Топология локальных сетей.

Тема: 47.Объединение компьютеров в локальную сеть.

Цель: Получить представление о способах объединения компьютеров в локальную сеть, о видах сетевых подключений.

Аппаратные и программные средства: раздаточный материал практической работы, сеть Интернет.

Описание занятия

1. Прочитать и кратко законспектировать* теоретическую часть.

⚡️📌 Требование на полях конспекта или перед заголовком обязательно записать: - 📖дату занятия, - группу и - ФИО.👋🏻

2. Выполнить контрольные задания.

3. Ответить на контрольные вопросы.

4. Сделайте вывод о проделанной работе

5. Полученные результаты отправить на электронный адрес radaev1964@gmail.com (или в личку VK)

Теоретические сведения:

Вы уже знаете, что при работе компьютера непрерывно происходит информационный обмен между составляющими его устройствами. Передача информации между ЭВМ и пользователем осуществляется через клавиатуру, дисплей, принтер и другие устройства ввода-вывода. А как компьютеры обмениваются информацией между собой?

А что такое компьютерная сеть?

Под компьютерной сетью понимают комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для обмена информацией и доступа пользователей к единым ресурсам сети.

Основное назначение компьютерных сетей - обеспечить совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).

Теперь остановимся на локальной компьютерной сети. Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС). Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не более одного километра.

Локальная сеть дает возможность пользователям не только быстрее обмениваться данными друг с другом, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров. Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати, сканер и другие технические средства, а также программное обеспечение и любая информация в файлах.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов ЛС выделяют два типа таких систем:

- Одноранговая сеть; в ней все объединенные компьютеры равноправны;

- Сеть с выделенным сервером.

Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех подключенных к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа).

В школьных компьютерных классах чаще всего используется ЛС с выделенным сервером, организованная по следующему принципу: имеется одна центральная машина, которая называется сервером, и множество подключенных к ней компьютеров – рабочих станций. Центральная машина обычно имеет большую дисковую память, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях: принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр. На сервере хранится программное обеспечение и другая информация, к которой могут обращаться пользователи сети. Название «сервер» происходит от английского «server» и переводится как «обслуживающее устройство».

Пользователи обращаются к серверу за нужными им файлами, пересылают их на свои рабочие станции и работают с ними. Если пользователю требуется сохранить созданный им документ, программу или другую информацию, то он может записать ее не только на свой диск, но и на диск сервера. Таким образом, сервер играет роль коллективного хранилища файлов. Для выполнения распечатки документа пользователь со своего компьютера может обратиться к принтеру, подключенному к серверу локальной сети, может использовать и другое оборудование сервера.

Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем (этими сетями пользуются даже телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчики и сотовые сети).

Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию.

Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д. Любой абонент сети подключён к станции.

Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.

Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

Одной из основных характеристик линий или каналов связи является скорость передачи данных (пропускная способность).

Скорость передачи данных – количество бит информации, передаваемой за единицу времени.

Обычно скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.

Соотношения между единицами измерения: 1 Кбит/с =1024 бит/с; 1 Мбит/с =1024 Кбит/с; 1 Гбит/с =1024 Мбит/с.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть. Таким образом, компьютерная сеть – это совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

Виды сетей.

По типу используемых ЭВМ выделяют однородные и неоднородные сети. В неоднородных сетях содержатся программно несовместимые компьютеры.

По территориальному признаку сети делят на:

- локальные и

- глобальные.

Локальные сети(LAN, Local Area Network) объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2.5 км. Локальные компьютерные сети позволят организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам. Глобальные сети (WAN, Wide Area Network) объединяют абонентов, расположенных друг от друга на значительных расстояниях: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах (например, сеть Интернет). Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Основные компоненты коммуникационной сети:

· передатчик;

· приёмник;

· сообщения (цифровые данные определённого формата: файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение);

· средства передачи (физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу информации).

Топология локальных сетей.

Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями.

Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.

Глобальная сеть – это объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200 (Рис.22.1). Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет. В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет "проложить к нему маршрут" для доставки информации.

Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы.

Рис.22.1 Типы компьютерных сетей

Шлюзы (gateway)– это устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена.

Протокол обмена – это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети.

Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером (Рис.22.2).

Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает, называется клиентом (рабочей станцией).

Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

Программное обеспечение можно разделить на два класса:

- программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;

- программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.

Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги: электронная почта, удаленный доступ к любому компьютеру сети, поисковые системы, облачные структуры хранения и передачи данных, удалённые сервисы.

Рис.22.2 Иерархия сетевых устройств

Сети, обслуживающие какую-то отрасль государства (образование, науку, оборону и т.п.), называются отраслевыми (корпоративными) сетями. Если сеть существует в пределах определенного региона, то она называется региональной.

Каждая региональная или отраслевая компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями. Для этого один из узлов сети выполняет функцию шлюза. Он соединяется линией связи с аналогичными узлами других сетей.

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далекими уголками планеты. Эта система называется Интернет (по-английски «net» - сеть; «Internet» - объединение сетей).

Содержание работы:

Задание №1 Прочитать и кратко законспектировать* теоретическую часть.

Задание № 2. Предоставьте доступ для пользователей локальной сети к папке на своем компьютере, подключенном к локальной сети. Для этого:

В операционной системе Windows открыть окно папки Компьютер и на одном из дисков С: или D: создать свою папку. Назвать ее номером своей группы.
Щелкнуть правой кнопкой мыши по значку папки и в контекстном меню папки выберите команду Общий доступ.
В появившемся диалоговом окне Дополнительный общий доступ установить флажок Открыть общий доступ к этой папке.

Если все правильно сделано, то на диске (у вашей папки) появится значок, который показывает, что папка является общей (Рис.22.4)

Рис.22.4 Свойства общей папки

Задание №3. Проверьте возможности доступа к ресурсам компьютеров, подключенных к локальной сети. Для этого:

Щелкнуть по значку Сеть, в окне появится список компьютеров, подключенных к локальной сети (см. задание 1.)
Открыть свой компьютер и внимательно посмотреть: какие из ресурсов доступны пользователям. Если название Вашей папки есть в перечне, то все сделано правильно.

Задание №4. Максимальная скорость передачи данных в локальной сети 100 Мбит/с. Сколько страниц текста можно передать за 1 сек, если 1 страница текста содержит 50 строк и на каждой строке – 70 символов?

Задание №5. Ответьте на вопросы:

1) С какими видами сетей вы познакомились сегодня?

2) Указать основное назначение компьютерной сети.

3) Назовите средства передачи информации. Какие основные характеристики вы запомнили?

4) Указать основную характеристику каналов связи.

5) Указать объект, который является абонентом сети.

6) В чём разница между сервером и рабочей станцией?

7) Какое оборудование необходимо, чтобы организовать локальную сеть в классе?

8) Назовите с какими видами топологий сетей вы познакомились на уроке?

Задание №6. Сделайте вывод о проделанной работе