Конспект урока «Компьютерные сети. Виды компьютерных сетей» по информатике

Муниципальное общеобразовательное учреждение –

средняя общеобразовательная школа №4 г. Асино Томской области

Конспект урока по информатике

на тему:

«Компьютерные сети.

Виды компьютерных сетей»

учитель информатики и ИКТ

Кривенцов Л.А.,

первая квалификационная категория

2011

Конспект урока на тему: Компьютерные сети. Виды компьютерных сетей.

Цели урока:

Обучающие:

• познакомить учащихся с основными понятиями по теме: Компьютерные сети;

• развитие познавательного интереса, логического мышления;

• развитие памяти, внимательности.

Развивающие:

• воспитывать интерес к структуре компьютерных сетей.

Воспитательные:

• воспитывать добросовестное отношение к труду, инициативность;

• уверенность в своих силах.

Тип урока:

• урок получения новых знаний.

Вид урока: лекция.

Структура урока:

• организационный момент;

• объяснение нового материала;

Оборудование: программа презентаций Microsoft Office PowerPoint 2007, компьютер, мультимедиа проектор.

План урока:

1. Организационный момент (2 мин)

2. Актуализация знаний (4 мин)

3. Объяснение нового материала (28 мин)

4. Проведение фронтального опроса (2 мин)

5. Задание на дом (2 мин)

6. Вопросы учеников, подведение итогов урока (2 мин)

Ход урока:

I. Организационный момент

Учитель здоровается, знакомит с темой, целями и ходом урока.

II. Актуализация знаний

1. 1. Для чего нам необходимы компьютеры?

2. Виды памяти.

3. Перечислите стандартные устройства внешней памяти.

4. Назовите наименьшую единицу измерения информации.

5. Перечислите более крупные единицы измерения информации.

III. Изучение нового материала

На ЭВМ в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией, лишь копируя её на диски.

Компьютерная сеть – это система обмена информацией между компьютерами.
При помощи компьютерных сетей можно решить множество проблем.
Рассмотрим некоторые из них:

• объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров;

• локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;

• локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования.

Компьютерные сети делятся на три основных типа:

• локальная вычислительная сеть (ЛВС) - это группа компьютеров, которые могут связываться друг с другом, совместно использовать периферийное оборудование (например, жесткие диски, принтеры и т.д.) и обращаться к удаленным центральным ЭВМ или другим локальным сетям. Локальная сеть может состоять из одного или более файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств. Пользователи сети могут совместно использовать одни и те же файлы (как файлы данных, так и файлы программ), посылать сообщения непосредственно между рабочими станциями и защищать файлы с помощью мощной системы защиты.

Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET.

• региональная вычислительная сеть (РВС) - это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютеров.

• глобальная вычислительная сеть (Internet) – это сеть, объединяющая целые государства.

Рассмотрим более подробно определение и конфигурацию компьютерной сети каждого вида.

Локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, позволяющую пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также периферийных устройств. Соединения между компьютерами осуществляется посредством кабеля (коаксиальный витая пара, оптоволоконный) через порты (параллельные или последовательные).

Каждый компьютер должен иметь специальную плату (сетевой адаптер, сетевую карту).

Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, вы­полняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.

Сетевые адаптеры должны соответствовать каналам связи. Для каждого вида канала связи нужен свой тип сетевого адаптера. Адаптер встав­ляют в свободное гнездо материнской платы компьютера и соединяют кабе­лем с сетевым адаптером другого компь­ютера. На сетевых картах выставляют­ся адреса компьютеров в сети, без чего невозможна передача. Когда информа­ция циркулирует по сети, каждый сете­вой компьютер отбирает из общего потока лишь те данные, которые предназначены для него. Этот отбор производится в соответствии с адресом компьютера.

Важнейшей характеристикой адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети  – от 10 Мбит/с до 100Мбит/с.

Рассмотрим несколько характеристик разновидностей кабелей:

• Коаксиальный – самый дешевый и доступный тип кабеля, но с низкой скоростью передачи информации до 10 Мбит/c.

• Витая пара, содержит пары проводников, скрученных одним с другим. Скорость передачи информации от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с.

• Оптоволоконный кабель представляет собой стеклянный цилиндр, покрытый оболочкой с другим коэффициентом преломления. Скорость передачи информации от 100 Мбит/с.

Конфигурация локальной сети представляется в различных видах соединений (топологиях).

Топология - физическое расположение компонентов сети (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.).

Имеется три основных топологии: звезда, кольцо и шина.

1. В сетях с топологией «звезда» рабочие станции подключаются непосредственно к файл-серверу, но не соединены друг с другом.

2. В сетях с топологией «кольцо» файл-сервер и рабочие станции соединены кабелем в кольцо. Сообщения рабочей станции могут проходить через несколько других рабочих станций до того, как они достигнут файл-сервера.

3. В сети с топологией «шина» все рабочие станции и файл-сервер подключаются к центральному кабелю, называемому шиной.

Все указанные схемы могут в свою очередь быть организованы двумя способами:

1. Одноранговая сеть – построена так, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ к информации находящейся на любом компьютере в сети.

2. Сеть с выделенным сервером. Это когда в сети существует центральный компьютер – сервер, с него происходит управление работой в сети. Остальные компьютеры сети называются рабочими станциями и их доступ к информации полностью зависит от сервера.

Отличительной особенностью глобальной сети является значительное удаление компьютеров друг от друга. Для их связи широко используются телефонные линии и модемы. Телефонная сеть передает звуки человеческих голосов (в виде аналоговых сигналов). Цифровые сигналы от компьютера модем преобразовывает (модулирует) в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и на другом конце соединения они принимаются другим модемом и преобразуются (демодулируются) из аналоговых в цифровые сигналы компьютера.

Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).

Модем соединяет компьютер с телефонной линией. Для работы с ним в оперативную память должна быть загружена специальная управляющая программа — драйвер модема. С ее помощью производится настройка соответствующих параметров модема (установка модема), без чего работа с ним, а значит, и связь с сетью невозможна.

На другом конце телефонной линии должен быть также подключен модем, присоединенный к другому компьютеру. Тогда компьютер-приемник сможет принимать сигналы из сети, то есть модем используется в глобальной сети вместо сетевого адаптера. Если компьютер является клиентом сети, то у него должен быть определен адрес компьютера, к которому он обращается как к серверу. Эти установки выполняются при настройках протокола и программного обеспечения.

Модемы бывают внешние (выполненные в виде отдельного блока и подключаемые к системному блоку через последовательный порт) и внутренние (в виде платы, устанавливаемой в гнездо материнской платы). Различаются они максимальной скоростью передачи данных. Распространенные сейчас среди пользователей модемы имеют скорости 28 800, 33 600, 56 000 бит в секунду. Однако следует не забывать, что скорость передачи данных в первую очередь зависит от вашего провайдера и тарифа.

Для того чтобы информация, переданная одним компьютером, была понята другим компьютером после ее получения, необходимо было разработать единые правила передачи данных в сети, называемых протоколами.

Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети.

При разработке протоколов учитывались все проблемы связи и вырабатывались стандартные алгоритмы доставки информации.

При любой транспортировке необходимо строго соблюдать прави­ла.

Пример (вопрос к ученикам): какие правила должны быть выполнены при перевоз­ке пассажиров на поездах?

Пассажиры покупают билеты и занимают указанные в них места. Иначе в вагонах начнется беспорядочное пе­ремещение пассажиров, желающих занять места получите. Пассажир не имеет права провозить с собой тигров, медведей и прочих диких животных. Для перевозки домашних животных существуют свои правила. Проводник обязан следить за санитарным состоянием ваго­на и санузла, наличием воды, иначе пассажиры могут приехать на свою станцию больными. Поезд следует согласно расписанию, делая необходимые остановки. При переезде в европейские страны у ваго­нов заменяются колеса для проезда по узкоколейным путям (иначе поезд сойдет с рельсов). Видите, как много всего нужно предусмот­реть при транспортировках. То же самое и при передаче информации.

В самом деле, передача данных — сложный процесс, и его можно рассматривать на разных уровнях. Мы не будем обсуждать их все по­дробно. Однако коснемся некоторых вопросов.

Протокол передачи устанавливает соглашение между взаимодей­ствующими компьютерами. Для того чтобы связь между компьюте­рами была установлена, необходимо задать их адреса. Эти адреса определяются сетевыми адаптерами, номерами телефонов и програм­мами связи. Правила образования адресов компьютеров в глобальной сети должны быть абсолютно одинаковыми, несмотря на то что компьютеры в сети могут быть разнородными и могут использовать различные операционные системы.

Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому они разделяются на блоки (пакеты) информации строго определенной длины. Каждый такой блок сопро­вождается служебной информацией, включая опознавательные знаки его начала и конца. Протоколы передачи содержат механизм распознавания начала и конца блока. Они управляют потоками дан­ных, распределяют их, выстраивают в очереди. На другом конце при­емник информации должен работать по тем же правилам (протоко­лам). Только тогда компьютеры поймут, что передают друг другу.

Каждый пакет получает номер, чтобы распознать ошибочно пере­данную или потерянную во время связи информацию, а также чтобы запросить заново именно тот пакет, с пересылкой которого возникли проблемы. Можно сравнить передачу этих пакетов с доставкой посы­лок по почте в одинаковых ящиках и со стандартным оформлением адреса. Ведь каждая посылка тоже сопровождается служебной ин­формацией. Если вам присылают несколько посылок и одна из них не дошла, вы ее, конечно, можете запросить.

В связи с многочисленными задачами, которые должны ре­шаться стандартным образом, различают разного вида прото­колы передачи данных, коррек­ции и исправления ошибок и пр.

Приведём несколько примеров: CSMA/CD, SLIP, PPP, UUCP, ISO, TCP/IP.

В сети Интернет действует междуна­родный протокол TCP/IP, созданный в 70-е годы. Управление сетью — децент­рализованное. Это значит, что при вы­ходе из строя любого узла (компьютера) сети сохраняется функционирование всех остальных компьютеров. Пакеты данных перемещаются по сети к компь­ютеру с нужным адресом и при возникновении аварии одного из компьютеров автоматически направляются по другому маршруту. Для получателя совершенно не важно, по какому маршруту тот или иной пакет дойдет до него. На месте назначения они соединятся в одно целое. Так что пакеты могут достичь адресата и обходными путями.

IV. Проведение фронтального опроса по изученному материалу

1. Что такое компьютерные сети и какие основные задачи она решает?
2. Перечислите известные вам типы компьютерных сетей.
3. Что нужно для подключения по локальной сети?
4. Какие виды соединений вам известны, для образования локальной сети?

V. Домашнее задание

Изучить новый материал. Подготовиться к тесту по теме: Компьютерные сети.

VI. Вопросы учеников. Подведение итогов урока.