Компьютерные сети их классификация

Занятие по рабочей программе №08

Дисциплина: БД.08 «Информатика»

Раздел 1. Информация и информационная деятельность человека.

Тема: Компьютерные сети их классификация.

1. Цель занятия:

   1. Дидактическая:

• сформулировать представление студентов о компьютерной сети;

• выяснить основные конфигурации построения сети;

• определение компьютерной сети их классификация;

• систематизировать и обобщить знания по организации компьютерной сети:

• углубить и закрепить знания по дисциплине «Информатика».

Воспитательная:

• развивать коммуникативные способности;

• развивать аналитические способности;

• развивать творческий подход к процессу обучения.

• воспитывать самостоятельность, дисциплинированность;

• стимулировать студентов к изучению дисциплины;

• побуждать к формированию активной жизненной позиции;

• прививать уважение и любовь к будущей профессии.

Вид занятия: лекция.

Тип занятия: обобщение и систематизация знаний.

Форма проведения занятия: репродуктивная и эвристическая беседа.

Междисциплинарные связи:

Обеспечивающие Математика, Охрана труда, Безопасность жизнедеятельности.

Обеспечиваемые

Информационные технологии в профессиональной деятельности, и др.

Методическое обеспечение: опорный конспект.

Литература:

1. Симонович, С. В. Информатика. Базовый курс : Учебник для вузов. 3 - е изд. Стандарт третьего поколения. – СПб., 2016., стр.

2. Электронный учебник по информатике и информационным технологиям - http://www.ctc.msiu.ru/

ХОД ЗАНЯТИЯ

1. Ознакомление с темой, целью и планом занятия.

Тема: Компьютерные сети их классификация.

ПЛАН

1. Компьютерные сети.

2. Классификации сетей.

3. Сетевой протокол.

4. Базовые требования.

1. Изложение и изучение нового материала.

ЛИТЕРАТУРА: [2], стр.

1. Компьютерные сети

Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.

Протокол играет очень важную роль, поскольку недостаточно только соединить компьютеры линиями связи. Нужно еще добиться того, чтобы они "понимали" друг друга.

Основная цель сети – обеспечить пользователей потенциальную возможность совместного использования ресурсов сети. Ресурсами сети называют информацию, программы и аппаратные средства.

Преимущества работы в сети:

• Разделение дорогостоящих ресурсов – совместное использование периферийных устройств (лучше и дешевле купить один дорогой, но хороший и быстродействующий принтер и использовать его как сетевой чем к каждому компьютеру покупать дешевые, но плохие принтеры), разделение вычислительных ресурсов (возможность использования удаленного запуска программ).

• Совершенствование коммуникаций (доступ к удаленным БД, обмен информации) улучшение доступа к информации свобода в территориальном размещении компьютеров.

Физическая среда передачи данных – может представлять собой кабель, т.е. набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:

Наиболее перспективными, в настоящее время – оптоволокно.

По скорости передачи данных

1. Низкоскоростные. Не более 10 Мбит/с.

2. Среднескоростные. Не более 100 Мбит/с.

3. Высокоскоростные. Более 100 Мбит/с.

1. Классификации сетей

В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:

• глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;

• региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;

• локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое оборудование), а ребрами - физические связи между ними.

Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, Наличие резервных связей повышает надежность сети.

1. Сетевой протокол

Сетевой протокол – совокупность особых соглашений и технических процедур, которые регулируют порядок и способ осуществления связи между компьютерами, объединёнными в сеть.

Большинство современных компьютерных сетей осуществляет передачу данных на основе стека (набора) протоколов под названием TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol — протокол управления передачей/межсетевой протокол).

Передача данных по сети

Данные разделяют на пакеты (части).

Все пакеты нумеруются.

Часть IP

Каждый пакет дополняется IP-адресами получателя и отправителя, контрольным битом.

В Интернете пакеты одного сообщения могут передаваться разными маршрутами.

Пакеты принимаются из сети.

Часть TCP

Пакеты сортируются.

Данные собираются в единое целое.

Работа в локальной сети

Локальная сеть – сеть, состоящая их близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях.

Скорость

высокоскоростные адаптеры высокоскоростных линии связи.

Открытость и Гибкость

возможность добавлять в сеть или перемещать/отключать компьютеры и другие устройства без прерываний в работе сети и т. д.

Шинная топология (общая шина)

Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю, который используется всеми рабочими станциями по очереди. При таком соединении все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.

Достоинства. Выход из строя отдельных компьютеров не влияет на работоспособность всей сети.

Недостатки. При обрыве кабеля (единого для всей  сети)  нарушается работа всей сети.

Кольцевая топология (кольцо)

Д анные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передаёт их дальше (по кольцу). Если компьютер распознает данные как свои, то копирует их себе во внутренний буфер.

Достоинства. Балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.

Недостатки. Физические ограничения на общую протяженность сети.

Радиальная топология (звезда)

Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.

Д остоинства. Большая надежность.

Недостатки. Высокая стоимость оборудования и ограниченное количество узлов в сети.

Д ревовидная топология (иерархическая звезда)

Образуется соединением между собой нескольких звездообразных топологий. В настоящее время самый распространённый способ построения как локальных, так и глобальных сетей.

Достоинства. Большая надежность, соответствие реальной структуре информационных потоков.

Недостатки. Необходимость в дополнительном сетевом оборудовании.

1. Базовые требования

Базовые требования компьютерных сетей:

• открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;

• живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;

• адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;

• эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;

• безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети:

• операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных;

• производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;

• время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;

• стоимость предоставляемых услуг.

Специальные термины:

• Узел сети — компьютер/устройство коммутации.

• Ветвь сети — путь от одного узла к другому.

• Логическая связь — маршрут передачи сигнала между узлами.

• Шина — соединяющий элемент для передачи сигнала.

Кон­троль­ные во­про­сы

1. Что такое компьютерная сеть?

2. Какие каналы связи могут использоваться в сетях?

3. Какие преимущества даёт объединение в сеть? Что ухудшается?

4. Что такое «топология» сети?

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Составить конспект лекции.

2. Ответить письменно на контрольные вопросы.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.

Основные источники:

1. Симонович, С. В. Информатика. Базовый курс : Учебник для вузов. 3 - е изд. Стандарт третьего поколения. – СПб., 2016

2. Гохберг, Г.С. Информационные технологии : учебник для студ. сред. проф. Образования / Гохберг, Г.С, Зафиевский, А.В., Короткин, А.А.- 5-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2010. – 208с.

3. Филимонова, Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности : учебник. – Изд-е 2-е, доп. и перераб. – Ростов н/Д : Феникс, 2008. – 381. – (СПО).

4. Е.В. Михеева, О.И. Титова Информатика Учебник 6-е издание М., Издательский центр «Академия», 2011 г

Дополнительные источники:

1. Колесниченко, О.В., Шишигин, И.В. Аппаратные средства PC. 5-е издание. СПб. БХВ - Петербург, 2006.

2. Ральф Вебер. Сборка, конфигурирование, настройка, модернизация и разгон ПК. - ДиаСофт, 2007.

3. Гребенюк, Е.И., Гребенюк, Н.А. Технические средства информатизации: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Е. И. Гребенюк, Н.А.Гребенюк. – 9-е изд., перераб. и доп. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 352 с.

4. Максимов, Н. В., Партыка, Т. JI., Попов, И. И. Технические средства информатизации : учебник / Н. В. Максимов, Т. JI. Партыка, И. И. Попов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : ФОРУМ, 2010. — 608 с.

5. Гук, М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. – СПб. : Питер, 2003. – 928 с.

6. Технические средства информатизации. Учебное пособие. / Составитель А.Н. Попов. – Нижневартовск : НГСГК, - 2007. – 331 с.

Интернет - источники:

1. Электронный учебник по информатике и информационным технологиям - http://www.ctc.msiu.ru/

2. Тесты по информатике - http://www.ege.ru/

Преподаватель: Владимир Александрович Волков