Тема: локальна комп’ютерна мережа.
Мета:
Обладнання: ПК, ОС, локальна мережа з виходом до Інтернету.
Структура уроку
Хід уроку
1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.
2. Актуалізація опорних знань
3. Вивчення нового матеріалу
На цьому уроці ви дізнаєтесь:
Інформаційно-комунікаційні технології, що з’явилися у другій половині XX століття, істотно змінили життя людства. Саме вони створили передумови формування інформаційного суспільства, в якому визначальну роль відіграють інформація та нові знання. Саме у такому суспільстві ми з вами сьогодні живемо.
Перші ЕОМ було призначено лише для швидкого опрацювання числових даних. Згодом обчислювальну техніку стала широко використовувати в наукових дослідженнях, виробництві, освіті, побуті. У користувачів віддалених один від одного комп’ютерів з’явилася потреба у швидкому обміні даними. Для цього запропонували об’єднати комп’ютери в єдину систему і таким чином передавати дані від одного комп’ютера до іншого. Так були створені комп’ютерні мережі.
Комп’ютерна мережа — це сукупність комп’ютерів та інших пристроїв, сполучених каналами передавання даних.
Комп’ютерні мережі забезпечують спільний доступ до даних. У мережі виділяють комп’ютери, на яких розміщують великі
масиви даних, а користувачі інших комп’ютерів мережі одержують доступ до них. Це дає можливість людям, котрі працюють над одним проектом, використовувати дані, створені іншими, тобто працювати над проектом одночасно.
За допомогою комп’ютерної мережі стає можливим також спільне користування периферійними пристроями: принтерами, сканерами, модемами тощо. Невигідно мати їх біля кожного персонального комп’ютера, наприклад, у комп’ютерному класі або у банку.
Комп’ютерні мережі також дозволяють у короткі терміни розв’язувати складні наукові та інженерні задачі (прогнозування
стихійних лих, проектування аерокосмічих апаратів, опрацювання світлин Землі, отриманих зі супутників, моделювання й аналіз
експериментів у фізиці тощо).
Наприклад, 2006 році в Києві відкрито Центр суперкомп’ютерних обчислень. Найпотужніший суперкомп’ютер в Україні дозволяє вітчизняним ученим здійснювати опрацювання великих масивів даних, що зберігають у різних
організаціях, швидше виконувати складні обчислення.
Створення комп’ютерних мереж відкрило нові можливості для електронного зв’язку. Сьогодні люди, що мають комп’ютери, можуть спілкуватися між собою, незважаючи на віддаль і час. З появою комп’ютерних мереж комп’ютер став своєрідним вікном у величезний світ інформації.
Основне призначення всіх комп’ютерних мереж — це спільний доступ до мережних ресурсів (апаратного забезпечення комп’ютерів, периферійних пристроїв), спільне використання даних і швидкий обмін ними, спільне використання програмного забезпечення.
Мережна взаємодія передбачає віддалений доступ до мережних ресурсів за певною технологією.
Залежно від повноважень комп’ютери мережі розподіляють на сервери й клієнтів.
Клієнт — це комп’ютер користувача, який здійснює запит.
Сервер — комп’ютер, що обробляє цей запит і відповідає на нього.
Примітка Сервером і клієнтом називають як комп’ютери у мережі, так і програмне забезпечення, що працює на цих комп’ютерах відповідно для опрацювання чи створення запиту.
Централізована мережа — це мережа, в якій виділено один потужний комп’ютер — виділений сервер, що виконує основні функції з організації роботи мережі. Такі мережі ще називають клієнт-виділений сервер. У такій мережі всі клієнти отримують доступ до ресурсів мережі через сервер.
На сервері встановлюють спеціальну операційну систему для організації і контролю за роботою комп’ютерів і користувачів у мережі, надавати кожному користувачеві певні права доступу до ресурсів і даних цієї мережі. Для цього кожен користувач отримує ім'я користувача (логін) та пароль для входу до мережі. Прикладами такої мережі можуть бути комп’ютерні мережі
банків, корпорацій, навчальних закладів.
Переваги централізованої комп’ютерною мережі: висока швидкість обміну даними і можливість розподіляти права доступу користувачів у них. Але істотним недоліком є те, що при виході з ладу сервера вся мережа перестає працювати.
Децентралізована мережа — це мережа, у якій немає виділеного сервера, а будь-який комп’ютер може бути як сервером, так і клієнтом. Такі мережі ще називають одноранговими.
Як клієнт, комп’ютер в одноранговій мережі може здійснити запит щодо доступу до ресурсів інших комп’ютерів мережі. Як сервер, комп’ютер має опрацювати запити від інших комп’ютерів мережі й надавати потрібні дані.
В одноранговій мережі всі комп’ютери мають однакові права (ранги) щодо доступу до ресурсів кожного й до периферійних пристроїв. Кожен користувач мережі може на своєму жорсткому диску визначити теки й файли, які він надає для загального користування.
У таких мережах на всі комп’ютери встановлюють операційні системи, які забезпечують їм рівні можливості.
Перевага однорангової мережі — працездатність мережі при виході з ладу будь-якого з комп’ютерів, а недолік — неможливість розподіляти права клієнтів щодо роботи у мережі. Прикладом однорангової мережі може бути мережа комп’ютерного класу більшості шкіл.
Робоча група — сукупнiсть користувачiв, що мають спільні данi, периферiйнi пристрої й iншi обчислювальнi ресурси, а також права на їх використання.
Робочу групу створюють у локальнiй мережi для виконання комплексу завдань, визначених функцiональними обов’язками користувачiв.
Домен Windows — група комп’ютерiв однiєї мережi з єдиним центром (який називають контролером домену), що використовує єдині (для всіх ПК у мережі):
та iншi параметри, що значно спрощують роботу системного адмiнiстратора, якщо в нiй використовують велику кiлькiсть комп’ютерiв. У цьому випадку дані про облiковi записи розташовано не на кожному окремому комп’ютерi, а на контролерi домену. Це так званий мережний вхiд до системи. Також стає можливим зробити для кожного облікового запису перемiщуваний профiль, мережний шлях до якого зберiгають на контролерi домену. У результатi користувачi можуть працювати з будь-якого комп’ютера домену зi своїм Робочим столом, Моїми документами та iншими елементами, які налаштовують iндивiдуально.
Доменна модель мережi, яку використовує компанiя Microsoft, дозволяє централiзовано виконувати всi адмiнiстративнi роботи. Модель робочої групи (Workgroup) не дозволяє централізувати роботу адмiнiстратора, бо вимагає виконання основних дій у керуваннi правами доступу користувачiв з консолi кожного комп’ютера мережi.
Отримання доступу до мережних ресурсiв (навігацію локальною мережею) здійснюють за допомогою файлових менеджерів чи програм керування локальною мережею. Якщо комп'ютер підключено до локальної мережі, то ці прогами відображають об'єкти, розташовані на інших комп'ютерах і надані у спільне мережне користування.
Мережне оточення — усі ресурси локальної мережі, до яких можна отримати доступ з комп'ютера. Об'єктами мережного оточення можуть бути комп'ютери, відкриті для спільного доступу теки, принтери, диски тощо.
Запис шляху до ресурсу, розташованого на іншому комп'ютері мережі, — інший, ніж для шляху до теки чи файлу на даному комп'ютері: на початку замість імені диска і символу двокрапки записують дві зворотні похилі риски (\\) та ім'я комп'ютера. Наприклад, запис \\teacher\Canon — це шлях до теки Canon, розташованої на комп'ютері teacher, або до принтера Canon, підключеного до цього комп'ютера.
Щоб користувачі мережі мали доступ до певного комп'ютера, диска, теки, файлу, принтера, сканера, цей об'єкт потрібно надати у спільне мережне користування. Інакше кажучи, перетворити на мережний ресурс — мережний диск, мережну папку, мережний принтер тощо. Тут не йдеться про зміну фізичного способу підключення пристрою до мережі. Усі дії щодо надання об'єкта у спільне користування виконують у програмному середовищі. При цьому адміністратор або власник ресурсу (користувач) надає об'єкту назву, під якою той буде відомий у мережі, та визначає, хто матиме доступ до нього. Інколи повний доступ до теки бажано відкрити лише для певних користувачів, а іншим надати можливість лише переглядати її вміст.
Якщо відкрито мережний доступ до диска певного комп'ютера, то користувачі можуть переглядати, редагувати та зберігати файли на цьому диску, створювати й видаляти на ньому теки. Така централізація файлів спрощує обмін даними та спільну роботу користувачів. Вони можуть, зокрема, окрім власних тек створити мережну тека — теку для файлів, над якими спільно працюватимуть. Можливість спільного використання ресурсів зручна ще й тоді, коли з усіх комп'ютерів мережі лише один має дисковод для читання компакт-дисків або лише до одного буде підключено принтер.
Надання спільного доступу до певного об'єкта здійснюють вказівкою Властивості контекстного меню об'єкта, яке викликають натисканням правої кнопки миші з подальшим переходом на вкладку Доступ.
Як усталено віддалений доступ до комп'ютера відключено. Тому, коли вперше надавати у спільне користування певний ресурс, потрібно налаштувати параметри віддаленого доступу до комп'ютера (для ОС Windows — за допомогою майстра налаштування мережі, який запускають однойменним посиланням на вкладці Доступ вікна властивостей теки).
Прикладом мережі, розташованої в кількох спорудах, може бути мережа торговельного підприємства (центральний офіс, магазин, склад). У ній централізовано можна зберігати відомості про товари та їхню вартість, опрацьовувати дані щодо продажу, які надходять з комп’ютерів, встановлених у різних відділах підприємства, вести облік товарів. Спеціальні мережні програми дозволяють автоматизовано планувати роботу підприємства. Директор може перевірити, які товари ще є на складі або у торговій залі, а які відсутні, чи виконано доручення, які він розіслав мережею тощо. І шкільна мережа, й мережа торговельного підприємства об’єднують комп’ютери, що розміщені на невеликих відстанях у межах одного приміщення або сусідніх приміщень. Такі мережі називаються локальними.
Локальна мережа (Local Area Network, LAN) — це комп’ютерна мережа, що об’єднує комп’ютери, розташовані в одному приміщенні або в кількох приміщеннях на невеликій відстані одне від одного, і під одним адміністративним контролем.
Але локальні мережі не дозволяють забезпечити спільний доступ до даних користувачам, розташованим, наприклад, у різних частинах міста. Їм на допомогу приходять регіональні мережі, що об’єднують комп’ютери у межах одного регіону (району, міста, країни).
Прикладом такої мережі є Українська науково-освітня телекомунікаційна мережа УРАН (Ukrainian Research & Academic Network).
Мережа УРАН забезпечує школи, університети та інші заклади освіти, науки й культури України такими інформаційними послугами:
Сьогодні мережа УРАН об’єднує понад 60 науково-дослідницьких та освітніх закладів України.
Сьогодні до членства в Асоціації долучився вже 81 науковий, освітній та культурний заклад з усіх регіонів України. І хоч Асоціація УРАН була перереєстрована (як неприбуткова юридична особа) в 2006 році, власне мережа «УРАН» у цьому році відлічує 16-ту річницю свого існування. Мережа була створена в 1997 році згідно зі спільною постановою Президії Національної академії наук України і Колегії Міністерства освіти України. Протягом останніх років вона активно розбудовується завдяки фінансуванню з боку Міністерства освіти і науки України, Держінформнауки, Наукового департаменту НАТО та за рахунок власних коштів членів Асоціації.
Наразі до швидкісної волоконно-оптичної інфраструктури під’єднано близько половини всіх українських університетів, у яких навчається близько двох третин (більше мільйона) всіх студентів країни, а суперкомп’ютерні центри НТУУ «КПІ» та КНУ ім. Т.Шевченка пов’язані каналами передачі даних 10 Гбіт/с між собою і низкою суперкомп’ютерів НАН України в єдину систему грід-кластерів. Зважаючи на те, що мережа «УРАН» є національною мережею – представником України у проекті GEANT, це дає технічну можливість науковцям з України брати участь у спільних з ЄС проектах з високими вимогами до пропускної здатності каналів.
У 2012 році Асоціацією УРАН запроваджено новий сервіс – інформаційну систему Journals.URAN. Ця система дозволяє видавцю з мінімальними фінансовими витратами розгорнути повнофункціональний журнальний сервер, який обслуговує повний “цикл життя” наукових журналів, від подання авторами рукописів до отримання статистичної та наукометричної інформації про опубліковані статті. Функціональні можливості системи дозволяють одночасно адмініструвати велику кількість назв видань, які видаються різними установами.
З 2013 року Асоціація УРАН розгортає сервіс реєстрації цифрових ідентифікаторів DOI, які надаються науковим публікаціям і використовуються, зокрема, в інформаційній системі CrossRef, яка включає в себе базу даних, що описує і ідентифікує оригінальні публікації та містить адресу розташування публікації в Інтернеті. DOI уможливлює автоматичне відслідковування в CrossRef зв’язків між публікаціями, зокрема тими, що цитують, та тими, яких цитують.
У рамках розвитку цього проекту передбачено створити єдину точку доступу до наукових періодичних видань України, реєстри авторів та наукових установ, де вони працюють, бази даних статистичної, бібліометричної та наукометричної інформації, «єдине вікно науковця» (інтерфейси для подання авторами статей до друку у наукові видання та подальшої участі у процесах рецензування та допублікаційної підготовки статей, отримання вченими показників читаності та цитованості власних статей у виданнях тощо). Розгортання повномасштабної загальнодержавної системи наукометричного моніторингу на основі використання універсальних, галузевих та регіональних баз наукометричних даних сприятиме інтеграції наукових періодичних видань України у престижні світові бази даних і системи.
Мережа «УРАН»: нові вектори розвитку (топологія мережі)
На схемі вказано швидкість передачі даних в середині мережі та за мережею: 100 Mbps - Мбіт/с, 1 Gbps - Гбіт/с, 10 Gbps - Гбіт/с.
Регіональна мережа (Regional Area Network, RAN) — це комп’ютерна мережа, що об’єднує комп’ютери, розташовані у межах одного регіону.
Глобальна мережа (Global Area Network, RAN) — це комп’ютерна мережа, що об’єднує комп’ютери і мережі, розташовані в різних частинах земної кулі.
У наш час найбільша глобальна комп’ютерна мережа — Іnternet.
Історія створення комп’ютерних мереж
Уперше здійснити віддалений зв’язок між комп’ютерами вдалося у 60-х роках XX століття. Саме в цей час почали створювати і запроваджувати найпростіші локальні комп’ютерні мережі. А в 1969 році у США була створена комп’ютерна мережа ARPANЕТ, розроблена на замовлення Міністерства оборони США. Вона проектувалася як стійка до пошкоджень мережа для швидкого передавання оперативних даних.
Наприклад, у випадку ядерного нападу мережа ARPANЕТ була би здатна продовжувати нормальну роботу під час виходу з ладу будь-якої її частини: потоки даних почнуть обходити пошкоджену ділянку.
Об’єднавши комп’ютери кількох великих університетів і дослідних компаній країни, ARPANЕТ мала й наукове призначення. Невдовзі успішні творці ARPANET приступили до розробки програми Internetting Project (Проект об’єднання мереж).
Було випробовано різні варіанти взаємодії мережі ARPANET з іншими мережами США. Успіх цього проекту сприяв створенню у США у 80-х роках XX ст. досить потужної мережі Іnternet. Це створило передумови для успішної інтеграції багатьох мереж США та інших країн світу в єдину світову мережу. Таку «мережу мереж» тепер скрізь називають Інтернетом. Спочатку цю мережу використовувалали переважно в наукових проектах. Однак з часом Інтернет став невід’ємною частиною життя багатьох пересічних людей.
Сьогодні до Інтернету під'єднано мережі, що охоплюють усі континенти, навіть Антарктиду. Кількість користувачів Всесвітньої мережі постійно збільшується і вже досягла 1,5 мільярда. Понад 1000 нових комп’ютерів підключають до Інтернету щодня, більш ніж 20 млн електронних повідомлень подорожує Інтернетом щотижня.
4. Інструктаж з ТБ
5. Закріплення вивченого матеріалу
Переглянути склад локальної мережі. Наприклад, для операційної системи Windows це означає відкрити теку 
Мережеве оточення і вибрати Показати комп'ютери робочої групи.
Виявити:
Відкрити декілька комп'ютерів по черзі і знайти там елементи спільного користування. З'ясувати, для чого їх створено, який принцип надання назв для ресурсу спільного користування. Отримати підтвердження вчителя щодо правильності відповіді.
Записавши звіт, зробіть відповідні висновки. До якого типу відноситься шкільна мережа? Чи децентралізована вона?
Повідомити вчителя про виконання роботи. Закрити активні теки. Дати відповідь на такі питання.
5. Підбиття підсумків уроку
Виставлення оцінок.
6. Домашнє завдання
Повторити матеріал уроку. Підготуватися до опитування. У текстовому редакторі оформити текст доповіді «Програмне забезпечення комп'ютерної мережі» або «Апаратне забезпечення комп’ютері мережі» (за вказівкою вчителя).
Текст упорядкувала Осієвська Олена Юріївна, вчитель інформатики школи І-ІІІ ступенів № 276 Деснянського району міста Києва, під час виконання випускної роботи на курсах підвищення кваліфікації з 08.10.13 по 12.10.13 .