Как работает компьютерная сеть 9 класс

Обновлено: 07.07.2024

Модуль1 Передача информации в компьютерных сетях.

Урок 1. Как устроена компьютерная сеть.

Вложение	Размер
kompyuternye_seti.ppt	1.21 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Политаева Наталья Владимировна.

Телекоммуникация (от греч. Tele –вдаль, далеко, лат. Communicato – связь) – обмен информацияей на расстоянии с помощью средств связи. Компьютерные телекоммуникации – обмен информацией на расстоянии с помощью компьютера. Компьютерная (электронная) сеть – это система обменом информацией между различными компьютерами. Политаева Наталья Владимировна.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ сетевая операционная система Программное обеспечение совместное использование общих аппаратных средств (накопителей, принтеров, модемов . . .) оперативный обмен данными информационная система учреждения (предприятия) Назначение Организация одноранговая сеть сеть с выделенным сервером Локальные сети Глобальные сети Технические средства Компьютер - сервер Терминал абонента Модем Линия связи ИНТЕРНЕТ: информационные услуги Электронная п о ч т а World Wide Web Другие службы ИНТЕРНЕТа телеконференции файловые архивы базы данных chat (прямое общение) интернет – телефония поисковые службы Web - страница Web - сайт Почтовый сервер П о ч т о в а я программа (клиент) Почтовый ящик Электронное п и с ь м о Политаева Наталья Владимировна.

 Что такое компьютерная сеть КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ – это система компьютеров, связанных каналами передачи информации Локальная сеть (в пределах помещения, предприятия) дает возможность пользователям не только быстро обмениваться информацией, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров: внешнюю память, устройство печати, сканер и другие технические устройства, а также программное обеспечение. Линия передачи данных Локальные сети Глобальные сети Глобальные сети связывают между собой многие локальные сети, а также автономные компьютеры пользователей. Размеры глобальных сетей не ограничены. Существуют корпоративные, национальные и международные глобальные сети. Политаева Наталья Владимировна.

Локальная сеть Локальная сеть – это соединение 3-х и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии (внутри одного учреждения) с помощью кабелей. Политаева Наталья Владимировна.

Виды сетей локальные (внутри одного учреждения); региональные (внутри города, страны, континента); корпоративная (сеть в одной корпорации) глобальные (между компьютерами всего мира). Политаева Наталья Владимировна.

Сервер – центральный компьютер, на котором установлено сетевое программное обеспечение. Остальные компьютеры называются Рабочими станциями, клиентами или абонентами сети. Такая сеть называется клиент – сервер. Одноранговая сеть – сеть, в которой нет специального сервера. Политаева Наталья Владимировна.

 ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ (ЛС) ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ – это небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех подключенных к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа). Сеть с выделенным сервером организована по следующему принципу: имеется один центральный компьютер (сервер) и множество подключенных к нему менее мощных компьютеров - рабочих станций. Центральная машина обычно имеет больший объем внешней памяти, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях (принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр.). ОДНОРАНГОВАЯ СЕТЬ СЕТЬ С ВЫДЕЛЕННЫМ СЕРВЕРОМ Сервер Политаева Наталья Владимировна.

 ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ГЛОБАЛЬНАЯ (ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ) СЕТЬ – это объединение многих локальных сетей и отдельных компьютеров, находящихся на больших расстояниях друг от друга. INTERNET Архитектура глобальной сети Региональная сеть Отраслевая (корпоративная) сеть узел 2 узел1 ШЛЮЗ узел 3 Политаева Наталья Владимировна.

Виды используемых кабелей ● Витая пара; ● Коаксиальный кабель (состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки); ● Телефонный кабель (состоит из двух проводников, каждый из которых проводит световые волны в одном направлении). Политаева Наталья Владимировна.

Назначение локальных сетей ● передача информации между компьютерами; ● совместный доступ к программам и данным, совместное использование оборудования. Единица измерения скорости передачи данных – бод (количество бит в секунду). Максимальная скорость передачи информации в локальной сети может достигать 100 Мбит/с. Политаева Наталья Владимировна.

Для соединения компьютеров между собой нужны: ● сетевые платы для каждого компьютера; ● соединительные кабели; ● сетевое программное обеспечение. Политаева Наталья Владимировна.

 МОДЕЛИ РАЗЛИЧНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Вариант соединения компьютеров, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой, называется ЛИНЕЙНАЯ ШИНА. Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла, то реализуется локальная сеть типа ЗВЕЗДА. Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер. Звезда Топология сети Линейная шина Политаева Наталья Владимировна.

Топология сетей – способ соединения компьютеров в сети. 1. Шинная Политаева Наталья Владимировна.

2. Кольцевая Политаева Наталья Владимировна.

3. Звезда Политаева Наталья Владимировна.

 АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТЕЙ Клиент-программа Сервер-программа Протокол работы сети Модем Модем Телефонная линия Компьютер-сервер Терминал абонента Политаева Наталья Владимировна.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ  Клиент-программа Сервер-программа Протокол работы сети Модем Модем Телефонная линия Компьютер-сервер Терминал абонента УЗЛОВОЙ КОМПЬЮТЕР высокая производительность большой объем внешней памяти постоянно включен для работы в сети МОДЕМ - это устройство согласования цифрового сигнала с аналоговой (телефонной) линией связи (модуляция-демодуляция) 1200 бит/сек . . . 56 Кбит/сек ЛИНИИ СВЯЗИ Телефонные линии Оптико-волоконные коммутируемые выделенные радиорелейные спутниковые Беспроводные Политаева Наталья Владимировна.

Internet – самая большая в мире компьютерная сеть. У нее нет президента, директора или главного инженера. Она функционирует благодаря наличию определенных стандартов взаимодействия компьютеров и установленных на них программ. Политаева Наталья Владимировна.

Глобальная сеть Internet представляет собой совокупность узлов, объединенных между собой каналами связи. Каждый узел (хост) содержит один или несколько мощных компьютеров-серверов, работающих под управлением операционной системы UNIX . Управляет узлом его собственник – организация (провайдер). Наиболее известные провайдеры России: GlasNet, Relcom, Sovam Teleport, Демос, МТУ. (компьютеры) – шлюзы. Политаева Наталья Владимировна.

Провайдеров можно разделить на международные, национальные (первичные) и региональные (вторичные) . В России национальными провайдерами являются GlasNet, Relcom, Демос. Скорость передачи информации между ними составляет около несколько Мбит/с. К первичным провайдерам подключается вторичные провайдеры. Скорость передачи между вторичными провайдерами составляет десятки-сотни Кбит/с. Протокол – это правила передачи информации в сети . Internet объединяет сети, работающие по разным правилам (протоколам). Для согласования этих правил служат специальные устройства Политаева Наталья Владимировна.

Каждый компьютер имеет свой уникальный IP – аддрес, состоящий из 4 байтов (четыре десятичных чисел в интервале от 0 до 255,разделенные точками). Адрес читается справа налево. Пример IP – адреса: 128.250.33.199 Различных IP – адресов может быть: = 4 294 967 296. IP – адрес человеку трудно запомнить, поэтому у каждого компьютера есть доменное (символьное) имя. Политаева Наталья Владимировна.

В имени компьютера может быть любое число доменов, но, как правило, 2-4. Примеры доменов: географические: ● us – США; ● uk – Великобритания; ● fr – Франция; ● de – Германия; ● ru – Россия; ● ua – Украина. Политаева Наталья Владимировна.

Примеры доменов: Административные: ● gov – правительственнные организации; ● mil – военные ; ● com – коммерческие; ● edu – учебные; ● net – сетевые; ● org – организационные; ● int – международные. Политаева Наталья Владимировна.

Выдачей IP – адресов и доменных имен занимается международный сетевой информационный центр InterNIC. Серьезной проблемой при работе в сети является защиты информации от несанкционированного доступа. По этой причине локальные сети банков и оборонных предприятий защищают от проникновений в них со стороны internet . Для этих целей используют брандмауэр. Политаева Наталья Владимировна.

World Wide Web Служба World Wide Web предназначена для доступа к электронным документам особого рода, которые называются Web-документами или, упрощенно, Web-страницами . Web-страница — это электронный документ, в котором кроме текста содержатся специальные команды форматирования, а также встроенные объекты (рисунки, аудио- и видеоклипы и др.). Просматривают Web-страницы с помощью специальных программ, называемых браузерами , так что браузер — это не просто клиент W W W, служащий для взаимодействия с удаленными We b -серверами, это еще и средство просмотра We b -документов. Web-страницы имеют не абсолютное, а относительное форматирование. Политаева Наталья Владимировна.

Брандмауэр – аппаратно – программное средство (межсетевой экран), которое предотвращает несанкционированный доступ (вход) в защищаемую сеть. Межсетевой экран контролирует все информационные потоки между этими двумя сетями, анализируя, пропустить поступающую извне информацию или нет. Брандмауэр фиксирует все «незаконные» попытки доступа к информации и сигнализирует о ситуациях, требующих немедленной реакции (поднимает тревогу). Политаева Наталья Владимировна.

В зависимости от своих финансовых возможностей пользователь выбирает один из двух основных способов подключения к Internet : ● удаленный доступ по коммутируемой (временной) телефонной линии; ● прямой доступ по выделенному (постоянному) каналу. Первый способ значительно дешевле, однако менее удобен. Скорость обмена информации невысокая, низкое качество связи (частые прерывания связи). Удобнее работать ночью, когда телефонные линии меньше «шумят». Политаева Наталья Владимировна.

Второй способ гораздо эффективнее, но и дороже, поэтому используется он коллективными или состоятельными пользователями. В качестве выделенных каналов могут использоваться коаксиальные и оптические кабели, радиорелейные линии, спутниковая связь. Политаева Наталья Владимировна.

Скорость передачи данных через WAP соединение равна 512000бит/сек. Через данное соединение было предано 500 Кбайт. Сколько потребовалось секунд для передачи файла. В ответе укажите число- длительность передачи в секундах. Политаева Наталья Владимировна.

Решение: 500*1024*8=4 096 000 (бит) 4096000/512000= 8 Ответ: 8 Политаева Наталья Владимировна.

Компьютерная сеть – это группа компьютеров, объединённых линиями ( каналы ) связи.

Преимущества :

Каналы связи:

Быстрый обмен данными;
Общие ресурсы;
Электронная почта и другие способы сетевого общения

Электрические кабели;
Оптические кабели;
Радиоканалы;

Системный администратор (сетевой администратор)

Решает следующие задачи:

ТИПЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Объединяют устройства одного человека в радиусе не более 30 м; самый известный стандарт - Bluetooth

Связывают, как правило, компьютеры в пределах одного или нескольких соседних зданий; для создания беспроводных локальных сетей используется технология Wi-Fi;

Сети компьютеров одной организации (возможно, находящиеся в разных районах города или даже в разных городах)

Протокол – это набор правил, определяющих порядок обмена данными в сети.

В современных сетях пересылаемые данные делятся на части – пакеты.

Вместе с каждым пакетом передаётся его контрольная сумма – число, найденное по специальному алгоритму и зависящее от всех данных пакета.

Серверы и клиенты

Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (файлы, программы, внешние устройства и т.д.) в общее использование.

Клиент – это компьютер, использующий ресурсы сервера.

§2 Структуры сетей

Ключевые слова:

Общая шина Кольцо

Звезда Коммутатор

Все компьютеры обмениваются данными с помощью одного канала связи. Например, они могут быть присоединены к одному кабелю.

Простая и дешевая схема
Легко подключать новые компьютеры
Расход кабеля небольшой

Есть центральное устройство, через которое идёт весь обмен данными. Чаще всего в центре находится коммутатор (его часто называют «свитч»).

При выходе из строя рабочей станции сеть остается работоспособной
Перехватить «Чужую» информацию очень сложно.

Каждый компьютер соединяется с двумя соседними, причём от одного он только получает данные, а другому только передаёт.

P.S.: применяется для соединения коммутаторов между собой

Размер сети может быть очень велик (до 20 км)
Сеть хорошо работает при большом потоке данных

§3 Локальные сети

Ключевые слова:

Локальная сеть точка доступа

Одноранговая сеть сетевая карта

Сеть с выделенным сервером коммутатор

Беспроводная сеть пач-корд

Bluetooth маршрутизатор

Типы локальных сетей:

В небольших организациях часто используют одноранговые сети (1) (на 10-15 компьютеров), в которых все компьютеры равноправны: может выступать как в роли клиента, так и в роли сервера.

В крупных организациях используют сети с выделенными серверами (2) , в которых один или несколько мощных компьютеров играют роль серверов, а остальные используют их ресурсы.

На серверах обычно используют специальные серверные операционные системы ( Windows Server, Linux, FreeBSD ).

Стандарт Bluetooth для беспроводных персональных сетей (1) позволяет обмениваться данными восьми устройствам. Это могут быть настольный или планшетный компьютеры, мобильный телефон, ноутбук, принтер, цифровой фотоаппарат, мышь, клавиатура, наушники.

В локальных беспроводных сетях (2) применяют стандарт Wi-Fi . Компьютеры подключаются к беспроводной сети через специальное устройство – точку доступа .

Оборудование для локальных сетей

P.S.: В современных локальных сетях используется технология пакетной передачи данных, которая называется Ethernet.

Для того чтобы подключить компьютер к кабельной сети, он должен иметь сетевую карту . Для соединения компьютеров используется восьмижильный кабель « витая пара », который представляет собой четыре пары скрученных проводов. Восьмиконтактный разъём с защелкой часто называют RJ-45 .

Сетевой кабель «витая пара»

P.S.: На большие расстояния данные передают по оптоволоконным кабелям , в которых информацию переносит луч света.

P.S.: компьютер соединяют с коммутатором отрезком кабеля с двумя разъемами RJ-45, который называется «патч-корд».

Компьютеры объединяются в единую сеть по схеме «звезда» с помощью коммутаторов («свитчей»).

Для связи локальной сети с другими сетями необходим маршрутизатор .

Для подключения к беспроводным сетям компьютер должен иметь адаптер Wi-Fi , который есть во всех современных переносных устройствах.

-75%

Процесс передачи информации – один из основных информационных процессов, изучаемых в информатике.

С точки зрения информатики, расширенная схема передачи информации выглядит следующим образом.

Кодирующее устройство преобразует информацию, полученную от источника информации в форму, пригодную для передачи по каналу связи. Здесь информация преобразуется в двоичный код. Декодирующее устройство выполняет обратное преобразование данных в форму, удобную для восприятия приёмником информации.

Понимание сути процесса передачи информации достаточно важно, поскольку жизнедеятельность человека, живущего в информационном обществе, связана с использованием информационных ресурсов. Широкий доступ к этим ресурсам предоставляют компьютерные сети.

Компьютерная сеть – это способ соединения двух и более компьютеров линиями передачи информации, для совместного использования данных и периферийных устройств.

Одной из основных характеристик компьютерной сети является скорость передачи информации или, другими словами, пропускная способность канала связи.

Различают локальные и глобальные компьютерные сети.

Локальная сеть объединяет компьютеры, расположенные на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. Школьные компьютеры можно объединить в локальную сеть.

Различают локальные сети двух видов: одноранговые, когда все компьютеры равноправны, и каждый из них имеет возможность использовать ресурсы другого, и сети с выделенным сервером - мощным компьютером, предоставляющим собственные ресурсы для использования другими компьютерами сети - клиентами.

Для объединения компьютеров в сеть, необходимы:

- сетевые адаптеры - установленные для каждого компьютера сети, эти платы отвечают за приём и передачу сигналов;

- сетевое программное обеспечение;

- соединительные кабели: витая пара или оптическое волокно; возможно наличие беспроводного канала связи, например Wi - Fi .

Глобальная компьютерная сеть - это система связанных между собой компьютеров, расположенных на большом удалении друг от друга.

Самой большой глобальной сетью является сеть Интернет.

Основными понятиями, характеризующими глобальную компьютерную сеть, наряду с каналом связи являются - узел, абоненты сети, провайдер.

Рассмотрим задачу по передаче некоторого объёма информации по каналу связи, обладающего определёнными параметрами.

Интернет - всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи локальных, региональных и корпоративных сетей.

Каждый компьютер в сети имеет свой 32-битовый уникальный номер, который называется IP -адрес. Для удобства на практике большое двузначное число заменяют набором из четырёх десятичных чисел от 0 до 255, разделённых точками, первые три из которых обозначают адреса сетей и подсетей, а последнее – адрес компьютера пользователя.

Решая учебные задачи по восстановлению IP -адреса по его фрагментам, необходимо помнить, что адрес не может начинаться с точки и что каждое из четырёх чисел, входящих в его состав не должно превышать значение 255. Подобные задачи решаются путём логических рассуждений.

Наряду с цифровой IP -адресацией компьютеров существует иерархическая доменная система имён для организации более понятной символьной адресации в сети. Различают домены верхнего уровня, второго уровня, третьего и так далее. Полное доменное имя соединяет в себе все домены, записанные с соблюдением иерархии.

Среди доменов первого уровня различают административные (организационные) домены и географические домены, указывающие на территориальную или организационную принадлежность ресурса.

Обмен данными в компьютерных сетях подчиняется специальным правилам – сетевым протоколам.

Пакеты передаются по сети Интернет по разным маршрутам в зависимости от загруженности каналов связи. Затем, в компьютере адресата данные из поступивших пакетов восстанавливаются.

Итак, сегодня вы узнали, что такое локальные и глобальные компьютерные сети, как они организованы и работают; научились определять минимальное время, необходимое для передачи определённого объёма данных по каналу связи с известными характеристиками, а также восстанавливать IP-адрес компьютера по его фрагментам.

Передача файла через некоторое соединение заняла 1 минуту 4 секунды.

Определите размер файла (в килобайтах), который можно передать за то же время через другое соединение со скоростью 256 бит/с?

Основы информационно-коммуникационных технологий изучаются в курсе информатики 9 класса. Кратко о том, как устроена компьютерная сеть, рассказано в данной статье.

Что такое компьютерная сеть

Вопрос передачи информации в настоящее время решается через использование компьютерных сетей. По компьютерной сети осуществлять обмен информацией на больших расстояниях можно в течение нескольких секунд. Также посредством сетевой организации можно реализовывать совместное использование технических средств, например, принтеров, а также программного обеспечения и баз данных. Через сетевую коммуникацию удобно проводить групповую работу над каким-либо проектом или удаленно управлять абонентами в сети.

Устройство компьютерной сети

Компьютерная сеть включает в себя следующие компоненты:

абонентские системы;
среду передачи данных;
коммутирующие устройства.

Абонентские системы состоят из потребителей информации – абонентов, и станций, представляющих собой устройства, которые выполняют прием и передачу информации.

Для того, чтобы компьютер, подключенный к сети мог участвовать в информационном обмене, необходимо использовать сетевую плату (адаптер) – специальное устройство, которое реализует функцию коммутации компьютера и среды передачи данных. Сетевой адаптер устанавливается в системном блоке через разъемы ISA или PCI на материнской плате.

Рис. 1. Разъемы ISA и PCI на материнской плате.

Абонентские системы связываются друг с другом через среду передачи данных, которая представляет собой проводные и беспроводные линии связи.

Проводные линии связи могут быть реализованы с использованием:

телефонного провода;
коаксиального кабеля;
витой пары;
оптоволоконного кабеля.

Беспроводные линии связи организуются посредством радиосвязи, спутниковых и сотовых каналов.

Среди технологий передачи данных можно выделить:

WiMAX – телекоммуникационная технология беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств.
Wi-Fi – используется для построения беспроводной локальной сети.
Bluetooht – применяется для организации обмена данными между устройствами, расположенными на небольшом расстоянии.

Технология NFC, появившаяся в 2004 году, также является стандартом беспроводной передачи данных на малом расстоянии (до 10 см), которая используется для обмена информацией между банковской картой или смартфоном и платежным терминалом или считывателем банкомата.

Рис. 2. Логотип NFC.

Коммутирующие устройства (switch) предназначены для соединения сегментов компьютерной сети. Различают:

повторители (repiter) – предназначены для увеличения расстояния сетевого соединения за счет повторения сигнала на физическом уровне.
мосты (bridge) – предназначены для сопряжения сегментов в единую компьютерную сеть.
концентраторы (hab) – предназначены для объединения отдельных рабочих мест в рабочую группу в составе локальной сети.
маршрутизаторы (router) – предназначен для связи разнородных сетей различных архитектур.

Виды компьютерных сетей

Компьютеров в сети может быть как два, а может быть и очень большое число.

Если компьютеры находятся недалеко друг от друга, например, на территории одного здания, то их объединяют в локальные компьютерные сети.
Компьютерная сеть, состоящая из территориально удаленных друг от друга компьютеров, называется глобальной. Примером глобальной сети является сеть ИНТЕРНЕТ.

Принцип соединения компьютеров в сеть называется архитектурой сети. По виду архитектуры различают сети:

Одноранговые, в которых все компьютеры равноправны между собой. В таких сетях нет выделенного центра, и компьютеры работают независимо друг от друга.
С выделенным сервером, в таких сетях один или несколько компьютеров выполняют функцию распределителя ресурсов – сервера. Все остальные компьютеры пользуются ресурсами главного компьютера в сети и являются клиентами по отношению к серверу.

Также компьютерные сети могут различаться по скорости передачи данных. Различают:

высокоскоростные (больше 100 Мбит/с);
среднескоростные (до 100 Мбит/с);
низкоскоростные (до 10 Мбит/с).

Рис. 3. Структура сети с выделенным сервером.

Что мы узнали?

Компьютерная сеть состоит из компьютеров, снабженных сетевыми адаптерами, соединенных с помощью проводных и беспроводных каналов передачи данных. Сети могут различаться по количеству и территориальному расположению компьютеров, а также по архитектуре и скорости передачи данных.

Читайте также: