Компьютерные сети: локальные, глобальные
план-конспект урока по информатике и икт (8 класс) на тему

Компьютерные сети

1. Ход урока

1. I. Организационный момент
2. II. Изучение нового материала
3. При работе на ПК в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией (программами, документами и т.д.), лишь копируя её на носители информации (флэш-память, CD- и DVD-диски и др.). Однако перемещение носителя информации между компьютерами не всегда возможно и может занимать достаточно много времени.
4. Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удалённых друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования принтеров и других периферийных устройств.
5.  Начнем с того, что выясним – что же это такое -  «компьютерная сеть»? 

КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ – соединение компьютеров для обмена информацией и совместного использования ресурсов (принтер, модем и т. д) (записать в тетрадь)

 Зачем нужны компьютерные сети?

Назначение компьютерных сетей

Например, использование сетей позволяет

• создать очень гибкую рабочую среду (возможность работать на домашнем компьютере, подключенном к сети учреждения).
• оперативное получение нужной информации из библиотек и банков.

Существует несколько признаков, по которым принято классифицировать существующие компьютерные сети:

1. по расстоянию между узлами;
2. по типу среды передачи;
3. по скорости передачи информации.

1. По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на:

1. низкоскоростные (до 10 Мбит/с)
2. среднескоростные (до 100 Мбит/с)
3. высокоскоростные (свыше 1000 Мбит/с)

2. По типу среды передачи сети бывают:

1. Проводные (с использованием медного коаксиального кабеля, витой пары, оптического волокна).
2. Беспроводные (с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне).

3.  По расстоянию между узлами компьютерные сети делятся на:

1. Глобальные сети(WAN – Wide Area Network) 
2. Региональные сети
3. Локальные сети (LAN – Local Area Network) 

Глобальная сеть

Сегодня существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми отдаленными уголками планеты. Наибольшей популярностью пользуется глобальная сеть Интернет (Internet) (дословно – “международная сеть”). Более подробно данный вид сети мы изучим на следующих уроках.

Региональная сеть

Сеть, существующая в пределах определённого региона, называется региональной. (записать в тетрадь) Сети, обслуживающие какую - то отрасль государства (образование, науку, оборону и т.п.) называются отраслевыми (корпоративными,  виртуальными частными) сетями.

Локальная сеть

ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ – это небольшие компьютерные сети,  работающие в пределах одного помещения, одного предприятия.

Все эти три, такие разные по масштабам сети объединены между собой. Небольшие локальные сети объёдинены в региональные, а те в свою очередь объединены в самую большую глобальную сеть.

Сегодня более подробно мы с вами рассмотрим организацию локальных сетей.

Как мы уже с вами рассмотрели Локальные компьютерные сети – это небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения или одного предприятия и объединяющие некоторое  количество компьютеров.

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется ТОПОЛОГИЕЙ СЕТИ. 

Классифицируются локальные сети по способу взаимодействия компьютеров и подразделяются на:

• одноранговые;
• сеть с выделенным сервером.

Одноранговые локальные сети

В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, папки, файлы) сделать общедоступными по сети. В данном виде локальной сети общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети. В одноранговых локальных сетях используется следующая топология сетей:

 1. Простое последовательное: В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому, и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше.

Достоинства:

• схема работает быстро

Недостатки: 

при разрыве одного из соединений или при неисправности одного компьютера, вся сеть выходит из строя. Практически эта схема почти не используется. 

2. Последовательное кольцом. Все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо). Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передаётся от узла к узлу и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. Передача данных по кольцу выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознаёт и получает только адресованные ему сообщения.

Достойнства: 

• Сообщения циркулируют регулярно. Кольцевые сети — самые скоростные.

Недостатки:

• При отключении одной рабочей станции сеть парализуется
• Прокладка кабелей может быть сложной и дорогостоящей.

3. Последовательно по общей шине. В данном случае все компьютеры подсоединяются к одному кабелю (шине), посредством относительно коротких  соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине, промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений.

Достоинства:

• схема работает быстро

Недостатки:

• При повреждении связи одного компьютера с общей шиной этот компьютер отключается от сети, но вся сеть работает. В этом смысле сеть достаточно устойчива, но если повреждается шина, то вся сеть выходит из строя. 

4. Соединение звездой. Данная топология реализуется путём соединения каждого компьютера сети отдельным кабелем с центральным сетевым устройством. В одноранговых локальных сетях с топологией звезда все компьютеры соединяются с концентратором или коммутатором, которые обеспечивают передачу данных между устройствами.

Достоинства:

• Повреждение одного из кабелей приводит к выходу из строя только того луча «звезды», где находится поврежденный кабель

Недостатки:

• Прокладка кабелей может быть сложной и дорогостоящей
• Высокая стоимость
• Сложная структура

Клиент-серверные сети

Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надёжности хранения информации в сети выделяется мощный компьютер для хранения файлов и программных приложений.

Такой компьютер называется сервером, а локальная сеть - сетью на основе сервера. Компьютеры в такой сети называются рабочими станциями.

Посмотрите внимательно на рисунок. Какую топологию, по вашему мнению, имеют клиент-серверные сети?

Сеть на основе сервера имеет топологию звезда.

Аппаратные средства

Какие аппаратные средства необходимы для подключения локальной сети?

Аппаратные средства:

• Компьютеры (рабочие станции и серверы)
• Сетевая плата (адаптер)
• Каналы связи (кабель)
• Специальные устройства (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы)

Сетевая плата (адаптер). Он необходим для приема и передачи информации из сети. 

Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов:

Каналы связи (кабели)

• Витая пара
• Коаксиальный кабель
• Оптоволоконный кабель

Рассмотрим разновидности кабелей.

Витая пара представляет собой набор из 8 проводов, скрученных попарно; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 10-1000 Кбит/сек.

Коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью, и обеспечивает скорость передачи информации 10–1000 Мбит/сек.

Оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, Оптоволоконный кабель часто применяют для подключения локальных сетей к глобальной сети. Передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам.

 Они обеспечивают наивысшую скорость передачи. V передачи данных составляет сотни тысяч Мбитов/с.

ХАБ (HUB) - устройство, объединяющее несколько ветвей локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково.

III.  Ответить на вопросы:

1. Для чего нужны компьютерные сети? (Для обмена информацией и совместного её использования).
2. Как классифицируются компьютерные сети по способу взаимодействия компьютеров? (одноранговые и клиент-серверные).
3. Что такое топология сети? (схема соединения компьютеров каналами связи).
4. Какие виды кабелей используются для соединения компьютеров в сети? (витая пара, коаксиальный, оптоволоконный).
5. К какому типу сети относится локальная сеть в нашем кабинете? (одноранговая сеть).