“Компьютерные сети” в школе

Расскажите  о каждом уровне.

3. Изучение нового материала на тему ”Сетевое оборудование и виды кабелей”.

Сетевое оборудование

Основными компонентами сети являются рабочие станции, серверы, передающие среды (кабели) и сетевое оборудование.

Рабочими станциями называются компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.

Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.

Сети  можно создавать с любым из типов кабеля.

1. Витая пара (TP - Twisted Pair) – это кабель, выполненный в виде скрученной пары проводов. Он может быть экранированным и неэкранированным. Экранированный кабель более устойчив к электромагнитным помехам. Витая пара наилучшим образом подходит для малых учреждений. Недостатками данного кабеля является высокий коэффициент затухания сигнала и высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное расстояние между активными устройствами в ЛВС при использовании витой пары должно быть не более 100 метров.

2.  Коаксиальный кабель состоит из одного цельного или витого центрального проводника, который окружен слоем диэлектрика. Проводящий слой алюминиевой фольги, металлической оплетки или их комбинации окружает диэлектрик и служит одновременно как экран против наводок. Общий изолирующий слой образует внешнюю оболочку кабеля.

Коаксиальный  кабель может использоваться в двух различных системах передачи данных: без модуляции сигнала и с  модуляцией. В первом случае цифровой сигнал используется в таком виде, в каком он поступает из ПК и  сразу же передается по кабелю на приемную станцию. Он имеет один канал передачи со скоростью до 10 Мбит/сек и максимальный радиус действия 4000 м. Во втором случае цифровой сигнал превращают в аналоговый и направляют его на приемную станцию, где он снова превращается в цифровой. Операция превращения сигнала выполняется модемом; каждая станция должна иметь свой модем. Этот способ передачи является многоканальным (обеспечивает передачу по десяткам каналов, используя для этого всего лишь один кабель). Таким способом можно передавать звуки, видео сигналы и другие данные. Длина кабеля может достигать до 50 км.

3.  Оптоволоконный кабель является более новой технологией, используемой в сетях. Носителем информации является световой луч, который модулируется сетью и принимает форму сигнала. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая, секретная и безошибочная передача данных со скоростью до 2 Гбит/с. Количество каналов в таких кабелях огромно. Передача данных выполняется только в симплексном режиме, поэтому для организации обмена данными устройства необходимо соединять двумя оптическими волокнами (на практике оптоволоконный кабель всегда имеет четное, парное кол-во волокон). К недостаткам оптоволоконного кабеля можно отнести большую стоимость, а также сложность подсоединения.

4.  Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 - 300 м, во втором - это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных - до 2 Мбит/с.

Беспроводные  локальные сети считаются перспективным  направлением развития ЛС. Их преимущество - простота и мобильность. Также исчезают проблемы, связанные с прокладкой и монтажом кабельных соединений - достаточно установить интерфейсные платы на рабочие станции, и сеть готова к работе.

4. Контроль знаний. Опрос.

Какие бывают кабели?

Расскажите  свойства оптоволоконного кабеля, коаксиального  кабеля, витая пара.

Расскажите  о радиоволнах.

Скажите определение серверы сети.

Что называется рабочими станциями?

5. Домашнее задание.

Повторить материал, по записям в тетради.

 

 Урок 7 Компьютерная сеть. Сетевое оборудование.

Цели:

Обучающие

Дать  представление о сетевом оборудовании.

Познакомить учащихся с свойствами сетевого оборудования.

Развивающие

Развивать логическое мышление, способствовать развитию правильной речи и корректному  выражению своих мыслей.

Воспитательные

Прививать интерес к предмету

Формировать навыки самостоятельности и дисциплинированности.

План  урока:

Организационный момент - 3 мин

Повторение  пройденного материала  - 5 мин

Объяснение новой темы – 25 мин

Контроль  знаний – 7 мин

Подведение  итогов урока, домашнее задание – 5 мин

 

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Повторение пройденного материала. Опрос.

Какие бывают кабели?

Расскажите  свойства оптоволоконного кабеля, коаксиального  кабеля, витая пара.

Расскажите  о радиоволнах.

Скажите определение серверы сети.

Что называется рабочими станциями?

3. Изучение нового материала на тему “Сетевое оборудование”.

Выделяют  следующие виды сетевого оборудования:

1. Сетевые карты – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети.

2. Терминаторы - это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.

3. Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.

4. Повторители (Repeater)- устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.

5. Коммутаторы (Switch) - управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему. Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.

6. Маршрутизаторы (Router) - стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтровать широковещательные сообщения.

7. Мосты (Bridge)- устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.

8. Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.

9. Мультиплексоры – это устройства центрального офиса, которое поддерживают несколько сотен цифровых абонентских линий. Мультиплексоры посылают и получают абонентские данные по телефонным линиям, концентрируя весь трафик в одном высокоскоростном канале для передачи в Internet или в сеть компании.

10. Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - это сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры. Таким образом, межсетевой экран - это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения. Обычно межсетевые экраны защищают соединяемую с Internet корпоративную сеть от проникновения извне и исключает возможность доступа к конфиденциальной информации.

4.  Контроль знаний. Опрос.

Перечислите какие виды сетевых оборудований вы знаете?

Расскажите  о сетевом устройстве терминатор, повторители, маршрутизаторы, шлюзы, межсетевые экраны.

5.Домашнее  задание. 

Повторить весь материал, по записям в тетради.

Урок 8 Контрольная работа по теме “Компьютерные сети”.

Цели:

Обучающие

Провести  контроль знаний по всей теме

Развивающие

Развивать логическое мышление, способствовать развитию правильной речи и корректному  выражению своих мыслей.

Воспитательные

Прививать интерес к предмету

Формировать навыки самостоятельности и дисциплинированности.

План  урока:

Организационный момент - 3 мин

Повторение  пройденного материала  - 3 мин

Контрольный тест – 35 мин

Подведение  итогов – 4 мин

 

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Повторение пройденного материала. Опрос.

Перечислите какие виды сетевых оборудований вы знаете?

Расскажите  о сетевом оборудовании сетевые  карты, концентраторы, комутаторы, мосты, мультиплексоры.

3.Тест.

1.Что  является средой передачи данных?

2.Напишите  функции компьютерных сетей.

3.Что  является файловым сервером?

4.Что  является рабочими группами?

5.Дайте  определение политика сети?

      6.Перечислите классификации сетей

      7.Напишите определение модели  OSI.

8.Какие  бывают компьютерные сети по  способу организации?

9.Сервер  в иерархических сетях это?

     10.Напишите недостатки иерархической  сети

      11.Напишите все топологии сетей.

      12.Перечислите все уровни программного  обеспечения

      13.Какими бывают кабели

14.Опишитесвойства  радиоволны.

15.Напишите  определение серверы сети.

16.Что  называется рабочими станциями?

      17.Перечислите какие виды сетевых оборудований вы знаете.

4.   Подведение итогов.

 

 

Заключение

Исследуемая структура включает в себя комплекс занятий по теме ”Компьютерные сети”. Комплекс содержит в себе восемь уроков. Семь из которых включают в себя теоретическую часть и поурочный контроль знаний. По заключению изучения темы на восьмом уроке контрольный тест включающий в себя семнадцать вопросов. Тест не включает в себя выбор ответов, ученик ответ должен написать сам. На каждом уроке проводится контроль остаточных знаний после предыдущего урока. Контроль производится по средствам опроса класса. Курс расчитан на восемь недель, по одному часу в неделю.

Комплекс  уроков составлен в соответствии с требованиями школьной программы  к изучению темы «Компьютерные сети». Уроки составлены с учетом  отведенного  по программе времени на изучение нашей темы.

Дифференциация знаний проходит с учетом разной подготовки детей.

В целом  курс считаю удачным, с хорошими подходами  к актуализации знаний. Хорошо подобранный материал безусловно заинтересует класс. После прохождения детьми этого курса, они узнают новую интересную информацию которую не узнаю в полной мере на уроках информатики. Получаемые знания имеют более глубокий подход и информацию не рассматриваемую на уроках информатики.

Курс включает в себя теоретический материал в виде гипертекста, рисунки, схемы, практическую информацию по теме данного занятия, рамки демонстрации протекания изучаем явлений и процессов. Теоретический материал изложен кратко, лаконично, включает в себя основные фактические и справочные данные. Основные законы и понятия изложены наглядно и доступно, что позволяет заинтересовать учащихся данной темы. Приведенный курс можно использовать для изучения и повторения. Он не подменяет собой учебники и лабораторный практикум, а является их дополнением обладающий расширенными возможностями. Его можно использовать в процессе подготовки к автоматическому опросу.

Считаю  курс разработанный мной актуальным и интересным.

Поставленные  цели и задачи считаю выполненными, рассмотрены по средствам актуального  подхода к ведению данной темы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. С. В. Симонович, В. И. Мураховский, ООО  «АСТ-Пресс Книга», «Интернет у вас дома», Москва 2002.
2. Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. Вычислительные сети и средства их защиты: Учебное пособие/ Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. – Воронеж: ВГТУ, 1998. – 124 с.
3. Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. Компьютерные сети и средства защиты информации: Учебное пособие /Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. - Воронеж: ВГАУ, 2003.-119с.
4. Курносов А.П. Практикум по информатике/Под ред. Курносова А.П. Воронеж: ВГАУ, 2001.- 173 с.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C
6. http://www.kolomna-school7-ict.narod.ru/st50101.htm
7. http://www.dokanet.net/