Otázky z OPS a PCS 2011

Níže uvedené otázky jsou určeny pro zkoušku v letním semestru z předmětů OPS a PCS ve školním roce 2010/2011 (a též pro závěrečnou zkoušku v roce 2012). Stránka bude během výuky upravována, aby rozsah otázek odpovídal probranému učivu. Odkazované články ve Wikipedii nemusí být přesné a úplné, avšak je vhodné je přednostně rozšiřovat v rámci semestrální práce (zápočet z článku na Wikipedii). Podpůrné materiály (články, slajdy, fotografie tabulí) naleznete na stránce Výuka.

Počítačové sítě

1. Internet a WWW
   • Internet (historie, stavba, domény), NIX, RFC, IANA, ICANN, IETF, WHOIS...
   • WWW, prohlížeče, vyhledávače, rozcestníky, URL, HTML, HTTP, W3C, SEO
2. Služby Internetu
   • FTP, SCP, elektronická pošta a konfigurace klienta, elektronická konference, Usenet
   • kódování znaků, Unicode (UTF-8, UTF-16, UTF-32), Instant messaging, VoIP (SIP, H.323)
   • NAT, maškaráda, firewall, proxy cache, UDP hole punching, tunelování
3. Kryptografie
   • symetrická, přenos zprávy a klíče, asymetrická šifra, privátní klíč, veřejný klíč
   • jednocestná funkce, bloková a proudová šifra, algoritmy (RSA, DSA, ElGamal)
4. Elektronický podpis
   • kryptografická hashovací funkce (MD5, SHA), kolize
   • vytvoření elektronického podpisu, ověření elektronického podpisu
   • PKI, přenos důvěry, sítě důvěry, setkání s podepisováním klíčů
5. Šifrování na webových stránkách
   • šifrování HTTPS, SSL/TLS, SNI
   • digitální certifikát, certifikační autorita, self-signed certifikát, úložiště certifikátů
6. Počítačová bezpečnost
   • útok Man in the middle, útok hrubou silou, slovníkový útok, DoS, sociální inženýrství
   • generátor pseudonáhodných čísel, entropie
   • využití: SSH (ověřování pomocí klíčů), VPN, IPsec, gpg, podepisování souborů, e-mailů
7. Topologie sítí
   • charakteristika sítí LAN a WAN a jejich využití
   • sdílené kanály, sběrnice, dvoubodové spoje, hvězda, strom, obecný graf, kruh
8. Využití sítí
   • sdílení souborů (klient-server, klient-klient), aplikace (BitTorrent, SQL server, Skype)
   • autentizace v počítačové síti, heslo, bezpečné heslo
   • clustery (výpočetní, load-balancing, failover, úložný, gridový)
9. Referenční model OSI
   • představa referenčního modelu OSI, přehled vrstev, uplatnění v TCP/IP
   • přepojování okruhů a paketů, virtuální okruh, hybridní sítě
10. Přenosová média
    • kabel (koaxiál, kroucená dvojlinka, optické vlákno), vzduch (rádiové záření, optická pojítka)
    • paralelní a sériový přenos dat, analogový a digitální přenos (modem, modulace, ISDN, xDSL, PCM, GPRS)
11. Ethernet
    • Ethernet (10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps), ethernetové rámce, MAC adresa
    • segment, CSMA/CD, kolizní doména, full/half duplex
12. Další technologie lokálních sítí
    • hub, switch, VLAN (802.1Q)
    • Arcnet, Token Bus, Token Ring, FDDI, ATM, Frame Relay
13. Bezdrátové sítě
    • bezdrátové sítě WiFi (SSID, ad-hoc, infrastruktura, IEEE 802.11a/b/g/n)
    • zabezpečení WiFi sítí (skrytí sítě, MAC control, WEP, WPA, 802.1X, RADIUS)
    • Bluetooth, WiMax
14. IPv4
    • IP protokol, IP adresa, třídy adres, neveřejné adresy, dělení na podsítě, maska sítě
    • IP datagram, fragmentace, broadcast, multicast, loopback, ping, traceroute
15. Rodina protokolů TCP/IP
    • protokol, ICMP, ARP, proxy ARP, RARP, BOOTP, DHCP
    • UDP (porty), TCP (porty, segment, okénka, piggy-backing, navázání a uzavření spojení)
16. IPv6
    • přínos proti IPv4, hlavička, adresy v IPv6, automatická konfigurace
    • směrování, mobilita, DNS, IPSec (VPN)
17. Spojování IP sítí
    • repeater, bridge, router, gateway
    • směrovací tabulka, algoritmus výpočtu směrování
    • statické a dynamické směrování (RIP, OSPF, BGP), autonomní systém
18. DNS
    • struktura DNS jmen, typy a struktura DNS serverů, záznamy v DNS, reverzní záznamy
    • vyřešení dotazu na DNS server, (ne)autoritativní odpovědi, problém konzistence záznamů
    • založení a registrace domény, nástroj dig a nslookup
19. Elektronická pošta, Usenet NetNews
    • MUA, MTA, MDA, SMTP, POP, IMAP, formát zprávy, MIME
    • MX záznamy, fronty, chybová hlášení, HOAX, HAM, SPAM a ochrana proti němu, Webmail

Operační systémy

1. Základní pojmy operačních systémů
   • analogový, číslicový a hybridní počítač, hardware, software, firmware, data
   • Von Neumannovo a Harvardské schéma počítače, vývoj počítačů
   • multiprocesory, multipočítače, clustery (výpočetní, fail-over, load-ballancing, úložný, gridový)
2. Operační systémy
   • účel, funkce a vývoj OS, víceúlohové a víceuživatelské systémy, RTOS
   • jádro, monolitické jádro, mikrojádro, hybridní jádro, modulární jádro
   • start počítače, BIOS, ACPI, DDC, I²C, SMBus
3. Mikroprocesory
   • vývoj mikroprocesorů, RISC, CISC, x86 (IA-32, x86-64, kompatibilita), GPU
   • schéma procesoru, registr, strojová instrukce, atomicita, superskalarita, pipeline, SMP, NUMA
4. Počítačová bezpečnost
   • počítačová bezpečnost, zranitelnost, exploit, aktualizace
   • malware (virus, červ, adware, spyware, trojský kůň, rootkit, ...)
   • elektronicky podepsané soubory
5. Hardwarové prostředky využívané operačním systémem
   • komunikace se vstupně/výstupním zařízením (I/O) v PC (instrukce IN, OUT, mapování do paměti, DMA, bus master)
   • význam a typy přerušení, obsluha přerušení, ovladač, privilegovaný režim, systémové volání
   • časovač, virtualizace, endianita
6. Procesy v operačním systému
   • algoritmus, program, proces, thread
   • context switch, PCB, preemptivní a nepreemptivní multitasking
   • životní cyklus procesu, plánování procesů a procesoru
7. Spolupráce mezi procesy
   • signály, zasílání zpráv, roura, pojmenovaná roura, soket
   • sdílená paměť, souběh, kritická sekce, kritická oblast
   • TSL, semafory, problém aktivního čekání, uváznutí, spooling, read-copy-update
8. Správa paměti v operačním systému
   • rozdělení pamětí (vnitřní paměť, registr procesoru, cache, operační paměť, RAM, vnější paměť)
   • omezení x86 a IA-32 procesorů, PAE
9. Přidělování paměti
   • přidělování celé paměti (CP/M), přidělování pevných bloků paměti (MFT), relokace, PIC
   • přidělování bloků paměti proměnné velikosti (MVT, DOS, současné systémy, mapa paměti procesu v Linuxu)
10. Segmentace paměti
    • segment a offset, ochrana paměti (ochrana segment registru, mezní registr)
    • fragmentace paměti, setřásání segmentů, swapování
11. Stránkování paměti
    • adresní prostor procesu, tabulka stránek, převod virtuální adresy na fyzickou adresu
    • ochrana paměti (metoda zámků a klíčů), segmentace se stránkováním na žádost
12. Stránkování na disk
    • mechanismus virtuální paměti, výpadek stránky, algoritmy výběru stránky
    • mapování souborů do paměti, OOM, memory thrashing (swap to death)
13. Systémy souborů v OS
    • účel systémů souborů, adresář, soubor, formátování, diskové oddíly, FAT, NTFS, ext4
    • fragmentace, žurnálování, kvóty, extenty
    • síťové a distribuované souborové systémy, práce se soubory (otevírání, čtení, zápis, zamykání, mapování do paměti)
    • RAID, LVM, zálohování dat (úplná a inkrementální záloha, média pro zálohování, LTO), OSD
    • cesta absolutní a relativní, pracovní adresář, proměnná PATH
14. Specifické soubory v OS
    • statické a dynamické knihovny (DLL, .so, .a), knihovny v unixových systémech
    • spustitelné soubory (EXE, ELF), PIC kód
15. Unix – vznik a vývoj
    • charakteristika, vývoj Unixu (vznik, hlavní větve, POSIX, Single UNIX Specification), unixové války
    • projekt GNU, licence (GPL, LGPL, BSD...), open source, free software
16. Unix – Linux
    • historie, katedrála a tržiště, komerční Linux
    • distribuce, balíčkovací systémy (RPM, deb)
17. Unix – práce se systémem
    • manuálové stránky, info a ostatní dokumentace, locale, NLS (l10n, i18n)
    • příkazový řádek, textové uživatelské rozhraní, konzole
18. Unix – terminál a konzole
    • historie terminálů, telnet, ssh, PuTTY, autentizace pomocí klíčů, síťové tunelování
    • grafické uživatelské rozhraní, X Window System, emulátor terminálu, VNC
19. Unix – práce se soubory
    • správa souborů a adresářů, pevná a symbolická linka, základní příkazy Unixu
    • uživatelé, skupiny, systém práv pro soubory a adresáře, umask, speciální oprávnění
20. Unix – příkazový řádek
    • shell, zpracování příkazového řádku – speciální znaky, žolíkové znaky, historie, aliasy
    • standardní vstup a výstupy, přesměrování, here document, roury
    • programování v shellu (proměnné, skripty, funkce, předávání parametrů)
21. Současné operační systémy
    • MS Windows: charakteristika, vývoj (16, 32 a 64bitová řada, Windows NT, Windows CE)
    • systémy souborů, uživatelé, oprávnění, Doména Windows, Active directory
    • charakteristika: Symbian, Mac OS X, Linux, DOS