Тема: Класифікація комп’ютерних мереж. Апаратне й програмне забезпечення мереж. Мережеві протоколи. Поняття про протоколи передавання даних.

Мета:

Формувати предметні компетентності: уявлення про види  комп’ютерних  мереж ( локальні, глобальні і регіональні), їх апаратне та програмне забезпечення, поняття про протоколи передавання даних; Розвивати ключові компетентності:

-       інформаційно-комунікаційна компетентність  (уміння використовувати мережні ресурси для колективної пізнавальної та

дослідницької діяльності);

-       громадянські  та соціальні компетентності  (дотримання етики користування мережними ресурсами);

-       навчання    впродовж   життя      (уміння        використовувати          ресурси глобальної мережі, мережеві спільноти в освітніх цілях).

Очікувані  результати: учні повинні знати принцип адресування комп’ютерів у мережі, уміти використовувати мережеві папки для обміну файлами та їх зберігання.

Основні поняття: комп’ютерна мережа, мережева плата, канал зв’язку, мережева ОС,  мережевий протокол, апаратні ресурси, програмні ресурси, інформаційні ресурси, ІР-адреса, доменне ім’я.  

Обладнання та наочність: дошка, комп’ютери з підключенням до мережі Інтернет, підручник, навчальна презентація.

Програмне забезпечення: браузер, пакет офісних програм.

Тип уроку: Комбінований 

Хід уроку

І. Організаційний етап

•      привітання

•      перевірка присутніх

•      перевірка готовності учнів до уроку

ІІ. Етап орієнтації

В даний час персональні комп’ютери, що знаходяться мало не в кожному будинку і практично в кожній організації, досягли величезних потужностей в переробці інформації. Але вся ця потужність у наш час зводиться нанівець без наявності сучасних засобів комунікації, тобто зв’язків.

І сьогодні щодня безліч людей відкриває для себе існування глобальних комп’ютерних мереж, об’єднуючих комп’ютери у всьому світі в єдиному інформаційному просторі, ім’я якому - Інтернет.

І ми з вами з сьогоднішнього уроку почнемо осягати премудрощі роботи в цій мережі.

ІІІ. Етап навчальної діяльності

(Пояснення вчителя з елементами демонстрування презентації) Комп’ютерні мережі. Апаратне та програмне забезпечення мереж.

Комп’ютерна мережа – це система розподіленої обробки інформації між комп’ютерами за допомогою засобів зв’язку. Комп’ютерна мережа являє собою сукупність територіально рознесених комп’ютерів, здатних обмінюватися між собою повідомленнями через середовище передачі даних.  Передача інформації між комп’ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. У комп’ютері використовуються цифрові сигнали у двійковому вигляді, а під час передачі інформації по мережі – аналогові (хвильові). Частота аналогового сигналу – це кількість виникнень хвилі у задану одиницю часу. Аналогові сигнали також використовуються модеми, які двійковий ноль перетворюють у сигнал низької частоти, а одиницю – високої частоти. 

Комп’ютери, підключені до мережі, називають вузлами, абонентськими пунктами чи робочими станціями.

Комп’ютери, що виконують функції керування мережею чи надають які-небудь мережеві послуги, називаються серверами.

Комп’ютери, що користуються послугами серверів, називаються клієнтами.  Кожен комп’ютер, підключений до мережі, має ім’я (адресу).  Комп’ютерні мережі можуть обмінюватися між собою інформацією у вигляді повідомлень. Природа цих повідомлень може бути різна (лист, програма, книга і т.д.). У загальному випадку повідомлення по шляху до абонентаодержувача проходить декілька вузлів комутації. Кожний з них, аналізуючи адресу одержувача в повідомленні і володіючи інформацією про конфігурацією мережі, вибирає канал зв’язку для наступного пересилання повідомлення. Таким чином, повідомлення “подорожує” по мережі, поки не досягає абонента-одержувача. 

Для підключення до мережі комп’ютери повинні мати: 

-         апаратні засоби, що з’єднують комп’ютери із середовищем передачі даних; 

-         мережеве програмне забезпечення, за допомогою якого здіснюється доступ до послуг мережі. 

У світі існує дуже багато різноманітних комп’ютерних мереж.  

Все різноманіття комп’ютерних мереж можна класифікувати по групі ознак:

-         Територіальна поширеність;

-         Відомча приналежність;

-         Швидкість передачі інформації;

-         Тип середовища передачі;

По територіальній поширеності мережі можуть бути:  локальними, глобальними, і регіональними.

Інтерактивна вправа «Навчаючись – учу»

Учні працюють у групах. Необхідно знайти відповідь в Інтернеті  на питання:

-         І група  Локальна мережа;

-         ІІ група 

Регіональна мережа; - ІІІ група 

Глобальна мережа.

Потім представник групи доповідає.

По віддаленості комп'ютерів в мережі розрізняють локальні мережі (до декількох кілометрів) та глобальні (люба відстань між передаючим комп'ютером та комп'ютером-адресатом).

У локальних мережах інформація передається на невелику відстань. Локальні мережі поєднують комп'ютери, що розташовані недалеко один від одного. Для передачі інформації використовуються високошвидкісний канал передачі даних, швидкість у якому приблизно така сама, як швидкість внутрішньої шини комп'ютера. Локальні мережі найчастіше створюють в рамках однієї організації і тому інколи їх ще називають корпоративними. Локальні мережі поділяються на однорангові та багаторангові. 

Однорангові: комп’ютери підмикаються до мережі через спеціальні мережні адаптери, які дозволяють комп’ютеру отримувати інформацію з мережі та передавати свої дані в мережу; функціонування таких мереж підтримується операційною системою мережі; усі комп’ютери та їх операційні системи повинні бути однотипними; користувачі таких мереж можуть обмінюватись один з одним даними, використовувати загальні принтери, магнітні диски, модеми та інші пристрої. Таким чином, функції керування мережею в однорангових мережах по черзі передаються від однієї робочої станції (РС) до іншої.

Багаторангові: виділяють більш потужний комп’ютер (сервер), що забезпечує роботу локальної мережі. Решту комп’ютерів локальної мережі називають робочими станціями. На дисках серверів розміщують бази даних, програмне забезпечення для спільної роботи користувачів і т.д. Файли, що зберігаються на сервері, доступні РС мережі. Одна РС до файлів іншої РС доступу не має (але це можна обійти за допомогою деяких спеціальних програм, наприклад, NetLink, яка дозволяє передавати файли між двома РС таким же чином, як і в програмі Norton Commander). Якщо в мережі більш, ніж 20 — 25 комп’ютерів, то виділення серверу обов’язкове, в іншому випадку продуктивність мережі буде незадовільною. 

Комп’ютери, що входять в ЛОМ, поділяються на два типи : робочі станції, призначені для користувачів і файлові сервери, які, як правило, не доступні звичайним користувачам. З робочою станцією працює лиш користувач, який сидить перед нею, в той час як файловий сервер дозволяє багатьом користувачам розділити свої ресурси.

Регіональні мережі розташовуються в межах визначеного територіального регіону (групи підприємств, міста, області і т.д.). Регіональні мережі мають багато спільного з ЛОМ, але вони по багатьох параметрах більш складні і комплексні. Підтримуючи великі відстані, вони можуть використовуватися для об’єднання декількох ЛОМ в інтегровану мережеву систему.         Глобальні мережі  охоплюють територію держави чи декількох держав і видовжуються на сотні і тисячі кілометрів. Найбільш відомою глобальною мережею є мережа Internet. У 1969 році в США була створена комп’ютерна мережа ARPAnet, об’єднуюча комп’ютерні центри міністерства оборони і ряду академічних організацій. Ця мережа була призначена для вузької мети: головним чином для вивчення того, як підтримувати зв’язок у разі ядерного нападу і для допомоги дослідникам в обміні інформацією. У міру зростання цієї мережі створювалися і розвивалися багато інших мережі. Ще до настання ери персональних комп’ютерів творці ARPAnet приступили до розробки програми Internetting Project (”Проект об’єднання мереж”). Успіх цього проекту привів до наступних результатів. По-перше, була створена найбільша в США мережа internet (з малої літери i). По-друге, були випробувані різні варіанти взаємодії цієї мережі з низкою інших мереж США. Це створило передумови для успішної інтеграції багатьох мереж в єдину світову мережу. Таку “мережу мереж” тепер усюди називають Internet (у вітчизняних публікаціях широко застосовується і російськомовне написання - Інтернет).

      В даний час на десятках мільйонів комп’ютерів, підключених до Інтернету, зберігається величезний об’єм інформації (сотні мільйонів файлів, документів і т. д.) і сотні мільйонів людей користуються інформаційними послугами глобальної мережі.

      Інтернет - це глобальна комп’ютерна мережа, що об’єднує багато локальні, регіональні і корпоративні мережі і включає в себе десятки мільйонів комп’ютерів.

Сервер та клієнт Сервер - комп'ютер (або спеціальне комп'ютерне обладнання), виділений та / або спеціалізований для виконання певних сервісних функцій (приймає запити від робочих станцій). Web-сервер – це сервер, орiєнтований на виконання спецiальних задач взаємодiї з мережею Internet. Вiн надає робочим станцiям максимально можливий набiр послуг мiжмережевої взаємодiї. По складу обладнання сервери мало чим вiдрiзняються вiд робочих станцiй, однак до самого обладнання iснують бiльш високi вимоги. Це зв’язано з тим, що файловий сервер повинен достатньо швидко обробляти велику кiлькiсть запитiв вiд всiх робочих станцiй. Для забезпечення потрiбної продуктивностi сервери оснащуються високопродуктивними процесорами, наприклад Pentium II з тактовою частотою 233 Мгц i вище. Можливе використання систем з кiлькома процесорами одночасно. З метою пiдвищення продуктивностi в серверах широко використовується кеш-пам’ять. Ця надшвидкодiюча пам’ять призначена для тимчасового зберiгання команд i даних, до яких вiдбувається найчастiше звертання.

Клієнт - апаратний або програмний компонент обчислювальної системи, який посилає запити сервера. 

Мережевна карта  – пристрій для під'єднання комп'ютера до кабелю мережі; 

Модем – пристрій для під'єднання комп'ютера через телефонну лінію до глобальної мережі.

Віддалене керування ПК

При віддаленому керуванні іншим комп’ютером мережі користувач зі свого комп’ютера може керувати роботою віддаленого комп’ютера. При цьому створюється ілюзія, що клавіатура, миша, дисплей користувача безпосередньо підключені до віддаленого комп’ютера. Всі введені користувачем команди передаються на віддалений комп’ютер і виконуються на ньому. Воно дозволено тільки з дозволу користувача, також необ-хідно вказати ім’я комп’ютера і пароль. Таке керування дозволяє використовувати ресурси віддаленого комп’ютера.

Протоколи. Робоча група, домен.

З появою мереж була усвідомлена необхідність створення правил і процедур, що визначають принципи взаємодії користувачів у мережі. 

Такі правила називаються протоколами. Для мереж розроблена семирівнева ієрархічна структура протоколів. Відповідно до цієї структури протоколів потік інформації в мережах має дискретну структуру, логічною одиницею якої є пакет (кадр). Вся інформації між вузлами мережі передається у вигляді пакетів, що мають інформаційні і керуючі поля: порядковий номер, адреса одержувача, контрольна сума і т.д. 

Кожний з протоколів взаємодіє тільки із сусідніми по ієрархії протоколами.. 

Найпоширеніші протоколи передачі даних в комп'ютерних мережах Протокол передачі даних  - це щось аналогічне конверту, в якому лист відправляється по пошті. 

    Протокол визначає спосіб збірки даних в які пізніше спрямовуються по мережі. До найбільш розповсюджених відносяться: 

·  НТТР - це протокол передачі гіпертексту.

FTP – протокол передачі файлів зі спеціального файлового сервера на комп’ютер користувача.

РОР – стандартний протокол поштового з’єднання.

 SMTP – протокол, який задає набір правил для передачі електронної пошти. ТЕLNET протокол віддаленого доступу.

Адресація в Інтернет

 Для того щоб зв’язатися з деяким комп’ютером в мережі Інтернет, Вам треба знати його унікальну Інтернет - адресу. Існують два рівноцінних формати адрес, які розрізняються лише по своїй формі: IP - адреса і DNS - адреса.

IP - адреса

 IP - адреса складається з чотирьох блоків цифр, розділених крапками. Він може мати такий вигляд: 84.42.63.1

Кожен блок може містити число від 0 до 255. Завдяки такій організації можна отримати понад чотири мільярди можливих адрес. Але оскільки деякі адреси зарезервовані для спеціальних цілей, а блоки конфігуруються залежно від типу мережі, то фактична кількість можливих адрес трохи менше. І тим не менш, його більш ніж достатньо для майбутнього розширення Інтернет.

З поняттям IP - адреси тісно пов’язане поняття “хост”. Під хостом розуміється будь-який пристрій, що використовує протокол TCP/IP для спілкування з іншим устаткуванням. Це може бути не тільки комп’ютер, але і маршрутизатор, концентратор і т.п. Всі ці пристрої, підключені до мережі, зобов’язані мати свій унікальний IP - адреса.

Доменні імена

 DNS - адреса зазвичай має три складові (хоча їх може бути скільки завгодно).  Доменна система імен має ієрархічну структуру: домени верхнього рівня - домени другого рівня і так далі. Домени верхнього рівня бувають двох типів: географічні (дволітерні - кожній країні свій код) і адміністративні (трьохбуквені).

Сукупність комп’ютерів сервера та під’єднаних до нього РС часто називають доменом.  Іноді в одному домені знаходиться декілька серверів. За звичаєм один з них є головним, а інші – резервними (на випадок, якщо відбудеться збій в роботі головного серверу), або є логічним розширенням основного серверу. На серверах використовують спеціальне системне програмне забезпечення, що відрізняється від системного програмного забезпечення робочих станцій (наприклад, на сервері — ОС Windows NT Server, на робочих станціях — Windows NT Workstation, Windows 95, Windows for Workgroups). Це дозволяє забезпечити більш надійну та ефективну обробку запитів з робочих станцій користувачів.

ІV. Етап  закріплення вивченого матеріалу.

Інструктаж з Безпеки життєдіяльності.

Практичне завдання.  

 Для закріплення вивченого пропоную виконати наступне практичне завдання. 

Рубрика «Діємо» вправа 1 ст. 27 ( Підручник «Інформатика 9», автор Н.В. Морзе.

За допомогою онлайнового сервісу визначити ІР-адресу комп’ютера – свого робочого місця.

V. Хвилинка релаксації.  

Виконання комплексу вправ для зняття втоми з очей.

1.             Швидко покліпайте очима, заплющте очі й посидіть спокійно, полічивши до 5. Повторіть 3 рази.

2.             Спрямуйте погляд удалечінь ліворуч, праворуч, вгору і вниз.

3.             Уявіть перед собою колесо велосипеда, що обертається, оберіть на ньому точку і слідкуйте за нею очима. Повторіть тричі спершу в один бік, потім у інший.

4.             Заплющте очі на 5-10 секунд, розслабивши м’язи очей.

VІ. Підсумки уроку

Рефлексія

•              мені було незрозуміло…;

•              у мене виникли такі запитання…;

•              я не впорався з такими завданням…;

•              мені сподобалось і я буду використовувати…  VІІ.  Домашнє завдання 

§ 3.1-3.6.  опрацювати

Рубрика «Діємо» Вправа 2. 

Рубрика «Обговорюємо»   знати відповідь на  питання 1-8  на с. 28.