«Зима 2025»

Компьютерная сеть

Урок содержит поурочный план и ресурс "Тополгия сети", для групповой работы.

Олимпиады: Информатика 1 - 11 классы

Содержимое разработки

Услуги доступа к сети Интернет пользователям предоставляют организации, имеющие в своём распоряжении сервера и называемые провайдерами.

Для выхода в сеть интернет провайдером предоставляется учётная карточка, содержащая логин и пароль (учетную запись).

Интернет называют сетью сетей. Представляет собой объединение компьютерных сетей, созданные усилиями правительств, коммерческих и некоммерческих организаций. Объединяет их то, что все они используют базовые протоколы обмена информацией, т.е. правила работы функциональных устройств в процессе связи, TCP\IP. FTP (англ. File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям (например, Интернет). FTP часто используется для загрузки сетевых страниц и других документов с частного устройства разработки на открытые сервера хостинга. HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов в формате HTML  Существует еще сети, использующие другие виды протоколов. По типу используемых протоколов сети бывают глобальные и региональные. Иногда региональные сети называют корпоративными, в зависимости от того – какие субъекты объединены в сеть. Если по географическому признаку, то это региональная сеть, если по принадлежности к одной производственной сфере – корпоративные.

Также можно произвести классификацию по расположению компьютеров, объединённых в сеть.

    Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять две функции: они могут быть рабочими станциями или серверами.

      Рабочая станция - это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером, как правило, за ними работают пользователи. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции. Обычно главными требованиями являются требования к быстродействию и к объему оперативной памяти.

      Серверы - это компьютеры, которые управляют всей сетью и накапливают у себя все данные рабочих станций. Серверы могут работать в автоматическом режиме - они стоят без клавиатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осуществляют функции управления сетью и концентрации данных. Администратор сети - лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

      Обычно в качестве сервера выбирается самый большой и мощный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов - компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому за короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к которым не предъявляются такие высокие требования.

      Принято различать локальные и глобальные сети. В сущности, главная разница между ними понятна уже по названиям, но есть и некоторые существенные технологические отличия.

В данном случае сети распределяют на глобальные и на локальные.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

Локальные сети

      Локальные сети (от английского local - местный) - это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными (от английского corporate - корпоративный, общий). Примеры: банковская сеть, сеть учебного заведения.


Рассмотрим возможности локальной сети. К ним относят сети, объединяющие компьютеры в пределах одного помещения. Запишите определение в тетрадь. Хочу сказать, что локальная сеть делится на два вида. Одноранговая сеть и сеть с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть.

Одноранговая сеть - все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам.
Такие сети можно использовать только в коллективах, где нет секретов друг от друга.
Одноранговые сети называют рабочими группами, не более 10 компьютеров. Они относительно просты, нет необходимости в мощном центральном сервере или других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

- Количество пользователей не превышает 10 человек;

- Пользователи расположены компактно;

- Вопросы защиты данных не критичны;

- Не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Недостатки одноранговых сетей.

Пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходиться выполнять. Если на каком-то компьютере пользователь играет в какую-нибудь игру, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу. Также отсутствует защита информации, децентрализованное хранение данных, усложняет их резервирование, и недостаточная надежность, и многое другое.

Сеть на основе выделенного сервера.

Выделенный сервер - сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.
Специализированные серверы: файл - серверы, принт - серверы, серверы приложений, почтовые и факс - серверы, коммуникационные серверы.

Преимущества:
1. Разделение ресурсов.

Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

2. Защита.

В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
3. Система резервирования данных.

В случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна: легко можно воспользоваться резервной копией.

4. Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей.

5. Аппаратное обеспечение.

Компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Достоинства.
- наличие выделенного сервера повышает надежность системы в целом;

- увеличение производительности;

- мощные средства по администрированию, управлению компьютерной сети;

- высокая степень защищенности по сравнению с одноранговой сетью;

- и многие другие достоинства.

Недостатки.
- ограничение на максимальное количество пользователей;

- требования предоставления отдельного сервера, то есть компьютера, на котором работать нельзя.

Сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

 физическая "шина" (bus);

 физическая “звезда” (star);

 физическое “кольцо” (ring);

 физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.


Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно). 
Преимущества сетей шинной топологии:

 отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;

 сеть легко настраивать и конфигурировать;

 сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов. 

Недостатки сетей шинной топологии:

 разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;

 ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;

 трудно определить дефекты соединений 


Услуги доступа к сети Интернет пользователям предоставляют организации, имеющие в своём распоряжении сервера и называемые провайдерами.

Для выхода в сеть интернет провайдером предоставляется учётная карточка, содержащая логин и пароль (учетную запись).

Интернет называют сетью сетей. Представляет собой объединение компьютерных сетей, созданные усилиями правительств, коммерческих и некоммерческих организаций. Объединяет их то, что все они используют базовые протоколы обмена информацией, т.е. правила работы функциональных устройств в процессе связи, TCP\IP. FTP (англ. File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям (например, Интернет). FTP часто используется для загрузки сетевых страниц и других документов с частного устройства разработки на открытые сервера хостинга. HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов в формате HTML  Существует еще сети, использующие другие виды протоколов. По типу используемых протоколов сети бывают глобальные и региональные. Иногда региональные сети называют корпоративными, в зависимости от того – какие субъекты объединены в сеть. Если по географическому признаку, то это региональная сеть, если по принадлежности к одной производственной сфере – корпоративные.

Также можно произвести классификацию по расположению компьютеров, объединённых в сеть.

    Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять две функции: они могут быть рабочими станциями или серверами.

      Рабочая станция - это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером, как правило, за ними работают пользователи. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции. Обычно главными требованиями являются требования к быстродействию и к объему оперативной памяти.

      Серверы - это компьютеры, которые управляют всей сетью и накапливают у себя все данные рабочих станций. Серверы могут работать в автоматическом режиме - они стоят без клавиатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осуществляют функции управления сетью и концентрации данных. Администратор сети - лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

      Обычно в качестве сервера выбирается самый большой и мощный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов - компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому за короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к которым не предъявляются такие высокие требования.

      Принято различать локальные и глобальные сети. В сущности, главная разница между ними понятна уже по названиям, но есть и некоторые существенные технологические отличия.

В данном случае сети распределяют на глобальные и на локальные.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

Локальные сети

      Локальные сети (от английского local - местный) - это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными (от английского corporate - корпоративный, общий). Примеры: банковская сеть, сеть учебного заведения.


Рассмотрим возможности локальной сети. К ним относят сети, объединяющие компьютеры в пределах одного помещения. Запишите определение в тетрадь. Хочу сказать, что локальная сеть делится на два вида. Одноранговая сеть и сеть с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть.

Одноранговая сеть - все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам.
Такие сети можно использовать только в коллективах, где нет секретов друг от друга.
Одноранговые сети называют рабочими группами, не более 10 компьютеров. Они относительно просты, нет необходимости в мощном центральном сервере или других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

- Количество пользователей не превышает 10 человек;

- Пользователи расположены компактно;

- Вопросы защиты данных не критичны;

- Не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Недостатки одноранговых сетей.

Пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходиться выполнять. Если на каком-то компьютере пользователь играет в какую-нибудь игру, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу. Также отсутствует защита информации, децентрализованное хранение данных, усложняет их резервирование, и недостаточная надежность, и многое другое.

Сеть на основе выделенного сервера.

Выделенный сервер - сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.
Специализированные серверы: файл - серверы, принт - серверы, серверы приложений, почтовые и факс - серверы, коммуникационные серверы.

Преимущества:
1. Разделение ресурсов.

Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

2. Защита.

В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
3. Система резервирования данных.

В случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна: легко можно воспользоваться резервной копией.

4. Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей.

5. Аппаратное обеспечение.

Компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Достоинства.
- наличие выделенного сервера повышает надежность системы в целом;

- увеличение производительности;

- мощные средства по администрированию, управлению компьютерной сети;

- высокая степень защищенности по сравнению с одноранговой сетью;

- и многие другие достоинства.

Недостатки.
- ограничение на максимальное количество пользователей;

- требования предоставления отдельного сервера, то есть компьютера, на котором работать нельзя.

Сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

 физическая "шина" (bus);

 физическая “звезда” (star);

 физическое “кольцо” (ring);

 физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Топология типа “звезда”

В сети построенной по топологии типа “звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. 


Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Преимущества сетей топологии звезда:

 легко подключить новый ПК;

 имеется возможность централизованного управления;

 сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК. 
Недостатки сетей топологии звезда:

 отказ хаба влияет на работу всей сети;

 большой расход кабеля;








Услуги доступа к сети Интернет пользователям предоставляют организации, имеющие в своём распоряжении сервера и называемые провайдерами.

Для выхода в сеть интернет провайдером предоставляется учётная карточка, содержащая логин и пароль (учетную запись).

Интернет называют сетью сетей. Представляет собой объединение компьютерных сетей, созданные усилиями правительств, коммерческих и некоммерческих организаций. Объединяет их то, что все они используют базовые протоколы обмена информацией, т.е. правила работы функциональных устройств в процессе связи, TCP\IP. FTP (англ. File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям (например, Интернет). FTP часто используется для загрузки сетевых страниц и других документов с частного устройства разработки на открытые сервера хостинга. HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов в формате HTML  Существует еще сети, использующие другие виды протоколов. По типу используемых протоколов сети бывают глобальные и региональные. Иногда региональные сети называют корпоративными, в зависимости от того – какие субъекты объединены в сеть. Если по географическому признаку, то это региональная сеть, если по принадлежности к одной производственной сфере – корпоративные.

Также можно произвести классификацию по расположению компьютеров, объединённых в сеть.

    Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять две функции: они могут быть рабочими станциями или серверами.

      Рабочая станция - это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером, как правило, за ними работают пользователи. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции. Обычно главными требованиями являются требования к быстродействию и к объему оперативной памяти.

      Серверы - это компьютеры, которые управляют всей сетью и накапливают у себя все данные рабочих станций. Серверы могут работать в автоматическом режиме - они стоят без клавиатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осуществляют функции управления сетью и концентрации данных. Администратор сети - лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

      Обычно в качестве сервера выбирается самый большой и мощный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов - компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому за короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к которым не предъявляются такие высокие требования.

      Принято различать локальные и глобальные сети. В сущности, главная разница между ними понятна уже по названиям, но есть и некоторые существенные технологические отличия.

В данном случае сети распределяют на глобальные и на локальные.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

Локальные сети

      Локальные сети (от английского local - местный) - это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными (от английского corporate - корпоративный, общий). Примеры: банковская сеть, сеть учебного заведения.


Рассмотрим возможности локальной сети. К ним относят сети, объединяющие компьютеры в пределах одного помещения. Запишите определение в тетрадь. Хочу сказать, что локальная сеть делится на два вида. Одноранговая сеть и сеть с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть.

Одноранговая сеть - все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам.
Такие сети можно использовать только в коллективах, где нет секретов друг от друга.
Одноранговые сети называют рабочими группами, не более 10 компьютеров. Они относительно просты, нет необходимости в мощном центральном сервере или других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

- Количество пользователей не превышает 10 человек;

- Пользователи расположены компактно;

- Вопросы защиты данных не критичны;

- Не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Недостатки одноранговых сетей.

Пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходиться выполнять. Если на каком-то компьютере пользователь играет в какую-нибудь игру, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу. Также отсутствует защита информации, децентрализованное хранение данных, усложняет их резервирование, и недостаточная надежность, и многое другое.

Сеть на основе выделенного сервера.

Выделенный сервер - сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.
Специализированные серверы: файл - серверы, принт - серверы, серверы приложений, почтовые и факс - серверы, коммуникационные серверы.

Преимущества:
1. Разделение ресурсов.

Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

2. Защита.

В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
3. Система резервирования данных.

В случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна: легко можно воспользоваться резервной копией.

4. Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей.

5. Аппаратное обеспечение.

Компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Достоинства.
- наличие выделенного сервера повышает надежность системы в целом;

- увеличение производительности;

- мощные средства по администрированию, управлению компьютерной сети;

- высокая степень защищенности по сравнению с одноранговой сетью;

- и многие другие достоинства.

Недостатки.
- ограничение на максимальное количество пользователей;

- требования предоставления отдельного сервера, то есть компьютера, на котором работать нельзя.

Сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

 физическая "шина" (bus);

 физическая “звезда” (star);

 физическое “кольцо” (ring);

 физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Топология “кольцо”

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.


Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо.

Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило,  в чистом виде топология “кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.














Услуги доступа к сети Интернет пользователям предоставляют организации, имеющие в своём распоряжении сервера и называемые провайдерами.

Для выхода в сеть интернет провайдером предоставляется учётная карточка, содержащая логин и пароль (учетную запись).

Интернет называют сетью сетей. Представляет собой объединение компьютерных сетей, созданные усилиями правительств, коммерческих и некоммерческих организаций. Объединяет их то, что все они используют базовые протоколы обмена информацией, т.е. правила работы функциональных устройств в процессе связи, TCP\IP. FTP (англ. File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям (например, Интернет). FTP часто используется для загрузки сетевых страниц и других документов с частного устройства разработки на открытые сервера хостинга. HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов в формате HTML  Существует еще сети, использующие другие виды протоколов. По типу используемых протоколов сети бывают глобальные и региональные. Иногда региональные сети называют корпоративными, в зависимости от того – какие субъекты объединены в сеть. Если по географическому признаку, то это региональная сеть, если по принадлежности к одной производственной сфере – корпоративные.

Также можно произвести классификацию по расположению компьютеров, объединённых в сеть.

    Сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (то есть обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-оптическому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять две функции: они могут быть рабочими станциями или серверами.

      Рабочая станция - это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером, как правило, за ними работают пользователи. Требования к рабочим станциям определяются кругом задач станции. Обычно главными требованиями являются требования к быстродействию и к объему оперативной памяти.

      Серверы - это компьютеры, которые управляют всей сетью и накапливают у себя все данные рабочих станций. Серверы могут работать в автоматическом режиме - они стоят без клавиатуры и иногда даже без монитора, но в любом случае серверы осуществляют функции управления сетью и концентрации данных. Администратор сети - лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможностями пользователей сети.

      Обычно в качестве сервера выбирается самый большой и мощный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов - компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому за короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к которым не предъявляются такие высокие требования.

      Принято различать локальные и глобальные сети. В сущности, главная разница между ними понятна уже по названиям, но есть и некоторые существенные технологические отличия.

В данном случае сети распределяют на глобальные и на локальные.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

      Локальные сети (от английского local - местный) - это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными (от английского corporate - корпоративный, общий). Примеры: банковская сеть, сеть учебного заведения.

Рассмотрим возможности локальной сети. К ним относят сети, объединяющие компьютеры в пределах одного помещения. Запишите определение в тетрадь. Хочу сказать, что локальная сеть делится на два вида. Одноранговая сеть и сеть с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть.

Одноранговая сеть - все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам.
Такие сети можно использовать только в коллективах, где нет секретов друг от друга.
Одноранговые сети называют рабочими группами, не более 10 компьютеров. Они относительно просты, нет необходимости в мощном центральном сервере или других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

- Количество пользователей не превышает 10 человек;

- Пользователи расположены компактно;

- Вопросы защиты данных не критичны;

- Не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Недостатки одноранговых сетей.

Пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходиться выполнять. Если на каком-то компьютере пользователь играет в какую-нибудь игру, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу. Также отсутствует защита информации, децентрализованное хранение данных, усложняет их резервирование, и недостаточная надежность, и многое другое.

Сеть на основе выделенного сервера.

Выделенный сервер - сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.
Специализированные серверы: файл - серверы, принт - серверы, серверы приложений, почтовые и факс - серверы, коммуникационные серверы.

Преимущества:
1. Разделение ресурсов.

Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

2. Защита.

В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
3. Система резервирования данных.

В случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна: легко можно воспользоваться резервной копией.

4. Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей.

5. Аппаратное обеспечение.

Компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Достоинства.
- наличие выделенного сервера повышает надежность системы в целом;

- увеличение производительности;

- мощные средства по администрированию, управлению компьютерной сети;

- высокая степень защищенности по сравнению с одноранговой сетью;

- и многие другие достоинства.

Недостатки.
- ограничение на максимальное количество пользователей;

- требования предоставления отдельного сервера, то есть компьютера, на котором работать нельзя.

Сетевые топологии. Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

 физическая "шина" (bus);

 физическая “звезда” (star);

 физическое “кольцо” (ring);

 физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии "физическое кольцо с подключением типа звезда". В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор - это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции. 

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда”. 

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных. 

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции. Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

 топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

 высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций. 

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи. 




Содержимое разработки

Учитель: Крейдер С.С.

Предмет: Информатика

Класс: 11

Дата проведения: 28 декабря 2017 г.

Тема урока: Компьютерные сети. Основные понятия.

Цель (когнитивная): Формирование знаний о настройке локальной сети, адресации в Интернете, протоколах обмена, протоколах передачи данных TCP/IP.

Цель (личностного развития): Повышение мотивации через групповую форму обучения.

Ожидаемые результаты:

А. Ученик знает виды топологий сетей, протоколы обмена и передачи данных;

В. Ученик применяет знания при работе в глобальной сети.;

С. Ученик сможет определить вид сети, объяснить ее преимущества и недостатки.

Время

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Организационные формы

Оценивание

Используемые модули

4 мин.

Организационный момент. Приветствие

Создание комфортной среды. Организация работы в группах.

Приветствие учителя.

Ролик «позитивный настрой»

Делит учащихся на группы по цветному стикеру (4 группы)


Просматривают ролик.

Делятся на группы по разному цвету стикера.


Фронтальная форма

Формирование смешанных пар


ВО, ИКТ,НП: коллаборативная среда, д/о

2 мин.

Мотивационный этап. Развитие внутренней мотивации к обучению.

Просмотрев видеоролик, как вы думаете, о чем сегодня пойдет речь?


Отвечают на вопрос

Фронтальный опрос.

Вербальное оценивание

КМ, ВО, ТиО,ОдО

20 мин.

Операционный этап. Формирова-ние навыков выделения ключевых слов, сравнивания, анализа.

Создание условий для развития логического мышления.

Развитие коммуникативных навыков в процессе взаимодействия.

Работа с ресурсом «Сетевые технологии», составляют ОК по основным определениям.

Провайдер, компьютерная сеть, локальная сеть, глобальная сеть, рабочая станция, сервер, топология сетей(шина, кольцо, звезда, токинг ринг, TCP\IP, fttp,http)

Контролирует работу, дополняет при необходимости.


Каждая группа создает постер с определенной топологией сети, объясняет всему классу:

  1. Принцип соединения

  2. Преимущества

  3. Недостатки



Обсуждают внутри группы, выступает спикер.

Групповая работа.

Формативное оценивание














КМ, ВО, УиЛ, ТиО,ОдО,

Новые подходы: обучение тому, как учиться, саморегуляция, д/о, метапознание.

6 мин.

Рефлексия

Сделайте вывод «Какая из сетей лучше».

Обсуждают, делают вывод.

Групповая работа

Взаимооценка

КМ, ВО.ОдО: взаимооценка

Новые подходы: метапознание

2 мин.

Итог. Домашнее задание

Выставление оценок по итогам урока.

ОК в тетради


Записывают д/з в дневник.


Суммативное оценивание за работу на уроке.

ОО

















Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы



Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки


Серия олимпиад «Зима 2025»



Комплекты учителю



Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Подробнее

Вебинары для учителей



Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.


Подробнее