Тема Организация локальных компьютерных сетей Урок Назначение и состав локальных сетей. Цель урока

Вид материала

Урок

Содержание Домашнее задание. Примерный ход урока. Примерный ход урока. 6. Представленная на рисунке структура сети соответствует топологии 7. Для сети Ethernet используется 8. Канал связи в вычислительной сети – это... 9. Кольцевая, шинная, звездообразная – это типы... 10. Локальные вычислительные сети не могут быть объединены с помощью... 11. По сравнению с другими типами кабелей оптоволоконный … 12. Телефонный кабель является вариантом... Примерный ход урока.

Подобный материал:

• Передача информации в компьютерных сетях, 170.37kb.
• Назначение программы состоит в фундаментальной подготовке слушателей теории и практике, 42.43kb.
• Методические указания к лабораторной работе №5 по курсу "Системы передачи данных" Проектирование, 49.75kb.
• Тема: Основные понятия локальных сетей. Особенности организации локальных сетей, 171.05kb.
• Лекция №10. Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей, 127.96kb.
• Рабочей программы учебной дисциплины б3+ Администрирование компьютерных сетей Уровень, 72.29kb.
• Интерфейсы, протоколы, стеки протоколов, 593.76kb.
• Учебная программа по дисциплине администрирование локальных сетей растягаев Д. В. Цели, 88.29kb.
• Взаимодействие локальных и глобальных сетей, 772.19kb.
• Программа подготовки магистров по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная, 24.68kb.

Глава 4. Тема 1. Организация локальных компьютерных сетей


Урок 1. Назначение и состав локальных сетей.

Цель урока: расширение и систематизация знаний учащихся по устройству локальных сетей, взаимодействию компонентов сети.

Примерный ход урока. Наиболее приемлемая форма проведения занятия – это дискуссия, обсуждение знакомых учащимся понятий, связанных с организацией локальных сетей, и введение учителем новой информации.

Один из первых вопросов дискуссии – это причины, побудившие людей автономные рабочие станции объединять в локальные сети, и полученные преимущества от этого объединения. Совместно с учащимися составьте список этих преимуществ, который, собственно, должен отразить и назначение локальных сетей. При необходимости напомните учащимся о таком применении локальной сети, как распределённая обработка данных.

Далее предложите ученикам составить список компонентов локальной сети. Можно применить следующий приём: на карточках (или на слайде презентации) напечатать названия аппаратных средств, относящихся и не относящихся к локальной сети (в качестве «лишних» можно добавить модем, маршрутизатор, спутниковая антенна и т.д.). Пусть учащиеся соберут необходимый комплект компонентов ЛВС.

Далее можно обсудить вопрос: какое минимальное количество компьютеров можно объединить, чтобы это соединение можно было назвать локальной сетью? Возможно, среди учащихся найдутся те, кто знает, что 2 компьютера можно соединить через стандартные порты, без сетевых адаптеров, такое соединение называют псевдосетью.

Одним из основных понятий в теме «Телекоммуникации» является протокол как стандарт, правило обмена информацией. Дополнительно к сведениям, приведённым в учебнике о протоколе Ethernet, можно более подробно остановиться на видах этого стандарта¹, тем самым в очередной раз подчеркнуть высокие темпы развития информационных и телекоммуникационных технологий. Стандарты вида Ethernet отличаются скоростью передачи данных и максимально возможным расстоянием между двумя узлами, называемым диаметром сети. В таблице 1 приведены эти характеристики:

Тип стандарта Ethernet	Скорость передачи данных	Диаметр сети	Принцип организации передачи
Ethernet	10 Мбит/c	2500 м	«Разделяемая среда»: передаваемую информацию получает каждый узел; передачу выполняет только один узел, остальные ждут паузы
Fast Ethernet	100 Мбит/с	200 м
Gigabit Ethernet	1000 Мбит/с	200 м
10G Ethernet	10 Гбит/c	40 км	Информация передаётся строго по назначению, путь вычисляется маршрутизатором.

Табл. 1. Характеристики стандартов вида Ethernet.

Можно объяснить отличие технологии 10G Ethernet от предыдущих типов, основанное на способе передачи информации. Если в стандартах Ethernet - Gigabit Ethernet информация доступна всем узлам сети, то в технологии 10G Ethernet - только тому компьютеру, для которого она предназначена. Для организации таких сетей используется специальное оборудование – маршрутизатор.

Если в учебном заведении есть локальная сеть, то, опираясь на этот конкретный пример, обсудите назначение сервера, сетевых карт, виды линий связи и их отличие, назначение и отличие сетевого концентратора и коммутатора. Подробно разберите процесс обмена информацией между компьютером и сервером, причины возникновения коллизий. (Целесообразно заранее выдать кому-либо из учащихся задание найти и подготовить сообщение о коллизиях). Также необходимо остановиться на необходимости установки сетевой операционной системы, её функциях, технологии клиент-сервер.

В заключение урока, предложите учащимся начать глоссарий из основных понятий изученного материала.

^ Домашнее задание. Изучить параграф 4.1.1, ответить на вопросы после параграфов, дополнить свой глоссарий по теме «Телекоммуникации». Составить 5 вопросов тестового характера, оформить на отдельном листе (без ключей).


Урок 2. Классы и топологии локальных сетей.

Цель урока: расширение и систематизация знаний учащихся по физической и логической топологии локальных сетей, взаимодействию компонентов сети.

^ Примерный ход урока.

Проверка домашнего задания (5 минут). Ученики в парах обмениваются тестами, выполняют их, оценивают полученные ответы, сдают учителю.

Занятие можно построить с наибольшей активизацией деятельности учеников: дать задание учащимся – в группах изучить по учебнику и найти дополнительную информацию в Интернете об одной из топологий ЛВС, объяснить принцип взаимодействия компьютеров, передачи информации, достоинства и недостатки каждого вида, а затем представить классу. Кроме перечисленных в учебнике топологий «общая шина», «звезда», «кольцо», предложите найти информацию о топологии «дерево». Подготовку информации о логических топологиях целесообразно поручить отдельной группе, так как логическая топология может не совпадать с физической.

Распределение времени: поиск информации – 5-7 минут, подготовка презентации -10 минут, выступление – по 3 минуты на группу.

В конце занятия учитель может озвучить наиболее интересные вопросы тестов, подготовленные учащимися.

Домашнее задание. Повторить материал по параграфам 4.1.1, 4.1.2., ответить на вопросы после параграфов, дополнить глоссарий по теме «Телекоммуникации». Изучить список должностных обязанностей администратора локальной сети.

Отдельным учащимся подготовить сообщения с презентациями по темам: «История глобальных сетей», «Способы подключения к глобальной сети», «Пакетный способ передачи информации». Каждый докладчик готовит ряд контрольных вопросов по теме сообщения.


Глава 4. Тема 2. Глобальные компьютерные сети


Урок 1. Глобальные компьютерные сети. История и классификация. Способы подключения.

Цель урока: расширение и систематизация знаний учащихся по истории, структуре глобальных сетей, принципам передачи данных в глобальных сетях.

^ Примерный ход урока.

1. Проверка знаний по теме «Локальные сети» - тест на знание теоретического материала и понимание принципов функционирования локальных сетей (Приложение, 10 минут).
   
2. Сообщения учащихся по следующему плану: «История Интернета», «Способы подключения к глобальной сети», «Пакетный способ передачи информации». Учитель управляет обсуждением докладов, дополняет сообщения, вносит ясность в понимание теоретических вопросов. Каждый выступающий должен подготовить и задать одноклассникам несколько контрольных вопросов, способствующих закреплению новых знаний. Если ученики затрудняются ответить, докладчик сам должен дать и пояснить свой ответ. Такая методика направлена на воспитание ответственности ученика за качество своего выступления и доступность излагаемого материала.
   

Как правило, школьников интересует вопрос об управлении Интернетом. Считается, что такого центра нет, но учитель может рассказать о неправительственной организации Internet Society (ISOC), которая утверждает сетевые протоколы. Также необходимо более подробно остановиться на доменной адресации и задачах доменной системы имён.

Домашнее задание. Параграф 4.2.1, ответить на вопросы, дополнить свой глоссарий.


Приложение.

Примерное содержание теста по теме «Локальные сети».

1. Компьютеры, связанные каналами передачи информации и находящиеся в пределах одного здания, образуют...
   

1. Региональную компьютерную сеть;
   
2. Глобальную компьютерную сеть;
   
3. Информационную систему с гиперсвязью;
   
4. Локальную компьютерную сеть.
   

2. Компьютер, представляющий свои ресурсы другим компьютерам при совместной работе, называется…
   

1. Клиент-сервером;
   
2. Коммутатором;
   
3. Сервером;
   
4. Адаптером.
   

3. Схема соединений узлов сети называется ______________ сети.
   

1. Доменом;
   
2. Топологией;
   
3. Протоколом;
   
4. Маршрутизатором.
   

4. Логическая топология сети определяется...
   

1. Структурой программного обеспечения;
   
2. Конфигурацией аппаратного обеспечения;
   
3. Способом взаимодействия компьютеров;
   
4. Способом соединения узлов сети каналами (кабелями) связи.
   

5. Распределённые вычисления в компьютерных сетях основаны на архитектуре ________.

1. Сервер-сервер;
   
2. Распределенная сеть;
   
3. Клиент-клиент;
   
4. Клиент–сервер.
   

^ 6. Представленная на рисунке структура сети соответствует топологии

1. Cмешанная;
   
2. Общая шина;
   
3. Полносвязная;
   
4. Звезда.
   

^ 7. Для сети Ethernet используется:

1. Экранированная витая пара;
   
2. Неэкранированная витая пара;
   
3. Коаксиальный кабель;
   
4. Многожильный кабель.
   

^ 8. Канал связи в вычислительной сети – это...

1. Физическая среда передачи информации;
   
2. Шлюз;
   
3. Сетевой адаптер;
   
4. Компьютер.
   

^ 9. Кольцевая, шинная, звездообразная – это типы...

1. Архитектур сети;
   
2. Сетевых топологий;
   
3. Сетевого программного обеспечения;
   
4. Методов доступа.
   

^ 10. Локальные вычислительные сети не могут быть объединены с помощью...

1. Шлюзов, мостов;
   
2. Маршрутизаторов;
   
3. Серверов;
   
4. Концентраторов, модемов.
   

^ 11. По сравнению с другими типами кабелей оптоволоконный …

а) имеет самую низкую стоимость

б) обладает высокой скоростью передачи информации

в) не имеет излучения

г) не подвержен действию электромагнитных полей

д) допускает беспроводную передачу данных

1. а, в, д;
   
2. а, б, в;
   
3. б, в, г;
   
4. б, г, д.
   

^ 12. Телефонный кабель является вариантом...

1. витой пары
   
2. коаксиального кабеля
   
3. оптоволоконного
   
4. оптического – высокочастотного
   

13. В состав оборудования локальной сети обязательно входит:
    

1. Сетевая плата расширения в главном компьютере, HUB, сетевой кабель.
   
2. Сетевая плата расширения в каждом компьютере, HUB, сетевой кабель.
   
3. Сетевая плата расширения в рабочих станциях, HUB, сетевой кабель, модем
   
4. Сетевая плата расширения в каждом компьютере, HUB, сетевой кабель, принтер.
   

13. Что делает невозможным подключение компьютера к локальной сети:
    

1. Тип компьютера,
   
2. Отсутствие сетевого принтера,
   
3. Отсутствие дисковода,
   
4. Отсутствие сетевой карты.
   

13. В компьютерных сетях используются обычно каналы связи:
    

1. Провода;
   
2. Кабели;
   
3. Радио связь,
   
4. Все вышеперечисленное.
   

13. Эффективность компьютерной связи зависит обычно от:
    

1. Пропускной способности;
   
2. Производительности процессора;
   
3. Емкости памяти,
   
4. Все вышеперечисленное.
   

13. Устройство, производящее преобразование аналоговых сигналов в цифровые и обратно, называется:
    

1. сетевая карта;
   
2. модем;
   
3. процессор;
   
4. адаптер.
   

13. Объединение компьютеров и локальных сетей, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов, называется...
    

1. локальная сеть;
   
2. глобальная сеть;
   
3. корпоративная сеть;
   
4. региональная сеть.
   

13. Выберите из предложенных самый надежный канал связи:
    

1. оптоволоконный кабель;
   
2. витая пара;
   
3. коаксиальный кабель;
   
4. телефонная линия.
   

13. Одноранговая сеть – это?
    

1. Сеть, в которой все компьютеры имеют равные возможности.
   
2. Сеть, в которой есть главный и подчинённые компьютеры.
   
3. Сети, с топологией шина и кольцо.
   
4. Локальная сеть.
   

13. Главный компьютер в сети клиент-сервер называется - ?
    

1. Файловый сервер.
   
2. Сервер рабочей станции.
   
3. Рабочая станция файлового сервера.
   
4. Станция рабочего сервера.
   

13. Подчинённый компьютер в сети клиент-сервер называется - ?
    

1. Файловый сервер.
   
2. Сервер рабочей станции.
   
3. Рабочая станция файлового сервера.
   
4. Станция рабочего сервера.
   

13. Укажите максимальное количество компьютеров в прямом соединении.
    

1. 5
   
2. 3
   
3. 1
   
4. 2
   

13. Если кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой, то реализуется локальная сеть типа:
    

1. «кольцо»
   
2. «звезда»
   
3. «линейная шина»
   
4. «дерево»
   

Урок 2. Структура Интернета. Сетевая модель DoD.

Цель урока: расширение и систематизация знаний учащихся о структуре сети Интернет, протоколах передачи данных в глобальных сетях.

^ Примерный ход урока.

Форма проведения занятия – дискуссия по известной учащимся информации, с лекционными отступлениями по вопросам темы, не изученным в базовом курсе.

Актуализировать знания учащихся можно с использованием задания заполнить листы основных понятий, в которые необходимо включить следующие: Интернет, провайдер, Web-сервер, файловый сервер, почтовый сервер, протокол, функции межсетевого протокола IP, назначение протокола TCP.

Проверить понимание учащимися функций и способа формирования IP-адреса можно, задав несколько вопросов, например:

• Как выглядит IP-адрес?
  
• Может ли быть последовательность 192.215.345.98 быть IP-адресом?
  
• Какие ограничения накладываются на числа, входящие в состав IP-адреса?
  
• Является ли адрес подключенного к сети компьютера постоянным?
  
• Может ли протокол IP гарантировать целостность доставки передаваемого пакета?
  
• Как вычислить максимальное количество компьютеров, которые могут быть подключены к сети?
  

Часто учеников интересует вопрос, к какой топологии можно отнести структуру Интернета. Для глобальных сетей характерна топология «ячеистая сеть», признаком которой является наличие между двумя узлами более одного маршрута. Так как Интернет является сетью сетей, необходимо познакомить с классами сетей в зависимости от количества подключаемых адресов.

Со многими протоколами, используемыми в сети Интернет, учащиеся познакомились ещё в базовом курсе информатики, необходимо расширить и систематизировать их знания. Важно, чтобы ученики понимали назначение и иерархию используемых в сети протоколов. Сетевая модель протоколов DoD (ссылка скрыта Department of Defense — Министерство обороны США) – это модель сетевого взаимодействия, разработанная ссылка скрыта, практической реализацией которой является стек протоколов ссылка скрыта. В данной модели протоколы делятся на уровни, отличающиеся степенью зависимости от оборудования.

Протоколы нижнего 4-го уровня (протоколы сетевого доступа) обеспечивают работу локальных сетей, соединения отдельных территориальных сетей. Знакомым для учеников протоколом этого уровня является Ethernet.

За оптимальность маршрута перемещения пакета и адресацию в сети отвечает протокол IP, он относится к более высокому, третьему, уровню сетевой организации (протокол межсетевого взаимодействия).

Протокол 2-го уровня (TCP – от англ. Transmission Control Protocol- протокол управления передачей) отвечает за доставку пакетов. Обсудите с учениками следующие вопросы: Какие функции выполняет TCP –протокол? (Он разбивает информацию на пакеты и нумерует их. Затем протокол TCP сортирует полученные пакеты в установленном порядке и собирает в единое целое.) Сбор разрозненных пакетов в исходное сообщение становится возможным благодаря работе протокола IP, который обеспечивает пакеты адресами отправителя и получателя, контрольной суммой.

Протоколы 4-2 уровней называют базовыми протоколами. К 1-му уровню относятся прикладные протоколы, надстроенные над базовыми и организующие какой-нибудь сервис сети Интернет. Совместно с учащимися вспомните и перечислите основные прикладные протоколы, обсудите их функции, назовите сервисы, в которых они используются.

Решите следующие задачи²:

1. Заданы протоколы передачи данных: 1) HTTP, 2)Ethernet, 3) TCP, 4) IP. Расположите эти протоколы в порядке увеличения их абстрактного уровня (степени удалённости данного протокола от физического канала связи). (В ответе укажите последовательность номеров протоколов, например, 4321.)
   

Ответ: 2341

2. Заданы протоколы передачи данных: 1) HTTP, 2)РОР3, 3) TCP, 4) IMAP. Какие из них предназначены для работы с данными электронной почты? (В ответе укажите последовательность номеров в порядке увеличения, например, 23.)
   

Ответ: 24

3. Некоторый ресурс в Интернете имеет следующий адрес: ссылка скрыта. Какая часть этого идентификатора указывает на протокол, используемый для передачи ресурса?
   

В заключение, предложите ученикам внести дополнения, коррективы в листы понятий, полученных в начале занятий.

Домашнее задание. Параграф 4.2.2, ответить на вопросы, выполнить задание 6, решить следующие задачи:

1. В локальной сети используется 3 Ethernet-коммутатора, у каждого из которых 6 портов. Какое наибольшее число компьютеров можно объединить в одну локальную сеть, соединяя их только при помощи указанных коммутаторов?
   
2. Два компьютера локальной сети имеют свои уникальные IP-адреса. В таблице фрагменты IP-адресов закодированы буквами от А до З. Запишите последовательность этих букв, кодирующую первый и второй IP-адреса (в порядке возрастания).
   

А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З
52	192.	2.168.	.141	19	20.1	16	8.20