Лекция по информатике на тему "Виды сетевого обеспечения компьютеров"

Тема: Виды сетевого обеспечения компьютеров.

Группы  

Преподаватель Анисимова Александра Вадимовна

Продолжительность   90 минут     Место проведения ККБМК

Цели учебного занятия:

Образовательная: объяснить, как  применять в работе основные характеристики компьютеров и их многообразие.

Развивающая: развить представление об архитектуре компьютеров Воспитательная: воспитать интерес к предмету.

Требования к знаниям и умениям:

Уметь: Объяснить тему и ориентироваться в материале.

Знать:

–                назначение наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности

–        использование алгоритма как способа автоматизации деятельности;

Тип лекции: Информационная.

Образовательные технологии: Информационная  технология обучения.

Методы и приемы обучения: рассказ, беседа.

Средства обучения:

Технические средства обучения: компьютер.

Электронные ресурсы: мультимедийные презентации.

Литература:

Основная литература:

Цветкова М.С., Великович Л.С. Информатика и ИКТ: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014

Цветкова М.С., Хлобыстова И.Ю. Информатика и ИКТ: практикум для профессий и специальностей естественно-научного и гуманитарного профилей : учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

Цветкова М.С. Информатика и ИКТ: электронный учеб.-метод. комплекс для студ. учреж­дений сред. проф. образования. — М., 2015.

Малясова С.В., Демьяненко С.В. Информатика и ИКТ: Пособие для подготовки к ЕГЭ : учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / под ред. М.С.Цветковой. — М., 2013.

Макарова Н.В.  Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. : Финансы и статистика, 2009. - 768 с.: ил.

Дополнительная литература:

Астафьева Н.Е., Гаврилова С.А., Цветкова М.С. Информатика и ИКТ: Практикум для профессий и специальностей технического и социально-экономического профилей: учеб. по­собие для студ. учреждений сред. проф. образования / под ред. М.С. Цветковой. — М., 2014

Великович Л.С., Цветкова М.С. Программирование для начинающих: учеб. издание. — М., 2011.

Залогова Л.А. Компьютерная графика. Элективный курс: практикум / Л. А.Залогова — М., 2011.

Логинов М.Д., Логинова Т.А. Техническое обслуживание средств вычислительной техники: учеб. пособие. — М., 2010.

Малясова С.В., Демьяненко С.В. Информатика и ИКТ: пособие для подготовки к ЕГЭ / под ред. М.С.Цветковой. — М., 2013.

 Межпредметные и внутрипредметные связи:  Химия, физика, информатика, ОСД, Фармакология

Хронологическая карта занятия

№	Этапы учебного занятия	Время (минуты)
1.	Организационный момент.	2
2.	Вступление, мотивация изучения темы: - формулировка темы лекции, характеристика ее профессиональной значимости, новизны и степени изученности; - постановка целей; - изложение плана лекции, включающего основные вопросы, подлежащие рассмотрению; - характеристика рекомендуемой литературы.	3
3.	Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция (вопросы, изученные на прошлой лекции, связь их с новым материалом).	2
4.	Основная часть лекции (изложение содержания в соответствии с планом).	75
5.	Обобщение и систематизация изученного материала.	3
6.	Подведение итогов.	5

                                                                                             Итого: 90 минут

Вступление, мотивация изучения темы:

Компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.

Основное назначение компьютерных сетей – обеспечение эффективного представления различных компьютерных услуг пользователям сети путем организации их доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Основная часть лекции:

План лекции:

1.      Технические средства передачи данных

2.      Сервер

3.      Рабочая станция

4.      Техническое обеспечение компьютерных сетей

Локальные компьютерные сети

Компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.

Основное назначение компьютерных сетей – обеспечение эффективного представления различных компьютерных услуг пользователям сети путем организации их доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети определяются архитектурой компьютерной сети.

Архитектура– концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов сложного объекта. Архитектура компьютерной сети определяет основные элементы сети; характер и топологию взаимодействия этих элементов; логическую, функциональную и физическую организацию технических, программных, организационных и информационных средств сети.

Состав базовых компонентов компьютерной сети

Техническое обеспечение (hardware) – комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав системы либо сети.

Техническое обеспечение включает компьютеры (ЭВМ) и логические устройства. К ним добавляются внешние устройства и диагностическая аппаратура. Вспомогательную, но при этом важную роль играют энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы. Для обеспечения безопасности данных используют аппараты шифрования информации.

Техническое обеспечение предназначено для поддержки работы программного обеспечения.

Его составляют:

· персональный компьютер (ПК), называемый Рабочей станцией (РС или WS (Work Station));

· сервер (-ы);

· система передачи данных;

· периферийное оборудование сети 

Техническое обеспечение компьютерных сетей

Рабочая станция (Work Station) – абонентская система, специализированная на решении определенных задач пользователя. Требования, предоставляемые к составу РС, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой операционной системы и некоторыми другими факторами.

В сетевой среде сервер выделен для выполнения конкретной задачи при поддержке других компьютеров в сети. Один сервер может выполнять множество необходимых задач, либо для конкретных задач выделяются отдельные серверы.

Термин “сервер” имеет два значения:

1. Элемент аппаратуры, предоставляющий совместно используемый сервис в сетевой среде.

2. Программный компонент, предоставляющий общий функциональный сервис другим программным компонентам.

Далее речь пойдет о сервере как об элементе аппаратуры – компьютере, играющем роль сервера.

Файловые серверы предоставляют средства, позволяющие пользователям сети совместно работать с файлами. В зависимости от типа предоставляемого файлового сервиса (передача файлов, хранение и перенос файлов, синхронизация файлов при обновлении, архивация файлов и т.д.) можно выделить:

Архивационные серверы – серверы, предназначенные для резервного копирования информации на автономные устройства хранения данных.

Серверы передачи данных – серверы, предназначенные для передачи файлов между клиентами сети.

Серверы хранения файлов – серверы, предназначенные для хранения редко используемых данных.

Также файловые серверы можно классифицировать по выполняемым ролям в компьютерной сети: выделенные и невыделенные файловые серверы.

Выделенный файл-сервер используется только как файл-сервер и не может выступать в качестве рабочей станции.

В отличие от выделенного файл-сервера невыделенный файл-серверможет совмещать в себе как функции файл-сервера, так и рабочей станции.

Серверы печати предоставляют средства совместного использования ресурсов принтера. Эти серверы позволяют совместно работать с принтерами нескольким пользователям, размещать устройства печати там, где удобнее, увеличить производительность рабочих станций, совместно использовать в сети устройства факсимильной передачи данных. При наличии в сервере печати факс-модемных плат пользователи сети могут воспользоваться службами передачи факсимильных сообщений. Факс-сервер позволяет принимать файлы непосредственно на рабочей станции, а программное обеспечение оптического распознавания символов (OCR) способно преобразовать эти факсы в редактируемый текст, экономя немало времени и усилий.

Серверы сообщений предоставляют средства обмена сообщениями, использующие разные методы коммуникаций. Существуют основные типы служб сообщений: электронная почта, приложения для рабочих групп, объектно-ориентированные сообщения, службы каталогов. Поэтому в совокупности серверов сообщений можно выделить:

Серверы электронной почты – серверы, предназначенные для организации электронной почты.

Серверы службы каталогов – серверы, которые помогают пользователя находить, защищать и сохранять информацию в сети.

Требования повышенной производительности привели к созданию суперсерверов. Это серверы высокой производительности, выполняющие обработку данных для большого числа клиентов.

Существует классификация серверов, определяемая масштабом сети, в которой они используются: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер). В зависимости от числа пользователей и характера решаемых задач требования к составу оборудования и программного обеспечения сервера, его надежности и производительности сильно варьируются.

Система передачи данных

Система передачи данных – это совокупность средств, служащих для передачи информации.

Технические средства передачи данных представляют собой физические средства соединения для передачи данных между системами.

Сетевой адаптер позволяет подключить локальную машину в сеть (подключить компьютер к кабелю сети), то есть создать новую РС. Сетевой адаптер называют сетевым интерфейсом или сетевой картой.

Для объединения компьютеров в локальную сеть необходимы сетевые адаптеры для подключения компьютера к кабелю, разъемы, сам кабель и, возможно, концентратор для объединения компьютеров при использовании топологии “звезда”. Сетевой адаптер вставляют в материнскую плату компьютера. Он имеет один или два разъема для подключения кабеля.

Передачей сигналов называется способ пересылки данных в носителе (среде передачи). Среды передачи данных разбиваются на две большие категории:

- кабельная среда передачи данных;

- беспроводная среда передачи данных.

Кабельная среда передачи данных предполагает наличие определенных видов кабелей. Тремя распространенными типами кабеля являются:

· витая пара;

· коаксиальный кабель;

· оптоволоконный кабель.

Витая пара (Twisted Pair) содержит две или более пар скрученных медных проводников, заключенных в одну оболочку. Максимальная длина одного сегмента витой пары составляет около 100 метров при скорости передачи данных до 10 Мбит/сек.

Различают два типа витых пар: неэкранированную витую пару (UTP) и экранированную витую пару (STP).

Достоинством сети на базе витой пары является низкая стоимость оборудования и возможность использования имеющейся телефонной сети. Длина кабеля не может превышать 1000 метров при скорости передачи данных 1Мбит/сек.

Коаксиальный кабель(Coax) имеет два проводника с общей центральной осью. В центре такого кабеля проходит сплошной медный проводник или многожильный провод. Он заключен в пластиковый вспененный изолированный слой. Скорость передачи данных по коаксиальному кабелю – до 300 Мбит/сек. Недостатками данного кабеля являются неудобство работы с ним и довольно высокая стоимость такого провода

Волоконно-оптический кабель (Fiber Optic) производится из светопроводящего стекла или пластиковых волокон. Максимальная длина кабеля на основе оптоволокна существенно больше, чем для кабеля на основе витой пары или коаксиал. С другой стороны, цена оптоволоконных кабелей достаточно высока по сравнению с другими типами кабелей.

Беспроводная среда передачи данных применятся в случае, когда большое расстояние или препятствия затрудняют применение другого носителя. Существует два основных типа беспроводной среды передачи данных: микроволновое и инфракрасное излучение.

В свою очередь, микроволновые системы передачи данных можно разделить на наземные микроволновые коммуникации и спутниковые микроволновые коммуникации (передают сигнал между направленными параболическими антеннами). Стоимость наземных микроволновых систем относительно невысокая при использовании их на небольших расстояниях (сотни метров), а стоимость спутниковых микроволновых систем очень высокая (несколько миллионов долларов).

В инфракрасных средах передачи данных применяется свет. Стоимость зависит от вида используемого оборудования. Системы, действующие на большом расстоянии, где обычно применяются мощные лазеры, могут быть очень дорогими. В последнее время наиболее эффективным способом связи в сетях является беспроводная среда передачи данных.

Выбор сетевой среды передачи данных диктуется типом сети и выбранной топологией. Сегодня практически все сети проектируются на базе UTP и волоконно-оптических кабелей, коаксиальный кабель применяют лишь в исключительных случаях.

Модем (МОдулятор-ДЕМодулятор) – устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов к виду, принятому для использования в определенном канале связи, предназначенное для преобразования цифровых сигналов в аналоговые и обратно.

Чаще всего модемы используются для передачи информации от компьютера к компьютеру, управления удаленными компьютерами и локальными сетями, другим электронным оборудованием, при работе с удаленными терминалами в многопользовательских системах.

Программные средства передачи данных

Программные средства передачи данных – это комплекс программ, обеспечивающий передачу данных.

Программное обеспечение системы передачи данных можно разделить на программы общего назначения и специализированные программы. Программы общего назначения предназначены для организации передачи данных между пользователями и доступны любым пользователям системы, а программы специального назначения предназначены для ограниченного круга пользователей.

Программное обеспечение (ПО) компьютерных сетей отличается большим многообразием как по своему составу, так и по выполняемым функциям. Оно автоматизирует процессы программирования задач обработки информации, осуществляет планирование и организацию коллективного доступа к телекоммуникационным, вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей и

Обобщение и систематизация изученного материала:

1.      Назовите основное назначение компьютерных сетей.

2.      Что входит в техническое обеспечение компьютерных сетей?

3.      Что такое система передачи данных?

Подведение итогов: Даны необходимые понятия по теме. Тема раскрыта.