План урока:
- Организационный момент.
- Изложение нового материала.
- Тестовый контроль.
- Подведение итогов урока.
- Домашнее задание.
1. Организационный момент.
Здравствуйте ребята! Сегодня на уроке мы познакомимся с новым понятием — компьютерная сеть, узнаем как, зачем и где появился Интернет, узнаем о его возможностях и сервисе, который он предоставляет. Для вас сегодня приоткроются двери в новый, виртуальный мир, мир, в котором нет границ, — если знать, как по нему перемещаться. Мир, где есть все (в виртуальном смысле), нужно только правильно искать. Всему этому мы и должны научиться!
2. Изложение нового материала.
Начнем с того, что выясним — а зачем нужны компьютерные сети.
Назначение компьютерных сетей
При использовании компьютеров часто возникает проблема передачи данных с одного компьютера на другой.
Передать данные можно при помощи внешних носителей — дискет, компакт-дисков, переносных жестких дисков и других носителей. Однако этот способ хорош, если мы обмениваемся данными между двумя, да еще расположенными недалеко друг от друга, например, в одной комнате, и обмениваться информацией надо редко. А если компьютеров много и расположены они в разных комнатах 20-этажного здания или в разных концах города, а обмен данными между компьютерами должен быть частным? Тогда компьютеры надо соединить между собой, например, кабелем.
Если соединить два компьютера, то получится простейшая компьютерная сеть:
Теперь для передачи данных с одного компьютера на другой не требуется внешних носителей. Данные передаются быстро, в любом объеме и в любое время.
В настоящее время интерес к сетям в мире очень велик, началось резкое разрастание сетей и в России. Это определяется следующими преимуществами подобных сетей:
- Во многих организациях и фирмах подразделения рассредоточены на большие расстояния. Для оперативного управления и обмена информацией у этих организаций возникает необходимость объединить компьютеры в единую сеть.
- Организация общего доступа к определенному виду данных или оборудованию (например, общая база данных в какой-либо организации — билетные кассы и т.п., коллективный доступ к дорогому лазерному принтеру).
- 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.
Сетевой протокол
Работа любого сопряжения реализуется в соответствии с некоторыми протоколом. Протокол – это соглашения (правила) о том, как связываемые объекты (компьютеры и линии связи) взаимодействуют друг с другом. Одной из характеристик компьютерной сети является сетевой протокол. Сетевой протокол – это программа, содержащая набор правил, устанавливающих тип используемых данных, стандарты связи, правила обработки ошибок. Существует множество сетевых протоколов – CSMA/CD, SLIP, PPP, UUCP, ISO, OSI, TCP/IP.
Для передачи по сети файл разбивается на несколько частей – пакетов. Каждый пакет передается независимо от остальных. На конечном пункте в компьютере все пакеты собираются в один файл. Так как пакеты передаются независимо, то каждый пакет может дойти до конечного компьютера по своему пути.
Чтобы сеть, состоящая из равноправных компьютеров, работала, каждому компьютеру присваивается имя, и в каждый компьютер записывается таблица имен всех компьютеров сети и таблица соединений. Благодаря этим сведениям каждый компьютер “знает”, по какому пути направить пакет. Вначале проверяется кратчайший путь, если он занят или разрушен, то проверяется следующий наиболее короткий путь и т.д. После того, как пакеты попадут на конечный компьютер, проверяется наличие всех пакетов, составляющих файл. Если какого-либо пакета не хватает, компьютер посылает запрос на компьютер-отправитель и сообщает какой пакет отсутствует. Нужный пакет заново посылается адресату. Все правила кодирования и пересылки файлов записываются в сетевом протаколе. Для этого был создан протокол IP, позволяющий делить файлы на пакеты и передавать пакеты от узла к узлу. Для объединения сетей, работающих по протоколу IP и сетей, работающих по другим протоколам, необходимо было создать специальный межсетевой протокол. Этот протокол был создан в 1974 году и назван TCP. Протокол TCP обеспечивал передачу пакетов между компьютеро-отправителем и компьютером-приемником; этот протокол позволял также досылать потерянные пакеты. Все эти свойства протокола TCP позволили использовать его для межсетевого обмена файлами.
После объединения в 1882 году двух протоколов TCP и IP в один, протокол TCP/IP стал стандартным протоколом объединенной сети — Интернет. Сетевой протокол записывается и в компьютер в виде специальной программы.
Классификация сетей
Существующие сети принято в настоящее время делить по территориальному признаку:
- Локальные сети – охватывают небольшую территорию, действуют в пределах одного учреждения.
- Региональные сети – действуют в пределах города, региона.
- Глобальные сети – охватывают большие территории: страны, континенты.
Существует еще один класс сетей, которые трудно отнести и к глобальным и к локальным, — это общегородские, областные и региональные сети.
Конфигурация локальной сети
Для связывания с внешними устройствами компьютер имеет порты, через которые можно принимать и передавать информацию. Через эти порты можно соединить два компьютера отрезком кабеля и они образуют сеть, для которой не требуется аппаратное и программное обеспечение.
К получившейся сети можно теперь добавить еще компьютеры. Соединить их можно двумя способами — последовательно и звездой. Конфигурация локальной сети называется топологией. Последовательное соединение можно в свою очередь, разделить на три типа — чисто последовательное, последовательное кольцом и последовательное по общей шине:
1. Простое последовательное.
При этом информация передается последовательно с одного компьютера на другой и обратно. Схема работает быстро, но при разрыве одного из соединений или при неисправности одного компьютера, вся сеть выходит из строя. Практически эта схема почти не используется.
2. Последовательное кольцом.
При этом соединении данные также передаются последовательно от компьютера к компьютеру, но по сравнению с простым последовательным соединением, данные могут передаваться в двух направлениях, что повышает устойчивость к неполадкам сети. Один разрыв не выводит сеть из строя, но два разрыва делают сеть нерабочей. Кольцевая сеть достаточно широко применяется. В основном, из-за высокой скорости передачи данных. Кольцевые сети — самые скоростные.
3. Последовательно по общей шине.
При таком соединении обмен может производится между любыми компьютерами сети, независимо от остальных. 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.
При соединении звездой сеть очень устойчива к повреждениям. При повреждении одного из соединений от сети отключается только один компьютер. Кроме того, эта схема соединения позволяет создавать сложные разветвления сети. Устройства, которые позволяют организовывать сложные структуры сетей называются концентраторами и коммутаторами.