Урок информатики «Компьютерные сети», 9 класс
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) на тему
Конспект урока на тему: Компьютерные сети. Виды компьютерных сетей.
- познакомить учащихся с основными понятиями по теме: Компьютерные сети;
- развитие познавательного интереса, логического мышления;
- развитие памяти, внимательности.
- воспитывать добросовестное отношение к труду, инициативность;
- уверенность в своих силах.
Оборудование : программа презентаций Microsoft Office PowerPoint 2010, компьютер, мультимедийный проектор.
- Организационный момент (2 мин)
- Актуализация знаний (4 мин)
- Объяснение нового материала (30 мин)
- Проведение фронтального опроса (2 мин)
- Задание на дом (1 мин)
- Вопросы учеников, подведение итогов урока (2 мин)
Учитель здоровается, знакомит с темой, целями и ходом урока.
Тема урока пока не объявляется. В тетрадях записать дату.
Сегодня мы начинаем с вами изучение новой темы. Чтобы узнать, какова тема урока, я предлагаю вам разгадать ребус
- Для чего нам необходимы компьютеры?
- Виды памяти.
- Перечислите стандартные устройства внешней памяти.
- Назовите наименьшую единицу измерения информации.
- Перечислите более крупные единицы измерения информации.
II. Изучение нового материала
На ЭВМ в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией, лишь копируя её на диски.
Компьютерная сеть – это система обмена информацией между компьютерами.
Сети начали появляться в 1964 году и назывались терминальные сети. С одной ЭВМ работали несколько пользователей одновременно. К одной большой ЭВМ подключалось несколько других.
Основной целью компьютерной сети было: – максимальное увеличение вычислительной мощности, максимизация машинного времени.
-Ребята, зачем нужны компьютерные сети?
Назначение компьютерных сетей
Например , 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.
Существует несколько признаков, по которым принято классифицировать существующие компьютерные сети:
по расстоянию между узлами;
по скорости передачи информации.
При помощи компьютерных сетей можно решить множество проблем.
Рассмотрим некоторые из них:
- объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров;
- локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;
- локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования.
Компьютерные сети делятся на три основных типа:
- локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это группа компьютеров, которые могут связываться друг с другом, совместно использовать периферийное оборудование (например, жесткие диски, принтеры и т.д.) и обращаться к удаленным центральным ЭВМ или другим локальным сетям. Локальная сеть может состоять из одного или более файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств. Пользователи сети могут совместно использовать одни и те же файлы (как файлы данных, так и файлы программ), посылать сообщения непосредственно между рабочими станциями и защищать файлы с помощью мощной системы защиты.
Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET.
- региональная вычислительная сеть (РВС) — это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютеров.
- глобальная вычислительная сеть (Internet) – это сеть, объединяющая целые государства.
Рассмотрим более подробно определение и конфигурацию компьютерной сети каждого вида.
Локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, позволяющую пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также периферийных устройств. Соединения между компьютерами осуществляется посредством кабеля (коаксиальный витая пара, оптоволоконный) через порты (параллельные или последовательные).
Каждый компьютер должен иметь специальную плату (сетевой адаптер, сетевую карту).
Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.
Сетевые адаптеры должны соответствовать каналам связи. Для каждого вида канала связи нужен свой тип сетевого адаптера. Адаптер вставляют в свободное гнездо материнской платы компьютера и соединяют кабелем с сетевым адаптером другого компьютера. На сетевых картах выставляются адреса компьютеров в сети, без чего невозможна передача. Когда информация циркулирует по сети, каждый сетевой компьютер отбирает из общего потока лишь те данные, которые предназначены для него. Этот отбор производится в соответствии с адресом компьютера.
Важнейшей характеристикой адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети – от 10 Мбит/с до 100Мбит/с.
Рассмотрим несколько характеристик разновидностей кабелей:
- Коаксиальный – самый дешевый и доступный тип кабеля, но с низкой скоростью передачи информации до 10 Мбит/c.
- Витая пара , содержит пары проводников, скрученных одним с другим. Скорость передачи информации от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с.
- Оптоволоконный кабель представляет собой стеклянный цилиндр, покрытый оболочкой с другим коэффициентом преломления. Скорость передачи информации от 100 Мбит/с.
Конфигурация локальной сети представляется в различных видах соединений (топологиях).
Топология — физическое расположение компонентов сети (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.).
Имеется три основных топологии: звезда, кольцо и шина.
- В сетях с топологией «звезда» рабочие станции подключаются непосредственно к файл-серверу, но не соединены друг с другом.
- В сетях с топологией «кольцо» файл-сервер и рабочие станции соединены кабелем в кольцо. Сообщения рабочей станции могут проходить через несколько других рабочих станций до того, как они достигнут файл-сервера.
- В сети с топологией «шина» все рабочие станции и файл-сервер подключаются к центральному кабелю, называемому шиной.
Все указанные схемы могут в свою очередь быть организованы двумя способами:
- Одноранговая сеть – построена так, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ к информации находящейся на любом компьютере в сети.
- Сеть с выделенным сервером. Это когда в сети существует центральный компьютер – сервер, с него происходит управление работой в сети. Остальные компьютеры сети называются рабочими станциями и их доступ к информации полностью зависит от сервера.
Отличительной особенностью глобальной сети является значительное удаление компьютеров друг от друга. Для их связи широко используются телефонные линии и модемы. Телефонная сеть передает звуки человеческих голосов (в виде аналоговых сигналов). Цифровые сигналы от компьютера модем преобразовывает (модулирует) в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и на другом конце соединения они принимаются другим модемом и преобразуются (демодулируются) из аналоговых в цифровые сигналы компьютера.
Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).
Модем соединяет компьютер с телефонной линией. Для работы с ним в оперативную память должна быть загружена специальная управляющая программа — драйвер модема. С ее помощью производится настройка соответствующих параметров модема (установка модема), без чего работа с ним, а значит, и связь с сетью невозможна.
На другом конце телефонной линии должен быть также подключен модем, присоединенный к другому компьютеру. Тогда компьютер-приемник сможет принимать сигналы из сети, то есть модем используется в глобальной сети вместо сетевого адаптера. Если компьютер является клиентом сети, то у него должен быть определен адрес компьютера, к которому он обращается как к серверу. Эти установки выполняются при настройках протокола и программного обеспечения.
Модемы бывают внешние (выполненные в виде отдельного блока и подключаемые к системному блоку через последовательный порт) и внутренние (в виде платы, устанавливаемой в гнездо материнской платы). Различаются они максимальной скоростью передачи данных. Распространенные сейчас среди пользователей модемы имеют скорости 28 800, 33 600, 56 000 бит в секунду. Однако следует не забывать, что скорость передачи данных в первую очередь зависит от вашего провайдера и тарифа.
Для того чтобы информация, переданная одним компьютером, была понята другим компьютером после ее получения, необходимо было разработать единые правила передачи данных в сети, называемых протоколами.
Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети.
При разработке протоколов учитывались все проблемы связи и вырабатывались стандартные алгоритмы доставки информации.
При любой транспортировке необходимо строго соблюдать правила.
Пример (вопрос к ученикам): какие правила должны быть выполнены при перевозке пассажиров на поездах?
Пассажиры покупают билеты и занимают указанные в них места. Иначе в вагонах начнется беспорядочное перемещение пассажиров, желающих занять места получите. Пассажир не имеет права провозить с собой тигров, медведей и прочих диких животных. Для перевозки домашних животных существуют свои правила. Проводник обязан следить за санитарным состоянием вагона и санузла, наличием воды, иначе пассажиры могут приехать на свою станцию больными. Поезд следует согласно расписанию, делая необходимые остановки. При переезде в европейские страны у вагонов заменяются колеса для проезда по узкоколейным путям (иначе поезд сойдет с рельсов). Видите, как много всего нужно предусмотреть при транспортировках. То же самое и при передаче информации.
В самом деле, передача данных — сложный процесс, и его можно рассматривать на разных уровнях. Мы не будем обсуждать их все подробно. Однако коснемся некоторых вопросов.
Протокол передачи устанавливает соглашение между взаимодействующими компьютерами. Для того чтобы связь между компьютерами была установлена, необходимо задать их адреса. Эти адреса определяются сетевыми адаптерами, номерами телефонов и программами связи. Правила образования адресов компьютеров в глобальной сети должны быть абсолютно одинаковыми, несмотря на то что компьютеры в сети могут быть разнородными и могут использовать различные операционные системы.
Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому они разделяются на блоки (пакеты) информации строго определенной длины. Каждый такой блок сопровождается служебной информацией, включая опознавательные знаки его начала и конца. Протоколы передачи содержат механизм распознавания начала и конца блока. Они управляют потоками данных, распределяют их, выстраивают в очереди. На другом конце приемник информации должен работать по тем же правилам (протоколам). Только тогда компьютеры поймут, что передают друг другу.
Каждый пакет получает номер, чтобы распознать ошибочно переданную или потерянную во время связи информацию, а также чтобы запросить заново именно тот пакет, с пересылкой которого возникли проблемы. Можно сравнить передачу этих пакетов с доставкой посылок по почте в одинаковых ящиках и со стандартным оформлением адреса. Ведь каждая посылка тоже сопровождается служебной информацией. Если вам присылают несколько посылок и одна из них не дошла, вы ее, конечно, можете запросить.
В связи с многочисленными задачами, которые должны решаться стандартным образом, различают разного вида протоколы передачи данных, коррекции и исправления ошибок и пр.
Приведём несколько примеров: CSMA/CD, SLIP, PPP, UUCP, ISO, TCP/IP.
В сети Интернет действует международный протокол TCP/IP, созданный в 70-е годы. Управление сетью — децентрализованное. Это значит, что при выходе из строя любого узла (компьютера) сети сохраняется функционирование всех остальных компьютеров. Пакеты данных перемещаются по сети к компьютеру с нужным адресом и при возникновении аварии одного из компьютеров автоматически направляются по другому маршруту. Для получателя совершенно не важно, по какому маршруту тот или иной пакет дойдет до него. На месте назначения они соединятся в одно целое. Так что пакеты могут достичь адресата и обходными путями.
III. Класс делится на 2 группы. Первая группа выполняет практическую работу за компьютерами, вторая – письменно.
1. Практическая работа «Работа в локальной сети» (Приложение 1).
1. Для чего нужны компьютерные сети?
2. Как классифицируются компьютерные сети по способу взаимодействия компьютеров?