Локальные и глобальные компьютерные сети

5

9 класс

Локальные и глобальные компьютерные сети

Цель урока: ознакомить с локальными и глобальными компьютерными сетями

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

3. Основная часть урока.

Урок проводить при помощи презентации.

С распространением персональных компьютеров огромную роль в предоставлении человеку доступа к информационным ресурсам стали играть компьютерные сети.

Компьютерная сеть — это совокупность объединённых средствами связи программных и технических средств, предназначенных для обеспечения информационных процессов между объектами.

Компьютерная сеть является сложной технической системой. Она создавалась для поддержки информационной деятельности человека, связанной со сбором, хранением, поиском, обработкой и передачей информации.

Специальные технические и программные средства обеспечивают связи между элементами этой системы. Информационная связь регламентируется совокупностью правил, регулирующих порядок обмена, - протоколами.

Первая экспериментальная компьютерная сеть ARPANET появилась в США более 20 лет назад. Она создавалась по инициативе Министерства обороны для научных исследований в военно-промышленной сфере.

Основной принцип этой сети состоял в том, что любой компьютер мог связаться с любым другим компьютером как «равный с равным».

Сегодня в мире действует огромное количество компьютерных сетей, как специализированных (банковских, биржевых, коммерческих), так и универсальных, обслуживающих широкий круг пользователей. К настоящему времени характерной чертой построения конфигурации подобных сетей является использование мощных компьютеров в качестве серверов, а компьютеров пользователей в качестве рабочих станций.

Сервер — это специальный компьютер, который предназначен для удалённого запуска приложений, обработки запросов на получение информации из баз данных и обеспечения связи с общими внешними устройствами: принтерами, модемами, устройствами чтения компакт-дисков.

Таким образом, сервер — это объект, предоставляющий пользователю различные информационные услуги, в том числе обеспечивающий возможность работы в сети.

Рабочая станция (клиент) — это персональный компьютер, позволяющий пользоваться услугами, предоставляемыми серверами. 

Взаимодействие компьютеров при обработке информации в сети может происходить по-разному:

•  При централизованной обработке информации основная часть работы ложится на сервер, клиент выполняет лишь ту работу, которая не требует больших ресурсов.

• При децентрализованной (распределённой) обработке информации основная часть заданий выполняется на рабочих станциях, а сервер выступает в основном как хранилище информации.

Широкое   использование   информационной технологии работы в компьютерных сетях во всех видах человеческой деятельности привело к появлению близких по смыслу понятий сетевые технологии иинформационно-коммуникационные технологий.

Эти понятия имеют разные акценты, но часто их используют как равнозначные. Говоря  о  компьютерных  сетях,  часто  используют  термин «сетевые технологии».

Сетевая технология — это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения компьютерной сети и обслуживания её пользователей.

Организация и обслуживание сетей — дело специалистов: программистов, системных администраторов и т. д.

Технические вопросы, как правило, пользователей сети не интересуют.

Они хотят получать из Интернета интересующую их информацию и обмениваться ею между собой. Поэтому применительно к огромной армии пользователей сети говорят об «информационно-коммуникационной технологии».

Информационно-коммуникационная технология — это информационная технология работы в сети, позволяющая людям общаться, оперативно получать информацию и обмениваться ею.

Компьютерные сети позволяют объединить информационные ресурсы, находящиеся на разных компьютерах, независимо от разделяющего их расстояния.

В зависимости от степени удалённости компьютеров, составляющих сеть, то есть их физического расположения, различают: локальные, корпоративные и глобальные сети.

Локальные сети

Локальные сети предназначены для обмена информацией между компьютерами, расположенными на небольшом расстоянии друг от друга, в пределах одного здания.

Локальная сеть — это объединение компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

Локальные сети позволяют:

• совместно использовать аппаратные ресурсы (периферийные устройства, накопители);

• совместно использовать программные ресурсы (сетевые версии прикладного программного обеспечения);

• создавать и совместно использовать информационные ресурсы для работы пользователей над общими задачами;

• централизовать усилия по информационной безопасности.

По способу связи компьютеров в локальной сети различают:

• одноранговые сети;

• сети с выделенным сервером.

В одноранговых сетях используется технология «равный к равному».

Любой компьютер может использовать ресурсы другого подключенного к нему компьютера.

Иначе говоря, любой компьютер может выступать и как сервер, и как клиент.

В одноранговых сетях работа приложений на компьютере ухудшается, когда его ресурсами пользуются другие компьютеры сети. Сети с выделенным сервером в этом смысле гораздо стабильнее и производительнее.
В современных локальных сетях компьютеры и периферийное оборудование объединяются проводными, волоконно-оптическими, а также беспроводными каналами передачи данных.

Сопряжение компьютеров с каналами связи обеспечивает специальное коммуникационное оборудование.

Корпоративные сети

Для больших организаций (корпораций) характерно наличие филиалов, подразделений, отдалённых друг от друга на значительные расстояния. Как правило, в каждом филиале имеется своя локальная сеть.

Объединение разрозненных локальных сетей в пределах одной корпорации в единую образует корпоративную сеть.

Корпоративная сеть — это объединение локальных сетей в пределах одной корпорации для решения общих задач.

Для корпоративных сетей характерно сочетание централизованной обработки информации с использованием удалённого соединения компьютеров.

Информация может изменяться работниками, имеющими к ней доступ.

Описанные выше сети могут иметь выход в другие внешние сети, например для того, чтобы получить информацию из удалённых баз данных, переслать сообщение по электронной почте в другую сеть или отправить факс.

В настоящее время для связи компьютеров в корпоративных сетях разработана новая технология — технология Интернет.

Глобальная сеть — это объединение компьютеров, расположенных на большом расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.

В настоящее время для обеспечения связи в глобальных сетях выработаны единые правила — технология Интернет. Эти правила устанавливают:

• единый способ подключения отдельного компьютера или локальной сети к глобальной;

• единые правила передачи данных;

• единую систему идентификации компьютера в сети (сетевой адрес).

При создании этой технологии преследовалось несколько целей, однако одной из основных было создание сети, устойчивой к частичным повреждениям. Одним из путей достижения этой цели является разработка технологии децентрализованной обработки информации в сети.

Децентрализация обработки информации достигается следующим образом. Каркас глобальных сетей составляют хост-компьютеры являющиеся мощными узлами связи. Они обеспечивают надежный круглосуточный обмен информацией между пользователями сети.

Хост-компьютеры соединяются между собой выделенными телефонными каналами связи, волоконно-оптическими кабелями или беспроводными (спутниковыми) каналами связи.

Совокупность хост-компьютеров обеспечивает связь с международными телекоммуникационными сетями. При неисправности одного узла (компьютера) в сети сохраняется возможность обмена информацией между другими компьютерами, так как пакеты данных на пути к компьютеру с нужным адресом автоматически направляются по альтернативному маршруту, в обход аварийного участка. Для получателя информации не имеет значения, каким путем пакеты информации будут доставлены на его компьютер.

Для «общения» компьютеров, включённых в сеть, как и для общения людей, нужен специальный язык. Языком, описывающим правила работы сети, является совокупность сетевых протоколов TCP/IP. 

1. Закрепление.

2. Выводы по теме.

3. Подведение итогов.

4. Домашнее задание: §4.1, выучить основные правила.

9 класс

Как устроен Интернет. IP – адрес компьютера

Цель урока: изучить, как устроен Интернет. IP – адрес компьютера

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

3. Основная часть урока.

Урок проводить при помощи презентации.

рнет — всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи локальных, региональных и корпоративных сетей.

Каждая входящая в Интернет сеть имеет свой собственный эксплуатационный центр, который отвечает за работу данного регионального участка Интернета. У каждой из этих сетей может быть владелец, но Интернет в целом не принадлежит никому.

Обрати внимание!

Координирует развитие всемирной сети общественная организация Сообщество Интернета (Internet Society, ISOC).

Надёжность функционирования сети Интернет обеспечивается наличием большого количества каналов передачи информации между входящими в неё локальными, региональными и корпоративными сетями.

Обрати внимание!

Для того чтобы подключить к сети Интернет свой домашний компьютер, необходимо воспользоваться услугами Интернет-провайдера.

При каждом выходе пользователя в Интернет его компьютер соединяется с компьютерной системой провайдера. Интернет соединяет различные модели компьютеров с разным программным обеспечением.

Обрати внимание!

Это возможно благодаря реализации в программном обеспечении особых соглашений (правил), называемых протоколами. 

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, получает свой уникальный 32-битовый идентификатор, называемый IP-адресом. Таких адресов более 4 миллиардов. Человеку, в отличие от технических систем, сложно работать с длинными цепочками из нулей и единиц.

Обрати внимание!

Поэтому вместо 32-битового представления мы используем запись IP-адреса в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 204.152.190.71

Для осуществления такого перехода 32-битовая запись разбивается на четыре части (по 8 битов), каждая из которых как 8-разрядное двоичное число переводится в десятичную систему счисления.Как правило, при каждом выходе в Интернет ваш компьютер получает новый IP-адрес. Информация о том, когда и какие IP-адреса присваивались вашему компьютеру, сохраняется у провайдера. Чтобы узнать свой текущий IP-адрес во время Интернет-сеанса, достаточно набрать http://yoip.ru в адресной строке браузера.

Интернет является сетью сетей, и система IP-адресации учитывает эту структуру: IP-адрес состоит из двух частей, одна из которых является адресом сети, а другая — адресом компьютера в данной сети.

Пример:

Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А,Б,В и Г. Восстанови IP-адрес. В ответе укажи последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

Решение. Исследуем возможные комбинации фрагментов адреса с учётом того, что каждое из четырёх чисел в IP-адресе не должно превышать 255. Так как адрес не может начинаться с точки, то в качестве первого фрагмента совершенно точно нельзя использовать фрагмент Б. Получаем возможные варианты:

Фрагмент Б не может находиться на втором месте, так как он заканчивается на 50 и добавление к нему справа первой цифры любого из оставшихся фрагментов приведёт к образованию числа, превышающего 255. Если в качестве первого взят фрагмент А, то после него совершенно точно не может следовать фрагмент Г (в противном случае получается число 1922255). Если в качестве первого взят фрагмент В, то после него не может следовать ни один из оставшихся фрагментов. После фрагмента Г может следовать любой из фрагментов А и В. Получаем возможные варианты:

После фрагмента АВ мог бы следовать только фрагмент Б, но в рассматриваемом примере он не может быть третьим (по той же причине, что и вторым). По этой же причине после фрагмента ГА может следовать только фрагмент В (фрагмент Б мы исключаем из рассмотрения). После ГВ не могут следовать ни А, ни Б.

Таким образом, существует единственный способ соединения имеющихся фрагментом: ГАВБ. Соответствующий адрес имеет вид: 222.195.162.50

1. Закрепление.

2. Выводы по теме.

3. Подведение итогов.

4. Домашнее задание: §4.2, ст. 146 - 149 выучить основные правила.