Для чего компьютеры объединяют в сети

Обновлено: 05.07.2024

Тема занятия: Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.

Цель: формирование представлений о назначении компьютерных сетей, их видах .

Тип занятия: изучение нового материала

дать представление о назначении компьютерных сетей, их видах.
познакомить учащихся со структурой локальных сетей.
научить выделению различных типов топологий локальных сетей.

Развивающая:

· развивать у учащихся умение обмена файлами в локальной компьютерной сети.

· прививать учащимся основные приемы работы в сети.

· формировать навыки выделения топологии сети.

Воспитательная:

· прививать обучающимся навык самостоятельности в работе;

· сформировать личностную заинтересованность в изучаемой теме;

· воспитать информационную культуру обучающихся, внимательность, аккуратность, дисциплинированность, усидчивость

Личностные результаты:

ЛР 1: Осознающий себя гражданином и защитником великой страны.

ЛР 4: Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа».

ЛР 7: Осознающий приоритетную ценность личности человека; уважающий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности.

ЛР 9 : Соблюдающий и пропагандирующий правила здорового и безопасного образа жизни, спорта; предупреждающий либо преодолевающий зависимости от алкоголя, табака, психоактивных веществ, азартных игр и т.д. Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях.

Оборудование и материалы:

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

1. Организационный этап: (2 мин.)

- Предварительная организация (проверка рабочих мест, организация внимания);

2. Актуализация знаний: (5 мин.)

3. Постановка цели и задач. Мотивация учебной деятельности учащихся: (5 мин.)

- Объявление цели и задач занятия

- Мотивация об учающихся

4. Первичное усвоение новых знаний: (45 мин.)

- Работа с наглядными пособиями

5. Первичное проверка понимания: (5 мин.)

6. Первичное закрепление материала (15 мин)

7. Информация о готовности к след. занятию (1 мин)

8. Рефлексия (подведение итогов занятия) (1 мин)

9. Организационное завершение (1 мин)

ХОД ЗАНЯТИЯ

Содержание занятия

1. Организационный момент

Приветствие. Проверка готовности к занятию. Микроитог.

2. Актуализация знаний.

Фронтальный опрос по теме прошлого занятия

- Определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти- это?

- Для чего создаются архивы?

- Что такое самораспаковывающийся архив?

- Какое расширение имеет архив, созданный стандартным архиватором Windows?

- Перечислите, какие архиваторы Вам известны.

3. Постановка цели и задач занятия

Может быть, кому-нибудь уже знакомо такое понятие как компьютерные сети? Если да, то как вы его можете объяснить.

Абсолютно правильно. Итак, компьютерная сеть – это система компьютеров, связанная каналами передачи информации. Посмотрим на экран и запишем себе в тетрадь тему сегодняшнего занятия: Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.

4. Первичное усвоение новых знаний.

компьютерная сеть – это система компьютеров, связанная каналами передачи информации. Посмотрим на экран и запишем себе в тетрадь это определение.

А как вы думаете, для чего нужна компьютерная сеть?

Обучающиеся: Для того чтобы легче было работать.

Преподаватель: Верно. Однако, назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ или совместное использование. Прежде всего, имеется в виду совместный доступ к данным. Людям, работающим над одним проектом, приходится постоянно использовать данные, создаваемые коллегами. Благодаря сети эти и многие другие проблемы решаются.

Один из простейших видов соединения является прямое соединение компьютеров.

Мы знаем, что для взаимодействия с внешними устройствами компьютеры имеют специальные устройства – коммуникационные порты. С их помощью можно не только соединить компьютер с принтером, или например, со сканером, но и связать два компьютера между собой – тогда они смогут обмениваться файлами. Тогда образуется простейшая компьютерная сеть, которая называется прямым соединением.

Но у прямого соединения есть три существенных недостатка:

· оно позволяет соединить не более 2 компьютеров

· пропускная способность мала

· длина прямого соединения крайне незначительна (до 1,5 м для параллельного и до 10 м у последовательного соединения)

Для создания более сложных соединений используют сетевые адаптеры. Если на компьютер установлен сетевой адаптер, на нем образуется так называемый сетевой порт. Соединяя сетевые порты разных компьютеров между собой с помощью кабелей, получают компьютерные сети.

Виды компьютерных сетей.

По географическому принципу различают сети локальные и глобальные. Локальные сети объединяют компьютеры, находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга. Глобальные сети могут охватывать огромные территории, сравнимые с размерами государства.

Локальные сети, их основные свойства.

Это сети небольшие по масштабам и работают в пределах одного помещения, здания, предприятия. Они объединяет относительно небольшое количество компьютеров (до 1000 штук).

Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не более одного километра.

Использование локальной сети отвечает двум основным целям:

· Обмену файлами между пользователями сети

· Использованию общедоступных ресурсов: большого пространства дисковой памяти, принтеров, программ и т.д.

Основные свойства:

· Высокая скорость передачи, большая пропускная способность;

· Низкий уровень ошибок передачи;

· Точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети;

· Имеет один или несколько взаимосвязанных центров управления.

Последний параметр, по существу, является определяющим, что это локальная сеть. Так, например, компания HP имеет одну из самых больших локальных сетей, компьютеры которой распределены по всему миру. Главное отличие такой сети от глобальной является наличие единого центра управления, что принципиально отсутствует в глобальных сетях.

Организация ЛС.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов в ЛС выделяют два типа:

1. Одноранговая сеть

Все объединенные компьютеры равноправны. Пользователю могут быть доступны ресурсы всех подключенных к нему компьютеров. Не нуждаются в специальном программном обеспечении . Работу одноранговых сетей поддерживает Windows95/98/00.

2. Сеть с выделенным файловым сервером (главным компьютером).

Её еще называют сеть типа клиент – сервер. Имеется одна центральная машина, которая и называется сервером, и множество подключенных к ней компьютеров - рабочих станций или клиентов. Центральная машина обычно более мощная машина (имеет большую дисковую память, к ней подключены принтер, сканер, модем и т.д. Непосредственный обмен информацией происходит между сервером и рабочей станцией. Конечно, в такой системе ученики тоже могут обмениваться файлами, но "транзитом" через сервер.

Название "сервер" происходит от англ. и переводится как обслуживающее устройство. Сервер играет роль коллективного хранилища файлов.

Работой такой сети управляет сетевая операционная система. Её основное назначение – дать возможность пользователям работать в ЛС, не мешая друг другу. Наиболее распространенные ОС для сетей с выделенным сервером NOVELL NETWARE, WINDOWS NT.

КОЛЬЦЕВАЯ: Каждый компьютер соединен друг с другом. Сигнал, несущий информацию идет по кругу.

ШИНА: Компьютеры соединены последовательно. Все компьютеры подключены к одному кабелю. Основной недостаток – разрыв кабеля в любой точке разрывает сеть.

ЗВЕЗДА: Использует отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства (концентратор, HUB). Более устойчива к различным повреждениям кабеля.

СНЕЖИНКА: Разновидность “Звезды”. Имеется один центральный сервер для всей сети и несколько файловых серверов для разных рабочих групп.

Аппаратные средства сети.

Для организации связи первоначально компьютеры соединялись коаксиальным кабелем. Однако в последнее время стала популярной витая пара, используемая при прокладке телефонных линий. Со снижением стоимости получает распространение и оптоволоконный кабель. Наряду с этим существуют бескабельные сетевые решения, использующие радиоволны, инфракрасное излучение и т.д.

Главными параметрами линий связи является пропускная способность (максимальная скорость передачи информации), помехоустойчивость, стоимость. Запишем относительные характеристики линий связи (см. приложение1).

5. Первичная проверка понимания.

Давайте попробуем применить наши знания на практике. Какая же сеть у нас в аудитории?

Обучающиеся: Локальная.

Преподаватель: Верно. А почему?

Обучающиеся: Потому что мы можем передавать информацию с одного компьютера на любой другой и находимся в пределах одного здания.

Преподаватель: А к какому виду сети: одноранговая или с выделенным сервером, мы отнесем нашу сеть?

Обучающиеся: Одноранговая! С выделенным сервером!

Преподаватель: Итак, мнения разделились. Как это определить? Вспомните у нас были уроки, когда "главная машина" не была даже включена, а вы работали за своими компьютерами. Могло ли такое быть, если бы эта машина была сервером? Конечно, нет. Так что здесь одноранговая сеть. Топология?

Обучающиеся: Звезда.

Преподаватель: Как вы так быстро и правильно определили?

Обучающиеся: Потому что есть HUB.(преподаватель предварительно, когда объяснял про HUB, показал им его на примере)

Преподаватель : Все верно.

6. Закрепление изученного материала

Задание в группах.

1.Представить схему сети.

2.Указать оборудование, необходимое для создания сети.

3.Указать стоимость. Цены на оборудование взять с соответствующих сайтов, воспользовавшись Интернетом. (Стоимость компьютеров, которые будут объединены в сеть, не учитывать.)

4.Схема расположения компьютеров в новом кабинете будет аналогична нашему компьютерному кабинету. Размер кабинета 12 м х 6 м.

Желание передавать информацию от одного компьютера к другому, обеспечить пользователям совместный доступ к техническим устройствам, программному обеспечению и информационным ресурсам компьютеров вызвало необходимость объединения компьютеров в единую сеть.

Компьютерная сеть — объединение компьютеров, обеспечивающее совместное использование сетевых ресурсов.

Компьютеры, расположенные на небольших расстояниях друг от друга, могут быть объединены в локальную сеть . Это, как правило, сеть одной организации, учебного заведения и др. (пример 19.1).

По способу организации локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и сети с выделенным сервером.

В одноранговых сетях все компьютеры равноправны. Сеть с выделенным сервером имеет один высокопроизводительный компьютер, управляющий работой всей сети. Этот компьютер называется сервером . Он предоставляет свои ресурсы для совместного использования остальным компьютерам сети, называемым клиентами , и может управлять их работой.

По способу подключения компьютерные сети могут быть проводными и беспроводными .

Для организации работы компьютеров, объединенных в локальную сеть, необходимо соответствующее аппаратное (пример 19.2) и программное обеспечение.

Программную поддержку работы компьютеров в локальной сети выполняет операционная система.

Компьютеры объединяют в сети для совместного использования сетевых ресурсов. Сетевыми ресурсами (ресурсами сети) компьютеров могут являться:

технические устройства (принтеры, модемы, дисководы и др.);

программное обеспечение (системное, прикладное и инструментальное);

информационные ресурсы (файлы с информацией).

Для доступа к сетевым ресурсам часто бывает нужно указать имя пользователя и его пароль.

Пользователь, на компьютере которого находится ресурс (файл, диск, папка или устройство), является его владельцем и имеет полный доступ к этому ресурсу. Владелец ресурса может разрешить другим пользователям сети доступ к своему диску, папке, файлу.

Просмотр доступных сетевых ресурсов осуществляется в папке Сеть . В окне этой папки отображаются общие ресурсы сети, к которой подключен компьютер (компьютеры, папки, файлы, принтеры).

Важнейшей характеристикой работы локальной сети является скорость передачи информации в ней — количество информации, передаваемое за единицу времени. Скорость передачи информации по сети обычно измеряется в бит/с. (Рассмотрите решение задачи в примере 19.3.)

Пример 19.1.

Схема локальной сети

Пример локальной компьютерной сети — сеть в кабинете информатики. Она существует для того, чтобы учащиеся могли работать с одними и теми же информационными ресурсами и использовать общий принтер.

Пример 19.2. К аппаратному обеспечению работы локальной сети относятся сетевые платы (карты) и специальный кабель. Сетевыми платами должны быть оснащены все компьютеры сети. Они предназначены для приема и передачи информации в сети.

В беспроводных локальных сетях используется точка доступа, а на каждом компьютере должна быть установлена специальная беспроводная сетевая плата типа Wi-Fi.

Единых правил поведения пользователей в локальной сети не существует. Отметим лишь некоторые общие требования:

не передавайте другим пользователям ваше имя и пароль для входа в сеть;
по возможности сохраняйте информацию на диске вашего компьютера, а не на дисках общего пользования.

Определите объем файла компьютерной презентации, если передача его по сети происходит за 5 с при скорости 1 024 000 бит/с. Запишите полученный результат в килобайтах.

1 024 000 бит/с · 5 с = (2 10 · 10 3 · 5) бит = 2 10 · (2 3 · 5 4 ) бит = 2 13 · 5 4 бит.

Локальная сеть (Local Area Network, сокращенно LAN) — несколько компьютеров и гаджетов (принтеры, смартфоны, умные телевизоры), объединенных в одну сеть посредством специальных инструментов. Локальные сети часто используются в офисах, компьютерных классах, небольших организациях или отделениях крупных компаний. Локальная сеть дает большой простор для деятельности, например, создание умного дома с подключением саундбаров, телефонов, кондиционеров, умных колонок. Можно перебрасывать с телефона фотографии на компьютер без подключения по кабелю, настроить распознавание команд умной колонкой. Преимуществом является то, что локальная сеть — это закрытая система, к которой посторонний не может просто так подключиться.

Для чего нужна локальная сеть

Локальная сеть дает множество удобных функций для использования нескольких компьютеров одновременно:

передача файлов напрямую между участниками сети;
удаленное управление подключенными к сети принтерами, сканерами и прочими устройствами;
доступ к интернету всех участников;
в других случаях, когда нужна связь между несколькими компьютерами, к примеру, для игр по сети.

Что нужно для создания локальной сети

Для создания собственной LAN-сети минимальной конфигурации достаточно иметь пару компьютеров, Wi-Fi роутер и несколько кабелей:

непосредственно сами устройства (компьютеры, принтеры и тд).
Wi-Fi-роутер или маршрутизатор. Самое удобное устройство для создания домашней сети, поскольку Wi-Fi-роутер есть практически в каждом доме.
Интернет-кабели с витой парой. Раньше было важно использование crossover-кабелей при соединении компьютеров напрямую, без роутеров и switch-коммутаторов. Сейчас же в них нет нужды, поскольку сетевые карты сами понимают как подключен кабель и производят автоматическую настройку.
Switch-коммутаторы или hub-концентраторы. Служат для объединения устройств в одну сеть. Главный «транспортный узел». Необязательное, но удобное устройство, давно вытесненное Wi-Fi маршрутизаторами из обычных квартир.

NAS (англ. Network Attached Storage). Сетевое хранилище. Представляет собой небольшой компьютер с дисковым массивом. Используется в качестве сервера и хранилища данных. Также необязательная, но удобная вещь.

Нужное оборудование у нас есть, что дальше?

Сначала необходимо определиться, каким образом будут соединяться между собой компьютеры. Если используется проводной способ подключения, то подключаем все кабели к роутеру или коммутатору и соединяем их в сеть. Существует несколько способов создания LAN-сетей.

Если используется Wi-Fi, то сначала необходимо убедиться, поддерживают ли устройства данный вид связи. Для компьютера может пригодиться отдельный Wi-Fi-адаптер, который придется отдельно докупать. В ноутбуках же он предустановлен с завода. Подключаем устройства к одному Wi-Fi-маршрутизатору.

Настройка обнаружения

Просто подключить оборудование друг к другу недостаточно, поэтому идем дальше:

Теперь наступает важный этап работы: настроить сетевое обнаружение и общий доступ к файлам

Важно убедиться, чтобы у всех компьютеров были правильные IP-адреса. Обычно система автоматически настраивает данный параметр, но если при работе LAN появятся сбои, то нужно будет указать адреса вручную. Проверить IP можно с помощью «настроек параметров адаптера». Заходим в «Центр управления сетями и общим доступом» и оттуда нажимаем «Изменение параметров адаптера».

Нажимаем ПКМ по подключению и открываем свойства. Дальше открываем свойства IP версии 4 TCP / IPv4 (может иметь название «протокол Интернета версии 4»). IP-адрес — то, что нам нужно. Смотрим, чтобы у первого компьютера был адрес, отличный от второго. Например, для первого будет 192.168.0.100, 192.168.0.101 у второго, 192.168.0.102 у третьего и т.д. Для каждого последующего подключенного компьютера меняем последнюю цифру адреса. Стоит учесть, что у разных роутеров могут быть разные, отличные от указанных IP-адреса. На этом этапе локальная сеть уже готова и функционирует.

Заходим в раздел «Сеть» проводника. Если все подключено правильно, то мы увидим подключенные к сети устройства. Если же нет, то Windows предложит нам настроить сетевое обнаружение. Нажмите на уведомление и выберите пункт «Включить сетевое обнаружение и доступ к файлам». Стоит учесть, что брадмауэр может помешать работе LAN, и при проблемах с работой сети надо проверить параметры брадмауэра. Теперь надо только включить нужные папки и файлы для общего доступа.

Как открыть доступ к папкам?

Нажимаем ПКМ по нужной папке и заходим во вкладку «Доступ». Нажимаем «Общий доступ» и настраиваем разрешения. Для домашней локальной сети легче всего выбрать вариант «Все». Выбираем уровень доступа для остальных участников «чтение или чтение + запись».

Теперь из свойств папки заходим во вкладку безопасности. Нажимаем «Изменить» и «Добавить». Выбираем «Все» и активируем изменения. В списке разрешений для папки должна находиться группа «Все». Если нужно открыть доступ не к отдельной папке, а всему локальному диску, то нужно зайти в свойства диска, нажать «Расширенная настройка» и поставить галочку в поле «Открыть общий доступ». Командой «\localhost» можно посмотреть, какие папки данного компьютера имеют общий доступ для локальной сети. Чтобы просмотреть файлы из общих папок нужно в проводнике найти раздел «Сеть» и открыть папку нужного компьютера.

Как подключить принтер в локальную сеть

В «Устройствах и принтерах» нужно выбрать принтер и нажав ПКМ перейти в свойства принтера. Во вкладке «Доступ» нажать на галочку «Общий доступ». Принтер должен отображаться иконкой, показывающей, что устройство успешно подключено к LAN.

Если нужно закрыть доступ к папке, то в свойствах надо найти пункт «Сделать недоступными». Если же нужно отключить весь компьютер от LAN, то легче всего изменить рабочую группу ПК.

Администрирование и создание локальных сетей с помощью программ

Бывают ситуации, когда необходимо сделать локальную сеть, но это физически невозможно. На помощь приходит программное обеспечение, позволяющее создавать виртуальные локальные сети. Существуют разные программы для создания администрирования локальных сетей. Расскажем о паре из них:

RAdmin

Очень удобное приложение, позволяющее работать с локальной сетью или VPN в пару кликов. Основные функции программы это: удаленное управление компьютером с просмотром удаленного рабочего стола, передача файлов. Также программа может помочь геймерам, играющим по локальной сети.

Hamachi

Пожалуй, самая популярная программа в данной категории. Может создавать виртуальные локальные сети с собственным сервером. Позволяет переписываться, передавать файлы и играть в игры по сети. Также имеет клиент для Android.

Для чего вообще потребовалось объединять компьютеры в сети? Что привело к появлению сетей?

Одной из главных причин стала необходимость совместного использования ресурсов (как физических, так и информационных). Если в организации имеется несколько компьютеров и эпизодически возникает потребность в печати какого-нибудь текста, то не имеет смысла покупать принтер для каждого компьютера. Гораздо выгоднее иметь один сетевой принтер для всех вычислительных машин. Аналогичная ситуация может возникать и с файлами данных. Зачем держать одинаковые файлы данных на всех компьютерах, поддерживая их когерентность, если можно хранить файл на одной машине, обеспечив к нему сетевой доступ со всех остальных?

Второй причиной следует считать возможность ускорения вычислений. Здесь сетевые объединения машин успешно конкурируют с многопроцессорными вычислительными комплексами. Многопроцессорные системы, не затрагивая по существу строение операционных систем, требуют достаточно серьезных изменений на уровне hardware, что очень сильно повышает их стоимость. Во многих случаях можно добиться требуемой скорости вычислений параллельного алгоритма, используя не несколько процессоров внутри одного вычислительного комплекса, а несколько отдельных компьютеров, объединенных в сеть. Такие сетевые вычислительные кластеры часто имеют преимущество перед многопроцессорными комплексами в соотношении эффективность/стоимость.

Следующая причина связана с повышением надежности работы вычислительной техники. В системах, где отказ может вызвать катастрофические последствия (атомная энергетика, космонавтика, авиация и т. д.), несколько вычислительных комплексов устанавливаются в связи, дублируя друг друга. При выходе из строя основного комплекса его работу немедленно продолжает дублирующий.

Наконец, последней по времени появления причиной (но для многих основной по важности) стала возможность применения вычислительных сетей для общения пользователей. Электронные письма практически заменили письма обычные, а использование вычислительной техники для организации электронных или телефонных разговоров уверенно вытесняет обычную телефонную связь.

Сетевые и распределенные операционные системы

В первой лекции мы говорили, что существует два основных подхода к организации операционных систем для вычислительных комплексов, связанных в сеть, – это сетевыеираспределенные операционные системы. Необходимо отметить, что терминология в этой области еще не устоялась. В одних работах все операционные системы, обеспечивающие функционирование компьютеров в сети, называются распределенными, а в других, наоборот, сетевыми. Мы придерживаемся той точки зрения, чтосетевыеи распределенные системы являются принципиально различными.

В сетевых операционных системахдля того, чтобы задействовать ресурсы другого сетевого компьютера, пользователи должны знать о его наличии и уметь это сделать. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных сетевых средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения существенно не меняют структуру операционной системы.

Распределенная система, напротив, внешне выглядит как обычная автономная система. Пользователь не знает и не должен знать, где его файлы хранятся, на локальной или удаленной машине, и где его программы выполняются. Он может вообще не знать, подключен ли его компьютер к сети. Внутреннее строение распределенной операционной системыимеет существенные отличия от автономных систем.

Изучение строения распределенных операционных системне входит в задачи нашего курса. Этому вопросу посвящены другие учебные курсы – Advanced operating systems, как называют их в англоязычных странах, или "Современные операционные системы", как принято называть их в России.

В этой лекции мы затронем вопросы, связанные с сетевыми операционными системами, а именно – какие изменения необходимо внести в классическую операционную систему для объединения компьютеров в сеть.

Читайте также: