На этом уроке мы начинаем новую главу “Компьютерные технологии”, которая включает изучение компьютерных сетей, их структуры и способов создания, а так же правила работы, возможности и услуги Интернета. Сегодня мы рассмотрим, как осуществляется передача информации, какие бывают компьютерные сети, их назначение и состав, а также научимся предоставлять доступ к информации и обмениваться информацией в локальной сети нашего класса.
Теоретическая часть.
Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Так, при непосредственном общении людей информация передается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону — с помощью электрических сигналов, которые распространяются по линиям связи. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.
Презентация.
Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации (слайд 2). Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.
Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени.(Слайд 3)
Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с...
При работе на персональном компьютере в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией (программами, документами и так далее), лишь копируя ее на носители информации. Однако перемещение, например, дискеты между компьютерами не всегда возможно и может занимать достаточно продолжительное время.
Создание компьютерных сетей (Слайд 4)вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования принтеров и других периферийных устройств и даже одновременной работы с документами. Компьютерные сети принято разделять на 3 основных класса (слайд 5):
глобальныесети(LAN – Local Area Network);
региональные сети
локальныесети(WAN – Wide Area Network).
(Слайд 6)
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
Локальная сеть объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.).
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.(Слайд 7)
Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе сервера.(Слайд 7)
Аппаратное обеспечение сети. (Слайд 8) Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату - сетевой адаптер. Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети.
(Слайд 9)Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного. Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.
Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.
Топология сети.
Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по своему собственному пути.
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, возможные и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках, наверное, надо всем.
Топологии сети могут быть различными. (Слайд 10)
Топология, при которой каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута в “кольцо”, называется кольцом.
Соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой, называется линейной шиной.
Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла, то реализуется локальная сеть типа “звезда”.
Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер.
Преимущество локальной сети типа “звезда” перед локальной сетью типа “линейная шина” состоит в том, что при выходе из строя сетевого кабеля у одного компьютера локальная сеть в целом продолжает нормально функционировать.
Предоставление доступа к ресурсам компьютера. В операционной системе MS DOC пользователь любого компьютера, подключенного к сети, может предоставить доступ к своим дискам, папкам или файлам. Пользователи, работающие за другими компьютерами, могут после этого пользоваться предоставленными ресурсами.
Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. ( Слайд 11) На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. (Слайд12) Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести, сеть корпорации Microsoft, сеть Банка России).
Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. (Слайд 13)В настоящее время на более чем 150 миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и так далее). Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами), которыми пользуется около миллиарда человек во всех странах мира. (Слайд 14)
В каждой такой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета). В качестве таких “магистральных” линий связи обычно используются оптоволоконные линии с пропускной способностью до 20 Гбит/с и более.
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети. Например, российский региональный сегмент Интернета имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами.
Основу, “каркас” Интернета составляют более 150 миллионов серверов, постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается около 400 тысяч (на начало 2002 г.).
К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей Интернета. (Слайд15)
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров.
Д\З.
Стр. 408-414 учебника. Подготовить сообщения по темам:
“История Интернета”.
“ Существующие классификации компьютерных сетей”.
“Одноранговая сеть, целесообразность применения, требования к компьютерам, стоимость.”
“Сеть на основе сервера, целесообразность применения, требования к компьютерам, стоимость”.
Компьютерная сеть позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, специализировать каждый из компьютеров на выполнении какой-то одной функции, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем. Существует три топологии локальной сети, каждая из которых имеет свои характеристики, достоинства и недостатки.
Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи.
