Урок "Компьютерные сети"

Цели: помочь учащимся получить представление о компьютерных сетях, их классификациях, топологии сети.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Урок "Компьютерные сети"»

Урок информатики

Класс: 9

Тема: «Компьютерные сети»

Цели:

Помочь учащимся получить представление о компьютерных сетях, их классификациях, топологии сети.
Развитие познавательных интересов, самостоятельных навыков работы.
Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Оборудование: проектор, экран, ПК, презентация

Литература: Семакин И.Г. Базовый курс 7–9 класс; Семакин И.Г. Преподавание базового курса информатики в средней школе.

Этап урока

Время

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Орг. мом.

Целеполагание

Объяснение нового материала

Открытие детьми нового знания

Первичное закрепление с комментированием

Самостоятельная работа с проверкой в классе

Итог

д\з

1 мин

5 мин

1 мин

5 мин

11 мин

6 мин

1 мин

Здравствуйте, ребята. Садитесь.

В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке информации. Но вся эта мощь бесполезна при отсутствии связи.

(1)Каким образом можно соединить компьютеры между собой?

Что из этого получится?

Чтобы вы хотели узнать сегодня на уроке?

И сегодня каждый день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому – Интернет.

С сегодняшнего урока мы с вами начнем постигать премудрости работы в этой сети и тема нашего урока «Компьютерные сети»(слайд 2)

Как вы думаете, что же такое компьютерная сеть?

Запишите определение.

(3) Компьютерная сеть (англ, network) – система компьютеров, связанных каналами передачи информации.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.

А сейчас вам необходимо заполнить схему. Перед вами лежит текст, прочитав его вы должны заполнить 4 схемы, это и будет классификацией компьютерных сетей по различным признакам. (приложение 1)

(4)Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

• Территориальная распространенность;

• Ведомственная принадлежность;

• Скорость передачи информации;

• Тип среды передачи;

Давайте проверим, как вы заполнили схему.

(5)По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

(6)По приоритету компьютерные сети различают одноранговые и сети «клиент-сервер».

(7)По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

(8)По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Локальные компьютерные сети.

(9)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).

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то 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 или программ–приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть –сетью на основе серверов.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей.

Топология сети.

(10)Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными.

Первый ряд готовит информацию о топологии «шина». Второй ряд –«звезда», а третий–«кольцо». Вся информация есть в раздаточном материале (приложение 2).

Запишите самое основное своей топологии и зарисуйте. Когда задание будет выполнено, с каждого ряда выйдет докладчик и расскажет о своей топологии сети.

(Сети Ethernet чаще всего могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором – имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их из строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.

Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.)

Региональные компьютерные сети.

(11)Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Корпоративные компьютерные сети.

(12)Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).

Глобальная компьютерная сеть Интернет.

(13)В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание – Интернет).

В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.

(14)Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.

В каждой 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).

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом.

Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.

Адресация в Интернет

Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет – адрес. (15)Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP – адрес и DNS – адрес.

IP – адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид:

84.42.63.1

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше.

С понятием IP – адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP – адрес.

IP – адрес весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS – адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:

www.yandex.ru

Если Вы вводите DNS–адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32–битный IP–адрес для машинного считывания.

DNS–адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно).

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня – домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные – каждой стране свой код) и административные (трехбуквенные).

России принадлежит географический домен ru.

(16)gov – правительственное учреждение или организация

com – коммерческая организация

net – сетевая организация

edu – образовательное учреждение

org – организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных.

Среди часто используемых доменов – идентификаторов стран можно выделить следующие:

(17)at – Австрия

ru – Россия

uk – Украина

(18) Что такое компьютерная сеть?

Что такое топология сети?

Какие компьютерные сети бывают?

(19)Сейчас давайте подведем итоги урока, повторим изученный материал, разгадав кроссворд.

Мы ответили на вопросы, которые вы задавали в начале урока?

(20)Открывайте дневники и записывайте домашнее задание – знать основные определения и классификацию компьютерной сети.

Приветствуют учителя

Проводами

Сеть

Как называется сеть? Из чего состоит?

Несколько компьютеров соединенных между собой

Заполняют схему

Проверка схемы

Слушают учителя

Отвечают на вопросы

Разгадывают кроссворд

Записывают д\з

Приложение 1

Классификация сетей по территориальной распространенности:

Локальная вычислительная сеть (ЛВС или LAN – Local Area Network) – объединение небольшого числа компьютеров (до 100) в рамках одной организации или предприятия и в ограниченном пространстве (комната, этаж, здание). Такие сети имеют очень широкое распространение благодаря своей мобильности и простоте, служат для автоматизации небольших производственных процессов, взаимодействия отделов и отдельных сотрудников. Компьютеры ЛВС соединяются обычно сравнительно короткими проводами (десятки метров), что даёт высокую скорость передачи информации. Чаще всего топология ЛВС – «звезда», «линия» или «кольцо».

Корпоративная или региональная сеть создаётся крупными предприятиями (корпорациями), банками, средствами массовой информации или территориями для обмена информацией между удалёнными абонентами. Эта информация часто специального назначения, поэтому для неё повышены меры защиты и ограничения доступа. Используются как проводные, так и беспроводные средства связи и топология «дерево».

Глобальная сеть образуется в результате объединения сетей различного масштаба, использования полного комплекса средств связи и соединений и охватывает информационным полем всю земную поверхность. Сегодня такой сетью является Internet – одно из высших достижений человечества в области информационных технологий.

Классификация сетей по приоритету:

Одноранговые сети, в которых все компьютеры и, соответственно, абоненты равноправны по отношению друг к другу. Как правило, это ЛВС для обеспечения совместного использования дисковых ресурсов и периферийного оборудования (принтер, сканер и др.). Это требует высокой степени ответственности абонентов по отношению к защите информации от потерь.

Сети «клиент-сервер» имеют более крупный масштаб или это ЛВС, в которой повышены требования к доступу и защите информации. В таких сетях один или несколько компьютеров выделяются для обслуживания потребностей абонентов и называются серверами (от англ. to serve – обслуживать). Они должны обладать высокой производительностью, большими объёмами внутренней и внешней памяти, возможностью постоянной работы, средствами защиты электропитания, часто даже для них не обязательны монитор и клавиатура. Остальные компьютеры сети называются клиентами или рабочими станциями, и им не обязательно иметь жёсткие диски и дисководы. Возможности рабочих станций во многом определяются разрешениями, которые им предоставлены сервером.

Классификация сетей по скорости передачи информации

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низкоскоростные (скорость передачи информации до 10 Мбит/с), среднескоростные (скорость передачи информации до 100 Мбит/с), высокоскоростные (скорость передачи информации свыше 100 Мбит/с).

Классификация сетей по типу среды передачи

Среда передачи называется еще "линией связи". Информация передается по линиям связи в виде различных сигналов, которые, испытывая сопротивление среды, затухают с расстоянием. Поэтому одной из важнейших характеристик линии связи является максимальная дальность, на которую может быть передана по ней информация без искажения.

В качестве линий связи могут использоваться:

· ИК-лучи (обеспечивают передачу информации между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты);

· электрические провода (кабель "витая пара" обеспечивает связь между компьютерами на расстояние до 100м, коаксиальные кабели – до 500м);

· оптоволоконные кабели (обеспечивают связь на расстояние нескольких десятков километров);

· телефонные линии, радиосвязь, спутниковая связь (позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты).

Приложение 2

Топология "Шина"

Эта топология использует один передающий канал на базе коаксиального кабеля, называемый "шиной". Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к шине. На концах кабеля-шины устанавливаются специальные заглушки - "терминаторы" (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. К недостаткам топологии "Шина" следует отнести следующее:

данные, предаваемые по кабелю, доступны всем подключенным компьютерам;
в случае повреждения "шины" вся сеть перестает функционировать.

Кольцо — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.

Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Понятно, что наличие такого управляющего абонента снижает надежность сети, потому что выход его из строя сразу же парализует весь обмен.

Компьютеры в кольце не являются полностью равноправными (в отличие, например, от шинной топологии). Одни из них обязательно получают информацию от компьютера, который ведет передачу в этот момент, раньше, а другие — позже. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети, специально рассчитанные на «кольцо». В этих методах право на следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит последовательно к следующему по кругу компьютеру.

Подключение новых абонентов в «кольцо» обычно совсем безболезненно, хотя и требует обязательной остановки работы всей сети на время подключения. Как и в случае топологии «шина», максимальное количество абонентов в кольце может быть достаточно большое (1000 и больше). Кольцевая топология обычно является самой стойкой к перегрузкам, она обеспечивает уверенную работу с самыми большими потоками переданной по сети информации, потому что в ней, как правило, нет конфликтов (в отличие от шины), а также отсутствует центральный абонент (в отличие от звезды).

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

¹л

²к

³т

⁴р

⁵о

⁶ш

⁷з

⁸и

⁹к

Сеть, объединяющая компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании.
Совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети.
Общая схема соединения компьютеров в локальные сети.
Сеть, объединяющая компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Сеть, в которой все компьютеры равноправны и пользователи сами решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными по сети.
Топология сети, когда все компьютеры подключены к одному общему кабелю.
Топология сети, когда имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
Глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети.

Топология сети, когда информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере