Гіпермаркет Знань>>Інформатика>>Інформатика 11 клас>> Інформатика: Види, основні характеристики комп'ютерних мереж

Фішки для допитливих курсу «Інформатика 11 клас» з теми «Види, основні характеристики комп'ютерних мереж»

Тема уроку:   Огляд сучасної комп’ютерної техніки. Технічні характеристики комп’ютерів.
Комп’ютерні мережі. Класифікація, основні характеристики та принципи використання комп’ютерних мереж. Апаратні компоненти комп’ютерних мереж. Доступ до інформаційних ресурсів.
Мета уроку:
   Навчальна. Ознайомити учнів з характеристиками сучасних комп’ютерів; видами комп’ютерних мереж, апаратними компонентами мереж.
  Розвиваюча. Розвивати кругозір учнів, пам’ять, формувати технічний лексикон.
   Виховна. Виховання цікавості, допитливості, формування і розвиток мотивації  постійного самовдосконалення.

Тип уроку: комбінований урок

Наочність: 1.малюнок «Взаємозв'язок блоків ПК»,
                 2.малюнок «Топологія комп’ютерних мереж».

Хід уроку
I.    Організаційний момент.
II.    Повідомлення теми, мети і завдань уроку.
III.    Перевірка виконання учнями домашнього завдання практичного характеру.
Заслуховування підготовлених учнями рефератів, перегляд створених учнями презентацій до теми, що вивчається.

IV.    Перевірка раніше засвоєних учнями знань.
Запитання до класу:
1.    Охарактеризуйте поняття магістраль.
2.    Що означає принцип програмного управління?
3.    Що означає  принцип адресності?

V.    Мотивація навчання. Які технічні характеристики має сучасний ПК? На що ви будете звертати увагу при придбанні нового ПК?
VI.    Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу.
Виконання фізкультурних вправ 2-3 хв. протягом уроку.

План
1.    Технічні характеристики ПК.
2.    Пристрої  для швидкої передачі інформації.
3.    Класифікація комп’ютерних мереж (однорідні і неоднорідні мережі, локальні, регіональні і глобальні, однорангові, або мережі з виділеним сервером.
4.    Властивості локальних мереж.
5.    Периферійне мережне обладнання (мережевий адаптер, модем, концентратор(hub), комутатор (switches), шлюз (gateway), маршрутизатор (routers), міст.
Нові терміни: клієнт, сервер, концентратор, комутатор, шлюз, маршрутизатор, міст,  топологія мережі.

VII.    Осмислення, узагальнення і систематизація знань.
Поточний інструктаж з техніки безпеки в кабінеті.
Робота за ПК : самостійна робота по ознайомленню з новим матеріалом, підготовленим вчителем на комп’ютері.

VIII.    Підсумки уроку.
IX.    Повідомлення домашнього завдання.
Розділ 2§ 5, 7
Реферат на тему «Огляд сучасної комп’ютерної техніки»

Матеріали до уроку.

Організація і структура локальних і глобальних комп'ютерних мереж.

Передача інформації необхідна для  її розповсюдження. Загальна схема передачі така:

 джерело інформації - канал зв'язку - приймач (одержувач) інформації

 Для передачі інформації за допомогою технічних засобів використовуються кодуючий пристрій, призначений для перетворення початкового повідомлення джерела інформації до вигляду, зручного для передачі, і пристрій ,що декодує, необхідний для перетворення кодованого повідомлення в початкове (декодер).
 При передачі інформації необхідно враховувати той факт, що інформація при цьому може втрачатися або спотворюватися, тобто присутні перешкоди. Для нейтралізації перешкод при передачі інформації часто використовують перешкодостійкий надмірний код, який дозволяє відновити початкову інформацію навіть у разі деякого спотворення.
 Основними пристроями для швидкої передачі інформації на великі відстані в даний час є телеграф, радіо, телефон, телевізійний передавач, телекомунікаційні мережі на базі обчислювальних систем.
 Передача інформації між комп'ютерами існує з самою моменту виникнення ЕОМ. Вона дозволяє організувати спільну роботу окремих комп'ютерів, вирішувати одну задачу за допомогою декількох комп'ютерів, спільно використовувати ресурси і вирішувати безліч інших проблем.
 Під комп'ютерною мережею розуміють систему розподілених на території апаратних, програмних і інформаційних ресурсів (засобів введення/висновку, зберігання і обробки інформації), зв'язаних між собою каналами передачі даних. При цьому забезпечується сумісний доступ користувачів до інформації (базам даних, документам і т.д.) і ресурсів (жорсткі диски, принтери, накопичувачі CD-ROM, модеми, вихід в глобальну мережу і т.д.).
 По типу використовуваних ЕОМ виділяють однорідні і неоднорідні мережі. У неоднорідних мережах містяться програмно несумісні комп'ютери (частіше так і буває на практиці).
 За територіальною ознакою мережі ділять на локальні, регіональні і глобальні. Локальні мережі (LAN, Local Area Network) охоплюють ресурси, розташовані один від одного не більше ніж на декілька кілометрів (частіше за всю це одно-два будівлю і прилегла ним територія - наприклад, локальна мережа школи, вузу, комп'ютерного клубу і т.д.). Регіональні мережі охоплюють місто, район, область, невелику республіку (наприклад, мережа Департаменту утворення Пермської області). Глобальні мережі охоплюють всю країну, декілька країн і цілі континенти (наприклад, мережа Інтернет). Іноді виділяють корпоративні мережі, де важливо захистити інформацію від несанкціонованого доступу (наприклад, мережа Міністерства оборони).
 По методу передачі інформації розрізняють мережі з комутацією каналів, повідомлень, пакетів і із змішаною комутацією. Частіше використовуються мережі з комутацією пакетів.
 Залежно від того, чи є всі комп'ютери локальної мережі рівноправними або є виділений центральний комп'ютер (сервер), мережі підрозділяють на однорангові, або мережі з виділеним сервером. Мережа з виділеним сервером є продуктивнішою. Взагалі сервером називається вузол мережі, який надає свої ресурси іншим вузлам (комп'ютерам і т.д.), але сам при цьому не використовує їх ресурси. Клієнтом називається вузол мережі, який тільки використовує мережеві ресурси, але сам свої ресурси в мережу не віддає (часто його ще називають робочою станцією).

Топологія мереж

Існує велика кількість варіантів мережевих топологій(схем зв’язку комп’ютерів), найпопулярнішими з яких є такі:
•    загальна шина (передбачає об'єднання всіх вузлів (комп'ютерів) в одну лінію ;
•    деревовидна топологія;
•    кільце—замкнений контур, що з'єднує вузол з вузлом усі мережеві станції;
•    сітка - безпосереднє з'єднання між усіма вузлами в мережі;
•    зірка (кожний пристрій з'єднано з центральним комп'ютером за допомогою прямих з'єднань між вузлами);
•    мішана топологія, що використовує різноманітні типи мережевих технологій.



Методи доступу

За способом отримання доступу до каналу передавання даних розрізняють такі методи:
1.    З опитуванням. У цьому разі деякий центральний пристрій пропонує іншим пристроям підмикатися до загального каналу.
2.    Із передаванням маркера. Маркер це послідовність бітів, що передаються від станції до станції у визначеній послідовності. Станція може передавати дані тільки після отримання маркера; вона повинна також передати маркер далі протягом певного часу.
3.    Із доступом у режимі суперництва. Станція може передавати дані в будь-який момент. Оскільки при цьому можливі конфлікти (одночасна робота на передавання двох і більше станцій), існують різні алгоритми їх розв'язання.

 Основними властивостями локальної мережі є:
•    висока швидкість передачі, велика пропускна спроможність;
•    низький рівень помилок передачі;
•    ефективний, швидкодіючий механізм управління обміном;
•    обмежене певне число комп'ютерів, що підключаються до мережі.

Периферійне мережне обладнання
Комп’ютери – робочі станції, обладнані мережними контролерами, можуть об'єднуватися в локальну мережу за допомогою спеціального кабелю, але така мережа має ряд недоліків, наприклад вихід з ладу одного з комп’ютерів може призвести до виходу з ладу всієї мережі. Для збільшення надійності та розширення можливостей використання мереж необхідне додаткове обладнання. Існує велика кількість обладнання, яке використовується для створення локальних та глобальних мереж:
•    мережевий адаптер
•    модем
•    концентратори (hub),
•    комутатори (switches),
•    шлюзи (gateway),
•    маршрутизатори (routers),
•    мости (bridge) і т. д.

  Найпростішим комунікаційним пристроєм є мережний адаптер, який називається також мережною картою. Через цей пристрій, який забезпечує сполучення комп'ютера з лінією зв'язку, комп'ютери підключаються до ЛОМ. Найпоширеніші адаптери трьох типів: Еhernet,Token Ring i ArcNett. Кожен тип адаптера відповідає певній технології передавання даних і доступу до мережі. Адаптер підключається до ПК через вільний слот материнської плати, а до нього, у свою чергу, під'єднується лінія зв'язку.

  Модем. Процес передачі даних по телефонних лініях повинен відбуватися у формі електричних коливань - аналога звукового сигналу, тоді як в комп'ютері інформація зберігається у вигляді кодів. Для того, щоб передати інформацію від комп'ютера через телефонну лінію, коди повинні бути перетворені в електричні коливання. Цей процес носить назву модуляції. Для того, щоб адресат зміг прочитати на своєму комп'ютері те, що йому відправлено, електричні коливання повинні бути назад перетворені на машинні коди - демодуляція. Пристрій, який здійснює перетворення даних з цифрової форми, в якій вони зберігаються в комп'ютері в аналогову (електричні коливання), в якій вони можуть бути зраджені по телефонній лінії, і назад називається модем (скорочено від модулятор-демодулятор). Комп'ютер в цьому випадку повинен мати спеціальну телекомунікаційну програму, яка управляє модемом
 


    Концентратор – це пристрій, через який здійснюється обмін даними між комп'ютерами в локальній мережі (Рис.34). Індикатори на передній панелі концентратора показують стан обміну даними між комп'ютерами.
    Концентратор (його також називають повторювачем або хабом) дає змогу подолати обмеження на довжину лінії зв'язку. Він підвищує якість переданого сигналу, відновлюючи його амплітуду і потужність, поліпшуючи фронти імпульсів. Концентратор має кілька портів і може з'єднувати кілька сегментів мережі.
В мережі для обміну даними комп'ютер посилає концентратору необхідний запит, а концентратор пересилає цей запит всім комп'ютерам, під’єднаних до нього. Коли комп'ютер, якому адресовані дані, одержує їх, він посилає свої дані назад концентратору, який знову пересилає їх всім комп'ютерам, не дивлячись на те що тільки один комп'ютер буде їх опрацьовувати. Таким чином, концентратор працює як радіоретранслятор, який посилає сигнал всім приймачам, проте тільки відповідно налаштовані приймачі отримують його.

  Комутатори (Рис.35), як і концентратори, використовуються для об'єднання комп'ютерів та інших пристроїв у невеликі локальні мережі, але мають більшу ефективність. Комутатори використовують функцію "запам'ятовування адреси", яка визначає пункт призначення кожного пакету даних і передає його безпосередньо тому комп'ютеру, для якого він призначений. Таким чином, комутатор можна порівняти з телефонною станцією, яка напряму з’єднує ініціатора дзвінка з абонентом. Комутатор виконує такі самі функції, що і міст, але відрізняється від нього вищою продуктивністю.
 Для узгодження роботи кількох мереж, у тому числі і різної структури, та для управління доступом до ресурсів мереж використовують мости, маршрутизатори та шлюзи.
  Міст застосовується тоді, коли потрібно розділити мережу на сегменти так, щоб передача інформації з одного сегмента в інший була можлива тільки при необхідності. Таким чином, міст заощаджує пропускну здатність мережі і зменшує ймовірність несанкціонованого доступу до даних.
   Маршрутизатор – це пристрій, який забезпечує спільну роботу двох мереж, передаючи до кожної мережі тільки призначену частину усього потоку даних. Крім ізоляції трафіків, маршрутизатори виконують безліч інших корисних функцій, наприклад, вибір найраціональнішого маршруту з декількох можливих, зв'язування декількох підмереж, що використовують різні протоколи, у єдину мережу тощо.
   Мости виконують подібну маршрутизаторам функцію, але не розділяють дані, які призначені адресатам своєї мережі, від даних, призначених адресатам інших мереж.

 Зазвичай для передавання даних через мережу необхідно знати адресу пункту призначення. Для того, щоб уникнути збереження великої кількості адрес, при налаштуванні комп’ютера визначається стандартний шлюз (default gateway). Якщо комп’ютер не має даних для з’єднання з якоюсь системою, то він посилає повідомлення на пристрій – шлюз, який направляє дані відповідним маршрутом

Програмне забезпечення.
Щоб комп'ютерна мережа могла функціонувати, потрібно відповідне програмне забезпечення. На кожному комп'ютері, що входить до мережі, має бути встановлена операційна система (ОС). Існує багато операційних систем, що підтримують роботу локальних мереж, серед яких найбільш відомі Novel NetWare і Windows NT. Перша із цих систем створена фірмою Novel , а друга - фірмою Мicrosoft. Фактично всі сучасні операційні системи (Novel,Unix,Windows NT/95/98/2000) забезпечують роботу в локальних мережах. Важливими факторами для роботи мережі в цілому є те, наскільки ефективно дана ОС може взаємодіяти з іншими ОС мережі, наскільки вона гарантує безпеку і захищеність даних. Крім ОС, до програмних компонентів мережі належать різні мережні додатки: бази даних, програми архівації,. системи автоматизації роботи обладнання чи персоналу тощо.   

Надіслано учителем інформатики  Гресько Л.І.

_{Бібліотека з підручниками та книгами на скачку безкоштовно онлайн, Інформатика для 11 класу скачати, шкільна програма з інформатики, плани конспектів уроків}