Научная статья на тему 'Компьютерные сети и коммуникационные технологии'

Компьютерные сети и коммуникационные технологии Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
1948
244
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Иванов Анатолий Иванович, Челак Евгения Николаевна

Статья представляет собой рабочий материал для учителя: конспекты уроков, практические задания и проверочные тесты. Цель этой подборки материалов заключается в том, чтобы показать, каким может быть изучение темы "Компьютерные коммуникации" на уроках информатики в старших классах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Компьютерные сети и коммуникационные технологии»

Иванов Анатолий Иванович, Челак Евгения Николаевна

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВВЕДЕНИЕ

Тема компьютерных сетей и Интернет-технологий сегодня является, пожалуй, наиболее популярной и наименее освещенной в школьном курсе информатики. Что же стоит на пути внедрения современных и наиболее популярных технологий в учебный процесс?

Цель данной подборки материалов заключается в желании показать, каким может быть изучение темы «Компьютерные коммуникации» на уроках информатики в старших классах. Воспитательной целью по этой теме является формирование человека современного общества, знакомого с наиболее популярными компьютерными технологиями и использующего их.

Может быть, для кого-то это будет пересказом прописных истин. Но, по мнению авторов, это - попытка создать рабочий материал для учителя: конспекты уроков, практические задания и проверочные тесты.

Эта тема изучалась в 11 классах лицея №488 Санкт Петербурга на базе компьютерного класса со следующими техническими характеристиками:

• Локальная одноранговая компьютерная сеть, состоящая из 8 ученических ЭВМ типа IBM PC (P-133, ОЗУ 16Мб, HDD 1 Гб) и рабочего места преподавателя (P-166, ОЗУ 64Мб, HDD 3,3Гб).

• Операционная система Windows 95.

Для практической реализации данного материала рекомендуется установить следующие бесплатное и условно-бесплатное программное обеспечение:

1. На рабочее место преподавателя:

1.1. Eserv/2.92 - сервер почты, новостей, web-сервер и универсальный proxy-сервер (www.eserv.ru), с помощью которого выделить для каждого учащегося свой электронный адрес и доступ по протоколу Ftp к своей папке на рабочем месте преподавателя.

1.2. Универсальная тестирующая программа, разработанная на кафедре МДМ СПбГТУ.

2. На рабочем месте ученика:

2.1. Internet Explorer 5.00.2919.6307

2.2. Ftp-клиент SNK VF FTP1.5

(http://www.snkey.net)

2.3. Почтовый клиент TheBat 1.020

УРОК 1

Тема: Компьютерные сети

Вопросы:

1. Компьютерная сеть. Определение. Характеристики. Цель создания.

2. Развитие компьютерных сетей. Глобальная сеть Интернет.

Цели урока:

Образовательная - знакомство с основными типами и характеристиками сетей.

Иванов А.И., Челок Е.Н.

Развивающая - получение представления о возможностях, предоставляемых компьютерными сетями.

План урока:

1. Беседа с учащимися об актуальности изучаемой темы.

2. Изложение нового материала.

3. Ответы на вопросы учащихся.

Материалы к уроку:

• Компьютерные сети.

Компьютерная сеть - совокупность

компьютеров, связанных каналом передачи информации.

Основная характеристика канала передачи - пропускная способность канала (скорость передачи информации).

Пропускная способность канала измеряется в Бит/сек и кратных единицах:

1 байт/сек = 8 Бит/сек,

1 КБит/сек = 1024 Бит/сек,

1 МБит/сек = 1024 КБит/сек,

1 ГБит/сек = 1024 МБит/сек.

• Локальные компьютерные сети (ЛКС).

ЛКС - совокупность связанных компьютеров, расположенных в одном помещении (класс) или здании (школа).

Цель - обмен информацией, совместное использование ресурсов (принтеры, дисковые накопители, модемы).

По используемому стандарту ЛКС подразделяются на:

- сети стандарта Ethernet,

- сети стандарта Token Ring < 16Мбит/сек.

По иерархии ЛКС подразделяются на:

- одноранговые,

- с выделенным сервером.

По структуре ЛКС подразделяются на:

- структура «Общая шина»,

- структура «Звезда»,

- структура «Кольцо»,

- структура «Смешанная».

Для объединения компьютеров в ЛКС необходима специальная сетевая плата (сетевой адаптер).

В качестве каналов связи, соединяющих компьютеры в ЛКС, используется:

- коаксиальный кабель,

- витая пара.

• Развитие компьютерных сетей

• Корпоративные компьютерные сети (ККС) - совокупность ЛКС, принадлежащих одной корпорации (Microsoft).

• Региональные компьютерные сети (РКС) - совокупность ЛКС и ККС, расположенных в одном регионе (город, страна, континент).

• Глобальная компьютерная сеть (ГКС) ИНТЕРНЕТ - совокупность ЛКС, ККС и РКС, расположенных по всему миру.

Сервер сети - это устройство (в том числе, компьютер), подключенное к сети и предоставляющее определенный сетевой сервис.

Провайдер сети - это организация (фирма), предоставляющая сетевой сервис тем, кто им не обладает. Например, провайдер Интернет предоставляет сервис доступа к сети Интернет.

УРОК 2

Тема: Сервисы сети Интернет

Вопросы:

1. Технология «Клиент - Сервер».

2. Обзор основных сервисов Интернета.

...«"алпуа»

< Общая маНл»

fafeflucu ce&tc

3. Программы-клиенты основных сервисов.

Цели урока:

Образовательная - знакомство с технологией работы в сети.

Развивающая - получение представления об основных программах-клиентах для работы в сетях.

План урока:

1. Опрос учащихся

1.1. Компьютерная сеть. Цели и возможности.

1.2. Канал передачи и его основные характеристики.

1.3. Виды компьютерных сетей.

1.4. Физические компоненты компьютерной сети.

2. Изложение нового материала.

3. Знакомство учащихся с программами-клиентами (загрузка, пользовательский интерфейс).

Материалы к уроку:

• Обмен информацией между компьютерами в сети Интернет основывается на технологии «Клиент - Сервер» (кроме протокола TCP/IP, который представляет собой транспортный протокол для сети Интернет, но не основан на технологии «клиент-сервер»).

Сущность этой технологии состоит в том, что машина-клиент формирует запрос, в котором указывает, какой услугой (сервисом) хочет воспользоваться и у кого (адрес). Компьютер, к которому производится обращение (сервер) обрабатывает поступивший запрос и отсылает результат обработки машине-клиенту. Для формирования запросов необходимо иметь и правильно настроить специальные программы-клиенты, с помощью которых пользователь пользуется сервисами сети Интернет. См. таблицу 1.

УРОК 3

Тема: Адресация в компьютерных

сетях.

Вопросы:

1. IP адрес. Назначение.

2. Классификация сетей в зависимости от IP адреса.

3. Доменная система имен.

Цели урока:

Образовательная - знакомство с адресацией в сетях.

Развивающая - получение представления о способах адресации.

План урока:

1. Опрос учащихся

Таблица 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Основные сервисы сети Примеры программ-клиентов Назначение

Электронная почта The Bat, Outlook Express Обмен электронными сообщениями

WWW (Просмотр гипертекстовых документов) Internet Explorer, Netscape Navigator Просмотр гипертекстовых документов

FTP (прием и передача файлов) SNK FTP FAR Обмен файлами

Общение в реальном режиме времени MIRC ICQ Обмен сообщениями в реальном режиме времени

Иванов А.И., Челак E.H.

1.1. Технология Клиент-Сервер. Сущность. Достоинства.

1.2. Сервис электронной почты.

1.3. Сервис www.

1.4. Сервис Р1р.

1.5. Сервис общения в реальном времени.

2. Изложение нового материала.

3. Работа с доменными именами и 1Р адресами.

Материалы к уроку:

• Каждый компьютер, имеющий постоянное подключение к Интернет, должен иметь уникальный адрес, позволяющий однозначно идентифицировать компьютер в сети для передачи и приема информации.

Компьютер, временно подключаемый к сети Интернет, получает динамический адрес (формируемый и предоставляемый провайдером).

Адрес компьютера, подключенного к сети, носит название 1Р адрес.

1Р адрес это 32-х разрядное двоичное число, напрмер: 11000010 01111001 01110001 01110000

Человеку легче оперировать с десятичными числами. Поэтому 32-х разрядный двоичный IP адрес преобразуется в последовательность четырех десятичных чисел, получаемых последовательным переводом восьми очередных разрядов двоичного числа в десятичное число.

Например: 194 121 113 112 => => 11000010 01111001 01110001 01110000

Сколько отличных друг от друга IP адресов можно получить с помощью 32-разрядного двоичного числа?

Ответ: количество адресов = 232 = = 4 294 967 296.

Структура IP адреса должна учитывать тот факт, что Интернет - это сеть сетей, а не отдельных компьютеров, поэтому IP адрес включает в себя две части - адрес сети и адрес компьютера в этой сети.

• В зависимости от количества разрядов в IP адресе, отводимых под определение сети, сети классифицируются на классы (см. таблицу 2).

Определение своего IP адреса в операционных системах Win9x при нахождении в сети производится утилитой WinlPcfg.

• Для дальнейшего удобства пользователей сети (запомнить даже десятичный IP адрес весьма сложно) была введена доменная система имен - DNS( Domain Name System), которая каждому IP адресу компьютера, постоянно подключенного в сеть, ставила в соответствие некоторое буквенное название.

Доменное имя - это некоторая совокупность групп символов, отделенных друг от друга точками.

www.icann.org - ICANN - организация, ответственная за выдачу доменных имен.

Таблица 2

Класс Количество бит, характеризующих сеть Диапазон первого десятичного числа в IP адресе

Класс А 7 бит 0 - 127

Класс В 14 бит 128 - 191

Класс С 21 бит 192 - 223

Доменное имя имеет иерархическую структуру.

Например: www.ed.gov.ru

ru - домен первого уровня - сеть, объединяющая компьютеры России, gov - домен второго уровня, ed - домен третьего уровня. www - сервис (услуга), запрашиваемый у домена второго уровня.

Упражнение:

Установить IP адреса серверов, расположенных по адресу www.nit.spb.su www.488.shkola.spb.ru www.spb.ru www.aport.ru

УРОК 4

Тема: TCP/IP протокол передачи информации в компьютерных сетях

Вопросы:

1. Порядок передачи информации в

сети.

2. Работа протокола TCP/IP. Цели урока:

Образовательная - изучение принципов работы протокола TCP/IP.

Развивающая - знание принципов передачи информации в сетях.

План урока:

1. Опрос учащихся.

1.1. IP адресация компьютеров в сети.

1.2. Доменная система имен.

2. Изложение нового материала.

3. Работа в сети Интернет.

Материалы к уроку:

Как мы обмениваемся информацией посредством сети почтовых отделений, расположенных на территории России?

• Необходим конверт (денежные вложения).

• Необходимо указать адрес получателя (информационные вложения).

• Необходимо указать адрес отправителя (информационные вложения).

Правима aefcef&ztc &

Письмо, в зависимости от разных причин (времени, места отправки), может перемещаться различными путями, но в итоге оно достигнет своего получателя, вернется назад к отправителю или потеряется. Как происходит обмен информации в компьютерных сетях?

Итог: существуют определенные правила передачи почтовых отправлений.

Правила передачи информации в компьютерных сетях называют протоколом.

Одним из таких протоколов является протокол TCP/IP - Transmission Control Protocol / Internet Protocol. По существу, это два протокола, работающих совместно: TCP протокол разбивает (собирает) документ на блоки,

а IP протокол снабжает их адресами (откуда-куда).

Как он работает? См. рисунок 1.

Задание:

Сделать оценку информационных ресурсов следующих сайтов: www.gramma.ru www.i-pushkin.al.ru vkids.km.ru chem4you.boom.ru

УРОК 5

Тема: Электронная почта (e-mail) Вопросы:

1. Основные характеристики сервиса e-mail.

Иванов А.И., Челак Е.Н.

Документ Раскладка Подпись Передача Отбор по Соединение

в конверты адресов адресу из конвертов

Откуда Куда

Откуда Куда

Откуда Куда

О

Результат

Работы

TCP

V

Результат работы IP

Рисунок 1

J

IP отбирает TCP свои пакеты собирает документ

2. Запуск и настройка программы-клиента TheBat.

3. Отправка и получение электронных сообщений.

Цели урока:

Образовательная - проверка знаний учащихся.

План урока:

1. Опрос учащихся

1.1. Принцип передачи информации по сети по протоколу TCP/IP.

1.2. Работа протокола TCP.

1.3. Работа протокола IP.

2. Проведение тестовой работы.

"Элек&рояяая пог&а (e- mail)

Тест: Компьютерные сети (правильные ответы выделены)

1. Основной характеристикой канала передачи является:

о длина

• скорость передачи

о тип

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Какое количество байт будет передано за 1 сек в канале 8 Мбит/сек?

о 1000000 о 148026 о 1024

• 1048576

3. Локальная компьютерная сеть - это:

• совокупность связанных компьютеров в одном здании

о совокупность связанных компьютеров

одной организации о совокупность связанных компьютеров

одного региона о совокупность связанных компьютеров по всему миру

4. Корпоративная компьютерная сеть - это:

о совокупность связанных компьютеров в одном здании

• совокупность связанные компьютеров одной организации

о совокупность связанных компьютеров

одного региона о совокупность связанных компьютеров по всему миру

5. Региональная компьютерная сеть - это:

о совокупность связанных компьютеров

в одном здании о совокупность связанных компьютеров одной организации

• совокупность связанных компьютеров одного региона

о совокупность связанных компьютеров по всему миру

6. Сеть Интернет - это:

о совокупность связанных компьютеров

в одном здании о совокупность связанных компьютеров

одной организации о совокупность связанных компьютеров одного региона

• совокупность связанных компьютеров по всему миру

7. По типу примененного стандарта компьютерные сети делятся на:

• сети Ethernet, сети, Token Ring

о одноранговые, с выделенным сервером о общая шина, кольцо, звезда

8. По структуре компьютерные сети делятся на:

• сети Ethernet, сети, Token Ring

о одноранговые, с выделенным сервером

• общая шина, кольцо, звезда

9. По равноправию компьютерные сети делятся на:

• сети Ethernet, сети, Token Ring

о одноранговые, с выделенным сервером о общая шина, кольцо, звезда

10. Для объединения компьютеров в локальную сеть необходимо иметь:

• сетевой адаптер

о графический адаптер

о модем

о кабель связи

о сканер

11. Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет двоичный адрес:

о 8-ми разрядный о 16-ти разрядный

• 32-х разрядный о 64-х разрядный

12. В доменном имени nit.spb.ru домен ru является доменом:

• первого уровня о второго уровня о третьего уровня

13. К географическим доменам относятся домены:

о ram о net

• ru

• us

• uk

14. К административным доменам относятся домены:

• сот

• net о ru о us о uk

15. Основным протоколом сети Интернет является протокол:

• TCP/IP о IPX/SPX о NetBEUI

16. Разбивает исходящую информацию на малые IP пакеты, а затем собирает их протокол:

• TCP о IP

о IPX о SPX о NetBEUI

17. Устанавливает адрес получателя и адрес отправителя при передачи информации в сети Интернет протокол:

о TCP

• IP о IPX о SPX

о NetBEUI

Иванов А.И., Челак E.H.

18. Для использования www-серви-са сети предназначена программа-клиент:

• Internet Explorer о The Bat

о Far о ICQ

19. Для использования Ftp сервиса сети предназначена программа-клиент:

о The Bat

• FAR о ICQ

20. Для использования e-mail сервиса сети предназначена программа-клиент:

• The Bat о Far

о MIRC

21. Для использования сервиса общения в реальном времени предназначена программа-клиент:

о Internet Explorer о The Bat о Far

• ICQ

Иванов Анатолий Иванович, учитель информатики высшей категории лицея № 488 Санкт-Петербурга, зам. директора по ОР и Школьной Информационной сети,

Челак Евгения Николаевна, учитель информатики высшей категории школы1 № 483 Санкт-Петербурга, зав. Информационно-аналитического отдела НМЦ Выборгского района.

© Наши авторы: 2002. Our authors, 2002.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.