Урок 13. Компьютерные сети
Ключевые слова: сообщение, канал связи, компьютерная сеть, скорость передачи информации, локальная сеть, глобальная сеть, Интернет, протокол. IP-адрес, доменное имя, протокол IP, протокол ТСР.
Процесс передачи информации – один из основных информационных процессов, изучаемых в информатике.
Информация передается в окружающем нас мире в виде последовательности сигналов, которые принято называть сообщениями.
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.
По условию задачи скорость передачи данных через некоторое соединение составляет 6144 бит в секунду. Необходимо определить объём передаваемого сообщения, зная, что его передача длилась 32 секунды.
Объём передаваемого сообщения определяется как произведение скорости передачи информации и времени, в течение которого это сообщение передавалось. Полученный результат оптимизируем, получая ответ 24 килобайта.
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.
Протокол TCP / IP – это набор протоколов, отвечающий за транспортизацию ( TCP -протокол) и маршрутизацию ( IP -протокол) передаваемых сообщений. Для удобства они разбиваются на небольшие пакеты данных.
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?
1. Компьютерные сети. Виды сетей
Клиенты сети могут быть подключены различными способами. Способ подключения называется топологией сети.
На сегодняшний день выделяют такие типы: общая шина, кольцо и звезда. У каждой топологии есть свои «плюсы» и «минусы».
- Все компьютеры подключены к одному каналу связи;
- если есть разрыв, то не работает вся сеть, и найти его сложно;
- ограничения по длине шины
- Сеть работает даже в случае неисправности любой станции;
- высокий уровень безопасности;
- просто найти неисправность
- Расход кабеля большой;
- так как все станции подключены к коммутатору, то в случае его отказа сеть не работает;
- количество станций ограничено количеством портов коммутатора
Обмен данными идёт пакетами. Пакеты с разных станций передаются по одной линии связи. В ходе отправки пакеты могут перемешиваться с другими пакетами, но в точке получения они все собираются в один файл, отслеживание ведётся по контрольной сумме пакетом, поэтому в ходе передачи ничего не теряется и полученный файл не откроется, пока не «соберётся».