План-конспект урока для 8 класса по теме «Компьютерные сети»
Учителя информатики муниципального автономного образовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №58» г. Улан-Удэ
Шорникова Александра Евгеньевича
Оглавление
Урок 1. Понятие компьютерной сети. 2
Уровни сетевого взаимодействия. 3
Модель сетевого взаимодействия OSI 4
Основные принципы уровневого взаимодействия. 6
Практическая реализация уровневого взаимодействия. 6
Урок 2 Физический уровень. 8
Среда передачи. 8
Топология сети. 9
Передача данных. 11
Устройства передачи данных. 12
Урок 3. Канальный уровень. 14
Метод коммутации. 14
Протоколы канального уровня. 14
Протоколы канального уровня и сетевые технологии. 16
Объединение сетей на канальном уровне. 17
Урок 4. Сетевой уровень. 19
Протокол IP. 19
IP-адресация. 20
Распределение IP-адресов. 24
IP-маршрутизация. 24
Вспомогательные протоколы сетевого уровня стека TCP/IP. 25
Урок 5. Транспортный уровень. 27
Протокол TCP. 28
Протокол UDP. 29
Урок 6. Верхние уровни модели OSI. 30
Технология клиент-сервер. 31
Понятие сервиса. 31
Основные сервисы Интернет. 32
Урок 1. Понятие компьютерной сети
Компьютерная сеть (Computer Network) – это множество компьютеров, соединенных линиями связи и работающих под управлением специального программного обеспечения.
Под линией связи обычно понимают совокупность технических устройств, и физической среды, обеспечивающих передачу сигналов от передатчика к приемнику. В реальной жизни примерами линий связи могут служить участки кабеля и усилители, обеспечивающие передачу сигналов между коммутаторами телефонной сети. На основе линий связи строятся каналы связи.
Каналом связи обычно называют систему технических устройств и линий связи, обеспечивающую передачу информации между абонентами. Соотношение между понятиями канал и линия описывается следующим образом: канал связи может включать в себя несколько разнородных линий связи, а одна линия связи может использоваться несколькими каналами
Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам (например, документам, программам, базам данных и т.д.), распределенным по этим компьютерам и их совместного использования. Важной характеристикой любой компьютерной сети является широта территории, которую она охватывает. Широта охвата определятся взаимной удаленностью компьютеров, составляющих сеть и, следовательно, влияет на технологические решения, выбираемые при построении сети. Классически выделяют два типа сетей: локальные сети и глобальные сети.
Локальные сети
К локальным сетям (Local Area Network, LAN) обычно относят сети, компьютеры которых сосредоточены на относительно небольших территориях (как правило, в радиусе до 1-2 км). Классическим примером локальных сетей является сеть одного предприятия, расположенного в одном или нескольких стоящих рядом зданиях. Небольшой размер локальных сетей позволяет использовать для их построения достаточно дорогие и высококачественные технологии, что обеспечивает высокую скорость обмена информацией между компьютерами.
Глобальные сети
Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – это сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. Поскольку организация специализированных высококачественных каналов связи большой протяженности является достаточно дорогой, то в глобальных сетях нередко используются уже существующие и изначально не предназначенные для построения компьютерных сетей линии (например, телефонные или телеграфные). В связи с этим скорость передачи данных в таких сетях существенно ниже, чем в локальных.
К глобальным сетям относят так называемые городские сети (Metropolitan Area Network, MAN). Такие сети предназначены для обеспечения взаимодействия компьютеров и/или локальных сетей, рассредоточенных на территории крупного города (как правило, в радиусе до 100 км), а также для подключения локальных сетей к глобальным. Для построения таких сетей используются достаточно качественные цифровые линии связи, позволяющие осуществлять взаимодействие на относительно высоких по сравнению с глобальными сетями скоростях.
Так же к глобальным сетям относятся сети Интернет. Независимо от того, какую территорию покрывает сеть, какие технологические решения лежат в основе ее организации, существуют общие принципы сетевого взаимодействия, которым должно подчиняться функционирование сети. Именно выработка таких общих принципов способствовала в свое время появлению Интернет (Internet) как объединенной сети (иногда даже используется термин гиперсеть), собравшей в своем составе локальные, городские и глобальные сети всей планеты.
Уровни сетевого взаимодействия
При описании практически любого взаимодействия можно выделять различные уровни. Например, представьте себе, что двум людям, проживающим в разных населенных пунктах, необходимо обмениваться какой-либо информацией, и они используют для этого традиционный способ посылки писем. Уже во взаимодействии такого рода можно выделить несколько уровней:
- уровень пользователей, обменивающихся письмами, и использующих для этой цели почтовую службу;
- уровень почтовой службы, осуществляющей пересылку корреспонденции между почтовыми отделениями населенных пунктов и использующей для работы услуги транспортной сети;
- уровень транспортной сети, обеспечивающий доставку грузов по путям сообщения между населенными пунктами;
- уровень путей сообщения, обеспечивающий возможность физической доставки грузов между населенными пунктами.
В случае, если не существует прямых путей сообщения между населенными пунктами, к этой схеме между уровнями почтовой службы и транспортной сети добавляется еще один уровень – уровень отделений по перевозке почты, обеспечивающих правильную перегрузку почтовых отправлений на транспортных узлах, а также выбор альтернативных путей пересылки в случае выхода из строя транспортных линий.
Пример уровневого взаимодействия
Разделение процесса взаимодействия на уровни позволяет функционально изолировать различные средства, участвующие в этом процессе по принципу — каждый занимается своим делом. Это позволяет обеспечить достаточную гибкость при расширении функциональности этих средств. Так, например, выделение уровня транспортной сети, позволяет при необходимости обеспечить транспортировку между населенными пунктами не только почтовых грузов, но и пассажиров, не требуя для этого перестройки путей сообщения. Выделение почтовой службы обеспечивает возможность пересылки не только писем, но и посылок, переводов и т.п., используя стандартные средства транспортной сети и опосредованно – существующие пути сообщения.
Взаимодействие в компьютерных сетях также можно описывать с помощью уровней. В настоящее время для этих целей широко используется так называемая модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI).
