Informática para as Ciências e Engenharias Versão : B

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Informática para as Ciências e Engenharias

Versão : B

(Lic.Biologia Celular e Molecular

MI Engenharia Química e Bioquímica)

Aula 5x

Pedro Barahona 2020 / 21

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Sumário

• Ciclos WHILE.

• Resolução de problema.

• Strings

§ Relação com vetores.

§ Funções (pre-deﬁnidas) sobre strings.

• Introdução às redes de computadores e à Internet.

§ Redes de computadores, endereços e DNS; § Relação cliente/servidor;

§ Web e HTML.

• Obtenção de dados da Internet usando Python.

§ Alguns slides adaptados do material de suporte do livro N. Dell, J. Lewis, Computer Science

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Rede de computadores

• Um conjunto de computadores que estão interligados com o objetivo de

trocar informação e partilhar recursos.

Uma rede de computadores é uma

infra-estrutura de troca de mensagens entre os computadores que lhe estão

ligados, permitindo o acesso a recursos remotos e a utilização de aplicações

distribuídas

Rede Computador

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Numa transferência intervêm dois

computadores e a rede

• Dois computadores

§ Nó emissor: produz uma sequência de bytes (mensagem). § Nó recetor ou destinatário: recebe essa sequência de bytes. • Rede

§ Meios de interligação: cabos, atmosfera, …

§ Equipamentos dedicados a assegurar que a mensagem é transportada do nó emissor ao nó recetor.

Rede de computadores Unidade Central de Processamento (CPU) Memória central Eletrónica de controlo da rede Unidade Central de Processamento (CPU) Memória central Eletrónica de controlo da rede

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Tipos de redes

• Rede local (LAN, Local Area Network)

§ Os computadores estão ligados diretamente, i.e., cada um pode enviar bytes diretamente a qualquer outro.

§ Distância entre computadores tipicamente menor que 1km. • Rede de larga escala (WAN, Wide Area Network)

§ O emissor e o destinatário estão em redes locais distintas e é preciso encaminhar os bytes através de equipamento especializado

(routers e gateways), capaz de escolher as ligações que permitem

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Pacotes

• Como é que os bytes enviados pelo emissor chegam ao destinatário, que pode estar a muitos milhares de Kms?

• Cada computador tem um endereço.

• A informação é dividida em pacotes (sequências de bytes) e cada pacote tem o endereço do destinatário.

• Os pacotes são encaminhados individualmente pela rede da origem até ao destino.

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Interligação de redes: exemplo

• Exemplo:

§ 2 LANs ligadas por 3 encaminhadores (routers)

Router Router Nó Nó Nó Rede Local 1 Nó Nó Nó Rede Local 2 Router

Ligação via satélite Ligação fibra ótica

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Internet e o encaminhamento

de pacotes

• A Internet é uma interligação de redes locais de acordo com normas próprias.

• Na Internet todos os computadores (ou nós) têm um endereço único

(normalmente um número com 32 bits) chamado endereço IP (Internet Protocol).

• Quando uma computador emite um pacote destinado a outro, noutra LAN, entrega-o ao router mais próximo (que está na sua rede local).

• Os routers propagam o pacote até este chegar ao router da rede local do computador de destino, que entrega o pacote ao destinatário.

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Nº de máquinas na Internet

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Computadores ativos na Internet:

distribuição geográfica

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Endereços dos nós

• Endereço IP do nó (numérico / machine friendly) § Constituído por 4 bytes (32 bits)

« representado por 4 números entre 0 e 255, separados por pontos. § Identifica univocamente o computador na Internet.

§ Usado no encaminhamento das mensagens na rede. § Exemplo: 193.136.122.33

• Endereço simbólico do nó (cadeia de caracteres / user friendly) § São aqueles nomes que o utilizador usa.

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Nome do nó

www.di.fct.unl.

_pt

top-level domain

(TLD)

organização

nome da

máquina

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Domain Name System (DNS)

• Serviço de conversão de nomes “user friendly” em nomes “machine friendly”.

§ Este serviço reside num nó da LAN (ou do fornecedor de Internet). • Invocado quando um nó tenta obter o endereço IP

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TLDs do Domain Name System [1]

Top-Level Domain

Utilização

biz

Negócios

com

Comercial (EUA)

edu

Educação (EUA)

info

Informação

gov

Governo (EUA)

mil

Militar (EUA)

net

Rede

org

Sem fins lucrativos

• Nas organizações nos Estados Unidos o top-level domain caracteriza o seu tipo de atividade.

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TLDs do Domain Name System [2]

• As organizações com sede fora dos Estados Unidos usam um top-level

domain que é o código do país (com 2 letras).

País

TLD

pt

Portugal

uk

Reino Unido

es

Espanha

fr

França

nz

Nova Zelândia

cn

China

…

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Árvore de domínios do DNS

Domínio raiz Top-level

domains edu gov com … _uk _pt _…

cmu cs

google ibm up unl

fe fct

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Sumário

• Ciclos WHILE.

• Strings

§ Web e HTML.

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Relação cliente-servidor

• Na maioria das situações, as aplicações que usam a rede são constituídas por dois programas.

• Um servidor pode servir vários clientes em simultâneo. Por exemplo, Browser Por exemplo, Servidor Web Programa

Cliente Programa_Servidor 1. Cliente envia pedido

3. Servidor envia a resposta Recurso 2. Servidor processa o pedido 4. Cliente processa a resposta

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Exemplos de servidores

• Servidor Web

§ Recursos: ficheiros e programas.

§ Serviços: obter ficheiros e gerar páginas dinâmicas executando programas a pedido do cliente.

• Servidor de Mail

§ Recurso: ficheiros com mensagens.

§ Serviços: armazena mensagens ou encaminha-as para outros servidores de Mail.

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Exemplos de clientes

• Cliente Web § Firefox, § Internet Explorer, § Safari, § Chrome § ... • Cliente de Mail § eM Client, § Mozilla Thunderbird, § OperaMail, § Mail,

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Protocolos de aplicação

• Conjunto de regras que definem como é que os bytes que circulam na rede são interpretados.

§ O cliente e o servidor têm de acordar previamente os formatos do pedido e da resposta;

§ Existem normas para imensos serviços na Internet. • Exemplos:

§ Protocolos Internet para consultar o DNS e obter o endereço IP para um nome;

§ Protocolos de aplicações de email (SMTP); § Protocolos de Web (HTTP).

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Sumário

• Ciclos WHILE.

• Strings

§ Web e HTML.

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WWW − World Wide Web [1]

• Página Web

§ Um documento que contém informação (dados ou referências a outros dados).

• Link (hiper-ligação)

§ Uma ligação (referência) a outra página Web. • Protocolo da Web

§ Protocolos de aplicação que permitem a troca de informação entre o cliente (browser) e o servidor Web.

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WWW − World Wide Web [2]

• Site Web

§ Conjunto de páginas Web relacionadas umas com as outras. Fisicamente, correspondem a ficheiros armazenados num computador específico.

• Servidor Web - servidor

§ Programa que executa no computador em que a informação está alojada e responde a pedidos para acesso a páginas Web.

• Browser Web - cliente

§ Programa que pede páginas Web pela rede aos servidores e as mostra ao utilizador.

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URL − Uniform Resource Locator

• Uma forma normalizada de especificar a localização de uma página Web.

§ Protocolo (pode ser omitido); § Nome do computador;

§ Página.

• Os conteúdos identificados pelos URLs são de diferentes tipos. § Exemplos

:

ficheiros HTML, imagens, audio clips.

http

://asc.di.fct.unl.pt/

index.html

Protocolo Computador

Nome DNS ou

endereço IP: x.x.x.x

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HTML

• HyperText Markup Language (HTML)

§ A linguagem usada para descrever e formatar uma página Web. § Incluindo colocar imagens e links nas páginas

<h2 id="center">Exercício 1</h2>

<p>Recupere o script <a href="file_contaminacao.m">file_contaminacao.m</a> da aula anterior, que ao ser executado cria a variável <b>contaminacao</b>, que regista a concentração de chumbo no solo em vários pontos e que contem:,

<ol>

<li>na primeira linha, um número de 1 a 20, que identifica o ponto de amostragem;

<li>na segunda linha, a profundidade de cada amostra (em cm); e, <li>na terceira linha, a concentração de Pb, em partes por milhão. </ol>

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Sumário

• Ciclos WHILE.

• Strings

• Introdução às redes de computadores e à Internet. § Redes de computadores, endereços e DNS;

§ Relação cliente/servidor;

§ Web e HTML.

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Obter Conteúdo de um URL

• Como é que se pode aceder ao conteúdo associado a um URL?

• No Python, é possível aceder ao conteúdo dum URL, a parkr da biblioteca requests usando a função requests.get.

• A parkr do objeto resposta é possível obter a seguinte informação: § resposta.ok terá True case o pedido tenha sido bem sucedido § resposta.text tem o conteúdo do recurso, como uma string § resposta.encoding permite aceder ao código usado no texto

§ resposta.json tem o conteúdo dum recurso JSON, como um dicionário (veremos mais tarde)

§ resposta.content tem o conteúdo do recurso, como uma sequência de bytes

import requests

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Obter Conteúdo de um URL

• Exemplo:

• As páginas web codificadas em HTML, têm muita “formatação”.

• No curso só iremos ler páginas de texto.

In : import requests In : url='https://en.wikipedia.org/wiki/Python_(programming_language)’ In : r = requests.get( url) In : r.ok Out: True In : r.text

Out : '<!DOCTYPE html>\n<html class="client-nojs" lang="en" dir="ltr">...'

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Obter Conteúdo de um URL

• Exemplo:

§

Ficheiro de texto

In : import requests In : url_site = 'http://iceb.ssdi.di.fct.unl.pt’ In : url_file = '/2021/teoricas/T05x/texto.txt’

In : url = url_site + url_file

In : r = requests.get(url)

In : r.encoding = 'utf-8'

In : r.ok Out: True

In : r.text

Out : 'Este ficheiro só contém texto. Tem um total de 176 caracteres.\n\t115 minúsculas;\n\t2 maiúsculas;\n\t21

espaços;\n\t9 caracteres de pontuação;\n\t14 dígitos;\n\t7 tabs;\n\t8 fins de linha.\n'

Este ﬁcheiro só contem texto. Tem um total de 176 caracteres. 115 minúsculas; 2 maiúsculas; 21 espaços; 9 caracteres de pontuação; 14 dígitos; 7 tabs; 8 ﬁns de linha.

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Para saber Mais

• Consultar um dos livros de texto aconselhados.

• Por exemplo:

§ “Think Python: How to Think Like a Computer Scienkst ”: cap. 7 e cap. 8.

§ “Introduckon to Computakon and Programming Using Python”, caps. 2.1, + 2.3.