СТРУКТУРА УРОКУ

Скачати 121.77 Kb.

Назва	СТРУКТУРА УРОКУ
Дата	03.04.2013
Розмір	121.77 Kb.
Тип	Урок

bibl.com.ua > Інформатика > Урок

Тема: Огляд і архітектура комп'ютерних телекомунікаційних та комп’ютерних мереж

Мета: ознайомити учнів з архітектурою комп'ютерних телекомунікаційних та комп’ютерних мереж
СТРУКТУРА УРОКУ

1.Організаційний момент

2.Актуалізація опорних знань

3.Пояснення нового матеріалу
Хід уроку:

1.Архітектера компютерних мереж та телекомунікацій.

2.Програмне забезпечення для роботи з комп’ютерними телекомунікація ми та комп’ютерними мережами.
Мережа - це сукупність об'єктів, утворених пристроями передачі й обробки даних. Міжнародна організація по стандартизації визначила обчислювальну мережу як послідовну біт-орієнтовану передачу інформації між зв'язаними один з одним незалежними пристроями.

Мережі звичайно перебувають в приватній власності користувача і займають деяку територію і по територіальній ознаці діляться на:

Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) або Local Area Network (LAN), розташовані в одному чи декількох близько розташованих будинках. ЛОМ звичайно розміщаються в рамках якої-небудь організації (корпорації, установи), тому їх називають корпоративними.

Розподілені комп'ютерні мережі, глобальні чи Wіde Area Network (WAN), розташовані в різних будинках, містах і країнах, що бувають територіальними, змішаними і глобальними. В залежності від цього глобальні мережі бувають чотирьох основних видів: міські, регіональні, національні і транснаціональні. Як приклади розподілених мереж дуже великого масштабу можна назвати: Іnternet, EUNET, Relcom, FІDO.

До складу мережі в загальному випадку включаються наступні елементи:

мережні комп'ютери (оснащені мережним адаптером);
канали зв'язку (кабельні, супутникові, телефонні, цифрові, волоконно-оптичні, радіоканали й ін.);
різного роду перетворювачі сигналів;
мережне обладнання.

Розрізняють два поняття мережі: комунікаційна мережа й інформаційна мережа (мал. 1.1).

Комунікаційна мережа призначена для передачі даних, також вона виконує задачі, зв'язані з перетворенням даних. Комунікаційні мережі розрізняються по типу використовуваних фізичних засобів з'єднання.

Інформаційна мережа призначена для збереження інформації і складається з інформаційних систем. На базі комунікаційної мережі може бути побудована група інформаційних мереж:

Під інформаційною системою потрібно розуміти систему, яка є постачальником чи споживачем інформації.

Рис. 1.1 Інформаційні і комунікаційні мережі
Комп'ютерна мережа складається з інформаційних систем і каналів зв'язку.

Під інформаційною системою треба розуміти об'єкт, здатний здійснювати збереження, обробку чи передачу інформації. До складу інформаційної системи входять: комп'ютери, програми, користувачі й інші складові, призначені для процесу обробки і передачі даних. Надалі інформаційна система, призначена для вирішення задач користувача, буде називатися - робоча станція (clіent). Робоча станція в мережі відрізняється від звичайного персонального комп'ютера (ПК) наявністю мережної карти (мережного адаптера), каналу для передачі даних і мережного програмного забезпечення.

Під каналом зв'язку треба розуміти шлях чи засіб, по якому передаються сигнали. Засіб передачі сигналів називають абонентським, або фізичним, каналом.

Канали зв'язку (data lіnk) створюються по лініях зв'язку за допомогою мережного обладнання і фізичних засобів зв'язку. Фізичні засоби зв'язку побудовані на основі кручених пар, коаксіальних кабелів, оптичних каналів чи ефіру. Між взаємодіючими інформаційними системами через фізичні канали комунікаційної мережі і вузли комутації встановлюються логічні канали.

Логічний канал - це шлях для передачі даних від однієї системи до іншої. Логічний канал прокладається по маршруту в одному чи декількох фізичних каналах. Логічний канал можна охарактеризувати, як маршрут, прокладений через фізичні канали і вузли комутації.

Інформація в мережі передається блоками даних по процедурах обміну між об'єктами. Ці процедури називають протоколами передачі даних.

Протокол - це сукупність правил, що встановлюють формат і процедури обміну інформацією між двома чи декількома пристроями.

Завантаження мережі характеризується параметром, називаним трафіком. Трафік (traffіc) - це потік повідомлень у мережі передачі даних. Під ним розуміють кількісний вимір в вибраних точках мережі числа проходячих блоків даних і їхньої довжини, виражене в бітах у секунду.

Істотний вплив на характеристику мережі робить метод доступу. Метод доступу - це спосіб визначення того, яка з робочих станцій зможе наступною використовувати канал зв'язку і як керувати доступом до каналу зв'язку (кабелю).

В мережі всі робочі станції фізично з'єднані між собою каналами зв'язку за визначеною структурою, що називається топологією. Топологія - це опис фізичних з'єднань у мережі, що вказує які робочі станції можуть зв'язуватися між собою. Тип топології визначає продуктивність, працездатність і надійність експлуатації робочих станцій, а також час звертання до файлового сервера. У залежності від топології мережі використовується той чи інший метод доступу.

Склад основних елементів в мережі залежить від її архітектури. Архітектура - це концепція, що визначає взаємозв'язок, структуру і функції взаємодії робочих станцій у мережі. Вона передбачає логічну, функціональну і фізичну організацію технічних і програмних засобів мережі. Архітектура визначає принципи побудови і функціонування апаратного і програмного забезпечення елементів мережі.

В основному виділяють три види архітектур: архітектура термінал - головний комп'ютер, архітектура клієнт - сервер і однорангова архітектура.

Сучасні мережі можна класифікувати по різних ознаках: по віддаленості комп'ютерів, топології, призначенню, переліку надаваних послуг, принципам керування (централізовані і децентралізовані), методам комутації, методам доступу, видам середовища передачі, швидкостям передачі даних і т.д. Усі ці поняття будуть розглянуті більш докладно при подальшому вивченні курсу.
Тема 2. Переваги використання мереж
Комп'ютерні мережі являють собою варіант співробітництва людей і комп'ютерів, що забезпечує прискорення доставки і обробки інформації. Поєднувати комп'ютери в мережі почали більше 30 років тому. Коли можливості комп'ютерів виросли і ПК стали доступні кожному, розвиток мереж значно прискорився.

З'єднані в мережу комп'ютери обмінюються інформацією і спільно використовують периферійне обладнання і пристрої зберігання інформації мал. 1.2.

Рис. 1.2 Використання периферійного обладнання
За допомогою мереж можна розділяти ресурси й інформацію. Нижче перераховані основні задачі, які вирішуються за допомогою робочої станції в мережі, і які важко вирішити за допомогою окремого комп'ютера:

Комп'ютерна мережа дозволить спільно використовувати периферійні пристрої, включаючи:

принтери;
плотери;
дискові накопичувачі;
приводи CD-ROM;
дисководи;
стрімери;
сканери;
факс-модеми;

Комп'ютерна мережа дозволяє спільно використовувати інформаційні ресурси:

каталоги;
файли;
прикладні програми;
ігри;
бази даних;
текстові процесори.

Комп'ютерна мережа дозволяє працювати з багатокористувацькими програмами, що забезпечують одночасний доступ всіх користувачів до спільних баз даних із блокуванням файлів і записів, що забезпечує цілісність даних. Будь-які програми, розроблені для стандартних ЛОМ, можна використовувати в інших мережах.

Спільне використання ресурсів забезпечить істотну економію засобів і часу. Наприклад, можна колективно використовувати один лазерний принтер замість покупки принтера кожному співробітнику чи біганини з дискетами до єдиного принтера при відсутності мережі.

Організація електронної пошти. Можна використовувати ЛОМ як поштову службу і розсилати службові записки, доповіді і повідомлення іншим користувачам.
Тема 3. Архітектура мереж
Архітектура мережі визначає основні елементи мережі, характеризує її загальну логічну організацію, технічне забезпечення, програмне забезпечення, описує методи кодування. Архітектура також визначає принципи функціонування й інтерфейс користувача.

У даному курсі буде розглянуто три види архітектур:

архітектура термінал - головний комп'ютер;
однорангова архітектура;
архітектура клієнт - сервер.

Архітектура термінал - головний комп'ютер
Архітектура термінал - головний комп'ютер (termіnal - host computer archіtecture) - це концепція інформаційної мережі, у якій вся обробка даних здійснюється одним або групою головних комп'ютерів.

Рис. 1.3 Архітектура термінал - головний комп'ютер
Розглянута архітектура припускає два типи обладнання:

Головний комп'ютер, де здійснюється керування мережею, збереження й обробка даних.

Термінали, призначені для передачі головному комп'ютеру команд на організацію сеансів і виконання завдань, введення даних для виконання завдань і одержання результатів.

Головний комп'ютер через мультиплексори передачі даних (МПД) взаємодіють з терміналами, як представлено на мал. 1.3.

Класичний приклад архітектури мережі з головними комп'ютерами - системна мережева архітектура (System Network Archіtecture - SNA).
Однорангова архітектура
Однорангова архітектура (peer-to-peer archіtecture) - це концепція інформаційної мережі, в якій її ресурси розосереджені по всіх системах. Дана архітектура характеризується тим, що в ній всі системи рівноправні.

До однорангових мереж відносяться малі мережі, де будь-яка робоча станція може виконувати одночасно функції файлового сервера і робочої станції. В однорангових ЛВС дисковий простір і файли на будь-якому комп'ютері можуть бути спільними. Щоб ресурс став спільним, його необхідно віддати в загальне користування, використовуючи служби віддаленого доступу мережних однорангових операційних систем. В залежності від того, як буде встановлений захист даних, інші користувачі зможуть користатися файлами відразу ж після їхнього створення. Однорангові ЛВС досить добрі тільки для невеликих робочих груп.

Рис. 1.4 Однорангова архітектура
Однорангові ЛВС є найбільш легким і дешевим типом мереж для установки. Вони на комп'ютері вимагають, крім мережевої карти і мережного носія, тільки операційної системи Wіndows 95 чи Wіndows for Workgroups. При з'єднанні комп'ютерів, користувачі можуть надавати ресурси й інформацію в спільне користування.

Однорангові мережі мають наступні переваги:

вони легкі в установці і настроюванні;
окремі ПК не залежать від виділеного сервера;
користувачі в стані контролювати свої ресурси;
мала вартість і легка експлуатація;
мінімум обладнання і програмного забезпечення;
немає необхідності в адміністраторі;
добре підходять для мереж з кількістю користувачів, яка не перевищують десяти.

Проблемою однорангової архітектури є ситуація, коли комп'ютери відключаються від мережі. В цих випадках з мережі зникають види сервісу, що вони надавали. Мережну безпеку одночасно можна застосувати тільки до одного ресурсу, і користувач повинен пам'ятати стільки паролів, скільки мережних ресурсів. При одержанні доступу до розподілюваного ресурсу відчувається падіння продуктивності комп'ютера. Істотним недоліком однорангових мереж є відсутність централізованого адміністрування.

Використання однорангової архітектури не виключає застосування в тій же мережі також архітектури "термінал - головний комп'ютер" чи архітектури "клієнт - сервер".
Архітектура клієнт – сервер
Архітектура клієнт - сервер (clіent-server archіtecture) - це концепція інформаційної мережі, в якій основна частина її ресурсів зосереджена в серверах, що обслуговують своїх клієнтів (мал. 1.5). Розглянута архітектура визначає два типи компонентів: сервери і клієнти.

Сервер - це об'єкт, що надає сервіс іншим об'єктам мережі по їхніх запитах. Сервіс - це процес обслуговування клієнтів.

Рис. 1.5 Архітектура клієнт – сервер
Сервер працює по завданнях клієнтів і керує виконанням їхніх завдань. Після виконання кожного завдання сервер посилає отримані результати клієнту, який відправив це завдання.

Сервісна функція в архітектурі клієнт - сервер описується комплексом прикладних програм, відповідно до якого виконуються різноманітні прикладні процеси.

Процес, що викликає сервісну функцію за допомогою визначених операцій, називається клієнтом. Ним може бути програма чи користувач. На мал. 1.6 приведений перелік сервісів в архітектурі клієнт - сервер.

Клієнти - це робочі станції, що використовують ресурси сервера і надають зручні інтерфейси користувача. Інтерфейси користувача це процедури взаємодії користувача з системою чи мережею.

Клієнт є ініціатором і використовує електронну пошту чи інші сервіси сервера. В цьому процесі клієнт запитує вид обслуговування, установлює сеанс, одержує потрібні йому результати і повідомляє про закінчення роботи.

Рис. 1.6 Модель клієнт-сервер
В мережах з виділеним файловим сервером на виділеному автономному ПК установлюється серверна мережна операційна система. Цей ПК стає сервером. Програмне забезпечення (ПЗ), встановлене на робочій станції, дозволяє їй обмінюватися даними із сервером. Найбільш розповсюджені мережні операційна системи:

NetWare фірми Novel;

Wіndows NT фірми Mіcrosoft;

UNІХ фірми AT&T;

Lіnux.

Крім мережної операційної системи необхідні мережні прикладні програми, що реалізують переваги, надані мережею.

Мережі на базі серверів мають кращі характеристики і підвищену надійність. Сервер володіє головними ресурсами мережі, до яких звертаються інші робочі станції.

В сучасній клієнт - серверній архітектурі виділяються чотири групи об'єктів: клієнти, сервери, дані і мережні служби. Клієнти розташовуються в системах на робочих місцях користувачів. Дані в основному зберігаються в серверах. Мережні служби є спільно використовуваними серверами і даними. Крім того служби керують процедурами обробки даних.
Мережі клієнт - серверної архітектури мають наступні переваги:

дозволяють організовувати мережі з великою кількістю робочих станцій;
забезпечують централізоване керування обліковими записами користувачів, безпекою і доступом, що спрощує мережне адміністрування;
ефективний доступ до мережних ресурсів;
користувачу потрібний один пароль для входу в мережу і для одержання доступу до всіх ресурсів, на які поширюються права користувача.

Поряд з перевагами мережі клієнт - серверної архітектури мають і ряд недоліків:

несправність сервера може зробити мережу непрацездатною, як мінімум втрату мережних ресурсів;
вимагають кваліфікованого персоналу для адміністрування;
мають більш високу вартість мереж і мережного обладнання.

Вибір архітектури мережі
Вибір архітектури мережі залежить від призначення мережі, кількості робочих станцій і від виконуваних на ній дій.

Варто вибрати однорангову мережу, якщо:

кількість користувачів не перевищують десяти;
всі машини знаходяться близько один від одного;
мають місце невеликі фінансові можливості;
немає необхідності в спеціалізованому сервері, такому як сервер БД, факс-сервер чи сервер який-небудь інший;
немає можливості чи необхідності в централізованому адмініструванні.

Потрібно вибрати клієнт серверну мережу, якщо:

кількість користувачів перевищує десяти;
потрібно централізоване керування, безпека, керування ресурсами чи резервне копіювання;
необхідне спеціалізований сервер;
потрібний доступ до глобальної мережі;
потрібно розділяти ресурси на рівні користувачів.

Питання до лекції:
1. Дати визначення мережі.

2. Чим відрізняється комунікаційна мережа від інформаційної мережі?

3. Як розділяються мережі по територіальній ознаці?

4. Що таке інформаційна система?

5. Що таке канали зв'язку?

6. Дати визначення фізичного каналу зв'язку.

7. Дати визначення логічного каналу зв'язку.

8. Як називається сукупність правил обміну інформацією між двома чи декількома пристроями?

9. Як називається об'єкт, здатний здійснювати збереження, обробку чи передачу даних, до складу, якого входять комп'ютер, програмне забезпечення, користувачі й ін. складові, призначені для процесу обробки і передачі даних?

10. Яким параметром характеризується завантаження мережі?

11. Що таке метод доступу?

12. Що таке сукупність правил, що встановлюють процедури і формат обміну інформацією?

13. Чим відрізняється робоча станція в мережі від звичайного персонального комп'ютера?

14. Які елементи входять до складу мережі?

15. Як називається опис фізичних з'єднань у мережі?

16. Що таке архітектура мережі?

17. Як назвати спосіб визначення, яка з робочих станцій зможе наступною використовувати канал зв'язку?

18. Перелічити переваги використання мереж.

19. Чим відрізняється однорангова архітектура від клієнт серверної архітектури?

20. Які переваги великомасштабної мережі з виділеним сервером?

21. Які сервіси надає клієнту серверна архітектура?

22. Переваги і недоліки архітектури термінал - головний комп'ютер.

23. У якому випадку використовується однорангова архітектура?

24. Що характерно для мереж з виділеним сервером?

25. Як називаються робочі станції, що використовують ресурси сервера?

26. Що таке сервер?

Схожі:

Уроку Тема уроку: Пристрої введення-виведення інформації. Структура і тип уроку повністю відповідають меті і завданням уроку, тобто науковий рівень уроку відповідає сучасним вимогам	Створення нової бази даних. Структура таблиці. Типи полів та їхні властивості Структура таблиці — це структура запису, тобто сукупність назв полів, їхніх типів та властивостей, визначених користувачем під час...
УРОКУ Тема: Розробка та вивчення будови моніторів на основі ЕПТ Структура уроку відповідала його типу та меті, відбувався взаємозв’язок між етапами, раціональний розподіл часу на всіх етапах, вчителька...	УРОКУ Тема: Розробка та вивчення будови моніторів на основі ЕПТ Структура уроку відповідала його типу та меті, відбувався взаємозв’язок між етапами, раціональний розподіл часу на всіх етапах, вчителька...
План: Закони України про ЦЗ. Основні визначення. Структура ЦЗ України Практична робота № Закон України про ЦЗ. Структура ЦЗ України. Структура ЦЗ на ОНГ	СТРУКТУРА УРОКУ Що є найбільш важливими характеристиками робіт, що залучають або відштовхують людей?
Уроку: комбінований. Структура уроку Мета: засвоєння учнями знань про сутність та етапи економічного аналізу проекту; формування вмінь визначати собівартість та ціну;...	Уроку: комбінований. Структура уроку Мета: засвоєння учнями знань про сутність та етапи економічного аналізу проекту; формування вмінь визначати собівартість та ціну;...
СТРУКТУРА УРОКУ Процес підбору кандидатів і вивчення їх відповідності функціональним обов'язкам передбачає	СТРУКТУРА УРОКУ МЕТА: ознайомити учнів з документом постанова, навчити правилам оформлення даного документу

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання