Компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Топология локальных сетей

Ход урока:
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний.
В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке информации. Но вся эта мощь в наше время сводится на нет без наличия современных средств коммуникации, то есть связи.
И сегодня каждый день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому - Интернет.
И мы с вами с сегодняшнего урока начнем постигать премудрости работы в этой сети.

III. Теоретическая часть.
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

• Территориальная распространенность;
• Ведомственная принадлежность;
• Скорость передачи информации;
• Тип среды передачи;

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Локальные компьютерные сети.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей.
Топология сети.
Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными.
Сети Ethernet чаще всего могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.
Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.

Региональные компьютерные сети.
Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Корпоративные компьютерные сети.

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).
Глобальная компьютерная сеть Интернет.

В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание - Интернет).

В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.
В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.
Адресация в Интернет
Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет - адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP - адрес и DNS - адрес.
IP - адрес
IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид:
84.42.63.1

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше. И тем ни менее, его более чем достаточно для будущего расширения Интернет.

С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

DNS - адрес
IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:
www.klyaksa.net
Если Вы вводите DNS - адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32 - битный IP - адрес для машинного считывания.
Доменные имена

DNS - адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно).
Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные - каждой стране свой код) и административные (трехбуквенные).
России принадлежит географический домен ru.
Портал www.klyaksa.net зарегистрировал домен второго уровня klyaksa в административном домене верхнего уровня net.

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так полный адрес портала имеет вид www.klyaksa.net
gov - правительственное учреждение или организация
mil - военное учреждение
com - коммерческая организация
net - сетевая организация
org - организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных
Среди часто используемых доменов - идентификаторов стран можно выделить следующие:
at - Австрия
au - Австралия
ca - Канада
ch - Швейцария
de - Германия
dk - Дания
es - Испания
fi - Финляндия
fr - Франция
it - Италия
jp - Япония
nl - Нидерланды
no - Норвегия
nz - Новая Зеландия
ru - Россия
se - Швеция
uk - Украина
za - Южная Африка
Популярнейшая служба Интернета - World Wide Web (сокращенно WWW или Web), еще называют Всемирной паутиной. Представление информации в WWW основано на возможностях гипертекстовых ссылок. Гипертекст - это текст, в котором содержаться ссылки на другие документы. Это дает возможность при просмотре некоторого документа легко и быстро переходить к другой связанной с ним по смыслу информации, которая может быть текстом, изображением, звуковым файлом или иметь любой другой вид, принятый в WWW. При этом связанные ссылками документы могут быть разбросаны по всему земному шару.

Многочисленные пересекающиеся связи между документами WWW компьютерной паутиной охватывают планету - отсюда и название. Таким образом, пропадает зависимость от местонахождения конкретного документа.

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 WWW, служащий для взаимодействия с удаленными Web-серверами, это еще и средство просмотра Web-документов. Так, например, если Web-страница была сохранена на жестком диске, ее можно просмотреть с помощью браузера без подключения к Интернету. Такой просмотр называют автономным.

В отличие от печатных электронных документов, Web-страницы имеют не абсолютное, а относительное форматирование, то есть они форматируются в момент просмотра в соответствии с тем, на каком экране и с помощью какого браузера их просматривают. Строго говоря, одна и та же Web-страница при просмотре в разных браузерах может выглядеть по-разному — это зависит от того, как браузер реагирует на команды, которые встроил в Web-страницу ее автор.

У каждого Web-документа (и даже у каждого объекта, встроенного в такой документ) в Интернете есть свой уникальный адрес — он называется унифицированным указателем ресурса URL (Uniformed Resource Locator) или, сокращенно, URL-адресом. Обратившись по этому адресу, можно получить хранящийся там документ.

В Интернете хранится очень и очень много Web-документов. В последние семь лет наполнение WWW удваивалось каждые полтора года. По-видимому, в ближайшие годы этот темп несколько снизится, но останется достаточно высоким, по крайней мере до рубежа 10 миллиардов. В связи с таким огромным количеством Web-документов, в Сети сегодня существует важная проблема их поиска и отбора — мы рассмотрим ее особо, а пока познакомимся с тем, как формально выглядит адрес URL.
Пример URL: http://klyaksa.net/htm/exam/answers/images/a23_1.gif
Здесь приведен URL-адрес рисунка, находящегося на одной из Web-страниц портала www.klyaksa.net.
URL-адрес документа состоит из трех частей и, в отличие от доменных имен, читается слева направо. В первой части указано имя прикладного протокола, по которому осуществляется доступ к данному ресурсу. Для службы World Wide Web это протокол передачи гипертекста HTTP (HyperText Transfer Protocol). У других служб — другие протоколы. Имя протокола отделяется от остальных частей адреса двоеточием и двумя косыми чертами.
Второй элемент— доменное имя компьютера, на котором хранится данный документ. Со структурой доменного имени мы уже знакомы — его элементы разделяются точками. После доменного имени ставится косая черта.

Последний элемент адреса — путь доступа к файлу, содержащему Web-документ, на указанном компьютере. С записью пути доступа к файлу в операционной системе Windows мы уже знакомы, но здесь есть важное отличие. В Windows принято разделять каталоги и папки символом обратной косой черты «», а в Интернете положено использовать обычную косую черту «/». Это связано с тем, что Интернет зарождался на компьютерах, работающих в операционной системе UNIX, а там принято разделять каталоги именно так.

С каждой гиперссылкой в Сети связан Web-адрес некоторого документа или объекта (файла с рисунком, звукозаписью, видеоклипом и т. п.). При щелчке на гиперссылке в Сеть отправляется запрос на поставку того объекта, на который указывает гиперссылка. Если такой объект существует по указанному адресу, он загружается и воспроизводится. Если его нет в природе (например, он перестал существовать по каким-то причинам), выдается сообщение об ошибке — тогда можно вернуться на предыдущую страницу и продолжить работу.

Вопросы:
• Что такое компьютерная сеть?
• Что такое топология сети? Какая топология сети у нас в классе? в школе?
• Какие компьютерные сети бывают?
• Почему Интернет продолжает нормально функционировать при выходе из строя отдельных серверов или линий связи?
• Какой IP-адрес у компьютера на вашем рабочем месте? у учителя?
• Что такое браузер?
• Почему WWW называют всемирной паутиной?

III. Практическая часть.
Для просмотра web-страниц применяются специальные программы, которые называются браузерами. Таких программ немало, но самые известные это - Internet Explorer, Opera, Firefox.
Начиная с версии Windows 98, программа Internet Explorer играет в операционных системах Windows особую роль. Конечно, это не ядро операционной системы, но функции ее лежат в основе многих и многих процессов. Internet Explorer лежит в основе работы известного нам Проводника Windows, окон папок Windows, а еще это клиентская программа службы WWW средство для просмотра

Web-документов.
Как обычно, программа запускается двойным щелчком на ее значке Рабочего стола или одним щелчком на ярлыке в Панели быстрого запуска. При отсутствии на экране значка или ярлыков программы, ее можно запустить из Главного меню командой Пуск →Все программы →Internet Explorer.
Окно программы имеет стандартный интерфейс. Но первое, на что нам надо обратить внимание это адресная строка. Чтобы перейти на веб-страницу, введите ее веб-адрес — например, www.microsoft.com — в адресной строке, а затем нажмите кнопку Перейти или кнопку [Enter] на клавиатуре. Адрес надо вводить латинскими буквами – русских слов браузер пока не понимает. Регистр букв значения не имеет. После некоторого времени работы браузер «умеет» и при вводе адреса предлагает его продолжение.
Введите в адресной строке адрес нашего внутришкольного сервера: http://server/. Загрузится веб-страница. Поперемещайтесь по страницам сервера с помощью гиперссылок…
Часто при просмотре веб-страниц у вас возникает необходимость вернутся на несколько страничек назад. Для этого просто щелкните на панели инструментов кнопку Назад. А кнопка Вперед поможет вам потом совершить обратный переход.

В Интернете есть разные странички. Совсем маленькие, загрузка которых займет буквально несколько секунд, и настоящие гиганты, перенасыщенные графикой. Ждать, когда ваш браузер загрузит все содержание таких страниц, чаще всего не нужно. Вот тогда и пригодится кнопка Остановить.

Вы думаете, что после просмотра страницы исчезают с вашего компьютера? Как бы не так — они хранятся в особой папке на вашем жестком диске — дисковом кэше. Перед тем как скачать страничку, ленивец-браузер смотрит в свой дисковый кэш: нельзя ли достать ее оттуда? Часто это помогает. Например, нет необходимости каждый раз скачивать графическое оформление странички, но вот что касается содержания... В общем, если вы подозреваете, что ваш браузер водит вас за нос и подсовывает старое, взятое из кэша содержание, — намекните ему, что пора бы и честь знать, нажав на кнопку Обновить.
Кнопка Домой служит для перехода на домашнюю страницу. Какая именно страница будет у вас установлена в качестве домашней вы можете указать в настройках программы.

Просматриваемые веб-страницы можно сохранить на жестком диске в виде файлов. Сохранение возможно для страницы открытой в данный момент. Команда Файл→Сохранить открывает уже знакомое нам окно сохранения файла, в котором необходимо указать имя файла, папку, в которую будет сохранен документ и выбрать метод сохранения (тип файлов).

Команды меню Правка: Выделить все, Вырезать, Копировать, относящиеся к операциям над фрагментами текста, отлично знакомы нам еще по работе с текстовыми редакторами. Команда Найти на этой странице поможет вам найти на открытой странице нужное слово или словосочетание.

Хотите добавить или убрать любую панель Internet Explorer? Пожалуйста — воспользуйтесь услугами меню Вид. Бывает, что русский текст отображается в окне Internet Explorer в виде буквенной абракадабры, смеси бессмысленных символов. В этом случае не мешает проверить, правильная ли кодировка выбрана браузером для этой страницы? И, в случае ошибки, выбрать ее самостоятельно в меню Вид→Кодировка. Как правило, путаются кодировки «Кириллица (КОИ-8)» и «Кириллица (Windows)». Команды Размер шрифта, Остановить и Обновить дублируют функции соответствующих кнопок на кнопочной панели Internet Explorer.

Единственное меню, новые пункты в которое пользователь может добавлять самостоятельно, это меню Избранное. Точнее, в этом меню находятся сделанные вами «закладки» на интересные сайты Сети и команды управления этим собранием. С помощью кнопки пункта меню Добавить в избранное вы можете добавить в эту папку своеобразную закладку со ссылкой на открытую в текущем окне страницу Интернета. Позднее, щелкнув по закладке, вы сможете вернуться на понравившееся вами местечко. Удобно — и никаких длинных адресов запоминать не надо.
В меню Сервис скрываются все механизмы, с помощью которых можно настроить Internet Explorer или изменить параметры его работы.

А меню Справка позволяет получить доступ к справочной системе.
Теперь выполните небольшое задание: перемещаясь по страницам школьного веб-сайта сохраните несколько страниц в свою папку (в своей папке создайте папку Интернет).
После этого зайдите на школьный форум и примите обсуждение какой-либо темы. Так же вы можете создать свою тему для обсуждения.
Учащиеся самостоятельно выполняют задание.

IV. Д/з
Знать, что такое компьютерная сеть, виды компьютерных сетей, способы адресации в Интернет. Учащимся, имеющим компьютеры дома, продолжить осваивать «слепой десятипальцевый метод печати».
Дополнительное задание: на домашнем компьютере установить бесплатный браузер Опера и сравнить его с Internet Explorer. Оперу можно скачать по адресу http://www.opera.com/download/.

V. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы учащихся.

VI. Итог урока.
Подведение итога урока. Выставление оценок.
На уроке мы познакомились с компьютерными сетями, научились просматривать веб-страницы, используя специальные программы – браузеры.