Метод.рекоменлации к занятию №1 (INTERNET). . Основные понятия и принципы работы в сети Интернет. Компьютерные сети Научно-методическое обоснование темы
 Скачать 286.81 Kb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
   Методическая разработкадля студентов лечебного факультета к практическому занятию по теме: «. Основные понятия и принципы работы в сети Интернет. Компьютерные сети» Научно-методическое обоснование темы. В настоящее время практически все компьютеры крупных и средних фирм, организаций и учреждений соединены между собой с помощью различных средств телекоммуникаций. Совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью средств телекоммуникаций, называется компьютерной сетью (КС). Различают локальные и глобальные КС. Краткая теория: Локальные компьютерные сети Локальная компьютерная сеть (ЛКС) -- это соединенная по определенным правилам совокупность близко расположенных компьютеров, предназначенных для выполнения общих задач. Для подключения компьютера к локальной сети необходимо наличие на нем специальных программ и оборудования, которые должны удовлетворять определенным требованиям, чтобы компьютеры разных производителей могли обмениваться информацией друг с другом. Совокупности правил и требований, которым должны удовлетворять сетевые аппаратные и программные средства компьютера, называются протоколами. Основные сетевые протоколы стандартизованы Международной организацией стандартов -- ISO (International Standard Organization) и поддерживаются производителями сетевого оборудования. Протоколы устанавливают: * физические и электрические параметры сети; * порядок передачи сигналов при установлении, разрыве связи, обмене информацией; * порядок обнаружения и исправления ошибок при передаче и т. д. Физические основы ЛКС Чтобы подключить компьютер к ЛКС, он должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту), который вставляется в свободный слот расширения либо интегрирован на материнскую плату и содержит специальный разъем для подключения сетевого кабеля. Для ЛКС в настоящее время используются следующие физические среды передачи информации: * тонкий коаксиальный кабель -- самая дешевая, но низкоскоростная среда; * максимальное расстояние между компьютерами -- до 150 м; * толстый коаксиальный кабель -- более дорогая среда по сравнению с тонким кабелем; максимальное расстояние между компьютерами -- до 5 * витая пара -- еще более скоростная и дорогая среда, требует наличия специальных соединителей -- концентраторов, или хабов (hub); максимальное расстояние от компьютера до ближайшего концентратора -- до 100 м; * оптоволоконный кабель -- самый дорогой вариант, обычно используется для соединения мощных компьютеров; * беспроводное соединение, Wi-Fi -- использует воздушный радиоканал; это удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные соединения. Сетевое программное обеспечение Чтобы компьютеры, подключенные к локальной сети, могли обмениваться данными, необходимы соответствующие программные средства. Как правило, базовые сетевые программные средства входят в состав операционной системы, либо операционная система может быть дополнена соответствующими программами. Примером ОС с поддержкой сети является Windows XP Professional. При работе с сетью компьютер может выступать в двух ролях: * если компьютер обращается за информацией и сервисами к другому компьютеру сети, то такой компьютер называют рабочей станцией (work station); * если компьютер предоставляет свою информацию и сервисы другим компьютерам сети, то он называется сервером. Сервер может предоставлять различные сервисы, из которых наиболее известны следующие: * хранение и предоставление файлов (файловый сервер); * вывод на принтер (сервер печати); * получение и пересылка факсимильных сообщений (факс-сервер); * получение, хранение и передача сообщений электронной почты (почтовый сервер); * размещение сайтов (web-сервер). Сервисы, предоставляемые сервером, называются службами. На одном и том же сервере может выполняться сразу несколько служб. Чтобы сервер предоставлял тот или иной сервис, необходимо запустить соответствующую программу в составе серверной ОС. Для обращения к службам серверов с рабочих станций необходимо запустить соответствующую программу, называемую клиентом. Локальные сети, в которых имеются серверы, предоставляющие службы, и клиентские компьютеры, называются сетями, построенными по технологии «клиент-сервер». Возможно совмещение этих функций каждым компьютером сети, когда эти компьютеры являются равноправными. Локальная сеть, состоящая из равноправных ПК, называется одноранговой. Сетевая ОС Windows XP Сетевые возможности уже включены в состав ОС Windows XP и нуждаются только в настройке и активизации. В Windows XP каждый компьютер имеет уникальное в пределах сети имя. Если на компьютере активны какие-либо службы, то к ним можно получить доступ с других компьютеров сети. Глобальные компьютерные сети Отличие глобальной сети от локальной состоит в том, что она позволяет совместно работать компьютерам, физически расположенным далеко друг от друга (практически в любой точке земного шара). Логически глобальная компьютерная сеть (ГКС) состоит из трех компонентов: * рабочих мест пользователей (обычные компьютеры); * серверов, предоставляющих различные сервисы (мощные компьютеры); * сети передачи данных. Глобальные компьютерные сети могут работать согласно различным протоколам. В настоящее время наибольшей популярностью пользуется глобальная сеть Интернет (Internet), построенная на базе протокола TCP/IP. Кроме Интернета существуют и другие разновидности ГКС: * Fidonet -- экспериментальная сеть, созданная пользователями-энтузиастами * корпоративные сети крупных компаний, например SCN (Siemens Corporate Network). Физические принципы соединения с Интернетом Прямое соединение с глобальной сетью -- это довольно дорогое мероприятие, поэтому компьютеры пользователей обычно соединены с Интернетом через Интернет - провайдеров. Интернет-провайдер -- это компьютерный узел, обеспечивающий соединение с Интернетом для клиентских компьютеров по различным линиям связи Таким образом, на клиентском компьютере для работы с Интернетом достаточно иметь оборудование для соединения с соответствующей линией связи. Существуют следующие виды соединений с провайдером. Модемное соединение - Наиболее простой и дешевый, а потому и самый популярный (по крайней мере в нашей стране) способ подключения к Интернету. Модемное подключение к Интернету Устройство, позволяющее передавать данные по телефонным линиям, называется модемом. Модем позволяет: * автоматически набирать телефонный номер; * автоматически устанавливать связь с модемом на другом конце линии; * преобразовывать цифровые данные в аналоговые сигналы и передавать их по линиям связи; * принимать из линии связи аналоговые сигналы и преобразовывать их в цифровые данные (для передачи компьютеру); * принимать и отправлять факсимильные сообщения; * выполнять функции автоответчика. Особенностью модемного соединения является то, что во время сеанса связи с Интернетом телефон занят. Теоретическая скорость такого соединения достигает 56Кбит/с (реально она чаще всего равна 36 Кбит/с). Выделенная пользовательская линия (ADSL -- Asymmetric Digital Subscriber line;). В отличие от обычного модема, модем ADSL не преобразует сигналы, а сразу передает их по телефонной линии в цифровом виде. Достоинством этого способа подключения является то, что во время связи с Интернетом телефон остается свободным для обычного разговора. Теоретическая скорость ADSL-соединения (в направлении и провайдера к пользователю) составляет до 7 Мбит/с (реально -- 1 Мбит/с). Районные (кампусные) локальные сети -- Global Ethernet. В районных (кампусных) локальных сетях выход пользователя в Интернет осуществляется через шлюз (сервер доступа). Скорость передачи информации внутри районной ЛКС теоретически может достигать 10 Мбит/с (реально -- до 1 Мбит/с), а скорость работы с Интернетом -- теоретически до 1 Мбит/с, а реально до 128 кбит/с Доступ к Интернету через сеть мобильной связи: GPRS (для сетей GSM и CDMA. Особенность такого соединения -- мобильный телефон во время сеанса связи с Интернетом занят. Теоретическая скорость работы для GPRS составляет до 128 Кбит/с (реально -- 50--60 Кбит/с), а для CDMA -- до 1 Мбит/с Мобильный доступ (Wi-Fi). Технология Wi-Fi обеспечивает доступ в Интернет с мобильных компьютеров (ноутбуков и КПК) в пределах зоны доступ (100--300 м). Теоретическая скорость соединения -- до 1 Мбит/с. Обычно этот способ подключения используется для оперативного доступа к Интернету в общественных местах (аэропорты, гостиницы, торговые центры, офисы, клубы) или в офисах крупных фирм, сотрудники которых должны при работе с Интернетом перемещаться с места на место. Службы, предоставляемые в Интернете Перечень различных служб, предоставляемых пользователям Интернета в настоящее время, достаточно широк. Наиболее известны из них следующие: * электронная почта (e-mail) -- отправка и получение электронных писем; * служба доступа к файлам на удаленном компьютере (FTP); * Всемирная паутина (WWW); * передача речи через Интернет (IP-телефония); * электронная коммерция и управление счетами в банках; *поиск информации (web-страниц, файлов, пользователей и т.п.); *получение аудио- и видеосигналов в режиме реального времени по запросу (STRIM-TV); * обмен файлами между пользователями и др. Интернет как новая глобальная индустрия Министерство обороны США в 1972 году разработало программу Internetting Project по исследованию способов и методов соединения сетей. В 1974 году началась разработка универсального протокола передачи данных и соединения сетей Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP). Технологические решения, которые осуществляют концепцию построения Интернета, получили название Интернет-технологий. В 1989 году была создана технология гипертекстовых документов ,в результате чего появилась служба World Wide Web, которая сделала доступной любую информацию в Интернете в мировом масштабе. Интернет - это сеть, связывающая миллионы компьютеров по всему миру. Не так давно не многие слышали об Интернете. Сегодня Интернет привел к революции в использовании компьютеров. Многие ежедневно используют его для связи с другими людьми и для получения информации. Частью Интернета, является World Wide Web (которую обычно называют просто Веб). Веб настолько популярен, что для многих слова Интернет и Веб означают одно и то же. Но Интернет содержит и другие службы: электронную почту, группы новостей и общий доступ к файлам. Отправить сообщение электронной почты или участвовать в группе новостей можно и без Веба. Информация в Вебе представляется в ярком цветном формате. Заголовки, текст и рисунки могут выводиться на одной странице как на странице журнала вместе со звуком и анимацией. Веб-узел представляет набор взаимосвязанных Веб-страниц. Веб-страницы связаны друг с другом гиперссылками в виде текста или рисунка. Если щелкнуть ссылку на странице, откроется другая страница. Адресация в Интернете IP-адрес. Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса. Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес. По формуле (2.1) легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов составляет более 4 миллиардов: N = 232 = 4 294 967 296. Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети. Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера (табл. 4.1).
Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь 27 = 128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 224 = 16 777216 компьютеров. В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от О до 255. Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как 195.34.32.11. Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса:
Так, сервер компании МТУ-Интел относится к сети класса С, адрес которой 195, а адрес компьютера в сети 34.32.11. Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети. В процессе сеанса работы в Интернете можно определить свой текущий IP-адрес. Определение IP-адреса компьютера 1. Соединиться с Интернетом, ввести команду [Программы-Сеанс MS-DOS]. 2. В окне Сеанс MS-DOS в ответ на приглашение системы ввести команду winipcfg. Появится диалоговая панель Конфигурация IP, на которой имеется полная информация о параметрах текущего подключения к Интернету, в том числе и IP-адрес вашего компьютера.
Доменная система имен. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS - Domain Name System). Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP-адресов (ICANN), в который входят по 5 представителей от каждого континента (адрес в Интернете www.icann.org). Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные - каждой стране соответствует двухбуквенныи код) и административные (трехбуквенные) , (табл. 4.2). России принадлежит географический домен ru. Интересно, что давно существующие серверы могут относиться к домену su (СССР). Обозначение административного домена позволяет определить профиль организации, владельца домена.
Так, компания Microsoft зарегистрировала домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня com, а Московский институт открытого образования (МИОО) - домен второго уровня metodist в географическом домене верхнего уровня ru. Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com, а сервер компании МИОО - iit.metodist.ru (рис. 4.6).
DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись). Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу. Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени. Начиная с 2010 года, в систему DNS внедряются средства проверки целостности передаваемых данных, называемые DNS Security Extensions (DNSSEC). Передаваемые данные не шифруются, но их достоверность проверяется криптографическими способами. DNS важна для работы Интернета, ибо для соединения с узлом необходима информация о его IP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. В некоторых случаях это позволяет использовать виртуальные серверы, например, HTTP-серверы, различая их по имени запроса. Первоначально преобразование между доменными и IP-адресами производилось с использованием специального текстового файла hosts, который составлялся централизованно и автоматически рассылался на каждую из машин в своей локальной сети. С ростом Сети возникла необходимость в эффективном, автоматизированном механизме, которым и стала DNS. DNS была разработана Полом Мокапетрисом в 1983 году; оригинальное описание механизмов работы содержится в RFC 882 и RFC 883. В 1987 публикация RFC 1034 и RFC 1035 изменила спецификацию DNS и отменила RFC 882 и RFC 883 как устаревшие. Терминология и принципы работы Ключевыми понятиями DNS являются:
Система DNS содержит иерархию DNS-серверов, соответствующую иерархии зон. Каждая зона поддерживается как минимум одним авторитетным сервером DNS (от англ. authoritative — авторитетный), на котором расположена информация о домене. Имя и IP-адрес не тождественны — один IP-адрес может иметь множество имён, что позволяет поддерживать на одном компьютере множество веб-сайтов (это называется виртуальный хостинг). Обратное тоже справедливо — одному имени может быть сопоставлено множество IP-адресов: это позволяет создавать балансировку нагрузки. Для повышения устойчивости системы используется множество серверов, содержащих идентичную информацию, а в протоколе есть средства, позволяющие поддерживать синхронность информации, расположенной на разных серверах. Существует 13 корневых серверов, их адреса практически не изменяются.[1] Протокол DNS использует для работы TCP- или UDP-порт 53 для ответов на запросы. Традиционно запросы и ответы отправляются в виде одной UDP датаграммы. TCP используется для AXFR-запросов. Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом. Стандартизированный протокол передачи данных также позволяет разрабатывать интерфейсы (уже на физическом уровне), не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю (например, USB, Bluetooth). Протоколы передачи данных. Стек протоколов TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. Наиболее известные протоколы, используемые в сети Интернет:
Цель деятельности студентов на занятии. Приобретение и закрепление знаний в области компьютерных сетей. В настоящее время практически все компьютеры крупных и средних фирм, организаций и учреждений соединены между собой с помощью различных средств телекоммуникаций.Совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью средств телекоммуникаций, называется компьютерной сетью (КС). Студент должен знать:
Студент должен уметь описать :
Перечень вопросов для проверки исходного уровня знаний:
. Перечень вопросов для проверки конечного уровня знаний:
Хронокарта учебного занятия №1 по теме 3 Ведение – 10 мин. Разбор темы – 30 мин. Выполнение практического задания – 30 мин. Самостоятельная работа – 10 мин. Подведение итогов занятия – 10 мин. Перечень наглядных пособий и средств ТСО:
 перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |