Transakční

Analytická

Uživatel

Úředník, databázový administrátor

Znalostní pracovník (manažer, analytik)

Funkce

Každodenní operace

Dlouhodobé informační požadavky, podpora rozhodování

Data

Současná, zaručeně aktuální

Historická

Sumarizace dat

Základní, vysoce detailní

Shrnutá, kompaktní

Náhled

Detailní

Shrnutý, multidimensionální

Jednotky práce

Krátké, jednoduché transakce

Komplexní dotazy

Přístup

Číst a zapisovat

Většinou pouze číst

Zaměření

Vkládání dat

Získávání informací

Počet dostupných záznamů

Desítky

Miliony

- 40 -




Znak

OLTP

OLAP

Počet uživatelů

Tisíce

Stovky

Velikost databáze

100 MB až GB

100 GB až TB

Přednosti

Vysoký výkon, vysoká přístupnost

Vysoká flexibilita, nezávislost koncového uživatele

3.6. Datové sklady Anglicky Data Warehouse (DWH) Jde o speciální typ relační databáze. Je konstruována pro analytické dotazování nad rozsáhlými soubory dat. Charakteristiky datového skladu popsal William Inmon. Jsou to orientace na subjekt, integrovanost, nízká proměnlivost a historizace

Orientace na subjekt Relační databáze

Datový sklad

Co nejmenší redundance

Separace funkčních celků

Normalizace dat (3NF)

Struktura přehledná pro uživatele

Vnitřní provázání celků Malé nároky na paměť

Velké nároky na paměť Integrovanost

Relační databáze Provozní aplikace pracuje se „svými“ specifickými daty Úlohu řeší jen s těmito daty

Datový sklad Shromáždění informací z různých zdrojů Seskupení podle logického významu Všechna data pohromadě Viz Orientace na subjekt

Nízká proměnlivost Relační databáze

Datový sklad Data nahrávána v dávkách Např. denní nebo týdenní dávky

Data jsou průběžně upravována a doplňována

Po nahrání se data neupravují, nemodifikují Historizace

Relační databáze

Datový sklad

Data udržována v aktuální podobě

Data udržována v historické podobě

Jiný stav uživatele obvykle nezajímá

Možnost analýzy časového vývoje

- 41 -




Technické charakteristiky Jde o nástroj pro nahrávání dat z různých zdrojů. Různé datové formáty. Různé fyzické umístění. Kombinace relačních i jiných databází.

• • •

Data jsou ukládána s ohledem na snadnou editaci a snadné a rychlé provádění složitých dotazů.

Dotazy v datovém skladu Není předem známo, jaké úlohy se budou řešit, proto je potřeba mít flexibilní analytické nástroje. Je vcelku obvyklé, že je znám pouze typ úlohy, nikdy však všechny dotazy a úlohy. Datový sklad je vlastně faktová tabulka, která je členěná do schémat. Každé schéma pak představuje analyzovanou funkční oblast. Jádrem schématu je jedna nebo více faktových tabulek, v nichž jsou uložena analyzovaná data. Faktové tabulky obsahují detailní údaje ze všech použitých zdrojů, takže obsahují více údajů než ostatní tabulky. Datový sklad – dimenze

P

Dimenze je také tabulka, která obsahuje seznam hodnot ke kategorizaci a třídění dat. S faktovými tabulkami je propojena pomocí cizích klíčů. Pro názornost si uvedeme několik příkladů.

Příklad: Informace o prodejích. Zdroj: pokladny hypermarketu Analýza: • • • • • •

P

Příklad: Schéma Prodej Faktová tabulka Položky prodeje

• • •

P

Doba prodeje Prodejna Typ zboží Dodavatel Vliv akcí Platby (karta, hotově)

Typ zboží Cena Počet kusů

Příklad: - 42 -




Dimenze pro třídění Datum a hodina (týden, měsíc) Prodejna Foto Škoda Typ zboží Digitální zrcadlovka Pentax K-5II Kategorie zboží Digitální zrcadlovka Oddělení Zrcadlovky Dodavatel Pentec

Kontrolní otázky a náměty: 1. Popište hlavní databázové koncepce 2. K čemu slouží OLAP a jaké má vlastnosti

- 43 -



Software

4. Software

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. 2. 3. 4. 5.

Vyjmenujte 2 základní koncepce ukládání dat. Co je to SŘBD? Co je to atribut databáze? Uveďte příklad. Co je základním prvkem relačních databází? Co je to datový sklad?


Softwarem se myslí programové vybavení počítače, tedy sada (všech) počítačových programů, které provádějí nějakou činnost. První teorie softwaru byla navržena Alanem Turingem v eseji Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem v roce 1935. Pojem „software“ v textu poprvé použil John W. Tukey v roce 1958. Software se dělí na řadu skupin, obvykle podle základních znaků a vlastností. První skupinou je

4.1. Software základní (systémový) Ten v sobě zahrnuje takové programy, které jsou nutné k provozu počítače, bez kterých by to zkrátka nešlo. Především jsou to operační systémy, které ovládají počítač. Další skupinou jsou ovladače, programy, které zprostředkovávají spojení mezi počítačem a připojenou periferií. Typicky se jedná např. o ovladače tiskáren. Třetí skupinou jsou programy podporující použití programovacích jazyků jako editory, překladače apod. a dále prostředky pro modelování, vývoj a komunikaci Programovací jazyk je syntaxe, jakou se píší příkazy, kterým rozumí počítač. Poslední skupinou jsou databázové systémy. POZNÁMKA: Při posuzování kam patří který software, nejsou všichni autoři zajedno. Mezi základním a aplikačním software je nejasná hranice. Různé zdroje řadí databáze jak do základního tak i aplikačního software. Stejně tak kancelářské programy (anglicky OIS – Office Information System) jsou také někdy řazeny do základního jindy do aplikačního software. Základní software byl podrobněji probírán v předmětu Základy informatiky 1, proto je zde uvedeno pouze stručné připomenutí.

- 44 -



Software

Operační systémy Operační systémy jsou nezbytným základem programového vybavení. Řídí činnost celého počítače. Operační systém má tyto funkce: • Interakce uživatele a počítače – dovoluje uživateli řídit chod počítače, spouštět jednotlivé aplikační programy, zajišťuje vstup a výstup dat. Řídí a podporuje komunikaci s jinými PC (přes síť). • Abstrakce HW – vytváří pracovní rozhraní pro spuštěné programy. Převádí ovládání hardware do snadno použitelných funkcí (API Application programming interface). Např. pokud potřebuje program uložit (přečíst) data, zadá jejich umístění do adresáře na HDD, přitom ho nezajímá, kde jsou data uložena fyzicky. Používá pouze funkci zápisu (čtení) dat. • Správa zdrojů – řídí a přiděluje technické prostředky a jejich komponenty, spravuje priority, sleduje ukládání dat a manipulaci s nimi, zároveň má přehled o fyzickém uložení souborů, řídí vstup a výstup souborů, řídí posloupnost zpracování úloh.

Ovladače Slouží k ovládání periferních zařízení, překládají požadavky operačního systému do tvaru, kterému příslušná periferie rozumí. Typicky u tiskáren zajišťují vytištění souboru ve tvaru a kvalitě zadané právě do ovladače.

Prostředky pro modelování, vývoj a komunikaci Pod pojmem prostředky pro modelování, vývoj a komunikaci rozumíme především programovací jazyky včetně jejich editorů a překladačů, dále CASE nástroje nebo webové prohlížeče. Webové technologie lze použít k vývoji tzv. GUI (Graphical User Interface) pro komunikaci s OS. Jde o uživatelsky přívětivé prostředí pro lepší práci s aplikačními programy.

Databáze Databáze byly probrány v předchozí kapitole. Jak jsem zmínil dříve, některá dělení přiřazují databáze pod aplikační software.

4.2. Aplikační software Aplikační software řídí aplikace, se kterými přichází uživatel do styku při informačním procesu. Při troše dobré vůle se pod aplikační software dá zahrnout vše, co nespadá do základního software. Abychom se v tom vyznali, zavedeme si jednoduché třídění. • • • •

Všeobecné (účelové) aplikační programy Podnikatelské aplikační programy Vědecké aplikační programy Ostatní aplikační programy - 45 -



Software

Všeobecné aplikační programy Všeobecné aplikační programy jsou takové programy, jejichž využití je natolik univerzální, že najdou uplatnění prakticky ve všech počítačích, jejich součástí jsou i kancelářské aplikace nebo kancelářské programové balíky. Patří sem např. • • • • • • • •

Textové procesory Tabulkové procesory Databáze Grafické programy a DTP Vypalovací programy Tuningové nástroje Programy pro práci s videem, zvukem, střih videa Internetové prohlížeče

Podnikatelské aplikační programy Mezi ně se řadí především programy určené pro řízení podniku a činností s tím spojených • • • • • • • •

Ekonomické programy (ERP) Marketing Vztahy se zákazníky (CRM) Materiálové hospodářství a logistika Výroba Finance (bankovní SW, cenné papíry) Databáze Ostatní

Vědecké aplikační programy slouží především pro potřeby vědy a výzkumu a jsou takto zaměřeny • • • •

Vědecká analýza Technický design a návrhy (CAD, CAM) Sledování experimentů Ostatní

Ostatní aplikační programy V každé skupině se vždy najdou programy, které není snadné zařadit do některé z velkých skupin. V tomto případě jde o: • • • • •

Výukové programy Demonstrační programy Hry a programy pro volný čas Hudba a umění Blíže nespecifikované

Vzhledem k rozšířenosti herního software by bylo možno jej považovat za zvláštní skupinu, kterou lze dále dělit na hry akční, strategie, simulace atd. - 46 -



Software

Určitě by se dalo vypracovat dělení, které by dopodrobna mapovalo oblast software, je otázka, zda je to účelné.

4.3. Aplikační programy podrobněji Někdy jsou nazývány kancelářské, protože většina z nich je do kanceláře přímo určena. Textový editor Základem je textový editor, program, jehož cílem je usnadnit psaní textů. Výstupem je datový soubor, který lze upravovat a tisknout. Konečným produktem je kniha, článek, dopis, leták, vizitka, plakát, billboard… Počítač se v tomto případě stal inteligentním psacím strojem, který připomíná svou klávesnicí. Všichni, kteří kdysi na psacím stroji psali, potvrdí ve srovnání s psacím strojem neuvěřitelný komfort – dokument je uchován, není jen originál a několik kopií na průklepovém papíře. Mohu vytvořit libovolný počet kopií. Úprava textů a oprava chyb je jednoduchá bez nutnosti přepisu celé stránky nebo dokonce celého dokumentu. Jednotlivé dokumenty lze spojovat, přehazovat slova, řádky i odstavce. Do dokumentu lze vkládat obrázky, kresby, grafy, schémata, tabulky… Komfort přináší i problémy. Snadné kopírování textů neuvěřitelně láká. Spojením částí různých textů lze vytvořit text nový – citace, recyklace, v horším případě plagiát. Příkladem je MS Word, T602, Lotus Ami Pro...

DTP Pod touto zkratkou se skrývá Desk Top Publishing. Jde o profesionální variantu textového editoru. Je to plnohodnotná náhrada sázecího stroje. Práce na DTP systému je založena na typografických tradicích i zásadách. Úkolem je předtisková příprava dokumentů, jen se nedělá v sazárně u velikého stroje a řádky se neodlévají z liteřiny, ale tvoří soubor na počítači. Výhodou je spojení s redakčním systémem, kdy veškeré opravy a korektury nevyžadují zkušební tisky a v případě chyby výměnu vadných řádek nebo dokonce rozmetání sazby, ale vše probíhá elektronicky, jen se na obrazovce vymění písmena a upraví náhled. Zástupci těchto programů jsou Adobe InDesign a QuarkXPress. K vybavení pracoviště patří ještě grafické programy pro zpracování fotografií a kreseb. Příklad je Adobe Illustrator, CorelDRAW, Adobe Photoshop, PainShop Pro... Řada DTP systémů má v sobě již zabudováno rozšíření pro tvorbu webových stránek. To umožní z navrženého designu stránky pro tisk vytvořit obdobnou stránku pro web. Při převodu se pak automaticky generuje kód webových stránek. Průkopníkem byl QuarkXPress.

- 47 -



Software

Tabulkový editor Tabulkové editory stály na počátku rozšiřování počítačů typu PC a přispěly značnou měrou k jejich oblibě. První byl VisiCalc, který byl v roce 1981 distribuován s prvními počítači IBM PC. Výrazně přispěl k obchodnímu úspěchu této třídy počítačů Možnost zpracovávat informace uložené do jednotlivých buněk, dělat mezi nimi výpočty a přehledy a dokonce výsledky převádět do grafů se stalo nesmírně populární. Základem je tabulka se sloupci a řádky. Každá buňky má svou adresu. Od jednotlivých buněk je i odvozen název (cell – Excel) Do buněk lze vkládat data jako je číslo, datový řetězec nebo i vzorec pro výpočet hodnot uložených v ostatních buňkách. Lze pracovat s matematickými i logickými výrazy. Problémy lze řešit i bez znalosti programování, protože řada funkcí je součástí programu a není třeba je programovat. Příklady: Excel, Lotus 1-2-3, Framework, Q4

Databáze Databáze slouží k ukládání a správě dat. Umožňují data ukládat, vybírat i zpracovávat, aktualizovat a dělat z nich přehledy. Uplatnění nachází všude, kde je třeba zpracování množství dat z nejrůznějších agend: Bankovnictví, Obchod, Podnikání, Veřejná správa, Školství a knihovnictví. Příklady: Oracle, Visual Fox Pro, Dbase 2.7 for W7, IBM Informix, Borland Reflex, Reflex database software.

Podnikatelské aplikační programy Jak sám název napovídá, jde o programy pro podporu podnikání. Sem patří především správa financí, ale i sledování zboží, objednávkový systém, skladový a expediční. Programy pro finanční instituce Řada systémů je určena přímo pro finanční instituce, jako jsou záložny, banky, burzy apod. Patří sem ekonomické informační systémy (ERP), finance, programy pro vedení účetnictví, programové vybavení bank, správa cenných papírů a obchodování s nimi, programy pro leasingové společnosti, faktoringové společnosti, pojišťovny apod. Patří sem i systémy typu CRM – Custom Relationship Management, tedy správa vztahů se zákazníky.

Programy pro přípravu a podporu výroby. Do této skupiny se řadí programy pro konstruování, typicky CAD, CAM, dále systémy pro příprava výroby a pro její řízení. Pro výrobu jsou dnes nezbytné i - 48 -



Software

programy pro řízení obráběcích strojů, programy spravující skladové hospodářství neboli logistiku, dále systému pro podporu prodeje a expertní systémy jako systém zákaznické podpory.

Vědecké aplikační programy Nezanedbatelnou částí lidské činnosti je věda a výzkum. Pro její podporu byly vyvinuty vědecké aplikační programy. Jejich specifikem je značná univerzálnost a škálovatelnost, protože při výzkumu je pokaždé jiná konfigurace experimentu a podpůrných zařízení. Pro řešení teoretických úloh se používají prostředky pro analýzu a matematické modelování (Matlab, Maple, Statistika…), v experimentálním výzkumu pak systémy pro řízení experimentů, které ovládají parametry měřeného objektu a spolupracují s měřicími systémy pro vyhodnocení experimentů. Pro návrh měřicích systémů a přístrojů se často využívá konstrukční software (AutoCad, 3D).

P

Příklad: Software LabVIEW je systém, který umožňuje na počítači simulovat prakticky jakýkoli měřicí přístroj. Počítač vybavený měřicími kartami se pak chová jako jiné zařízení a lze tak úspěšně nahradit řadu drahých jednoúčelových přístrojů.).

Expertní systémy Expertní systém je počítačový program, který má za úkol na základě zadaných informací a požadavků dát expertní radu, rozhodnutí případně pomoci najít řešení v dané situaci. Tyto systémy jsou navrženy tak, aby dokázaly zpracovat textové a neurčitě zadané informace. Jejich úkolem je řešit úlohy, které nejsou výpočetní systémy schopné vyřešit běžnými algoritmickými postupy. Každý expertní systém má dvě základní části, které vzájemně spolupracují. První částí je řídicí systém pro hledání závěrů a doporučení a druhou částí je bázi znalostí, která je slouží jako seznam možných vyzkoušených řešení a postupů. Expertní systémy plní tyto funkce: Knihovník – stará se o informace, Rádce – poskytuje potřebné informace , Instruktor – vede uživatele k získání potřebných znalostí, Asistent – přebírá některé rutinní úkoly. Mezi expertní systémy patří např. Prospector, SAK, MYCIN

Ostatní aplikační programy V každé veliké skupině se vyskytují programy, které nelze jednoduše zařadit, pokud nepřipravíme dostatečně jemné dělení. Jedná se např. o Výukové programy Jde o skupinu programů určených pro výuku, jejich procvičení a vyhodnocení. Podrobněji bylo probráno v ZI-1. - 49 -



Software

Hry Původně hlavní náplň softwarového vybavení prvních domácích počítačů (Commodore 64, ZX Spectrum apod.) V současnosti rozsáhlá oblast programového vybavení. S dřívějšími hrami mají společnou myšlenku, technické provedení je díky rozvoje výpočetní techniky naprosto nesrovnatelné. Hry lze dělit na různé druhy, nabízím jedno z mnohých: 1. Pohádky, hry na hrdiny 2. Akční hry s překonávání překážek 3. Textové hry 4. Dobrodružné hry 5. Strategické hry 6. Dungeony 7. Hry logické 8. Simulátory 9. 3D akční hry 10. Střílečky 11. Sportovní hry

Programy pro zpracování fotografií Z grafických programů se oddělila specifická skupina programů pro zpracování fotografií. Od klasických bitmapových editorů se liší poměrně úzkým zaměřením a zejména značným podílem automatických funkcí. Jsou určeny amatérským fotografům, kteří nechtějí nebo nemohou pracovat s klasickými bitmapovými editory (Photoshop, Paintshop Pro). Typickým příkladem je např. Zoner Photostudio.

Encyklopedie Počítačová varianta tištěných encyklopedií, rychlé vyhledávání, jednoduchá obsluha, možnost zařazení videoklipů a animací dává takovýmto encyklopediím podstatně lepší didaktické možnosti. Vyhledávače na internetu jsou v současnosti velkou konkurencí. Hudba a zvuk Programy určené pro zpracování zvuku, umožňují zvuk nahrávat, digitalizované nahrávky lze stříhat, upravovat, měnit zvukové charakteristiky. Lze převádět jednotlivá kódování mezi sebou. Jako v řadě jiných lidských činností se i u software různí autoři liší v dělení software do jednotlivých skupin. Zde Vám bylo nabídnuto jedno z možných rozdělení a podrobnější popis vybraných skupin. Uvážíme-li, kolik je ve světě vydáváno aplikací každý den, je jasné, že vše postihnout ve stručném výčtu nelze. - 50 -



Software

Kontrolní otázky a náměty: 1. K čemu slouží tabulkový editor 2. Do které skupiny programů patří ERP systémy

- 51 -



Internet

5. Internet

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. Vyjmenujte rozdělení základního software. 2. Jak se dělí aplikační software? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

5.1. Stručná historie Internetu Zárodek budoucího internetu musíme hledat v období studené války. Pentagon hledal možnost jak zajistit spojení ve válečném konfliktu, protože předpokládal využití počítačů a potřeboval maximální odolnost sítě proti zablokování. Byly definovány dvě základní zásady: • •

Síť nebude mít žádné centrální uzly (decentralizovaný systém) Zpráva rozdělena na části (pakety – balíčky)

Součástí zprávy bude jen cílová adresa, síť zajistí putování různými cestami, aby se zabránilo zachycení zprávy nepřítelem. V roce 1964 byla vyvinuta počítačová síť s technikou přepojování balíčků (packet-switching), tento princip využívá dnešní internet. Vyznačuje se vysokou bezpečností a spolehlivostí. Pro Pentagon jej vyvinula firma RAND Corporation. V roce 1969 byla postavena první jednoduchá počítačová síť nazvaná ARPAnet (Advanced Research Projects Agency) – financovaná agenturou ARPA ministerstva obrany. Síť měla 4 uzly: • • • •

UCLA (University of California, Los Angeles) SRI (Stanford Research Institute) UCSB (University of California, Santa Barbara) University of Utah

V roce 1971 má Arpanet už 16 uzlů, vzniká první elektronická pošta (e-mail) v síti ARPANET. O rok později je založena Internet Working Group (INWG), která se zabývá přípravou jednotných komunikačních protokolů.

K ARPANETU se připojili zahraniční uživatelé v roce 1973. Byli to University College of London a Royal Radar Estabilishment Norway. Téhož roku byl - 52 -



Internet

ustaven komunikační protokol FTP. V roce 1976 posílá královna Alžběta II svůj první e-mail. 1982 vzniká evropská obdoba nazvaná EUNET – European UNIX Network. Zapojeny jsou do ní Holandsko, Švédsko, Dánsko a Velká Británie. Vojenská část sítě MILNET se od ARPANET oddělila v roce 1983. Připojila se NSFNET, která převzala úlohu páteřní sítě. Jen pro připomenutí, to byl projekt státní podpory (National Science Foundation NET). V té době už síť tvoří kolem 1000 počítačů a to vyvolalo nutnost zavést DNS servery (Domain Name Server), které spravují jména jednotlivých serverů. V rámci FTP serverů se roku 1989 objevuje první vyhledávací služba ARCHIE. V téže době Tim Berners Lee v interním dokumentu CERN (Švýcarsko) popisuje možnost vytvoření distribuovaného systému jako nadstavbu nad informačními zdroji. Je to první zmínka a myšlenka o WWW. Prototyp serveru WWW vzniká v roce 1990 (v CERN je stále vystaven). Československo se toho roku připojilo na Eunet a EARN. O rok později se objevila vyhledávací služba navigačního typu Gopher. Československo se připojilo na internet. Oficiálně se provoz internetu v Československu začal 13. 2. 1992. Tehdy byl založen CESNET (Czech Educational and Scientific Network). V tomto roce počet uživatelů internetu překročil 1 000 000. Vzniká termín „surfovat po internetu“, který vytvořil Jean Armour Polly. V roce 1993 byl představen první prohlížeč NCSA MOSAIC a zahájil rozvoj webové služby (WWW). Téhož roku se OSN a Bílý dům připojily on-line na internet. Zároveň bylo umožněno komerční poskytování připojení prostřednictvím tzv. poskytovatele (provider).

Obrázek 18 Vyhledávač Mosaic

Dalším prohlížečem byl Netscape Navigator, který byl představen v roce 1994. Pro své nesporné kvality se stal nejoblíbenějším prohlížečem té doby. Registrace internetových domén se začal nebývale rozmáhat a tak od roku 1995 je zpoplatněna. V ČR v roce 2000 odprodal CESNET svou komerční složku. Značka mu zůstala pod označením CESNET 2. V republice začalo budování nové páteřní akademické sítě s kapacitou 2,5 GB/s. - 53 -



Internet

5.2. Co je to internet Internet je globální informační systém, který je logicky propojen do jednoho celku prostřednictvím globálního adresního prostoru založeného na IP. Podporuje komunikace prostřednictvím TCP/IP. Zajišťuje veřejně nebo privátně dostupné služby založené na komunikační a další infrastruktuře. Neustále se vyvíjí.

Komu patří Internet Internet nemá žádného právoplatného vlastníka, nemá hierarchickou strukturu a nikdo jej nevlastní. Administrativu a rozvoj zajišťuje Internet Architecture Board (IAB), založený v roce 1983 a poté několikrát reorganizovaný. IAB zahrnuje několik složek: • • • •

IETF – Internet Engineering Task Force – rozvoj protokolů sady TCP/IP. IETF soustřeďuje asi 50 pracovních skupin. IANA – Internet Assigned Numbers Autority – přidělování číselných i jiných identifikátorů v rámci Internetu. NIC – Network Information Center – centra poskytující pomoc, informace, přístup k dokumentaci a další služby na Internetu.

5.3. Internet a informace NAŠEL JSEM TO NA INTERNETU. V poslední době nejběžnější sdělení. Na internetu je uloženo obrovské množství informací, lze zde nalézt prakticky jakékoliv téma (návod na opravu počítače stejně jako návod na výrobu bomby). Ano, ale KDE to najdu? A našel jsem to, co jsem hledal?

Proces vyhledávání Nikdo neobsáhne všechny novinky. Proto se obracíme na internet – zvykli jsme si ho používat prakticky denně. Od chvíle, kdy máme internet v chytrých telefonech, jsme k němu připojeni takřka neustále a používáme programy, které nám pomáhají s vyhledáváním. Přesto je třeba při vyhledávání zachovat opatrnost a nezapomenout na základní otázky: Vyhledávání − otázky •

Na internetu lze najít všechno. Je to opravdu univerzální zdroj? - 54 -



Internet

Co je na internetu volně použitelné? Ochrana autorských práv. Nestáhnul jsem si něco ilegálně? Co je uloženo na internetu je správně? Není žádná cenzura… Ale ani žádná kontrola.

Úspěšnost vyhledání Úspěšnost vyhledání se určuje pomocí tzv. relevance. Je to vztah mezi dotazem uživatele a jednotlivým dokumentem z množiny nalezených dokumentů Dokument je relevantní, je-li jím uspokojena informační potřeba uživatele.

P

Odpověď systému na dotaz = množina nalezených dokumentů. Relevance odpovědi závisí jen a pouze na dotazu. Dříve bylo třeba formulovat dotaz naprosto přesně. Dnešní systémy pracují s významy, porovnávají dotazy a nabídky a předkládají alternativy.

Příklad: Při vyhledávání pomocí GOOGLE jsou uživateli automaticky předkládány možné alternativy už v průběhu psaní dotazu, takže zadání se podstatně urychluje. Pokud se při psaní dotazu uklepneme, např. místo ponožka napíšeme pomožka, Google nabídne správné znění s poznámkou: Zobrazeny výsledky pro dotaz ponožka. Zároveň nabídne možnost hledat původní výraz: Místo toho hledat pomožka.

Hodnocení vyhledávání Přesnost (precision) vyhledání se posuzuje podle toho, jak velká část nalezených (NAL) dokumentů je relevantních (REL):

Úplnost (recall) je určena tím, jak velká část relevantních dokumentů se vůbec našla.

Při hodnocení vyhledávání se dělá častá chyba: uvažuje se pouze úplnost. Je třeba uvažovat i přesnost. Co je mi platné, když dostanu 1000 výsledků, které mi nejsou k ničemu…

Internet jako zdroj informací Lze na něj pohlížet z mnoha úhlů pohledu: • • •

Gigantické uskupení počítačů. Celosvětová elektronická knihovna. Soubor programů. - 55 -


Předmět Aplikovaná informatika •

Internet

Soubor on-line zdrojů.

Co je správné • •

Internet je zdrojem informací. Internet je zdrojem dezinformací.

Na internetu většina dokumentů neprochází žádným vydavatelským procesem ani kontrolou nebo recenzováním (!). Existují výjimky jako je třeba Wikipedie, která je sice otevřená a může do ní přispívat kdokoli, ale informace prochází kontrolou a recenzují se, tudíž důvěryhodnost je značně vysoká.

Jak zjistit důvěryhodnost Je to stejné jako při posuzování informací z jiných zdrojů: je nutno použít zdravý skepticismus. Papír a nově i internet snese všechno. Orientační pomůcky pro posouzení informací • • • • • • • • •

Chyby – příliš mnoho chyb v textu (typografické, faktické, opomenutí, nedbalá úprava…) určitě nevzbuzují důvěru. Zastaralé informace – autor se informacím nevěnuje, nedá se najít datum vzniku, nefunkční odkazy, na stránkách se zastavil čas… Názory vydávané za fakta – zejména politické informace, recenze produktů. Pozor, nemusí to být na první pohled zřejmé! Tendenční publikování a střet zájmů, viz výše. Při zkoumání použitelnosti je důležitý zdroj. Pokud zdroji důvěřujeme, zjednoduší se veškeré ověřování. Sponzor: skrytý vliv na publikování, dobře zaplacený autor může nenápadně vychvalovat určité výrobky. Zažili jste novináře, který psal proti svému zaměstnavateli? Pozor na „tisíce děkovných dopisů“. Na anonymním internetu si lze psát kladné ohlasy na své vlastní služby, ubytování a podobně. Klamání – supervýhodné nabídky, problém poctivosti dodavatelů přes internet. Kolik lidí se nechalo zlákat na nízké ceny a věc dodnes nemají, nebo jim přišla zabalená cihla… Caveat emptor (Stará římskoprávní zásada) Nechť si dá pozor ten, kdo kupuje (lat. cavere = mít se na pozoru + emere = koupit, emptor = kupec). Zdá se, že podvodníci žili už tehdy…

U řady výrobků je obtížné poznat, co se skrývá pod lákavým designem. Proto byly založeny nezávisle časopisy spotřebitelských testů, které výrobky a služby testují. Stiftung Warentest je ve Spolkové republice vážená (a obávaná) instituce. Výrobky, které projdou jejich testem, si na obal okamžitě lepí značku s umístěním v testu. • •

Stiftung Warentest Dtest v ČR

www.test.de www.dtest.cz

- 56 -



Internet

Vyhodnocení informace Každou informaci je třeba zhodnotit Je lépe být nedůvěřivý a ověřovat si informace z více zdrojů. Mně se osvědčila jedna zásada: Nevěř ničemu, co slyšíš a jen polovině toho, co vidíš.

Jak probíhá systém vyhledávání Vyhledávací systém se skládá ze tří hlavních částí. Jsou to 1. Robot 2. Index 3. Vyhledávací stroj Vyhledávací stroj

Obrázek 19 Schéma vyhledávacího stroje

Robot Pravidelně prohlíží WWW dokumenty na internetu a hledá zásadní informace. Z nich si vytváří index, kde má poznamenáno co a kde našel. Robot pracuje nepřetržitě (je to robot) a stále aktualizuje index. Nečekejme ovšem, že každou stránku indexuje denně, ale často to je. Robot hledá typicky textové informace, některé umí hledat i bez omezení. Většina robotů kontrolují jen stanovenou oblast (např. jeden server nebo doménu). Index Informace nalezené a uložené do indexu je třeba setřídit neboli zorganizovat nashromážděné údaje. Index si lze představit jako seznam klíčových slov s připojenými www dokumenty. Dnes se používá dynamický systém, který umí indexaci nejen jednotlivých klíčových slov, ale i celých slovních spojení.

- 57 -



Internet

Vyhledávací stroj Je to aplikace pro uživatele, která mu má pomoci s vyhledáváním. Má uživatelské rozhraní pro zadávání dotazů. Dotaz je porovnán s indexem a uživateli jsou předloženy výsledky. Mohli jste si všimnout, že moderní vyhledávací systémy dnes hlídají, co uživatel píše a okamžitě nabízí možnost a alternativy k hledanému, dokonce pokud napíšeme výraz chybně, najdou obvykle správný a nabídnou nám řadu nalezených podobností. Vyhledávací stroj nám zobrazil výsledky hledání. Probrat se výsledky a najít ty správné je už jen na nás…

5.4. Model ISO/OSI je referenční komunikační model, který definuje proces přenosu zprávy po síti internetu. Vznikl v „International Standards Organization/Open System Interconnection“ (v českém překladu lze nazvat Mezinárodní organizace pro normalizaci/propojení otevřených systémů). Model vypracovala mezinárodní organizace pro normalizaci v rámci snahy o standardizaci provozu počítačových sítí (OSI). V roce 1984 pak byl model přijat jako mezinárodní norma ISO 7498. Tato norma poskytuje rámec pro vypracování navazujících norem popisujících spojování systémů. Abstraktní model OSI/ISO rozděluje vzájemnou komunikaci mezi počítači do sedmi souvisejících vrstev, které uvádí pouze obecně, bez konkrétní specifikace. Popisuje pouze vrstvy, jejich funkce a služby. Vrstvy jsou též známé pod označením Sada vrstev protokolu. Rozdělení do sedmi vrstev je i praktické. Jednotlivé vrstvy spolu komunikují pomocí rozhraní API, což dovoluje programovat jednotlivé vrstvy nezávisle na sobě a také je nezávisle na sobě je upravovat nebo vyměňovat. Každá vrstva má na starosti provedení dané sady funkcí. Úkolem každé vrstvy je poskytovat služby vyšší vrstvě a přitom nezatěžovat vyšší vrstvu detaily o tom jak je služba v nižší vrstvě ve skutečnosti realizována. Referenční model nedovoluje vynechat žádnou vrstvu. Pokud daná vrstva nemá v konkrétním uspořádání žádnou funkci, zůstává neaktivní. Neaktivní vrstva se nazývá transparentní nebo nulová.

- 58 -



Internet

Aby bylo možno data přesouvat, dělí se do daných úseků, tzv. paketů. Lze si je představit jako určitý balíček s části dat (když stěhujeme knihovnu, také nenaložíme celý její obsah do jedné bedny). V každé vrstvě se k paketu přidávají doplňkové informace (formátování, adresa).

Obrázek 20 Model ISO/OSI

Zde uvedené schéma je názorné a přesné. Přesto bych rád uvedl celé schéma jinak. Ve Wikipedii jsem našel námět na velmi hezkou pomůcku, která, jak doufám, přiblíží fungování modelu. Využívá paralelu komunikace mezi dvěma manažery ve dvou podnicích. Zpráva vyslaná jedním manažerem projde celou hierarchií firmy, aby na straně příjemce podstoupila stejnou cestu, jen v opačném pořadí.

- 59 -



Internet

Obrázek 21 ISO/OSI trochu jinak

Pojďme si nyní probrat jednotlivé vrstvy podrobněji.

Aplikační vrstva (Application Layer) V modelu vrstva nejvyšší. V této vrstvě vzniká zpráva, kterou bude třeba předat. Vrstva definuje způsob, jakým komunikují aplikace se sítí. Jde například o databázové systémy, elektronickou poštu nebo programy pro emulaci terminálů. Tato vrstva je izolovaná od úkolů (a problémů) síťových technických prostředků. Plně využívá služby nižších vrstev. - 60 -



Internet

Jak je z názvu patrné, jde o vrstvu softwarovou. Patří do ní tyto služby a protokoly jako je: FTP, DNS, DHCP, POP3, SMTP, SSH, Telnet, TFTP.

Prezentační vrstva (Presentation Layer) Tato vrstva určuje způsob, jak jsou data formátována, prezentována, transformována a kódována. Zabývá se tedy strukturou dat, aniž by si všímala jejich významu. Na úrovni této vrstvy se řeší např.: • • • •

šifrování dat, vytváří se kontrolní součty (CRC) pro pozdější kontrolu, zda zpráva prošla sítí bez poškození, provádí se případná komprese souborů (resp. dekomprese u přijatých zpráv), řeší se kódování textu (tzv. háčky-čárky čili převod kódů a abeced).

I tato vrstva je softwarová, příkladem protokolu je SMB (Server Message Block). Protokol se používá pro komunikaci u souborových serverů a u klientů sítí LAN. Zavedl jej Microsoft (např. LAN Manager, Windows NT), ale využívají jej i další, např. IBM (LAN Server, OS/2). Protokol pracuje na principu klient-server.

Relační vrstva (Session Layer) Koordinuje komunikaci, synchronizuje spojení a řídí výměnu dat. Umí navázat relaci a udržuje ji, dokud je potřebná, umí ji i ukončit nebo obnovit. Je vybavena zabezpečovacími funkcemi, přihlašovacími funkcemi a správními funkcemi. Do této vrstvy patří např.: NetBIOS, AppleTalk, RPC, SSL. Relační vrstva je softwarová.

Transportní vrstva (Transport Layer) Tato vrstva má za úkol zajistit přenos dat mezi koncovými uzly. Definuje protokoly pro strukturované zprávy, zabezpečuje bezchybnost přenosu. S tím souvisí provádění některých chybových kontrol. Ve vrstvě se používají spojově (TCP) a nespojově (UDP) orientované protokoly. Protokoly TCP se používají pro přenosy, kdy je prioritou přenesení naprosto všech částí dokumentu. Typickým představitelem jsou e-maily, webové stránky, dokumenty. Jde o přenosy takříkajíc „se zárukou“, protože tyto protokoly umí řešit ztrátu některých paketů při přenosu, jejich správné řazení a odstranění případných duplicit. Protokolu typu UDP jsou používané pro přenos velikého množství kontinuálně přicházejících dat, což je typické pro přenášení videa, internetové rádio, on-line hry. Např. u videa je případný výpadek nahrazen v následujícím snímku. Příkladem jsou DNS, VoIP, streamované video, internetové rádio apod. Tato vrstva je softwarová.

- 61 -



Internet

Síťová vrstva (Network Layer) Síťová vrstva pracuje s protokoly pro směrování dat. Jejich prostřednictvím je zajištěn přenos informací do požadovaného cíle (uzlu). Tato vrstva nemusí v lokální síti být, pokud se nepoužívá směrování. Tato vrstva je obvykle hardwarová. Může být i softwarová, pokud směrování řeší PC se dvěma síťovými kartami.

Linková vrstva Zajišťuje integritu toku dat z jednoho uzlu sítě na druhý. Provádí synchronizaci bloků dat a řídí jejich tok. Je hardwarová.

Fyzická vrstva Tato vrstva obsahuje prostředky, které fyzicky přenáší signály. Určuje prostředky pro komunikaci s přenosovým médiem a technické prostředky rozhraní. Definuje fyzické, elektrické, mechanické a funkční parametry fyzického propojení jednotlivých zařízení. Je hardwarová – to jsou ty „dráty“.

5.5. Technické normy internetu Internet pracuje na principu Klient-Server. Jeho hlavním komunikačním protokolem je TCP/IP. Kromě internetu se stejný protokol používá ještě pro Intranet a Extranet. TCP – je protokol pro spojení počítačů spolu přímo. IP je protokol o posílání paketů (balíčků) z jednoho počítače na jiný vzdálený počítač aniž by bylo vyžadováno přímé spojení mezi počítači. Tento protokol neřeší spojení mezi počítači. IP protokol vyžaduje IP adresu, což je adresa konkrétního počítače. Tvar IP adresy je např. 192.141.25.12. (platí pro IPv4) IP adresa může být buď pevná (počítač ji má stále stejnou) nebo dynamicky přidělovaná, pak ji může mít počítač pokaždé jinou). Server má IP adresu pevnou, klient ji může mít pokaždé jinou.

Aplikační protokoly DNS –

systém doménových jmen

DHCP –

dynamické přidělování IP adres

FTP –

přenos souborů po síti

TFTP –

jednoduchý protokol pro přenos souborů

HTTP –

přenos hypertextových dokumentů (WWW) - 62 -



Internet

HTTPS – přenos hypertextových dokumentů (WWW) zabezpečený WebDAV – rozšíření HTTP o práci se soubory IMAP –

(Internet Message Access Protocol) manipulace s jednotlivými e-mailovými zprávami na poštovním serveru

IRC –

(Internet Relay Chat) – jednoduchý chat po internetu

NNTP –

(Network News Transfer Protocol) umožňuje číst a vkládat do sítě zprávy typu news

NFS –

(Network File System) – sdílení vzdálených souborů jakoby byly lokální

NLTM – Autentizační protokol Windows NTP –

synchronizace času (šíření přesného času)

POP3 –

(Post Office Protocol) – protokol pro získání pošty z poštovního serveru

SMB –

(Server Message Block) – sdílení souborů a tiskáren v sítích Windows

SMTP –

zasílání elektronické pošty

SNMP –

Simple Network Management. Protokol je určen pro správu síťových uzlů

Telnet –

protokol virtuálního terminálu

SSH –

bezpečný shell, umožňuje bezpečnou komunikaci mezi dvěma počítači

X11 –

zobrazování oken grafických programů v Unixových systémech

XMPP –

rozšiřitelný protokol pro zasílání zpráv a sledování přítomnosti (protokol Jabber)

Intranet Intranet je Internet pro interní použití. Slouží pro vnitřní potřebu. Dal by se nazvat „Soukromý internet“ pro konkrétní organizaci. Protokoly a vše ostatní je shodné s internetem. Přístup k intranetu je tedy přes www prohlížečem (browser). Nemusí být spojena s internetem. Často je to úmysl – funguje jako vnitřní informační systém. Časté využití je např. zkušební verze webových stránek, která je po odzkoušení v tzv. „domácím“ prostředí zveřejněna na veřejném webu

Extranet Jde o rozšíření intranetu pro externí partnery. Např. zákazníkům a dodavatelům umožňuje omezený přístup k podnikovým datům, přesně na ta místa, kam je - 63 -



Internet

chceme pustit. Extranet vyžaduje autentifikaci (jméno a heslo). Přihlášenému zobrazuje pouze obsah předem povolených stránek, takže např. obchodní partneři vidí aktuální ceníky zboží, které jim díky tomu nemusíme ani tisknout ani je posílat.

Kontrolní otázky a náměty: 1. Popište model ISO/OSI 2. Jak pracuje vyhledávací stroj?

- 64 -



Tvorba WWW stránek

6. Tvorba WWW stránek

T


Jaký komunikační protokol využívá Internet? Kolik vrstev má ISO/OSI model a jaké to jsou? Jakou funkci má linková vrstva ISO/OSI modelu? Vyjmenujte 3 aplikační protokoly, které je možné využít pro příjem a odesílání elektronické pošty.


V této kapitole se stručně seznámíme s metodami tvorby webových stránek. Na počátku všeho byl HTML (Hyper text markup language), neboli značkovací jazyk pro hypertext. Byl vytvořen v roce 1990 a v něm napsané stránky jsou statické, tedy zobrazení a vzhled stránky se nemění.

6.1. Technologie pro tvorbu webových stránek V této části se stručně seznámíme se základními technologiemi pro tvorbu webových stránek.

HTML HTML – HyperText Markup Language – značkovací jazyk pro hypertext je jedním z jazyků pro vytváření statických webových stránek. Byl navržen v roce 1990 spolu s protokolem pro jeho přenos HTTP. V současné době se pracuje na verzi 5.

Každý HTML soubor má svou pevně danou strukturu: <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=windows-1250"> Jméno samotný text stránky

DHTML Protože statické stránky brzy přestaly vyhovovat, začaly se hledat postupy pro lepší interaktivitu stránek. Vyvinula se DHTML – dynamická varianta HTML - 65 -



Tvorba WWW stránek

jako kombinace dynamické a interaktivní stránky. Takto vytvořené webové stránky pracují s kombinací HTML, JavaScript a CSS. Obsah webových stránek se mění – stránky doplňují animace, změny textu (např. přebarvení), vyskakovací okna, vysouvací menu apod.

XHTML (eXtended HTML) XML – eXtensible Markup Language – značkovací jazyk umožňující snadné vytváření konkrétních značkovacích jazyků pro různé účely a různé typy dat. Používá se pro serializaci 3 a výměnu dat mezi aplikacemi. Zpracování XML je podporováno řadou nástrojů a programovacích jazyků. Jde o pokus zavedení novější normy jazyka HTML. Původní úmysl bylo rozšířit původní normu HTML, ale řadou zavedených pravidel je ve skutečnosti výsledek spíš osekaný. Přes veškerou snahu XHTML nepřináší nic nového proti původnímu HTML. Lze tvořit tzv. „validní“ stránky, tedy stránky striktně odpovídající přísnějším HTML pravidlům pro psaní kódu. Kouzlo nechtěného je, že prohlížečům obvykle chyby v kódu nevadí a stránky bez problému zobrazí. Z novinek pro XHTML lze jmenovat • • • • • • • • •

Atributy (hodnoty do závorek). Zákaz křížení tagů. Tagy a atributy jsou psány malými písmeny. Nepárové tagy končí lomítkem. Párové tagy jsou párové povinně. Všechny atributy musejí mít hodnotu. Interní javascript a styly se zapisují jiným způsobem. Dokument má mít XML prolog. Dokument požaduje správný doctype.

Výsledek je ten, že validaci stránek obvykle provádí jen společnosti, které tvoří programy, aby bylo vidět, že to umí. Toť vše.

CSS (cascading style sheets) Tzv. kaskádové styly byly vyvinuty s cílem oddělit formátování webové stránky od jejího obsahu neboli oddělit vzhled od obsahu. Klasický způsob formátování obsahu HTML byl ten, že se do kódu zadaly přímo parametry pomocí tagů. Jakákoli změna např. formátování nadpisu znamenala projít celý kód, vyhledat nadpisy a upravit jim tagy. CSS styly nastavují formátování jednotlivých částí textu podle jejich typu. Je to určitá obdoba formátování textu ve Wordu pomocí stylů složených do šablony dokumentu.

Uložení instance do perzistentního úložiště. Více např. na: http://www.zive.cz/clanky/poznavame-c-a-microsoftnet-40-dil--serializace/

3

- 66 -



Tvorba WWW stránek

CSS styl znamená u textu tag <style>, který popisuje formátování textu. Kaskádové styly lze vložit přímo do souboru (kódu), výhoda snadné změny vzhledu je zachována, ale všechny změny se musí upravovat přímo v kódu. Druhá možnost je vložit styly do externího souboru a ten připojit ke kódu. To dovoluje snadnou změnu formátování stránky pouhou výměnou souboru se styly. Výhoda CSS stylů je, že jeden text může mít různé formátování, změna formátování probíhá výměnou CSS stylu, možnosti formátování jsou mnohem větší než v klasickém HTML kódu. Nevýhoda je určitá nekompatibilita jednotlivých verzí. Kdy použít CSS styly Tento způsob formátování se používá vždy, když chci, aby všechny stránky webu vypadaly úplně stejně, a naopak nechci každý text znovu formátovat. S výhodou se používá na stránkách, na kterých je Javascript.

Personal Home Page (PHP) Je skriptovací programovací jazyk, který je vhodný pro dynamické stránky (DHTML). Lze ho označit jako hypertextový preprocesor. Výhodou PHP je jeho jednoduchost a poměrně velký počet funkcí. Jeho vývoj stále pokračuje. Nevýhodou je, že není kompletně definován a tak existuje řada verzí. PHP lze použít i k tvorbě konzolových a desktopových aplikací. Pro desktopové použití existuje kompilovaná forma jazyka. Jde o nejrozšířenější skriptovací jazyk pro web. Skripty prováděny na straně serveru, k uživateli je přenášen až výsledek jejich činnosti. K uživateli se tak dostává HTML kód. Interpret PHP skriptu je možné volat pomocí příkazového řádku, dotazovacích metod HTTP nebo pomocí webových služeb. Velikou výhodou je, že PHP je nezávislý na platformě, tudíž skripty lze většinou mezi operačními systémy přenášet bez jakýchkoli úprav. PHP podporuje řada knihoven (PHP disponuje rozsáhlou základní knihovnou funkcí – obsahuje více než 5500 funkcí), které dovolují zpracovávat texty, grafiku i pracovat se soubory. PHP má přístup k většině databázových systémů. PHP může pracovat na různých platformách, nejčastěji se používá např. MS Windows nebo Linux. PHP umí využívat funkce operačního systému, což je funkční výhoda, která ovšem komplikuje přenos hotového PHP kódu na jiný operační systém. Některé vlastnosti jazyka PHP • • •

Jazyk PHP je dynamicky typový Datový typ proměnné se určí v okamžiku přiřazení hodnoty. PHP má dva operátory porovnání: o == před porovnáním se provádí konverze. - 67 -



Tvorba WWW stránek

o === výraz je pravdivý, jen když jsou oba dva operandy stejného datového typu a jejich obsah má stejnou hodnotu. • Pole jsou heterogenní, to znamená, že stejné pole může obsahovat prvky různých typů. • Počet dimenzí není omezen. Příklad kódu // Zde je v proměnné string (tečka je operátor spojování řetězců) $retez = "Ahoj, světe" . ', mám se dobře' . " a nevadí, že střídám oddělovače"; // Zde je v proměnné číslo (int) $cislo = 100;

// Do proměnné je možné dát pole, které obsahuje jak čísla, tak znaky či další pole $pole = array('a', 'b', 1, 2, array('první' => 'podpole', 'vytištěno')); // Nenahlásí chybu (jenom varování) a vytiskne 'Array' print($pole); // Vytiskne obsah proměnné pole print_r($pole); // Test porovnání $cislo = 100; $retez = '100'; // Toto porovnání ('==') platí díky automatické typové konverzi if ($retez == $cislo) { echo 'Jsou stejné'; } // Ale porovnání pomocí '===' neplatí, neboť nejsou stejné typy if ($retez === $cislo) { echo 'Jsou stejné'; } else { echo 'To by nešlo'; }

Výhody PHP • • • • •

PHP je fakticky standardem hostingových služeb (najdeme je všude) Je k dispozici knihovna volně dostupných projektů a kódů (např. WordPress, phpBB apod.) Rozsáhlá, stále doplňovaná dokumentace. Prakticky volná licence (je zadarmo). Poměrně snadno se učí (prý).

Nevýhody PHP • • • • • • • •

Neexistuje kompletní definice, vývoj není veden v jedné společnosti podle jednotných pravidel. Popis pouze jeho implementací. Nekonzistentní vývoj v minulosti, což trvá až do současnosti. Nekonzistentní pojmenování některých funkcí (opět dáno vývojem na různých místech. Není stanoveno jednotné pořadí parametrů. Ve standardní distribuci chybí ladící (debugovací) nástroj. Knihovna používá jen málokdy výjimky. Špatná podpora Unicode (v PHP 6 má být problém s Unicode vyřešen).

- 68 -



Tvorba WWW stránek

JavaScript Zmínili jsme zde ještě JavaScript. Je to objektově orientovaný programovací jazyk. Nejčastěji pracuje ve formě interpretovaného programovacího jazyka. Využívá se při tvorbě WWW stránek. Jeho pomocí jsou ovládány interaktivní prvky na webových stránkách (typicky GUI – Graphical User Interface neboli grafické uživatelské rozhraní, jde o různé vstupní grafické prvky jako tlačítka, menu, ikony, aktivní obrázky, formuláře, posouvací lišty apod.). Původně vznikl ve společnosti Netscape, později na něm spolupracoval Sun Microsystems, který jej využil jako doplněk k HTML a Javě. Spouští se obvykle na straně klienta. JavaScript nemůže pracovat se soubory (bezpečnostní opatření). Příklad kódu začlenění kódu do webové stránky: ... <script language="JavaScript" type="text/javascript"> .. javascript tělo skriptu .. ... ..tělo dokumentu.. <script language="JavaScript" type="text/javascript"> .. javascript tělo skriptu.. ..tělo dokumentu..

ASP ASP je zkratka názvu produktu Microsoft Active Server Pages. Podobně jako PHP jde o skriptovací prostředí pro webové servery z dílny Microsoftu. ASP lze využít pro tvorbu a provozování dynamických, interaktivních webových aplikací. Při využití ASP je možno kombinovat HTML stránky, skripty, a COM komponenty a vytvářet tak interaktivní webové stránky nebo výkonné webové aplikace, které se snadno vyvíjejí i upravují. Programovací jazyk ASP je svými možnostmi velmi podobný jazyku PHP. Umožňuje pracovat s databází, ukládat data, dynamicky generovat webové stránky. Podmínkou provozu je mít nainstalovaný webový server Microsoft IIS. Jak již bylo řečeno, ASP je vyvíjeno Microsoftem jako komerční aplikace. V případě ASP je nutností IIS server podporující ASP, který je rovněž placená aplikace. PHP je vyvíjen jako opensource. Odtud pramení značná popularita. Webový server Apache pro PHP je také zadarmo. Populární řešení pro řadu provozovatelů webových stránek je hostování zadarmo. Existují společnosti, které nabídnou možnost umístit „zdarma“ na - 69 -



Tvorba WWW stránek

jejich sever webové stránky, Slovo zdarma je v uvozovkách proto, že skutečnou cenou za hosting je vkládání různých reklam do takto hostovaných stránek. Takovéto systémy podporují obvykle PHP a Apache, protože ty jsou také zdarma. Naopak veliký problém je nalézt webhosting zdarma pro ASP stránky. Nabízí se ASP web a ASP2 (je mnohem těžší než sehnat ho pro PHP). Webhosting pro ASP systém je nejčastěji placený.

ASP.NET V současnosti se také často setkáváme s technologií ASP.NET. Její název je odvozen od starší technologie ASP. Ovšem obě technologie jsou velmi odlišné. ASP.NET je založen na CLR (Common Language Runtime) a je sdílen všemi aplikacemi postavenými na .NET Frameworku. Projekty lze programovat v jakémkoliv jazyce podporujícím CLR Common Language Runtime, např. Visual Basic.NET, JScript.NET, C#, Managed C++, ale i mutace Perlu, Pythonu a další. Aplikace ASP.NET jsou rychlejší, (jsou předkompilovány 4 do DLL souborů), navíc se při kompilaci dá zachytit řada chyb, které z chytí kontrola kompilátoru. V ASP.NET jsou předpřipraveny šablony pro uživatelsky definované prvky, řada ovládacích prvků a knihoven tříd zrychluje vývoj aplikací. Technologie dovoluje cachování stránky (nebo její části), což významně zvyšuje výkon serveru. Provoz je možný na různých systémech i webových serverech, např. IIS (Windows), Apache (Windows, Linux open source s implementací .NET Monem). Počínaje verzí 2 generuje ASP.NET validní HTML 4.0 / XHTML 1.0 / XHTML 1.1 kód a JavaScript.

MySQL Je další technologií využívanou pro tvorbu webových stránek. Je to databázový systém, byl vytvořen švédskou firmou MySQL AB, nyní má práva Sun Microsystems, který byl koupen společností Oracle Corporation. Tento databázový systém má dvojí licencování: • •

Bezplatná licence GPL. Komerční placená licence.

MySQL je multiplatformní databáze. Komunikuje se s ní pomocí jazyka SQL. Jak je u SQL databází běžné, i v tomto případě jde o dialekt jazyka, který má určitá rozšíření.

4

Kompilovaný kód běží rychleji než interpretovaný.

- 70 -



Tvorba WWW stránek

MySQL lze instalovat na Linux, MS Windows i jiné OS. Její implementace je snadná, databáze je výkonná. Protože jde o volně šiřitelný software, není překvapením její časté použití. Velmi oblíbená kombinace je Linux + MySQL + PHP + Apache. Tuto kombinaci nalezneme u převážné části webových serverů jako jejich základní softwarové vybavení. MySQL MySQL obsahovalo řadu zjednodušení: • • • • •

Byly implementovány jen jednoduché způsoby zálohování. Nepodporovalo pohledy. Nepodporovalo triggery. Nepodporovalo uložené procedury. V posledních letech jsou doplňovány.

Skriptování na straně klienta Jde o programy, které jsou spouštěny pomocí webového prohlížeče v počítači klienta. Tato část programování je důležitou součástí DHTML, což umožňuje skriptování stránek a tím měnit obsah v závislosti na uživatelských vstupech. Využívají se k tomu JavaScript a VBScript (Visual Basic). Skriptování na straně serveru Uživatelské požadavky jsou vykonávány na webovém serveru, kde se generují dynamické webové stránky. Běžně se tento postup používá pro tvorbu interaktivních webů vyžadujících spolupráci s databázemi. Tato technologie poskytuje více možností, je ale technicky náročnější. Používají se skriptovací jazyky PHP, Java, ASP (ASP.NET), Perl, Python, ColdFusion, Ruby.

6.2. Web 2.0 Popisuje se tak etapa vývoje webu od 2004 po současí, proces stále pokračuje. Definice z Wikipedie Termín Web 2.0 označuje to, co někteří lidé považují za další fázi vývoje webu, včetně jeho architektury a aplikací. Tato další fáze rozvoje webu se vyznačuje následujícími rysy: • •

Změnou hypertextových stránek z izolovaných úložišť informací na zdroje obsahující informace i funkcionalitu – stávají se tak platformou poskytující webové aplikace koncovému uživateli. Sociální fenomén – tvorba a distribuce webového obsahu je dostupná komukoliv, otevřená komunikace, decentralizace autorit, sdílení a znovuvyužití.

- 71 -


Předmět Aplikovaná informatika •

Tvorba WWW stránek

Více organizovaný a setříděný obsah s propracovanější hyperlinkovou strukturou.

WEB 2.0 Tato definice se dá snadno přiblížit. Podstatou Web 2.0 je sdílení a společná tvorba obsahu. Už ne jen sám autor, ale celá komunita tvoří obsah webu. Typickým příkladem jsou sociální sítě, YouTube, různé blogy apod. Uživatel už není pasivní konzument, ale má možnost se sám podílet na tvorbě obsahu. Za obsah zodpovídají příslušní autoři/uživatelé. (tzv. decentralizace autorit). Dochází ke sdílení informací, je možnost jejich opětovného použití, rychlost šíření informace je větší, protože se nečeká na majitele webových stránek, až informaci vloží, to dělají všichni z komunity. Web 2.0 nemá žádnou přesnou definici. Poprvé tento výraz použil Tim O´Reilly a zástupci Medialive International v názvu konference pořádané v roce 2004. Web 2.0 se vyvíjel postupně, nešlo o žádnou prudkou změnu ve fungování stávajících webových stránek, šlo o neustálý vývoj tak, jak se zlepšovaly technologie Řada stránek dnes označovaných jako web 2.0, vznikla již před uvedením tohoto pojmu ve známost, nebo vývoj probíhal současně.

Obrázek 22 Porovnání Webu 1.0 Webu 2.0

Pokus o stručnou definici náplně by byl asi tento: • • • • • • • • •

Blogy Komunikační model many-to-many Webové služby nahrazující desktopové aplikace Wiki systémy RSS (zasílání vybraných informací) Sociální síť a tagy API + AJAX (rozhraní + nadstavby) MASH-UP Podcast

- 72 -



Tvorba WWW stránek

RSS RSS je rodina XML formátů určených pro čtení novinek na webových stránkách. Nejčastěji je najdeme na zpravodajských stránkách. Umožňuje nastavit odběr novinek, které pak dostáváme do svého prohlížeče. Například pro webový prohlížeč Firefox slouží jako čtečka RSS rozšíření Sage. Pokud některý server disponuje funkcí RSS, je to zobrazeno specifickou ikonou. Ta odkazuje na URL konkrétního zdroje. Čtečka zobrazuje zveřejněné články a také pravidelně kontroluje výskyt nových zpráv na příslušné adrese.

AJAX Asynchronous JavaScript and XML. Jde o technologii interaktivních webových aplikací. Její hlavní výhodou je možnost změnit obsah stránky bez nutnosti jejího znovunačtení. Tyto technologie pracují jen na posledních verzích prohlížečů. AJAX zahrnuje obvykle tyto technologie: • • •

HTML (nebo XHTML) a CSS (základní kód). DOM a JavaScript (zobrazování a dynamika stránek). XMLHttpRequest (asynchronní výměnu dat s webovým serverem)

Ajax není jedna určitá technologie. Tento pojem označuje současné použití několika technologií dohromady pro vytvoření webových stránek. MASH-UP Pod tímto názvem rozumíme webovou stránku nebo aplikaci, která kombinuje funkcionalitu nebo data ze dvou či více zdrojů a vytváří tak novou službu. Technologie vychází ze skutečnosti, že většina aplikačních API rozhraní většiny webových stránek je možno volně využít. Kombinací těchto rozhraní vznikají mashupy, které potřebují jen minimum programování, protože v maximální míře využívají hotové API. Podcast Je to metoda šíření zvukových nebo video záznamů, které jsou umístěny na internet. Odkazuje se z webových stránek ale hlavně z uzpůsobených RSS kanálů. Odtud jsou soubory stahovány specializovaným programem zvaným „podcatcher“. Předností podcastingu je snadnost poskytování obsahu a široká nabídka zdrojů. Takováto metoda šíření informací přímo konkuruje rádiu. Soubory jsou většinou ve formátu MP3.

6.3. Web 3.0 je to přímý následovník Webu 2.0 Měl by obsahovat • •

Sdílení aplikací Mikroformáty

- 73 -


Předmět Aplikovaná informatika • • •

Tvorba WWW stránek

Sémantický web Interakce SW 3D prostředí webu

Zatímco definice toho, co je to web 2.0, je velmi volná a ne zcela přesná, definice verze trojkové je dost nejasná a bezobsažná. Informatika jako vědní obor tyto pojmy (zatím) nezná. Vyhýbá se jim, jak jen může. Někteří autoři tvrdí, že se jedná o marketingovou značku. A tak možná přichází na řadu dojem, že se o žádnou zásadní změnu či převratnou technologii nejedená. K webu 2.0 si mnozí z nás přiřadili jako synonymum kulaté okraje či Wikipedii a Facebook. Co si přiřadíme k pojmu WEB 3.0 mi zatím není jasné. Přesto se první náznaky objevují. Začíná se mluvit o databázové transformaci webu, o zapojení třetí dimenze do navigace a o využití idejí sémantického webu. Diskuze probíhá na akademické úrovni i v rovině komerční. Jednou ze zjednodušených definic je: Web 2.0 + sémantický web = Web 3.0.

Sémantický web Sémantický5, neboli významový web představil jako tezi Tim Berners-Lee v roce 2001 jako reakci na tehdejší rozvoj web jako změti webových stránek, která neustále roste a je stále složitější nalézt potřebné informace. Česká terminologická databáze knihovní a informační vědy (TDKIV) definuje sémantický web takto: „Koncept webu založený na obsahu, který je vytvořen a strukturován podle určitých pravidel a standardů a umožňuje tak efektivnější a snadnější vyhledávání informací. Realizace sémantického webu předpokládá implementaci standardů pro sémantickou (RDF), strukturální (XML) a syntaktickou (URI) složku architektury webových dokumentů; výsledkem aplikace uvedených standardů bude konzistentní logická struktura dat, která bude implicitně vyjadřovat význam zaznamenaných informací.“ Sémantický web by měl být rozšířením webu. V něm mají informace jasně definovaný význam a jsou uloženy podle standardizovaných pravidel. Díky tomu počítače a lidé lépe kooperují.

Obrázek 23 Schéma sémantického webu dle W3C

5

Sémantika je nauka o významu výrazů z různých strukturních úrovní jazyka

- 74 -



Tvorba WWW stránek

Technologickým základem je RDF (Resource Description Framework). Je definován jako obecný rámec pro popis, výměnu a použití metadat. Tento jednoduchý model není závislý na implementaci a používá se pro popis zdrojů. RDF není závislý na konkrétní aplikaci a poskytuje jednoduchý model pro popis zdrojů. Datový model RDF umožňuje specifikovat trojice ZDROJVLASTNOST-HODNOTA VLASTNOSTI, přičemž trojice jsou v oficiální terminologii nazvány tvrzení, v jehož rámci je zdroj subjektem, vlastnost predikátem a hodnota vlastnosti objektem. (wiki.knihovna.cz) Dochází k přiřazení sémantiky webovým zdrojům

Kontrolní otázky a náměty: 1. Co se rozumí pod pojmem Web 3.0 2. Jak se liší HTML a XHTML

- 75 -

7. eGovernment

T


K čemu slouží CSS? Jmenujte skriptovací jazyky na straně serveru. Jmenujte skriptovací jazyky na straně klienta. Co je typické pro web 2.0?


eGovernment je v poslední době často používané slovo. Tak, jak postupuje elektronizace celého světa, bylo by hloupé nevyužít tyto možnosti i v oblasti státní správy. A o to se pokoušíme i v naší republice.

7.1. eGovernment – definice a koncepce rozvoje eGovernment je série procesů vedoucí k výkonu státní správy a samosprávy a uplatňování občanských práv a povinností fyzických a právnických osob, realizovaných elektronickými prostředky. Koncepce rozvoje v České republice byla tato: • • • • •

1999 Národní informační politika (vláda ji vzala na vědomí). 1999 Státní informační politika (vláda se s ní ztotožnila). 2003 Vznik ministerstva informatiky (došlo k přehodnocení plánů). 2004 Státní informační a komunikační politika (e-Česko 2006). Rozpracování záměrů eEurope 2005.

Cíle Cílů byly tyto: • •

• •

V oblast veřejné správy vybavit vedoucí a odborníky čipovými kartami, dovolujícími kontrolovaný přístup do jednotlivých systémů Zavedení jednotného bezvýznamového národního identifikátoru, jde o náhradu dosud používaného rodného čísla používaného k identifikaci osob. Z rodného čísla lze vyčíst některé údaje (datum narození a pohlaví), tomu má identifikátor zabránit, protože tento identifikátor je náhodně generované číslo, které se ke konkrétní osobě přiřadí až v registru osob. Připojení všech vzdělávacích institucí a knihoven k internetu. Nevyžadovat listinné dokumenty od občana, pokud si je úřady mohou předat elektronicky.



eGovernement

Pravidla K tomu bylo potřeba stanovit pravidla pro výměnu dat mezi orgány veřejné správy, definovat postavení základních registrů veřejné správy a zavést elektronická tržiště pro nákupy nad 100 000 Kč pro celou veřejnou správu. Problémy V současnosti přetrvávají některé problémy. Jde o problémy se sdílením dat mezi jednotlivými registry. Typickou ukázkou nezvládnuté změny byl registr vozidel, který stále ještě (srpen 2013) není plně provozuschopný na požadovaném výkonu. Stále není zaveden jediný bezvýznamový identifikátor osoby, což dává větší šanci na zneužití osobních údajů. Stále ještě jsou na některých místech vyžadovány listinné dokumenty – není absolutní rovnoprávnost listinných dokumentů s elektronickými

Životní situace

Obrázek 24 Životní situace a místa, kde je třeba vyřídit úřední náležitosti

Na obrázku jsou znázorněny životní situace a místa, kam je třeba doběhnout, abychom je vyřešili. Každý úřad je jinde a to běhání jsme už všichni zažili. To by se mělo brzy změnit. Pomůže k tomu elektronizace a jedno kontaktní místo, kde vše vyřídíme. Místo je nazvané One Stop Shop:

- 77 -



eGovernement

ONE STOP SHOP

Obrázek 25 Řešení životních situací s pomocí One stop Shopu

7.2. Elektronizace veřejné správy Symbolem elektronizace veřejné správy se stal panáček eGON. eGON má na sobě vyznačené:

Srdce • Zákon o eGovernmentu • Zákon o elektronických úkonech a autorizované konverzi č.300/2008 Sb.

Mozek

Obrázek 26 Egon

• Základní registry veřejné správy – bezpečné a aktuální databáze dat o občanech a státních i nestátních subjektech.

Oběhová soustava •

KIVS – Komunikační infrastruktura veřejné správy, zajišťující bezpečný přenos dat.

Prsty •

Soustava snadno dostupných kontaktních míst (Czech POINT).

- 78 -



eGovernement

eGA čili zákon o eGovernmentu obsahuje tyto právní předpisy: • • •

Zákon o elektronických úkonech a autorizované konverzi dokumentů. Zákon č. 300/2008 Sb. Ve sbírce zákonů dne 19.8.2008. Zákon o eGovernmentu (eGovernment Act). Platí od 1. července 2009.

Pro elektronickou komunikaci byly zavedeny datové schránky, podrobněji o nich pojednám dále. Také byla zavedena autorizovaná konverze dokumentů, to je takové zabezpečení, aby bylo dohledatelné, kdo dokument vytvořil a aby byla jistota, že nejde o podvrh.

Základní registry veřejné správy Nejdůležitějším krokem je vybudovat základní registry veřejné správy. Pro vytvoření centrálních registrů veřejné správy je třeba vyřešit dosavadních potíže s nejednotností, multiplicitou a neaktuálností klíčových databází. Přestože jde o konstatování z předminulého roku, žádný významný posun se nekoná. Některé registry (např. vozidel) byly uvedeny do provozu, jejich funkčnost a spolehlivost a zejména rychlost neodpovídá očekáváním. Základem systému jsou registry, na figurce symbolizují eGONův mozek Zásadním prvkem je tzv. referenční údaj. Jde o údaj, který bude přebírán ze systému základních registrů. V příslušných agendách se bude využívat jako údaj zaručený, platný a aktuální, bez nutnosti jeho ověření. Co bude v registrech, bude považováno za platné. Registr obyvatel – ROB Obsahuje všechny základní údaje o občanech a cizincích s povolením k pobytu. Nalezneme zde jméno a příjmení, datum a místo narození a úmrtí a státní občanství. Registr práv a povinností – RPP Obsahuje referenční údaje o působnosti orgánů veřejné moci. Pro přístup k jednotlivým údajům musí mít každý ověřené oprávnění. V registru se zaznamenávají veškeré informace o změnách provedených v těchto údajích… Všechny přístupy a změny jsou zpětně dohledatelné. Registr garantuje bezpečnou správu dat občanů a subjektů vedených v jednotlivých registrech. Registr osob – ROS Obsahuje údaje o právnických osobách, podnikajících fyzických osobách, orgánech veřejné moci i o nekomerčních subjektech, jako jsou občanská sdružení a církve. Registr územní identifikace, adres a nemovitostí – RUIAN Tento registr spravuje údaje o základních územních a správních prvcích. Je to patrné z jeho názvu.

- 79 -



eGovernement

Všechny čtyři základní registry mají fungovat v rámci Informačního systému základních registrů, tzv. ISZR, jehož správu bude mít na starosti nově vzniklý státní úřad (Správa základních registrů). Velmi důležitým prvkem systému bude převodník identifikátorů fyzických osob – tzv. ORG. Dohled nad ním bude mít Úřad pro ochranu osobních údajů. ORG jako jediný dokáže přepočítávat agendové identifikátory z jednoho registru pro druhý. To bude znamenat, že nebude možné díky znalosti rodného čísla získat o kterémkoli obyvateli informace z každého informačního systému veřejné správy (jako to lze nyní). Zabezpečení registru je srovnatelné s bankou. Tato potřeba vystupuje zvlášť nyní, kdy se množí krádeže identity osob a podvodníci na tyto zcizené osobní údaje uzavírají půjčky bez vědomí majitele.

KIVS – Komunikační Infrastruktura Veřejné Správy Pro spolehlivý chod celé infrastruktury je třeba sjednotit datové linky subjektů veřejné správy do jedné datové sítě. Primárním cílem je vytvoření jednotné datové sítě, která poskytne bezpečné připojení a vysoký standard nabízených služeb. Druhým cílem je odstranění monopolu poskytovatelů datových služeb. KIVSu propojuje orgány veřejné správy s registry nebo Czech POINTy a zabezpečuje jednotlivé procesy komunikace mezi zúčastněnými subjekty. Zároveň dochází k integraci digitální mapy veřejné správy.

Obrázek 27 Digitální mapy veřejné správy

V současnosti jsou tři operátoři datových služeb. • • •

Telefonica O2 GTS Novera T-Systems + ČD Telematika

- 80 -



eGovernement

7.3. Czech POINT Zkratka z Český Podací Ověřovací a Informační Národní Terminál, je to kontaktní místo veřejné správy. Cílem bylo soustředit různá podání na jedno místo a odbourat složité obíhání úřadů. Pro zajištění co nejlepší dostupnosti Czech POINTů, bylo rozhodnuto umístit je na obecní a městské úřady, pobočky České pošty, pobočky Hospodářské komory ČR, české zastupitelské úřady v zahraniční. Dále je mají k dispozici vybraní notáři a přístupné jsou i prostřednictvím e-shopu na www.czechpoint.cz. Na kontaktním místě můžeme získat • • • • • •

Výpis z katastru nemovitostí. Výpis z obchodního rejstříku. Výpis z živnostenského rejstříku. Výpis z rejstříku trestů. Výpis z bodového hodnocení řidiče. Výpis ze seznamu kvalifikovaných dodavatelů (SKD).

Dále můžeme vyřídit • • • •

Podání dle živnostenského zákona (§ 72). Podání do registru autovraků ISOH. Konverzi dokumentů na žádost z listinné do elektronické formy a naopak. Podání žádosti o zřízení datové schránky.

Klaudie – nový symbol eGovernmentu Klaudie do českého eGovernmentu přináší cloud computing. Tedy umístění dat do cloudového úložiště, kdy uživatel nemusí kupovat a spravovat hardware. Původně slibná myšlenka je dnes revidována, protože v cloudu nejsou data pod kontrolou, což u citlivých dat (osobní data obyvatel) představuje veliké riziko. „Realizace i následný provoz všech projektů musí být ekonomicky uskutečnitelné. Nemůžeme si dovolit drahé a zbytečné hračky. Proto musí být smyslem projektů účelnost a užitečnost“ Obrázek 28 Klaudie Tehdejší ministr vnitra Radek John

7.4. Datové schránky Datová schránka a ISDS (informační systém datových schránek). Datová schránka je elektronické úložiště, do kterého jsou doručovány dokumenty. Je to plnohodnotná náhrada zasílání listinných dokumentů poštou.

- 81 -



eGovernement

Orgány veřejné moci do nich zasílají dokumenty pro subjekty a podobně jednotlivé subjekty do nich zasílají dokumenty pro orgány veřejné moci. Dostupnost datových schránek je 24/7, tedy nepřetržitě. Velikost datové schránky není omezena, omezena je velikost jedné zprávy. Přístupové údaje do datových schránek jsou oprávněným osobám dodávány poštou do vlastních rukou.

Kdo má datové schránky? Povinně • • • •

Orgány veřejné moci. Právnické osoby. Právnickým osobám je datová schránka zřízena automaticky ze zákona. Advokáti, daňoví poradci, insolvenční správci, notáři a exekutoři (výjimka z dobrovolnosti u fyzických osob). Od roku 2014 i živnostníci, kteří mají zaměstnance.

Dobrovolně • • •

Fyzické osoby. Fyzické osoby mohou používat oba typy komunikace, jak elektronickou tak i listinnou. Podnikající fyzické osoby (od 2014 – viz výše).

ISDS je zřízen a provozován na základě Zákona č. 300/2008 Sb. O elektronických úkonech a autorizované konverzi dokumentů (ve znění pozdějších předpisů). Informační systém datových schránek byl spuštěn dne 1. 11. 2009. Správcem systému je Ministerstvo vnitra ČR, provozovatel je Česká pošta, s.p.

Bezpečnost datových schránek Bezpečnost ISDS je velmi důležitá, protože jimi prochází mnoho důvěrných dokumentů s citlivými údaji. Proto je ISDS pod přísnou kontrolou a jako Informační systém veřejné správy ve smyslu zákona 365/2000 Sb. je povinen se podrobovat pravidelnému bezpečnostnímu auditu. Zajištění auditu je zodpovědností provozovatele. Bezpečnostní standardy ISDS odpovídají ISO/IEC řady 27001:2006 – Systémy řízení bezpečnosti informací ISMS.

Datová zpráva Datová zpráva je elektronický dokument od orgánů veřejné moci nebo vytvořený dokument, určený k elektronickému poslání do datové schránky orgánů veřejné moci. Dokumenty lze přenášet prostředky pro elektronickou komunikaci a uchovávat na záznamových médiích, používaných při zpracování a přenosu dat elektronickou formou (viz zákon č. 227/2000 Sb.).

- 82 -



eGovernement

Zákon 300/2008 Sb. a související právní předpisy umožňují, a v některých případech dokonce přímo ukládají, aby tyto datové zprávy byly elektronicky podepsány a bylo k nim připojeno časové razítko. Podívejme se nyní blíže na datovou zprávu. Skládá se z obálky a obsahu zprávy. Obálka Obálka je soubor formátu XML. V Informačním systému datových schránek jsou vedeny informace dle § 14 zákona 300/2008 Sb. Podmnožina těchto informací vztahující se k vytvářené datové zprávě a další informace jsou obsaženy v obálce datové zprávy. Přílohy Vedle obálky obsahuje zpráva jednu či více příloh. To jsou ony zasílané dokumenty. Uživatel do zprávy vkládá písemnosti – dokumenty – v povolených formátech. Celková velikost zprávy maximálně 10 MB, Přípustné formáty datové zprávy: • • • • • • • •

PDF (Portable Document Format) PDF/A (Portable Document Format for the Long-term Archiving) XML (Extensible Markup Language Document) FO/ZFO (dokument Software 602 XML Filler) HTML/HTM (Hypertext Markup Language Document) ODT (Open Document Text) ODS (Open Document Spreadsheet) ODP (Open Document Presentation)

Co datová schránka není Je třeba si uvědomit, že datová schránka není e-mailová schránka a v žádném případě ji nenahrazuje. Když se systém zaváděl, dokonce se tvrdilo, že „Datová schránka není nic, co znáte, nic, o čem by vás mohlo napadnout, že to je.“ Informace pro uživatele jsou uloženy na: www.mojedatovaschranka.cz www.datoveschranky.info www.mvcr.cz/datove-schranky.aspx www.czechpoint.cz/web/index.php?q=node/389

Kontrolní otázky a náměty: 1. Kdo datové schránky mít musí a kdo je má dobrovolně? 2. Co je bezvýznamný identifikátor?

- 83 -



Bezpečná komunikace

8. Bezpečná komunikace

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. Co je to eGovernment? 2. Co je srdcem panáčka eGON? 3. Co je to datová schránka? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory.

Jak bylo řečeno, v případě datových schránek je třeba zajistit bezpečnou komunikaci a také mít jistotu, že dokument zaslala skutečně oprávněná osoba. K tomu slouží Elektronický podpis (Kvalifikovaný certifikát občanů), který je elektronickou variantou vlastnoručního podpisu. Jeho použití upravuje zákon č. 227/2000 Sb. o elektronickém podpisu, ve znění pozdějších předpisů s účinnosti 18. 3. 2002.

8.1. Certifikační autorita V systému elektronického podpisu hraje významnou roli akreditovaný poskytovatel certifikačních služeb. V systému vystupuje jako třetí subjekt. Prostřednictvím jím vydaného certifikátu svazuje identifikaci subjektu s jeho šifrovacími klíči a tím i s jeho elektronickým podpisem. Tento systém pracuje na principu přenosu důvěry – věříme certifikační autoritě, že pravdivě potvrzuje pravost digitálního podpisu. Certifikáty obsahují: • • •

data pro ověření elektronického podpisu, identifikaci vlastníka těchto dat, identifikaci vydavatele certifikátu.

Platnost elektronického podpisu je svázána s platností certifikátu, a ta je určena s přesností na sekundy. Funkci certifikační autority mohou v ČR zastávat tyto tři subjekty: • • •

První certifikační autorita, a.s. identifikační číslo 26 43 93 95 Česká pošta, s. p. identifikační číslo 47 11 49 83 eIdentity, a.s. identifikační číslo 27 11 24 89

Kvalifikovaná certifikační autorita je rámci České republiky definována Zákonem o elektronickém podpisu (zákon č. 227/2000 Sb.).

- 84 -




Seznam akreditovaných certifikačních autorit, které mohou vydávat kvalifikované certifikáty, zveřejňuje Ministerstvo vnitra České republiky Certifikační autorita je subjekt, který vydává digitální certifikáty (elektronicky podepsané veřejné šifrovací klíče). Usnadňuje to využívání PKI (Public Key Infrastructure). Svojí autoritou potvrzuje pravdivost údajů, které jsou ve volně dostupném veřejném klíči uvedeny. Na základě principu přenosu důvěry tak můžeme důvěřovat údajům uvedeným v digitálním certifikátu za předpokladu, že důvěřujeme samotné certifikační autoritě.

8.2. Digitální certifikáty Certifikační autorita vydává digitální certifikáty, které obsahují identifikační údaje svého majitele, za jejichž správnost se certifikační autorita zaručila. Když certifikační autorita podepíše svůj vlastní klíč, jedná se o certifikát podepsaný sám sebou (anglicky self-signed certificate). • • • •

Autentizace a registrace ostatních CA a uživatelů. Uložení a distribuce identifikačních informací. Certifikace a certifikačně správní funkce. Notářské funkce.

Kvalifikovaný certifikát je ze zákona akceptován stejně jako občanský průkaz. Možnost jeho využití je omezena na vyjmenované případy: • • • •

Komunikace elektronickou cestou se státní správou pomocí emailu. Pro ověřování elektronických podpisů. Pro bezpečné ověřování elektronických podpisů. Zajištění neodmítnutelnosti odpovědnosti.

Tvorba certifikátu Tvorba certifikátu začíná generováním klíčů. Každý žadatel si pomocí dostupného SW vygeneruje dvojici klíčů pro asymetrickou šifru. Připraví identifikační data a žádost o certifikát. Žadatel shromáždí osobní identifikační materiály nutné pro vydání certifikátu a vyplní formulář. Tuto žádost předá certifikační autoritě na kontaktním místě. Kontaktní místo CA se jmenuje registrační autorita. Certifikační autorita ověří, že může certifikát vydat. Je provedena kontrola konzistence a jedinečnosti klíčů. CA vytvoří dokument a podepíše ho svým privátním klíčem. Podle dohody je certifikát předán, zaslán nebo zveřejněn. Nezveřejnění certifikátu poskytuje jen minimální ochranu.

- 85 -




Žádost o certifikát Vydání certifikátu Platnost certifikátu

Vypršení platnosti

Zrušení platnosti

Obrázek 29 Životní cyklus certifikátu

Proces získání certifikátu

93 Budiš P. :elektronická komunikace a elektronický podpis, PULS.BIVŠ.CZ Č.4/2010

Obrázek 30 Proces získání certifikátu

Elektronický podpis Je identifikace a autentizace fyzických osob v prostředí internetu. Využívá kryptografických metod, zejména asymetrickou kryptografii a jak bylo řečeno, nahrazuje podpis při elektronickém podání, v oblasti správy daní a v obecných správních řízeních. Zaručený elektronický podpis je jednoznačně spojen s podepisující osobou. Umožňuje zaručenou identifikaci podepisující osoby ve vztahu k datové zprávě. Je vytvořen a připojen k datové zprávě pomocí prostředků, které podepisující osoba může udržet pod svou výhradní kontrolou. K datové zprávě (ke které se vztahuje) je připojen takovým způsobem, který jednoznačně umožní zjistit jakoukoliv následnou změnu dat.

- 86 -




Časová razítka V řadě případů je důležitý i čas podpisu. K tomu slouží tzv. časové razítko, které ověřuje okamžiku podpisu. Nese stejné bezpečnostní vlastnosti jako kvalifikovaný certifikát. Klíčovým faktorem je přesný a garantovaný čas, který je vkládán do časového razítka. Časová razítka jsou řešením pro dlouhodobou archivaci podepsaných elektronických dokumentů

Kontrolní otázky a náměty: 3. Co je certifikační autorita a jaké má úkoly 4. Popište životní cyklus certifikátu

- 87 -



Kryptografie neboli šifrování

9. Kryptografie neboli šifrování

T


Co je to certifikační autorita? Vyjmenujte alespoň jednu. Co je to zaručený elektronický podpis? Co je to časové razítko? Co je to elektronická značka?


V předchozí části jsme probrali datové schránky a digitální podpis. Veškerá komunikace, přenášející důvěrné dokumenty, musí být pro nezúčastněné nečitelná. K tomu se používá kryptografie. Slovo pochází z řečtiny a znamená skryté psaní (kryptós je skrytý, gráphein je psát). Kryptografie se zabývá způsoby a postupy utajování smyslu zpráv. K tomu se zpráva upraví do podoby, kdy není běžně čitelná a k jejímu přečtení musí mít adresát speciální znalost. Kryptologie je věda spojená se šifrováním a šiframi. Zahrnuje kryptografii a kryptoanalýzu. Kryptoanalýza je luštění zašifrovaných zpráv.

9.1. Šifrovaná zpráva První doložená informace o použití šifrované zprávy pochází z roku 480 př. n.l. a byla použita v bitvě u Salamíny (období Řecko-Perských válek). Šifrovaný kanál

Odesílatel

Šifrování

Zašifrovaná zpráva

Přenos

Příjemce

Dešifrování

Obrázek 31 Šifrovaný kanál

- 88 -





Šifra Šifra nebo šifrování = kryptografický algoritmus, který převádí normálně čitelnou zprávu (jakýkoli text) do nečitelné podoby (zašifrovaný text nebo šifrový text). K šifrování se používá klíč (nebo klíče). Tvar a hodnota klíče je utajená informace. Klíč (klíče) slouží k dešifrování šifrového textu.

Symetrická šifra Nazývaná též konvenční. Symetrická šifra používá pro šifrování i dešifrování stejný klíč. Musí ho mít odesilatel i příjemce. Klíče je potřeba uchovat v tajnosti. Problém je, jak tajně dopravit klíč k protistraně. Pokud posíláme utajené informace většímu počtu příjemců, je z bezpečnostního hlediska nutné mít pro každého příjemce jiný klíč. Výhoda symetrického šifrování je nízká výpočetní náročnost a rychlost dešifrování – je až 100 000 × rychlejší než asymetrická. Nevýhoda je ve sdílení stejného tajného klíče, odesílatel a příjemce se musí předem domluvit na tajném klíči a doručit klíč protistraně. Klíč

Odesilatel

Šifrování


Klíč

Příjemce

Dešifrování

Obrázek 32 Symetrická šifra

Šifry rozeznáváme proudové a blokové. Proudové šifry zpracovávají otevřený text po jednotlivých bitech. Blokové šifry rozdělí otevřený text na bloky stejné velikosti a poslední blok doplní na tutéž velikost. U většiny šifer se používá blok o 64 bitech, AES používá 128 bitů. Symetrická šifra se nejčastěji používá v kombinaci s asymetrickými. Otevřený text se zašifruje symetrickou šifrou s náhodně vygenerovaným symetrickým klíčem. Tento symetrický klíč se zašifruje veřejným klíčem asymetrické šifry a pošle se příjemci. Dešifrovat klíč může pouze majitel tajného klíče dané asymetrické šifry. Ten si rozšifruje nejprve klíč a pak celou zprávu.

Asymetrická šifra Asymetrická šifra používá pro šifrování a dešifrování dva různé klíče. Jeden je veřejný a druhý soukromý. Veřejný není tajný, soukromý je nutno uchovat v tajnosti.

- 89 -




Zpráva pro příjemce se šifruje veřejným klíčem příjemce. Jak bylo řečeno, veřejný klíč není tajný a může ho mít kdokoli. Dešifrování zpráv pak provádí příjemce svým soukromým klíčem. Veřejný klíč

Odesilatel

Šifrování


Soukromý klíč

Příjemce

Dešifrování 67

Obrázek 33 Asymetrická šifra

Šifrovací a dešifrovací klíč jsou spolu matematicky svázány. Nesmí být možno z veřejného klíče spočítat soukromý. Zpráva zašifrovaná veřejným klíčem se tímto klíčem nedá rozšifrovat.

P

Asymetrická kryptografie je založena na tzv. jednocestných funkcích.

Příklad: 2048 × 2048 = 4 194 304 4 194 304 = a × b

 a=??? b=???

Asymetrická šifra RSA RSA je postavena na předpokladu, že rozložit velké číslo na součin prvočísel (faktorizace) je velmi obtížná úloha. Z čísla n = p×q nelze v přiměřeném čase zjistit jednotlivé činitele p a q. Není znám žádný algoritmus faktorizace. Naproti tomu násobení dvou velkých čísel je elementární úloha. Tvorba klíčového páru probíhá tak, že se zvolí se dvě různá velká náhodná prvočísla p a q. Spočítá jejich součin n = p × q Spočítá se Eulerova funkce φ(n) = (p - 1)(q - 1) Zvolí celé číslo e menší než φ(n), které je s φ(n) nesoudělné. Nalezne číslo d tak, aby platilo d × e ≡ 1 (mod φ(n)). Jestli e je prvočíslo tak d = (1 + r × φ(n))/e, kde r = [(e - 1) ×φ(n)^(e - 2)]

- 90 -




Modulo (mod) Zbytek po dělení nebo také modulo.

P

Početní operace související s operací celočíselného dělení.

Příklad: Například 7 / 3 = 2 se zbytkem 1. Tudíž 7 modulo 3 = 1, zkráceně 7 mod 3 = 1. Je-li zbytek po dělení a/n = 0, říkáme, že a je dělitelné n.

Tvorba klíčového páru Veřejným klíčem je dvojice (n, e) n se označuje jako modul, e jako šifrovací či veřejný exponent. Soukromým klíčem je dvojice (n, d), kde d se označuje jako dešifrovací či soukromý exponent.

P

(V praxi se klíče uchovávají v mírně upravené formě, která umožňuje rychlejší zpracování.)

Příklad: p = 61; q = 53 (dvě náhodná prvočísla, soukromá) n = p × q = 3233 (modul, veřejný) e = 17 (veřejný, šifrovací exponent - číslo menší a nesoudělné s φ(n)=60 × 52=3120) d = 2753 (soukromý, dešifrovací exponent – tak aby de ≡ 1 (mod φ(n))) Pro zašifrování zprávy 123 probíhá výpočet: šifruj

(123) = 12317 mod 3233 = 855

Pro dešifrování pak: dešifruj

(855) = 8552753 mod 3233 = 123

Digitální podpis Principem je „opačné“ použití šifry. Odesilatel chce poslat příjemci podepsanou zprávu. Připojí k ní číslo získané „dešifrováním“ hashe své zprávy pomocí svého soukromého klíče. Příjemce poté zpětně „zašifruje“ tento podpis pomocí odesilatelova veřejného klíče. Výsledek se porovná s hashem zprávy. Pokud zpráva nebyla změněna, vyjde stejná hodnota. Algoritmus je z hlediska šifrování i dešifrování symetrický (lze zaměnit e a d).

- 91 -



Kryptografie neboli šifrování Soukromý klíč

Autorizovaná zpráva

Zpráva

Přenos dat

Veřejný klíč

Zpráva

Autorizovaná zpráva 76

Obrázek 34 Podepsaná nešifrovaná zpráva

Jelikož jediný, kdo zná tajný klíč odesilatele je odesilatel sám, je tím zaručeno, že podpis připojil (zašifroval) odesilatel. Autorizovaná zpráva

Zpráva

Veřejný klíč adresáta

Soukromý klíč odesílatele

Autorizovaná šifrovaná zpráva

Přenos dat Veřejný klíč odesílatel e

Zpráva

Soukromý klíč adresáta

Autorizovaná zpráva

Autorizovaná šifrovaná zpráva 77

Obrázek 35 Podepsaná šifrovaná zpráva

9.2. Hashovací funkce Hashovací funkce je matematická funkce (resp. algoritmus) pro převod vstupních dat do (relativně) malého čísla. Funkce převádí vstupní posloupnost bitů (či bytů) na posloupnost pevné délky n bitů. Výstup hashovací funkce se označuje jako výtah, miniatura, otisk, fingerprint či hash (česky též někdy jako haš). Hashovací funkce pro různě dlouhá vstupní data vytvoří stejně dlouhý výstup (otisk). Funkce je konstruována tak, že malá změna vstupních dat způsobí velkou změnu na výstupu (tj. výsledný otisk se od původního zásadně a na první pohled liší). Z hashe je prakticky nemožné rekonstruovat původní text zprávy. Pomocí hashe lze v praxi identifikovat právě jednu zprávu (ověřit její správnost). Je vysoce nepravděpodobné, že dvěma různým zprávám odpovídá stejný hash (ale není to nemožné). Hashování testuje vstupní data na shodu (rovnost). Nezachovává podobnost dat ani uspořádání.

- 92 -




SHA – hashovací algoritmus SHA je rodina pěti algoritmů: SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384 a SHA-512 SHA-224, SHA-256, SHA-384 a SHA-512 se souhrnně uvádí jako SHA 2 Název SHA-1 SHA-224 SHA-256 SHA-384 SHA-512

Délka hashe 160 bitů 224 bitů 256 bitů 384 bitů 512 bitů

Bezpečná komunikace s digitálním podpisem Veřejný klíč adresáta Zpráva

Soukromý klíč odesílatele Fce HASH

Hash hodnota zprávy

Zašifrovaná zpráva (důvěrná) Digitální podpis

Přenos dat Soukromý klíč adresáta Zašifrovaná zpráva (důvěrná)

Vypočtená hash hodnota zprávy

Digitální podpis

Fce HASH

?

Zpráva 82

Původní hash hodnota zprávy Veřejný klíč odesílatele

Obrázek 36 Bezpečná komunikace s digitálním podpisem

Kontrolní otisk souboru Je to metoda detekce chyb při přenosu nebo ukládání. Jde o zachycení náhodné nebo neúmyslné chyby. Příkladem je cyklický redundantní součet (CRC). Jde o speciální hashovací funkci, která realizuje tzv. kontrolní součet.

Kontrolní otázky a náměty: 5. Co je symetrické a nesymetrické šifrování 6. Popište bezpečnou komunikaci s digitálním popisem

- 93 -



Právo a informatika

10. Právo a informatika

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. CO je to kryptologie? 2. Jaký je rozdíl mezi symetrickou a asymetrickou šifrou? 3. Co je to hashovací funkce? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

10.1. Program a uživatel Na rozdíl od věcí, které si koupíte, vám počítačové programy nebo písma nepatří. Stáváte se pouze oprávněným uživatelem. Platíte za právo programy používat, nemůžete však instalovat kopie na jiné počítače nebo software poskytovat kolegům, protože programy jsou licencovány.

Právní problémy Softwarové společnosti velmi často využívají při distribuci svých produktů původní anglo-americké „licence“, popř. jejich české, často neodborné překlady, jejichž aplikace v prostředí odlišné právní kultury může být velmi problematická (termínem „software“ zde rozumíme počítačový program a jeho dokumentaci). Počítačový program je autorským dílem chráněným autorským zákonem, pokud: • •

Za dílo se považuje též počítačový program, je-li původní v tom smyslu, že je autorovým vlastním duševním výtvorem § 65 odst. 1 autorského zákona: „Počítačový program, bez ohledu na formu jeho vyjádření, včetně přípravných koncepčních materiálů, je chráněn jako dílo literární.“

Naopak nejsou chráněny: •

„|Myšlenky a principy, na nichž je založen jakýkoli prvek počítačového programu, včetně těch, které jsou podkladem jeho propojení s jiným programem“.

Jak je počítačový software chráněn zákonem? Počítačový software je chráněn zákonem o autorském právu, mezinárodními smlouvami o autorských právech a dalšími zákony a dohodami o duševním vlastnictví. Zákon o autorském právu a další dohody o duševním vlastnictví chrání v mnoha zemích práva majitele softwaru zaručením množství zvláštních práv, - 94 -




týkajících se i reprodukce a kopírování softwaru. Kopírování softwaru bez povolení majitele je porušením zákona o autorských právech se všemi z toho vyplývajícími důsledky. Software kopírujete vždy, když: • • •

Nahrajete software do dočasné paměti počítače spuštěním programu z diskety, pevného disku, disku CD-ROM nebo jiného paměťového média; Kopírujete software na jiné paměťové médium, například na disketu nebo pevný disk; Spustíte program na počítači ze síťového serveru, na kterém je daný software umístěn nebo uložen.

Autorská práva a výkon majetkových autorských práv Osobnostní i majetková práva k počítačovému programu náleží autorovi, tzn. fyzické osobě, která počítačový program vytvořila, tj. programátorovi. Pokud jsou spoluautoři: „všem spoluautorům společně a nerozdílně“. Z výše uvedeného tedy vyplývá, že autorem počítačového programu nemůže být nikdy právnická osoba. Z tohoto důvodu také nemůže mít ani osobnostní práva k počítačovému programu. Právnická osoba samozřejmě může být vykonavatelem majetkových autorských práv. To platí v případě, že software je tzv. zaměstnaneckým dílem: Zaměstnanecké dílo je software, který „autor vytvořil ke splnění svých povinností vyplývajících z pracovněprávního či služebního vztahu k zaměstnavateli nebo z pracovního vztahu mezi družstvem a jeho členem... Počítačové programy a databáze se považují za zaměstnanecká díla i tehdy, byla-li vytvořena na objednávku; objednatel se v takovém případě považuje za zaměstnavatele: „…zaměstnavatel vykonává svým jménem a na svůj účet autorova majetková práva k dílu…“ Zaměstnavatel (resp. Objednatel) je oprávněn poskytovat licenci k software v celém rozsahu. Pro poskytnutí licence k software nelze využít úpravy licenční smlouvy v obchodním zákoníku v § 508 a násl., neboť ta se vztahuje pouze na předměty tzv. duševního vlastnictví průmyslového. Je nutné, aby došlo k platnému uzavření smlouvy jako dvojstranného (resp. vícestranného) právního úkonu. Souhlas k užití software nelze totiž udělit jiným způsobem než licenční smlouvou – viz čl. 12 odst. 1 autorského zákona. Za užití podle autorského zákona považuje i užití počítačového programu pro osobní potřebu (§ 30 odst. 1 autorského zákona). Proto např. nelze licenci udělit jednostranným projevem vůle, kterým by kupříkladu autor nabídl vlastní software neurčitému okruhu návštěvníků jeho webové stránky. Stejně tak se podle českého práva nelze jednostranným (ani jiným) projevem vůle vzdát autorských práv (srov. např. problematiku tzv. free software).

- 95 -




Je tedy nezbytné, aby jedna strana učinila nabídku (adresovaný návrh na uzavření smlouvy) a druhá strana tuto nabídku akceptovala v plné šíři s tím, že tato akceptace druhé strany musí být doručena zpět první straně. Viz ustanovení § 43c odst. 2 obč. zákoníku: „Včasné přijetí návrhu nabývá účinnosti okamžikem, kdy vyjádření souhlasu s obsahem návrhu dojde navrhovateli.“ Určitou odchylku z hlediska smluvního představuje i úprava tzv. školního díla dle § 35 odst. 3 autorského zákona, tzn. software vytvořeného „žákem nebo studentem ke splnění školních nebo studijních povinností vyplývajících z jeho právního vztahu ke škole nebo školskému či vzdělávacímu zařízení“. Neboť „škola nebo školské či vzdělávací zařízení mají za obvyklých podmínek právo na uzavření licenční smlouvy o užití školního díla“ (§ 60 odst. 1 autorského zákona), což je jistá forma kontraktační povinnosti ze strany studenta. Vznik licence nelze v žádném případě zaměňovat s přechodem vlastnického práva k hmotnému nosiči dat, na kterém je software zachycen. Vlastnické právo k hmotnému nosiči dat je neodvislé od výkonu práva software užít. Pokud je určitá osoba například vlastníkem CD-ROM, na kterém je počítačový program uložen, neznamená to samozřejmě, že je tato osoba také oprávněna počítačový program užít. Stejně tak software nainstalovaný na počítači jiné osoby může být oprávněně užíván. V písemné formě musí být licenční smlouva uzavřena pouze v případě, že je nabyvateli poskytována licence výhradní, viz. § 46 odst. 4 autorského zákona: „Smlouva vyžaduje písemnou formu, poskytuje-li se licence jako výhradní.“ „V případě výhradní licence autor nesmí poskytnout licenci třetí osobě a je povinen, není-li sjednáno jinak, se i sám zdržet výkonu práva užít dílo způsobem, ke kterému licenci udělil“ Použití výhradní licence nepřichází logicky příliš v úvahu v případě masově distribuovaného software, naopak však může být velmi praktické v případech vytváření software tzv. „na míru“. Licenční smlouvou autor (vykonavatel majetkových autorských práv) poskytuje nabyvateli „oprávnění k výkonu práva dílo užít (licenci) k jednotlivým způsobům nebo ke všem způsobům užití, v rozsahu omezeném nebo neomezeném…“ (§ 46 odst. 1 autorského zákona). V případě masově distribuovaného software je rozsah a způsob užití software zpravidla určován obchodní politikou podnikatele (poskytovatele). Speciální úprava pro počítačové programy v § 66 odst. 1 autorského zákona, který uvádí příklady způsobu užití software ze strany oprávněného uživatele, které nejsou zásahem do autorského práva. Tato úprava ve prospěch oprávněného uživatele je kogentní 6 (kromě písm. a) a v případě, že si v licenční smlouvě upraví účastníci tyto vztahy odlišně od zákonných ustanovení, je tato část smlouvy neplatná. Mezi těmito právy oprávněného uživatele vyplývajícími přímo ze zákona nalezneme mimo jiné i možnost zhotovit si „záložní rozmnoženinu počítačového programu, je-li to potřebné pro jeho užívání“. Zhotovení takovéto 6

Kogentní právní norma je taková právní norma, u níž není možné se odchýlit od její dispozice. Jejím opakem je právní norma dispozitivní.

- 96 -




rozmnoženiny počítačového programu je však nutno odlišovat od zhotovení rozmnoženiny pro osobní potřebu jiných děl. Ustanovení § 30 odst. 1 písm. a) autorského zákona se na počítačové programy nevztahuje. Ochrana autorského díla v Evropské unii je upravena odlišně od právní úpravy v USA. Autorské dílo je v EU chráněno okamžikem jeho vzniku, zatímco v USA je třeba se k ochraně autorského díla přihlásit.

10.2. Licenční smlouva s koncovým uživatelem (EULA) Téměř každý komerční software je licencován přímo či nepřímo majitelem autorských práv – výrobce softwaru – podepsáním licenční smlouvy s koncovým uživatelem (EULA). Různé produkty jsou obvykle vybaveny různými licenčními smlouvami s koncovým uživatelem (EULA).

10.3. Druhy licencí softwaru Nyní si uvedeme základní druhy licencí software.

Shareware program má časově omezenou licenci. Zpravidla to bývá 30 dní. Po uplynutí této doby obvykle přestane fungovat. Dál jej můžete používat jen po zaplacení plné verze. Pokud nezaplatíme, je naší povinností program odinstalovat.

Trial jde o zkušební verzi, jinak placeného softwaru. Mívá omezené některé funkce, mnohdy i dobu funkčnosti.

Public domain jedná se o software, u kterého se jeho tvůrci dobrovolně vzdali svých autorských práv. Takovéto programy můžete jakkoliv upravovat i volně šířit.

Demo funkčně omezená verze programu, nejčastěji se setkáváme s demoverzemi her.

GPL jde o obecně veřejnou licenci. Tento software můžete volně sdílet i upravovat.

Opensource tyto programy bývají většinou zdarma. Mají přístupné zdrojové kódy a můžete je tak upravovat - 97 -




Freeware jde o programy, které jsou zdarma. Ale pozor, někdy ne tak úplně. Některé freeware se např. nemohou používat ke komerčním účelům apod.

Plná verze zdarma nepleťte si tyto programy s freeware, tento software nelze volně šířit, jedná se o neomezené komerční programy.

Adware programy bývají zdarma, ovšem v programu se zobrazuje reklama (většinou stahována z internetu). To byl základní přehled a nyní k jednotlivým licencím podrobněji.

Adware Užívání software šířeného pod touto licencí je bezplatné. V programu se zobrazuje reklama, ze které je jeho vývoj placen. Odstranění reklamy je nemožné a ani není v souladu s licencí. Reklama bývá většinou stahována z Internetu.

Počet variant programů s touto licencí: 53 Artistic License Software šířený pod touto licencí umožňuje volné používání, modifikování i šíření za předpokladu, že budete šířit software bezplatně nebo zamezíte možnosti záměny mezi vlastní verzí a standardní verzí. Licence nevylučuje využití softwaru v komerčních projektech. Licence je schválená sdružením OSI a plně odpovídá Debian Free Software Guidelines.

Počet variant programů s touto licencí: 9 Cardware Software je možno neomezeně užívat v případě, že autorovi zašlete skutečnou pohlednici. Autor si tak zajistí nejen přísun pošty do své schránky, ale i přehled o místech, kde se jeho program užívá. Pro tuto licenci se někdy také používá název Postcardware.

Počet variant programů s touto licencí: 18 DEMO Program slouží pouze k předvedení schopností daného produktu, ne však k jeho plnému nasazení. Je pravděpodobné, že bude nějakým způsobem omezena funkčnost produktu, např. ukládání, zobrazování nebo zpracování. Často také bývá omezena časově. Zvyklostí bývá označovat funkčně omezenou verzi Demo a časově omezenou verzi Trial.

Počet variant programů s touto licencí: 900

- 98 -




DJB Tak trošku oříšek, tak trošku provokace, tak trošku licence. Pravidla, která pro své programy stanovil D. Bernstein: Pokud chcete jednouše software používat, není problém; zdrojové kódy jsou k disposici. Pokud chcete programy distribuovat, musíte dodržet několik podmínek; soubory musí být umístěny přesně tam, kde by se ocitly překladem ze zdrojových souborů, balíček se chová stejně jako ze zdrojových kódů vyklubaný program a tvůrce balíčku se musí zavázat, že dělal všechno pro to, aby se balíček choval korektně (pokud tomu nerozumíte, nejste sami).

Počet variant programů s touto licencí: 9 Donationware Zaplacení tohoto software je čistě dobrovolné, a pokud máte pocit, že by bylo vhodné ocenit kvalitu autorovy práce, můžete zaslat libovolný příspěvek na jeho konto.

Počet variant programů s touto licencí: 82 EULA Uživatel musí před stažením nebo použitím programu souhlasit s podmínkami použití autora programu.

Počet variant programů s touto licencí: 2 Freeware Forma distribuce software, která ponechává autorovi autorská práva, ale volně zpřístupňuje plně funkční software ostatním bez poplatků. Software by neměl být prodáván či šířen za úplatu, nesmí být pozměňován, autor může také omezit způsob použití. Autoři poskytují software pod touto licencí většinou pro vlastní uspokojení, prosazení pokrokového nápadu či prostě pro dobro všech.

Počet variant programů s touto licencí: 13205 Freeware pro nekomerční využití Program je možné využívat zdarma pro nevýdělečné účely.

Počet variant programů s touto licencí: 438 GNU GPL GNU General Public License. Software šířený pod licencí GPL je možno volně používat, modifikovat i šířit, ale za předpokladu, že tento software bude šířen bezplatně (případně za distribuční náklady) s možností získat bezplatně zdrojové kódy. Toto opatření se týká nejen samotného softwaru, ale i softwaru, který je od něj odvozen. Na produkty šířené pod GPL se nevztahuje žádná záruka. Licence je schválená sdružením OSI a plně odpovídá Debian Free Software Guidelines.

Počet variant programů s touto licencí: 961 IPL InterBase Public License (IPL) je obdobou Mozilla Public License (MPL).

Počet variant programů s touto licencí: 1

- 99 -




Jiná licence Jiná speciální licence, bližší popis najdete na stránce autora.

Počet variant programů s touto licencí: 61 LGPL Lesser/Library GPL. Licence je kompatibilní s licencí GPL. Pod touto licencí se šíří zejména knihovny, protože na rozdíl od licence GPL umožňuje nalinkování LGPL knihovny i do programu, který není šířen pod GPL.

Počet variant programů s touto licencí: 14 MIT License Licence podobná BSD licenci umožňuje se software nakládat téměř libovolně (používat, kopírovat, modifikovat, slučovat, publikovat, distribuovat či prodávat), jedinou podmínkou je zahrnutí textu licence do všech kopií a odvozenin software.

Počet variant programů s touto licencí: 9 MPL – Mozilla Public License Základním elementem pokrytým licencí je každý jednotlivý zdrojový soubor. Autor takového souboru umožňuje komukoliv používat, měnit a distribuovat jeho zdrojový kód (i jako součást většího díla). Každá změna původních souborů je krytá licencí, tzn. musí se tedy zveřejnit. To samé platí, pokud přenesete část původního souboru do nového souboru, tj. celý nový soubor je pak nezbytné zveřejnit. Pokud vytváříte nový produkt přidáním nových souborů, můžete pro tyto nové soubory použít libovolnou licenci. Binární verze lze licencovat libovolně, pokud to není výslovně v rozporu s MPL (zákaz distribuce zdrojů). Produkty pod touto licencí jsou distribuované, jak jsou („as is“), tj. bez záruk libovolného druhu.

Počet variant programů s touto licencí: 77 MS EULA End-User License Agreement for Microsoft Software. Licencováno na základě odsouhlasení smlouvy mezi vámi a Microsoft Corporation. Pro instalaci programu je třeba tyto podmínky akceptovat a toto většinou potvrdit stiskem tlačítka během instalace.

Počet variant programů s touto licencí: 183 NPL Netscape Public License (NPL) je obdobou Mozilla Public Licence (MPL).

Počet variant programů s touto licencí: 4 Open Publication Licence Povoleno opakované použití v nezměněném tvaru (záložní kopie). Lze revidovat (právo upravit nebo změnit vlastní obsah – např. překlad). Remix – spojit původní obsah vlastním novým. Redistribuce – právo na podíl kopií (např. předat kopii obsahu příteli) www.opencontent.org

Počet variant programů s touto licencí: 12 - 100 -




Orphanware Program, který již není samotným autorem podporován nebo nabízen veřejnosti. Lze jej získat pouze z pořízených kopií. Funkčnost ani podpora tohoto programu není zaručena. Orphanware může být také Freeware u kterého je jasné, že jeho vývoj je ukončen a nebude další nová verze.

Počet variant programů s touto licencí: 106 PDL Public Documentation License. Původní autor tímto uděluje celosvětovou, bezplatnou a nevýhradní licenci k užívání, kopírování, úpravám, kompilování, veřejnému předvádění, veřejnému zobrazování, ukázkám, zveřejnění a distribuci dokumentace v jakékoli podobě, na jakémkoli médiu nebo přes elektronický distribuční mechanismus nebo jiné metody nyní známé nebo později objevené, a poskytovat sublicence výše uvedených práv třetím stranám prostřednictvím sublicencí v souladu s podmínkami této licence..

PHP License Essentially, the PHP license gives you the right to use, distribute and modify PHP as much as you want, for both commercial and non-commercial use. You just have to make it clear to the user that what you have distributed contains PHP.

Počet variant programů s touto licencí: 3 Pine license Licence vztahující se na e-mail klient Pine vyvinutý Washingtonskou Univerzitou a na editor Pico používaný v Pine. Překládání (kompilace) a spouštění Programu šířeného pod touto licencí nevyžaduje žádné zvláštní dovolení ani poplatky UW. Stejně tak se může Program libovolně šířit, licence ovšem zakazuje šíření prací odvozených od Programu. Práce odvozené od Programu se mohou bez zvláštního povolení šířit pouze v podobě patchů.

Počet variant programů s touto licencí: 3 Plná verze Kompletní program bez omezení.

Počet variant programů s touto licencí: 567 Public Domain Uvedením této licence se autor vzdává kontroly nad publikovaným software – můžete jej volně šířit a používat, ale i měnit či zahrnout do svých aplikací. Pozor, neplést s licencí Freeware.

Počet variant programů s touto licencí: 29 SCSL Sun Community Source License. Pod touto licencí je šířena především Java 2 (tedy JDK a JRE verze 1.2 a výš). Poměrně problematická licence; především nemáte (až na omezené případy) právo dále distribuovat dílo šířené pod SCSL. Licence není schválená sdružením OSI, neodpovídá Debian Free Software Guidelines.

- 101 -




Počet variant programů s touto licencí: 15 Shareware Produkty jsou pod touto licencí šířeny zdarma. Autor obvykle požaduje zaplacení malé částky až v případě, kdy se uživateli produkt líbí a běžně jej používá. Zaplacením této částky se stává registrovaným uživatelem, může dostávat aktualizace, případně je mu k dispozici on-line podpora. Shareware býval v počátcích velmi levný – byl většinou produktem jednoho vývojáře a byl distribuován přímo klientům. Díky značnému rozšíření Internetu se z této licence stal naprosto obvyklý způsob distribuce software, který využívají i dříve typické krabicové produkty.

Počet variant programů s touto licencí: 2626 SISSL Sun Industry Standards Source License.

Počet variant programů s touto licencí: 1 SPL Sun Public License (SPL) je velice podobná MPL, liší se od ní jen v několika nepodstatných řádcích (typicky nahrazením termínu Mozilla termínem Java :-). Sdružením OSI byla licence uznána jako free software licence.

Počet variant programů s touto licencí: 1 Start Zvláštní případ licencování produktu. Je to plně funkční verze omezená pouze počtem záznamů do databáze. Lze ho používat bezplatně i několik let, včetně upgrade. Přechod na placenou a počtem záznamů neomezenou verzi bývá zpravidla bezproblémový a bez ztráty dosavadních dat.

Počet variant programů s touto licencí: 91 Trial Jedná se o komerční software, u kterého je časově omezena určitá funkce např. ukládání, tisk apod. Smyslem této licence je umožnit potencionálnímu zájemci si vyzkoušet ovládání programu a různých funkci před zakoupením plné verze. Zvyklostí bývá označovat časově omezenou verzi Trial a verzi omezenou funkčností Demo.

Počet variant programů s touto licencí: 3058 Ukázka Ukázka z elektronické knihy.

Počet variant programů s touto licencí: 1 Vim's license Licence kompatibilní s GPL (tedy je software šířený pod touto licencí považován za free software) použitá pro Vim. Umožňuje šířit nezměněné dílo bez jakýchkoliv omezení, jen musí být přiložen text licence. Pokud chcete šířit pozměněné dílo, musíte dodržet několik nepříliš omezujících podmínek uvedených v textu licence.

- 102 -




Počet variant programů s touto licencí: 25 W3C Document License Licence opravňuje ke kopírování a šíření dokumentů v libovolném médiu pro libovolný účel bez poplatku, je-li v každé kopii zahrnut odkaz na původní dokument W3C, upozornění na autorská práva W3C a status dokumentu (je-li znám). Licence neopravňuje k modifikaci či vytváření odvozenin dokumentů.

Počet variant programů s touto licencí: 43 Převzato z www.zive.cz Druhy licencí software 15.8.2008. Autor: Beruška 55

Kontrolní otázky a náměty: 1. Ochrana autorského díla v ČR (EU) a v USA 2.

Popište rozdíl mezi sharewarem a freewarem

- 103 -



Co je softwarové pirátství

11. Co je softwarové pirátství?

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. Který licenční model vystihuje následující definici? Program má časově omezenou licenci. Zpravidla to bývá 30 dní. Po uplynutí této doby obvykle přestane fungovat. Dál jej můžete používat jen po zaplacení plné verze. 2. Jakým způsobem je definován Freeware? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

Softwarové pirátství je nepovolené kopírování, reprodukce, používání nebo výroba softwarových produktů, které jsou chráněny zákony o autorských právech platnými v USA i mezinárodně. V průměru připadá na každou používanou autorizovanou kopii počítačového softwaru nejméně jedna neautorizovaná neboli pirátská kopie.

11.1. Typy softwarového pirátství. Existuje pět základních typů softwarového pirátství. Všechny poškozují jak výrobce, tak koncové uživatele. Pořizování neoprávněných kopií z jedné licence v rámci organizace Organizace vytváří pro zaměstnance nepovolené kopie programů k pracovním účelům. Patří sem i „vyměňování disků“ mezi přáteli a známými mimo firemní prostředí. Nahrávání pevných disků Neautorizované kopie softwaru instalované na pevné disky prodávaných počítačů. Snaha přimět zákazníka k nákupu počítače. Padělání Nelegální kopírování a prodej softwaru chráněného zákonem o autorském právu. Často napodobenina oficiálního a legálního produktu. Softwarové padělky bývají výborně zpracované, včetně firemních log a ochranných prvků na obalech (hologramy). Padělkem je i kopie s ručně psaným popisem. Padělání softwarových produktů poškozuje jak softwarové vývojáře, tak legitimní koncové uživatele.




Stahování pomocí služby BBS Uživatel si stáhne software chráněný autorskými právy ze soukromé služby BBS (nebo z internetu). Nezaměňovat se sdíleným softwarem typu public domain nebo s poskytováním softwaru typu shareware. Shareware je …viz výše Pronájem softwaru Nelegální „pronájem“ softwaru koncovým uživatelům – Ti obvykle vytvoří trvalou kopii „pronajatého“ softwaru na pevném disku svého počítače a původní kopii vrátí pronajímateli.

11.2. Počítačové pirátství Dle kriminalistického hlediska: „Skupina společensky nebezpečných jednání páchaných prostředky výpočetní techniky v podmínkách komunikačních sítí, systémů, programového vybavení a databází výpočetní techniky.“ Česká terminologická databáze: „Ilegální činnosti vykonané prostřednictvím počítače nebo jinak se k počítači vztahující, kdy neoprávněná osoba záměrně za účelem zábavy nebo výdělečné činnosti mění data, ovlivňuje zpracování dat či interpretace výsledků zpracování dat a související operace, např. prostřednictvím šíření viru po internetu.“

BSA Business Software Alliance (dále jen BSA) je sdružením několika velkých nadnárodních společností. Nemá v České republice žádnou právní subjektivitu, tudíž de facto ani neexistuje. Všechny kontaktní adresy na internetové stránce www.bsa.cz odkazují na BSA Europe se sídlem v Londýně. Ačkoli u nás tedy žádná BSA neexistuje, má se čile k světu. K tuzemským členům BSA patří společnosti: Adobe, Altium, Apple, Autodesk, Bentley Systems, Corel, Dassault Systèmes, SolidWorks Corporation, Embarcadero, Famatech, FrontRange Solutions, Mamut, Materialise Software, Microsoft, Mindjet, NedGraphics, O&O Software, Ringler-Informatik, Scalable Software, SGS, Siemens, Staff & Line, Symantec, Tekla a The MathWorks.

OSA Ochranný svaz autorský pro práva k dílům hudebním, o. s. Byl založen samotnými autory již v roce 1919. Jedním ze zakladatelů OSA byl populární skladatel Karel Hašler a jedním z prvních ředitelů OSA byl syn skladatele Antonína Dvořáka. V současné době je občanským sdružením zastupujícím více než 7.000 domácích a více než 1.000.000 zahraničních nositelů autorských - 105 -




práv (skladatelů, textařů, nakladatelů – nezaměňovat s vydavateli CD a DVD nosičů). Posláním OSA je správa autorských majetkových práv zastupovaných a členů. Autorům poskytuje služby spojené s výběrem a následným rozúčtováním autorských odměn, včetně zpracování dat od uživatelů a právních služeb. OSA rozlišuje dva základní stupně zastupování: •

•

Zastupovaný: každý autor (skladatel či textař), nakladatel nebo dědic autorských práv, který prokáže autorství alespoň u jednoho veřejně provozovaného hudebního díla a podepíše s OSA smlouvu o zastupování. Člen: skladatel, textař a nakladatel s hlasovacími právy na valném shromáždění, splňující podmínky definované Stanovami OSA.

MPAA The Motion Picture Association of America je nezisková obchodní organizace, sídlící ve Spojených státech. Byla založena na ochranu zájmů filmových studií. Jejími členy je tzv. Velká šestka hlavních hollywoodských továren na sny: Buena Vista, Sony Pictures, Paramount Pictures, 20th Century Fox, Universal Studios, Warner Bros.

RIAA Recording Industry Association of America. Sídlí ve Spojených státech. Je to Sdružení amerického nahrávacího průmyslu a kolektivní správce práv. Zabývá se zvukovými nahrávkami.

11.3. Fair Use Tato další část je v angličtině, jde o právnický text, jehož autorizovaný překlad jsem dosud neobjevil a na vlastní si netroufám. Proto ho uvádím v originále.

What Is Fair Use? In its most general sense, a fair use is any copying of copyrighted material done for a limited and “transformative” purpose, such as to comment upon, criticize, or parody a copyrighted work. Such uses can be done without permission from the copyright owner. In other words, fair use is a defense against a claim of copyright infringement. If your use qualifies as a fair use, then it would not be considered an illegal infringement. So what is a “transformative” use? If this definition seems ambiguous or vague, be aware that millions of dollars in legal fees have been spent attempting to define what qualifies as a fair use. There are no hard-and-fast rules, only general rules and varied court decisions, because the judges and lawmakers who created the fair use exception did not want to limit its definition. - 106 -




Like free speech, they wanted it to have an expansive meaning that could be open to interpretation. Most fair use analysis falls into two categories: (1) commentary and criticism, or (2) parody. Commentary and Criticism If you are commenting upon or critiquing a copyrighted work—for instance, writing a book review—fair use principles allow you to reproduce some of the work to achieve your purposes. Some examples of commentary and criticism include: • • •

Quoting a few lines from a Bob Dylan song in a music review. Summarizing and quoting from a medical article on prostate cancer in a news report. Copying a few paragraphs from a news article for use by a teacher or student in a lesson, or copying a portion of a Sports Illustrated magazine article for use in a related court case. The underlying rationale of this rule is that the public reaps benefits from your review, which is enhanced by including some of the copyrighted material. Additional examples of commentary or criticism are provided in the examples of fair use cases.

Parody A parody is a work that ridicules another, usually well-known work, by imitating it in a comic way. Judges understand that, by its nature, parody demands some taking from the original work being parodied. Unlike other forms of fair use, a fairly extensive use of the original work is permitted in a parody in order to “conjure up” the original.

11.4. Autorská práva Použití obsahu podléhajícího autorskému právu Je možné, že je dovoleno vložit do svého např. videa krátké výňatky materiálu podléhajícího autorským právům za předpokladu, že je tato vložená část nedůležitá, vložená neúmyslně nebo pokud zamýšlené využití materiálu podléhajícího autorskému právu spadá do výjimky či omezení autorského práva podle zákonů vaší země. V žádném z těchto případů vám nemůžeme poradit. Chcete-li ve svém videu použít byť jen malou část materiálu podléhajícího autorským právům, poraďte se nejprve s právníkem.

Autorská práva USA Více informací o autorském právu a výjimce čestné použití („fair use“) v USA naleznete v následujících materiálech. • •

http://www.copyright.gov/fls/fl102.html http://fairuse.stanford.edu/Copyright_and_Fair_Use_Overview/chapter9/

- 107 -


Předmět Aplikovaná informatika • •


http://www.copyrightwebsite.com/Info/Law/FairUse.aspx http://chillingeffects.org/fairuse/

Autorská práva EU Následující stránky Evropské komise obsahují užitečné informace a odkazy pro země Evropské unie: http://ec.europa.eu/internal_market/copyright/index_en.htm. Příslušnou kancelář Duševního vlastnictví a autorských práv můžete najít na mezinárodním seznamu organizace WIPO na stránce http://www.wipo.int/directory/en/urls.jsp. Tyto informace, i když je najdete na stránkách právní kanceláře, jsou poskytovány čistě pro informační účely. Nejsou a nemají být právním doporučením nebo náhradou za právní poradenství. Aneb bez právníka ani ránu…

Kontrolní otázky a náměty: 7. Co je to softwarové pirátství 8. Co je to OSA

- 108 -



Příkazy počítačové etiky

12. Příkazy počítačové etiky

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. CO je to BSA? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

Zde uvádíme doporučení k etickému chování, zpracováno podle Computer Ethics Institute, USA. 1. Nepoužiješ počítače k tomu, abys poškodil druhé lidi. 2. Svojí aktivitou na počítači nebudeš rušit práci jiných lidí na počítači. 3. Nenarušíš soukromí počítačových souborů jiných lidí. 4. Nepoužiješ počítače ke krádeži. 5. Nepoužiješ počítače k falešnému svědectví. 6. Nebudeš kopírovat ani používat cizí software, za který sis nezaplatil. 7. Nebudeš používat počítačové zdroje jiných lidí bez jejich souhlasu nebo vhodné kompenzace. 8. Nebudeš si přisvojovat intelektuální výstupy jiných lidí. 9. Budeš přemýšlet o sociálních konsekvencích programu, který píšeš anebo systému, který navrhuješ. 10. Vždy budeš používat počítač takovým způsobem, který zabezpečuje úctu a respekt k tvým bližním.

Kontrolní otázky a náměty: 1. Vyjmenujte příkazy počítačové etiky

- 109 -



Informační systémy

13. Informační systémy Test znalostí z předchozí kapitoly vzhledem k její krátkosti není účelný.

13.1. Systém (soustava) Nejprve se podívejme na systém obecně. Systém je účelově uspořádána množina prvků a vazeb mezi nimi, je to souhrn souvisejících prvků, sdružený do nějakého smysluplného celku. V latině a řečtině: system = kombinovat, uspořádat, sdružovat. Systém (soustava) je složen z jednotlivých dílů (komponent), které jsou vzájemně propojeny. Umožňují tok informací, materiálů a energie. Používá se pro popis objektů (entit), které se navzájem ovlivňují a pro které lze vytvořit matematický model.

Systém rozeznáváme: • • • • •

uzavřený a otevřený, podle toho, zda nastává interakce s okolím deterministický a stochastický, podle toho, zda je jeho chování jednoznačné nebo náhodné statický × dynamický lineární nebo diferenciální (systém si pamatuje vnitřní stav) spojitý × diskrétní (podle časových událostí)

Systém – příklady • • • • • • • • • •

vědní systém, klasifikační systém binární systém, dekadický systém, hexadecimální systém mechanický systém elektrický systém optický systém termodynamický systém krystalografický systém filosofický systém dopravní systém, dálniční systém operační systém

13.2. Informační systém IS je soubor technologických prostředků a metod, který zabezpečuje sběr, přenos, zpracování a uchování dat. Účelem je příprava a tvorba prezentace informací pro potřeby uživatelů.

- 110 -




Člověka napadne, zda existuje informační systém bez počítačů? Jde to! Stačí si vzpomenout na telefonní seznam (např. Zlaté stránky). V knize byla uspořádaná množina kontaktů na telefonní účastníky příslušné telefonní sítě. Uspořádání bylo logické, prakticky výhradně se používalo abecední pořadí – to všem znamenalo, že se špatně vyhledává podle čísel. Proto se hledaly další možnosti uspořádání Výhodnější je lístkovnice (kartotéka). Byly hojně používány v knihovnách, dříve i úřady, zdravotnictví apod. Lístkovnice je logicky uspořádaný soubor obvykle papírových lístků jednotného formátu. Na lístcích jsou zapsány určité údaje. Řazení je možné podle daných zásad a účelu: • • • •

Podle abecedy. Podle číselného označení. U osob podle bydliště. Podle identifikačních znaků (kriminalistika, bertillonáž).

Informační systémy – Kartotéka • •

Osobní (evidenční, zdravotní, kriminalistické…) Věcné (knihovní kartotéka, inventář, sklad, archiv)

Výhoda: možnost různých pohledů a uspořádání. Písemné kartotéky jsou dnes již morálně zastaralé, jsou plně nahrazeny počítačovou evidencí v databázích, která dovoluje mnohem komplexnější zpracování a třídění. Složky informačního systému • • • • • • • •

Hardware. Počítače, servery, datová úložiště, sítě. Programové vybavení (software). Operační systémy, virtualizační prostředí, uživatelské prostředí, aplikační software. Databáze. Databázové systémy pro uložení dat, datové sklady. Ukládání a archivace dat, se kterými pracujeme. Člověk.

13.3. Architektury informačních systémů Architektura Dílo navrhovatele vytvářející funkční prostor pro další realizaci podle idejí a technických možností dané doby a musí být otevřená přestavbám. Této definici nejlépe odpovídá dům nebo jakákoli podobná stavba. Pojem Architektura se používá už od 60. let, hovořilo se o schématu počítače, komponentech operačního systému.

- 111 -




V současnosti se termín architektura používá pro vyjádření základní ideje různých komponent IS (aplikace, projekty…).

Aplikační architektura IS Co je aplikační architektura? Schéma, které zachycuje všechny podstatné aplikace provozované v organizaci, Jejich uspořádání určuje vzájemné vazby, včetně vazeb na okolí. Jde o relativně stabilní rámec, do něhož se začleňují jednotlivé aplikace „Architektura IS je klíčovým faktorem jeho konečného úspěchu“. Je to komunikační prostředek mezi managementem a projektanty a návrháři. Je-li navržena jako otevřená, zajišťuje stabilitu i pro další vývoj. Zohledňuje hlavní požadavky na vlastnosti IS  konzistentnost specifikací jednotlivých projektů. Ekonomický pohled. Minimalizace nákladů při: • • •

Chybně zadaném projektu. Rekonstrukce IS z důvodu neudržovatelnosti. Prodlužování projektu.

Aplikační architektura Vedení podniku

Dceřinné společnosti

Bussiness Intelligence, strategický IS

Řízení kapacit a zdrojů

Řízení ekonomiky

CRM

Řízení výroby a provozu

Zákazníci

(EIS, datové sklady)

Interní infrastruktura, intranet, kancelářské aplikace

Elektronický obchod, řízení externích vztahů (B2B, B2C, B2R, EDI…)

Zákazníci

GŘ, pobočky

Řízení obchodu

Řízení vztahů k dodavatelům a ostatním partnerům (SCM, el. obchod, spec. aplikace pro kapitálový trh)

Ostatní partneři (dodavateké, státní správa, burza,…) Obrázek 37 Aplikační architektura IS

Uvedené schéma je pouze obecně informativní. V konkrétní situaci musí být konkretizováno (!).

- 112 -




13.4. Aplikační software (ASW) Základní řízení podniku – aplikační programové balíky. • •

Jednoduché programy pro malé firmy, fungují samostatně. Obrovské programové balíky pro velké firmy (SAP R/3).

Podmínka nasazení: snadné přizpůsobení požadavkům podniku. Přizpůsobení ASW lze provést úpravou programu. Tato cesta je ovšem poněkud riskantní, protože zásahem do kódu vzniká nebezpečí vzniku dalších chyb. Moderní cesta je jiná. Do softwaru se zapracovává možnost tzv. parametrizace systému. To znamená, že změnou určitých parametrů lze celé řešení přizpůsobit požadavkům bez složitého programování. Široká variabilita funkčnosti je požadavek současnosti, protože se výrazně zkracuje doba vývoje a nasazení ASW. Vedlejší důsledek je bezpodmínečná nutnost přítomnosti experta na parametrizaci (což je docela drahé).

ASW – operativní řízení TPS – Transaction Processing System technologické procesy. CAD – Computer Aided Design návrh a výroba součástí. CAM – Computer Aided Manufacturing podpora výrobních linek. CAE – Computer Aided Engineering simulace a testování. CIM – Computer Integrated Manufacturing sdílení informací od návrhu přes výrobu až po distribuci. TDM – Technical Documentation Management správa technické dokumentace. CIS – Customer Information Systém informace o zákaznících ve veřejných službách. RIS – Reservation Information Systém doprava, ubytování. GIS – Geographical Information Systém správa map, pozemků… MIS – Manažerské informační systémy otázky změny výroby, překročení nákladů… ERP – Enterprise Resource Planing • • • • • • • • • • •

Finanční řízení. Ekonomické informace. Controlling. Logistika. Řízení obchodu. Dodavatelé. Nákup. Skladování. Prodej. Předprodejní aktivity. Zákazníci. - 113 -




Business Intelligence BI je nadstavba nad ostatními aplikacemi, která přináší manažerské informace – analýzy trendů, výsledky z různých pohledů, podpora rozhodování.

CRM Customer Relationship Management – podpora řízení vztahů se zákazníky, spravuje specializovanou databázi zákazníků, sleduje proces jednání se zákazníky, podporuje kontaktní centra, eviduje celý proces jednání. Kancelářské systémy Zajišťují podporu řídicích a administrativních operací, vnitřní komunikace v podniku, elektronické pošty, Intranet apod.

Význam architektur Informační strategie slouží k formulaci celkové koncepce. Řízení vývoje systému zahrnuje také integraci dalších aplikací. Řešení vztahů k dodavatelům IS/IT souvisí se specifikací požadavků, služeb, nároků.

Architektura služeb IS/IT

Služby ve vztahu k aplikacím IS •Provoz a správa aplikací •Vývoj/nákup nových aplikací •Help desk,řízení požadavků •Řízení změn •Školení a konzultace pro aplikace

Služby ve vztahu k infrastruktuře IT •Provoz a správa IT •Pořizování nových HW/SW •Upgrade HW/SW •Řešení incidentů (poruchy) •Školení a konzultace k IT

Služby kooperační – dodavatelům, partnerům v alianci, akademické sféře, výzkumu…

Zákazníci

Služby jako přidaná hodnota – v rámci core business

Zákazníci

Služby interní – pracovníkům podniku – uživatelům

Služby jako zvláštní komodita podniku

Vlastníci, vedení podniku, zaměstnanci

Ostatní partneři (dodavateké, státní správa, burza,…) Obrázek 38 Architektura služeb IS/IT

Na schématu jsou vidět, že vlastníci, vedení podniku i zaměstnanci využívají interní služby, kam patří jednak služby ve vztahu k aplikacím informačního systému, což jsou:

- 114 -




Provoz a správa aplikací. Vývoj/nákup nových aplikací. Help desk, řízení požadavků. Řízení změn. Školení a konzultace pro aplikace.

S nimi souvisí služby ve vztahu k infrastruktuře IT. • • • • •

Provoz a správa IT. Pořizování nových HW/SW. Upgrade HW/SW. Řešení incidentů (poruchy). Školení a konzultace k IT.

Na ně navazují kooperační služby vzhledem k dodavatelům, partnerům apod.

13.5. Řízení provozu a rozvoje IS Podniková informatika Při provozu podnikové informatiky je potřeba zajistit přínosy informatiky pro podnik v rámci hlavního i vedlejšího podnikání Přitom je třeba udržet plánované celkové náklady na informatiku a zajistit rozumnou technologickou ovladatelnost a předvídatelnost IS/IT. S tím je úzce spojeno zajištění možnosti další integrace IS/IT a určení optimálního počtu používaných aplikací.

Informatici Kdo patří mezi nejvíce nenáviděné profese? Podle výzkumu šéfové IT. Údajně porazili i poslance… Důvod? Rychlý technologický rozvoj a požadavky na bezchybnost provozu – to je nesmírně obtížné dodržet a zajistit za rozumné peníze. Rozvoj nových technologií dává možnost k řešení jednoho úkolu více možnostmi. Ale jak vybrat ideální? Je třeba sledovat nové trendy, rozhodovat o využití a zejména zachovat integraci se stávajícími systémy. Přitom jsou známá nebezpečí, která při podcenění velmi komplikují rozvoj: • • • • •

Nakupení řady různých technologií. Nejednotnost systémů (není zaručena dokonalá spolupráce systémů). Náročná integrace jednotlivých systémů. Obtížná údržba. Obtížné ovládání z důvodu složitosti – možnost vzniku nepředvídaných událostí.

Přínosy IS Většina ekonomických ředitelů trvá na vyčíslení přínosů informačních systémů. Jenže přínosy nelze jednoduše vyčíslit. Projeví se za delší dobu

- 115 -




(ekonomové to chtějí hned…). Přínosy j nutné kontrolovat a zejména sledovat, zda zlepšení nastalo prostřednictvím IS. Provoz IS Je třeba zajistit stabilní chod IS podniku ve stávajícím rozsahu, obsahu a kvalitě, bez mimořádných událostí a problémů. Rozvoj IS Zavedení změn v informačním systému podniku znamená, že se mění se obsah, rozsah nebo kvalita IS. Důsledkem je obvykle větší podpora ze strany IS pro veškerou činnost podniku. Doporučení: Oddělit rozvoj a provoz IS. 1. Odpovědnost (různé vedoucí osoby, jiní pracovníci). 2. Náklady (různé rozpočty, sledování nákladů zejména na vývoj). Jak to tedy má v praxi vypadat?

Vývoj a provoz IS Provoz IS – zajištění Provoz informačních systémů může zajišťovat: • • •

Interní útvar informatiky – zajištění „vlastními silami“. Outsourcing provozu informatiky (ekonomové si myslí, že je to levnější). Outsourcing plný nebo částečný – kombinace obojího.

Vývoj IS – možnosti • • • • •

Původně interní řešení (obvyklé tak před 20ti lety). Dnes softwarehousy, dodávají softwarová řešení na zakázku (budování IS na „zelené louce“). Možnost nákupu hotového software (tzv. krabicový), ovšem pokud vyhovuje potřebám podniku. Obvykle vyhovuje pro menší podniky. Nákup hotového software s doprogramováním funkčností (ve skutečnosti dodavatel vezme hotový sw produkt a lehce jej upraví). Nákup hotového software a parametrizace – poslední trend ve vývoji software.

Střední dodavatelé software jsou obvykle schopni přizpůsobit IS podnikovým procesům zákazníka. Velcí dodavatelé mají obvykle snahu přizpůsobit podnikové procesy zákazníka jejich systému. V každém případě je nutnost přizvat odborníky na parametrizaci (dodavatel).

- 116 -




Systémová integrace Jde o komplexní řešení vývoje. Systémový integrátor (dodavatel) zodpovídá za celou dodávku od zahájení po předání funkčního IS. Nemusí jít přímo o dodavatele řešení, obvykle má na starosti koordinaci všech dodavatelů. Bohužel, ne každý systémový integrátor to umí dobře. Podmínkou nutnou je součinnost podniku, bezpodmínečně nutná je přízeň vedení společnosti zákazníka, jinak se projekt nezdaří.

13.6. Projektování IS Projekt Projekt je činnost s jasně definovaným cílem, začátkem a koncem. Výsledek může být hmotný i nehmotný. Projektové řízení (Project Management) je proces využití zdrojů k realizaci projektu. Metodika je způsob řízení projektu. Lze použít předem definovanou nebo ji vytvořit pro realizaci konkrétního projektu.

Projektování Projekt je jedinečný, unikátní proces, je to řízený proces pro realizaci úkolů. • • •

Využití daných (ale omezených) zdrojů. Dosáhnout předem definovaný cíl. Splnit projekt v předem určeném časovém rozsahu.

Součástí projektu jsou nejistoty a rizika.

Tři části projektu 1. Co udělat? Specifikace provedení (co a v jaké kvalitě je třeba udělat). 2. Kdy to udělat? Časový harmonogram provedení. 3. Jak to udělat? Náklady na jednotlivé činnosti (potřebná práce a peníze).

Projekt IS Projekt má začátek a konec. Cílového stavu je třeba dosáhnout v limitovaném čase s omezenými zdroji a náklady při dodržení požadovaných parametrů. Složitý projekt se může skládat z dílčích projektů a různorodých úkolů. Projekt - 117 -




je jedinečný a má dočasný charakter. Sjednocuje úsilí mnoha specialistů z různých oborů. Zdroje projektu • • • •

Materiálové – suroviny, stroje, prostory… Lidské – generální ředitel, manager projektu. Finanční – vlastní zdroje, cizí investice, granty. Časové – důležité již před zahájením.

Pro projektování IS byla vypracována řada doporučení – metoda best practices (co se osvědčilo). V současnosti se používají tyto metody: IPMA – International Project Management PMI – Project Management Institute (USA) PRINCE2 – Projects IN Controlled Environments 2 (UK)

13.7. Techniky projektování Pro projektování se osvědčilo formalizovat postupy a sjednocovat podklady – je třeba vytvořit společný jazyk pro všechny pracovníky projektu na všech stupních řízení i řešení.

Ganttův diagram Jde o úsečkový diagram s časovým měřítkem. Zobrazuje návaznost jednotlivých činností. Nezobrazuje však náklady, pracovníky, stroje.

.

Síťová analýza Síťová analýza je nástrojem pro analýzu a řízení projektů. Využívá grafickoanalytické metody pro plánování, řízení a kontrolu složitých na sebe navazujících procesů a činností. Modelem projektu je síťový graf, což je prostý acyklický graf, který má jeden počáteční a jeden koncový uzel. Matematický základ síťové analýzy - 118 -




je teorie grafů.

Metoda kritické cesty Jde o síťový graf, který se skládá se z uzlů a orientovaných hran. Určuje sled činností, které jsou kritické, přičemž doba trvání se v grafu určuje podle zkušeností.

Metoda PERT Program Evaluation and Review Technique. Slouží k vyhodnocování a kontrolu úloh v projektu. Je to varianta metody kritické cesty. Jeho pomocí se určuje čas potřebný k dokončení úlohy. Obvykle se stanovují tři odhady, optimistický, pesimistický a pravděpodobný. Doba trvání se pak u této metody určuje jako vážený průměr všech tří odhadů. Nepředpokládají se cykly, naopak podmínkou je dobře určit délku etap.

Microsoft Project MS Project je součástí balíku MS Office. Používá se pro plánování a řízení projektů. Umožňuje přiřazování jednotlivých zdrojů a sledování jejich využití, sleduje termíny dokončení etap. Provádí výpočet kritické cesty a zobrazení různých pohledů na projekt. MS Project slouží jako podpora pro projektové manažery při řízení a vedení projektových či týmů. MS Project umožňuje týmové plánování. - 119 -




13.8. Životní cyklus projektu IS Projekt ÚVODNÍ STUDIE

ANALÝZA A NÁVRH SYSTÉMU

Funkční Funkční požadavky požadavky

Dokumentace návrhu

VÝVOJ A TESTOVÁNÍ

INSTALACE

ÚDRŽBA A SERVIS

Nový projekt

Dokumenty implementace

Školení a podpora Projektové plánování Řízení změnových požadavků/komunikace Obrázek 39 Životní cyklus projektu

Životní cyklus informačního systému Životní cyklus informačního systému zahrnuje tyto jednotlivé etapy: 1. Informační strategie (specifikace cílů, kterých má IS dosáhnout). 2. Úvodní studie (specifikace požadavků na IS, obvykle ve spolupráci zadavatele a řešitele). 3. Globální analýza a návrh. 4. Detailní analýza a návrh. 5. Projektová studie a vývoj. 6. Implementace a testování. 7. Zavedení projektu do provozu (zkušební provoz). 8. Provoz a údržba. Životní cyklus IS končí jeho nahrazením jiným informačním systémem. Nyní se budeme podrobněji zabývat jednotlivými kroky. Informační strategie Je to výchozí materiál pro projekt. Vychází z: • • • • •

Dlouhodobého záměru podniku. Z informační strategie podniku. Plánu zajištění bezpečnosti. Zjištění záměru, analýzy a informačních potřeb. Plánu budování IS.

Strategie podniku se mění s novými informačními technologiemi a službami. - 120 -




Úvodní studie Úvodní studie zahrnuje tyto jednotlivé body: 1. Cíle projektu. 2. Jmenovitá odpovědnost v projektu. 3. Analýza současného stavu IS/IT. 4. Analýza trhu IS/IT. 5. Analýza datových toků v podniku. 6. Globální návrh řešení. 7. Výběr hardware. 8. Výběr software. 9. Návrh datové základny. 10. Podíl vlastních pracovníků a externích odborníků – kdo bude na čem pracovat. 11. Školení koncových uživatelů a správců IS/IT. 12. Odhad dopadu nového informačního systému na strukturu současného podniku. 13. Harmonogram řešení. 14. Návrh variantních řešení (případně s komentářem). Globální analýza a návrh Vychází z úvodní studie. Je to analýza systému jako celku. Obsahuje obvykle tyto části: • • • • • • •

Časový plán. Zdroje materiální i lidské (personál). Soupis potřebného software a hardware. Funkčnost nového systému. Rozsah systému, co vše zahrne a co změní. Ekonomická efektivnost. Návratnost investic.

Detailní analýza a návrh 1. 2. 3. 4. 5.

Definice požadavků uživatelů na úroveň vhodnou pro implementaci. Možnost ovlivnění organizační struktury novým IS. Upřesnění informačních toků uvnitř IS. Detailní návrh IS (až na úroveň projektové dokumentace). Soupis parametrů potřebných pro realizaci.

Projektová studie a vývoj 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Základní informace o organizaci. Logický datový model (jak to funguje). Fyzický datový model (jak to složíme). Postup nasazení IS. Popis testování systému (i za provozu). Harmonogram spolupráce (zákazník – dodavatel).

- 121 -




Implementace 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Vychází z detailní analýzy a návrhu IS. Zavádí se vytvořené aplikační programy. Probíhá testování. Nejprve každý aplikační program samostatně. Potom vazby mezi všemi subsystémy. Konečný stav v dokumentaci. Příprava školitelů. Následně probíhá školení uživatelů.

Zavedení projektu do provozu 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Instalace informačních a telekomunikačních technologií. Nastavení uživatelských jmen. Přidělení přístupových práv. Konverze datových souborů pro nový IS. Zkušební provoz (pilotní). Ostrý provoz.

Provoz a údržba 1. Rutinní provoz (takzvaně). Zajištění provozu podnikem (interně nebo outsourcing). 2. Monitoring a sběr nových požadavků. 3. Průběžná obnova vybavení. 4. Průběžná aktualizace softwaru. 5. Ochrana dat před neoprávněným přístupem.

Problémy při projektování IS Při projektování informačních systémů se mohou vyskytnout problémy. Místo slova „mohou“ by spíše patřilo spojení „se vyskytují“. Nejčastěji se setkáváme s těmito problémy: • • • • •

Nedostatečně definované cíle projektu. Nedostatečné vymezení kompetencí. Špatný odhad zdrojů. Špatný odhad doby trvání. Špatné smlouvy (např. subdodavatelé).

- 122 -




Různé pohledy na informační systém

Realita informačního systému

Vývoj vlastními silami • • • • •

Znalost prostředí a IS/IT = IS na míru. Okamžitá reakce na požadavky. Rozvoj přesně podle potřeb. Minimální riziko úniku informací. Zkušenosti jednotlivých členů týmu.

• • •

Drahé. Pomalé. Výsledkem je jediné řešení na světě (unikát).

- 123 -




Externí dodavatel

• •

Obvykle levnější než vlastní vývoj. Specializovaná firma vytvoří systém mnohem rychleji. Kombinace znalostí domácích procesů u zadavatele a zkušeností s realizací projektů u dodavatele. Dodavatelé obvykle vycházejí nebo přímo použijí vyzkoušené řešení. Možnost parametrizace SW.

• • •

Typové řešení se často liší od požadavků zadavatele. SW různých výrobců nemusí být kompatibilní, problémy v provozu. Únik informací přes dodavatele.

• • •

Systémový integrátor

• • •

Nižší náklady než při vlastním řešení. Velmi rychlý postup řešení, spolupráce několika specialistů – subdodavatelů. Použití vyzkoušeného řešení. Parametrizace SW. Garance provozuschopnosti a provozu, zaručuje systémový integrátor.

• • •

Nutnost vzájemného přizpůsobení řešení jednotlivých dodavatelů. Závislost na generálním dodavateli. Vysoké riziko úniku informací (mnoho lidí z různých firem).

• •

Účastníci projektu Účastníci projektu Vedení společnosti

Jejích funkce Stavení cílů projektu a jeho PODPORA

Projektový manažer

Volí konkrétní řešení, řídí projektové činnosti, zodpovídá za projekt

Podnikový IT specialista Pracovní skupina(y)

Součinnost s projektovým týmem, nové technologie, zaškolení zaměstnanců Sběr požadavků a podkladů, realizace vybraných řešení

Dodavatel (programátoři, designeři, konzultanti)

Volba technologie a sw řešení, zavádění IS, školení zaměstnanců

Vliv lidského činitele Projekty nedělají stroje, ale lidé. Vliv lidského činitele je významný. Nejčastější důsledky selhání lidského faktoru:

- 124 -




Nezvládnutí projektu a ztráta investic (řada projektů končí neúspěšně nebo se prodraží). Odchod zodpovědných (a znalých) pracovníků ze společnosti. Neochota pracovníků společnosti zavádět nebo podporovat nový IS. Lidé nemají rádi změny, zvlášť ne ty radikální. Bojkot zaměstnanců – strach ze ztráty zaměstnání v důsledku rozsáhlejší automatizace.

Než s novým IS začneme Potřebujeme vůbec nový IS? Zjednoduší, zrychlí a zefektivní práci? Ano? – Pak do toho! ALE Zavádění nového IS je pro většinu zaměstnanců těžká zkouška. Zaměstnanci se brání změnám, bojí se o své uplatnění. Pokud se s nimi neradíme, nemá IS správné funkčnosti – nikdo nezná procesy lépe než oni. Dokončení projektu bude stát čas, úsilí a obvykle spotřebuje zbytky nadšení.

Kontrolní otázky a náměty: 1. Porovnejte Ganttův diagram a metodu kritické cesty 2. Popište životní cyklus IS

- 125 -



Řízení podniku a elektronické obchodování

14. Řízení podniku a elektronické obchodování Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. Co je to informační systém? 2. Vysvětlete pojem CRM. 3. Vyjmenujte základní kroky životního cyklu IS. Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

Elektronické podnikání – všechny podnikové procesy jsou ovlivněné fenoménem dneška, internetem. Přes internet se dnes řídí prakticky vše: • • • •

Elektronický obchod. Řízení dodavatelských sítí. Řízení zdrojů podniku. Řízení vztahů se zákazníky.

Software Pro každou část procesů je vyvinut specializovaný software. • • •

SCM – řízení dodavatelských řetězců (Supply Chain Management). ERP – řízení zdrojů podniku (Enterprise Resource Planning). CRM – řízení vztahů se zákazníky (Customer Relationship Management).

Podnik v informační společnosti Na schématu je vidět provázání jednotlivých činností podniku a internetu. Pomocí extranetu se spojuje podnik s dodavateli. Pomocí intranetu se propojují vnitřní procesy a internet je vyhrazen pro zákazníky. internet

Zaměstnanci

SCM

ERP

CRM

Obchod intranet Obrázek 40 Podnik v informační společnosti

- 126 -

Zákazníci

extranet

Dodavatelé

T




e-podnikání Internetové systémy vyvolaly doslova revoluci v dosavadních schématech podnikání. Jejich využití umožňuje: Zjednodušení a zrychlení procesů. Minimalizaci překážek a bariér. o Mezi odděleními. o Mezi spolupracujícími podniky. • Dovoluje postupy jinak nerealizovatelné. • •

IS/IT pro řízení podniku nejsou cílem, ale PROSTŘEDKEM! Elektronické systémy pracují přes internet. Jsou zaváděny nové, dosud nepoužívané procesy. Jako příklad může sloužit banka: on-line bankovnictví přes internet z domova (první v ČR: Expandia banka byla postavena na zcela nových technologiích). Jiný příklad je prodej automobilů pomocí konfigurátoru vozů, který dovoluje sestavit si vůz podle představ zákazníka libovolnou kombinací dodávaných komponent. Specifikace sestaveného vozu je zaznamenána v aplikaci u prodejce a je z ní vygenerována elektronická objednávka výrobci. Tato objednávka zároveň slouží jako sestavovací rozpis. Prodej obecně: cokoli lze nakoupit z domova.

Výhody e-podnikání • • • • • • • • •

Podstatně nižší náklady, prodejce nepotřebuje kamenné obchody. Stačí jedna centrála (velmi často garáž!). Dopravné hradí příjemce. Nižší ceny, značné počty zákazníků. Často platba předem, nižší potřeba vlastních financí. Výhody zapojení internetu. U digitálního obsahu (hudba, video, sw) jednoduchá distribuce bez nutnosti mít nosič. Možnost odstranit skupinu distributorů. Přímý kontakt se zákazníkem.

Nevýhody e-podnikání • • • • •

Výrobek si nemohu prohlédnout ve skutečnosti. Není možnost se přímo ptát (jen písemné dotazy). Nebezpečné platby předem, riziko podvodu. Komplikace při reklamaci. Prodejce je někdy nedohledatelný, v místě sídla jen schránka nebo ani to ne.

- 127 -




Tradiční model podnikání

Peníze

Dealer 1

Dealer 2

Dealer 3

Výzkum trhu

Distributor

Info

Reklama PR

Výrobce

Zboží

Zákazníci Obrázek 41 Tradiční model podnikání

Postup e-podnikání Postup rozvoje internetových stránek podniku má dost podobný postup. Původní dojem, že stačí jednoduché informace na internetu, brzy vezmou za své, pro další rozvoj podnikání je třeba další vylepšení. Postup je zhruba tento: 1. Na webu pouze informace o firmě a předmětu podnikání a kontakt. 2. Je třeba přidat informace o produktech. 3. Je třeba přidat jednotlivé aplikace, které dovolí lepší procházení a výběr ze sortimentu. 4. Doplnění aplikací pro zrychlení jednání s dodavateli – rychlé a pružné dodávky zboží. 5. Prodejní nebo objednací portál pro zákazníky. 6. Nutnost propojení internetu a podnikových aplikací.

Podnikání s internetem

Obrázek 42 Podnikání s internetem

- 128 -




Internet mění propojení jednotlivých součástí procesu výroby a prodeje. Interaktivita propojení dává možnost okamžitě reagovat. Vyřazení písemných objednávek a jejich potvrzování (dlouhé, drahé, nepřesné). Zlevnění procesu objednávek. Zlepšení informací o požadavcích zákazníka (konfigurátor).

Stav bez internetu V klasickém schématu výrobce  distributor  dealer  zákazník vznikají určité komunikační šumy, protože • •

Distributor zná výrobu. Distributor nezná zákazníka.

• •

Dealer zná zákazníka. Dealer nezná výrobu.

•

V procesu předávání informací dochází ke ztrátám a nedorozuměním – obdoba „tiché pošty“.

Stav s internetem – propojení všech článků V případě internetových systémů dochází k vyřazení nadbytečných mezičlánků a zjednodušení toků informací mezi zákazníkem a výrobcem/distributorem. Zákazník

Zaměstnanci

Podnik

Dodavatel

Partneři

Obrázek 43 Propojení všech článků podniku pomocí internetu

Trendy E-podnikání přinese: • B2B 25 až 50% konkurenční výhoda • B2C Pozn.: B2B – Business to Business, spojení dvou obchodních jednotek. B2C – Business to Customer, vztah mezi výrobcem a zákazníkem.

- 129 -




Výsledkem zjednodušení podnikatelského modelu je: • • •

Snižování nákladů. Lepší spolupráce s dodavateli, zrychlení dodávek. Výhodné partnerství.

14.1. CRM Customer Relationship Management – Řízení vztahů se zákazníky. Znali jsme ho i před počítači. Identifikuje profitabilní zákazníky, pomáhá v jejich hýčkání (osobní přístup). Maximální pozornost se obvykle věnuje bonitním zákazníkům – udržení stávajících resp. rozšíření poskytovaných služeb. CRM je podpůrný systém pro kontaktní centra, sleduje komunikace se zákazníkem: telefon + IS. Dokáže částečně generovat automatické interaktivní odpovědi. Pravidelně zpracovává elektronickou poštu. Většina CRM systémů dokáže plánovat marketingové kampaně (nyní často outsourcováno). Call centrum × kontaktní centrum Call centrum

Kontaktní centrum

Vyřizuje momentální problém volajícího

Vede se zákazníkem dialog

Vyřizují dotazy a reklamace

Osobní přístup k řešení problému

Zaměřeno na produkt

Zaměřeno na zákazníka

Vyřídit transakci a hotovo

Budování vztahu se zákazníkem. Vyřízení problému a „co pro vás ještě můžeme udělat?“

Cílem je snížení nákladů

Cílem je růst zisku

Obvykle řeší jeden úkol

Propojení na všechny systémy a komunikační kanály

CRM zajišťuje • • • • • • • •

Jednoznačnou identifikace zákazníka např. podle telefonu, ze kterého volá. Osobní návštěva. Identifikace e-mailové adresy. Identifikace telefonního čísla. Dopis nebo fax s např. zákaznickým číslem. Sleduje veškerou komunikaci se zákazníkem a archivuje ji. Personalizovaný přístup. Na základě záznamů lze předvídat chování zákazníka. - 130 -


Předmět Aplikovaná informatika • • • • • •


Jednání s ním lze připravit „na míru“. Doložitelný postup jednání. Rozborem záznamů lze sestavit profil zákazníka. Předvídání potřeb. Dostupnost informací o zákazníkovi do všech kontaktních míst. Loajalita zákazníka.

14.2. Nejnovější trendy Sociální sítě, např. Facebook Fenoménem současnosti jsou sociální sítě. Je to místo setkávání uživatelů a zejména časté vzájemné návštěvy stránek uživatelů neušly pozornosti marketingových pracovníků. Firmy zaměřily své aktivity i tímto směrem a dnes prakticky všechny firmy mají své facebookové stránky. Slibují si od toho: • • •

Efektivní způsob nabídky. Na síti je mnoho lidí, potencionálních zákazníků. Možnost rychlého rozšíření doporučujících zpráv nebo tzv. liků.

• • •

Otravné všudypřítomné reklamy. Možnost rychlého rozšíření kritických zpráv. Možnost podvádění, můžete se najít, že doporučujete nějaké

Kontrolní otázky a náměty: 1. Nakreslete schéma podniku v informační společnosti 2. Rozdíl mezi tradičním obchodováním a elektronickým

T

Test znalostí z předchozí kapitoly: 1. Co znamená zkratka ERP? 2. Co znamená zkratka SCM? Výsledky testů znalostí z předchozí kapitoly naleznete na konci studijní opory

- 131 -



Seznam obrázků

15. Výsledky testů Test znalostí v úvodu kapitoly 2 1. Data zachycují určitá fakta, objekty, vlastnosti. Data mají svůj řád a jde v nich snadno hledat a vybírat. Izolovaně nemají moc velký význam, ale při vhodném použití mohou být podkladem pro vznik informace. 2. Informačně gramotný člověk je takový, který rozpozná vznik nějakého problému a umí ho popsat. Určí otázky vyvolané problémem a také jaké informace budou potřebné pro řešení problému. Dokáže tyto informace najít a vyhodnotit a následně je zpracuje do odpovědi nebo do řešení problému 3. Schopnost formulovat svou potřebu informace pro internet, kritické myšlení, hypertextová podstata informací – využívání odkazů na další zdroje, které zpřístupní alternativní informace, schopnost složit výsledek jako mozaiku

Test znalostí v úvodu kapitoly 3 1. Diskové pole slouží pro ukládání dat, nejčastěji ve firemním (profesionálním prostředí). Při ukládání do diskových polí se obvykle vytváří více kopií dat pro jejich zachování v případě poruchy některého z disků. 2. Network Attached Storage – datové úložiště v síti, které je možné osadit různým počtem disků s různým nastavením RAIDu a vlastním obslužným softwarem. V síti je obvykle jedno úložiště. 3. RAID 1 vytváří identické kopie na 2 a více disků. Jedná se o zrcadlení neboli mirroring. V případě poruchy jednoho z disků jsou data stále zachována a po jeho výměně opět automaticky rozkopírována. Toto zapojení zvyšuje bezpečnost, ne rychlost. 4. Je to zkratka z výrazu „Just a Bunch of Disks“, neboli „Jen hromada disků“. Jak název napovídá, jedná se o prosté spojení jednotlivých disků, díky čemuž získáme kapacitu „rovnající“ se součtu jejich velikostí. Data v tomto případě nejsou nijak chráněna při poškození disku.

Test znalostí v úvodu kapitoly 4 1. Souborová a databázová koncepce 2. Systém řízení báze dat. Tento systém má na starosti centrální správu databáze, zajišťuje sdílený přístup k databázi pro více uživatelů. Má na starosti také bezpečnost dat, řídí práva jednotlivých uživatelů, zda mají právo měnit databázi nebo ji jenom číst. Zároveň je zodpovědný za integritu uložených dat. 3. Představte si databázi jako tabulku, pak názvy jednotlivých sloupců tabulky jsou atributy. Příklad jednoduchých atributů: Jméno, příjmení, pohlaví, datum narození, atd.… V řádcích tabulky jsou poté jednotlivé záznamy. 4. Základem databáze jsou relace – dvourozměrné tabulky s pojmenovanými sloupci, které definují vztahy mezi daty. Pořadí sloupců může být

- 132 -



Seznam obrázků

libovolné. Relační databáze ukládají data do oddělených tabulek, což zajišťuje značnou flexibilitu při vytváření záznamů a zároveň to zvyšuje rychlost nalezení dat, protože prohledávané tabulky jsou menší. 5. Jde o speciální typ relační databáze. Je konstruována pro analytické dotazování nad rozsáhlými soubory dat, která jsou do něj umístěna a dále již neměněna. Data jsou v datovém skladu udržována v historické podobně, nikoliv pouze aktuální stav, je tak možné sledovat vývoj dat v čase.

Test znalostí v úvodu kapitoly 5 1. Základní software obsahuje: • Operační systémy • Ovladače • Programy podporující použití programovacích jazyků jako editory, překladače a prostředky pro modelování, vývoj a komunikaci • Databázové systémy. 2. Aplikační software dělíme na • Všeobecné aplikační programy • Podnikatelské aplikační programy • Vědecké aplikační programy • Ostatní aplikační programy

Test znalostí v úvodu kapitoly 6 1. TCP/IP 2. Model ISO/OSI má 7 vrstev. Je to vrstva fyzická, linková, síťová, transportní, relační, prezentační, aplikační. 3. Jedná se o HW vrstvu zajišťující integritu toku dat z jednoho uzlu sítě na druhý. Provádí synchronizaci bloků dat a řídí jejich tok. 4. Protokoly pro elektronickou poštu jsou SMTP, POP3, IMAP

Test znalostí v úvodu kapitoly 7 1. Tzv. kaskádové styly byly vyvinuty s cílem oddělit formátování webové stránky od jejího obsahu neboli oddělit vzhled od obsahu. CSS styly nastavují formátování jednotlivých částí textu podle jejich typu. Je to určitá obdoba formátování textu ve Wordu pomocí stylů složených do šablony dokumentu. 2. Skriptovací jazyky na straně serveru jsou PHP a ASP. 3. Skriptovací jazyk na straně klienta je JavaScript. U tohoto jazyka ovšem existují i verze pracující na straně serveru. 4. Podstatou Web 2.0 je sdílení a společná tvorba obsahu. Ne jen autor, ale celá komunita tvoří obsah webu. Příkladem jsou sociální sítě, YouTube, různé blogy apod. Uživatel není jen pasivní konzument, ale podílí se na tvorbě obsahu. Dochází ke sdílení informací, rychlost šíření informace je větší, protože se nečeká na majitele webových stránek, až informaci vloží, to dělají všichni z komunity. - 133 -



Seznam obrázků Test znalostí v úvodu kapitoly 8

1. eGovernment je série procesů vedoucí k elektronizaci výkonu státní správy a samosprávy. Uplatňování občanských práv a povinností fyzických a právnických osob realizované elektronickými prostředky. 2. Srdcem panáčka eGON je Zákon o eGovernmentu, Zákon o elektronických úkonech a autorizované konverzi č. 300/2008 Sb. 3. Datová schránka je elektronické úložiště, do kterého jsou doručovány dokumenty především orgány státní správy. Je to plnohodnotná náhrada zasílání listinných dokumentů poštou. Orgány veřejné moci do nich zasílají dokumenty pro subjekty a podobně jednotlivé subjekty do nich zasílají dokumenty pro orgány veřejné moci. Datová schránka nenahrazuje e-mailovou poštu.

Test znalostí v úvodu kapitoly 9 1. Jedná se o poskytovatele certifikačních služeb, který svazuje identifikaci subjektu s jeho šifrovacími klíči a tím i jeho elektronickým podpisem. Celý systém funguje na důvěryhodnosti certifikační autority. V České republice je to První certifikační autorita, Česká pošta, identity. 2. Zaručený elektronický podpis je jednoznačně spojen s podepisující osobou. Umožňuje zaručenou identifikaci podepisující osoby ve vztahu k datové zprávě. Je vytvořen a připojen k datové zprávě pomocí prostředků, které podepisující osoba může udržet pod svou výhradní kontrolou. 3. V řadě případů je důležitý i čas podpisu. K tomu slouží tzv. časové razítko, které ověřuje okamžiku podpisu. Nese stejné bezpečnostní vlastnosti jako kvalifikovaný certifikát. Klíčovým faktorem je přesný a garantovaný čas, který je vkládán do časového razítka. 4. Elektronická značka je obdoba elektronického podpisu pro firemní prostředí, jelikož elektronický podpis je jednoznačně ze zákona spojen s konkrétní osobou. Elektronická značka je obdobou klasického razítka.

Test znalostí v úvodu kapitoly 10 1. Kryptologie je věda spojená se šifrováním a šiframi. Zahrnuje kryptografii, která se zabývá způsoby a postupy utajování smyslu zpráv a kryptoanalýzu, která se věnuje luštění zašifrovaných zpráv. 2. Symetrická šifra používá pro šifrování i dešifrování stejný klíč, který musí mít odesilatel i příjemce u sebe. Asymetrická šifra používá pro šifrování a dešifrování dva různé klíče. Jeden je veřejný a druhý soukromý. Veřejný není tajný, soukromý ano. Veřejným klíčem zašifrovaná zpráva se tímto klíčem nedá rozluštit. 3. Hashovací funkce je matematická funkce (resp. algoritmus) pro převod vstupních dat do (relativně) malého čísla pevné délky. Funkce převádí vstupní posloupnost bitů (či bytů) na posloupnost pevné délky n bitů. Výstup hashovací funkce se označuje jako miniatura, otisk, fingerprint či hash. Hashovací funkce pro různě dlouhá vstupní data vytvoří stejně dlouhý výstup (otisk). Funkce je konstruována tak, že malá změna vstupních dat způsobí velkou změnu na výstupu (tj. výsledný otisk se od původního zásadně a na první pohled liší). Z hashe nelze rekonstruovat původní zprávu.

- 134 -



Seznam obrázků Test znalostí v úvodu kapitoly 11

1. Shareware. 2. Freeware jsou programy, které jsou zdarma. Ale pozor, někdy ne tak úplně. Některé freeware se např. nemohou používat ke komerčním účelům apod.

Test znalostí v úvodu kapitoly 12 1. Business Software Alliance (dále jen BSA) je sdružením několika velkých nadnárodních společností, které má za cíl hájit zájmy členů a bojovat proti nelegálnímu užívání jejich software. V České republice nemá zastoupení, takže zde právně neexistuje.

Test znalostí v úvodu kapitoly 13 Test znalostí z předchozí kapitoly vzhledem k její krátkosti nebyl zadán. Test znalostí v úvodu kapitoly 14 1. IS je soubor technologických prostředků a metod, který zabezpečuje sběr, přenos, zpracování a uchování dat. Účelem je příprava a tvorba prezentace informací pro potřeby uživatelů. 2. Customer Relationship Management – podpora řízení vztahů se zákazníky, spravuje specializovanou databázi zákazníků, sleduje proces jednání se zákazníky, podporuje kontaktní centra, vytváření reklamních kampaní, cílené oslovování leadů (vedoucích) a zákazníků. 3. Základní kroky životního cyklu informačního systému a. Informační strategie (specifikace cílů). b. Úvodní studie (specifikace požadavků). c. Globální analýza a návrh. d. Detailní analýza a návrh. e. Vývoj. f. Implementace a testování. g. Zavedení projektu do provozu (zkušební provoz). h. Provoz a údržba.

Test znalostí v závěru kapitoly 14 1. Enterprise Resource Planning - řízení zdrojů podniku. 2. Supply Chain Management - řízení dodavatelských řetězců.

- 135 -



Seznam obrázků

Seznam obrázků: Obrázek 1 Morseova abeceda .......................................................................... 14 Obrázek 2 Množství dat kopírovaných a vytvořených ve světě v roce 2009 .. 15 Obrázek 3 Příklad datového úložiště ............................................................... 17 Obrázek 4 Děrný štítek, děrná páska a magnetická páska. Tak jsme začínali. 18 Obrázek 5 Schéma NAS .................................................................................. 19 Obrázek 6 Úložiště NAS firmy QNAP. ........................................................... 20 Obrázek 7 Schéma SAN .................................................................................. 20 Obrázek 8 Pohled na datové úložiště ............................................................... 27 Obrázek 9 DB + SŘDB = DBS ....................................................................... 30 Obrázek 10 Metadata typu EXIF pro obrázek v oválu .................................... 31 Obrázek 11 Metadata ve fontu typ OTF .......................................................... 31 Obrázek 12 Tabulka s atributy a záznamem .................................................... 32 Obrázek 13 Pozice pro zadání dat ................................................................... 32 Obrázek 14 Příklad hodnot, které chceme uložit do databáze ......................... 33 Obrázek 15 Hierarchický model ...................................................................... 33 Obrázek 16 Síťový model ................................................................................ 34 Obrázek 17 Relační model............................................................................... 35 Obrázek 18 Vyhledávač Mosaic ...................................................................... 53 Obrázek 19 Schéma vyhledávacího stroje ....................................................... 57 Obrázek 20 Model ISO/OSI ............................................................................ 59 Obrázek 21 ISO/OSI trochu jinak.................................................................... 60 Obrázek 22 Porovnání Webu 1.0 Webu 2.0 .................................................... 72 Obrázek 23 Schéma sémantického webu dle W3C ......................................... 74 Obrázek 24 Životní situace a místa, kde je třeba vyřídit úřední náležitosti .... 77 Obrázek 25 Řešení životních situací s pomocí One stop Shopu ..................... 78 Obrázek 26 Egon ............................................................................................. 78 Obrázek 27 Digitální mapy veřejné správy ..................................................... 80 Obrázek 28 Klaudie ......................................................................................... 81 Obrázek 29 Životní cyklus certifikátu ............................................................. 86 Obrázek 30 Proces získání certifikátu ............................................................. 86 Obrázek 31 Šifrovaný kanál ............................................................................ 88 Obrázek 32 Symetrická šifra ........................................................................... 89 Obrázek 33 Asymetrická šifra ......................................................................... 90 Obrázek 34 Podepsaná nešifrovaná zpráva ..................................................... 92 Obrázek 35 Podepsaná šifrovaná zpráva ......................................................... 92 Obrázek 36 Bezpečná komunikace s digitálním podpisem ............................. 93 Obrázek 37 Aplikační architektura IS ........................................................... 112 Obrázek 38 Architektura služeb IS/IT ........................................................... 114 Obrázek 39 Životní cyklus projektu .............................................................. 120 Obrázek 40 Podnik v informační společnosti ................................................ 126 Obrázek 41 Tradiční model podnikání .......................................................... 128 Obrázek 42 Podnikání s internetem ............................................................... 128 Obrázek 43 Propojení všech článků podniku pomocí internetu .................... 129

- 136 -

Aplikovaná informatika

Recommend Documents