Областное государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«КОСТРОМСКОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
Татаринова С.Б.
Методическое пособие по дисциплине
«ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»
по теме:
«ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ»
Кострома 2013
Татаринова С.Б. Методическое пособие по дисциплине «Информационная
безопасность» по теме «Локальные и глобальные компьютерные сети»– РИК ОГБОУ
СПО «Костромской политехнический колледж», 2013. 30 с.
Учебное занятие по дисциплине «Информационная безопасность» по теме
«Локальные и глобальные компьютерные сети» предназначено для студентов 3
курса специальности 230115 «Программирование в компьютерных системах». В
методической разработке представлено обобщающее занятие по теме «Локальные и
глобальные компьютерные сети»
Рецензент: Ведущий инженер – программист ООО «Диамант» Куприянов М.О.
Татаринова С.Б., 2013
ОГБОУ СПО «Костромской
политехнический
колледж», 2013
Гарнитура шрифта «Times New Roman Cyr» 12 п.
Формат 60х84/16. Кол-во листов 30/8. Кол-во авт. листов 1,2
РИК КПК
Файл «Документы\2013\Методички\ Методическое пособие по информ.техн. Локальные и
глобальные сети»
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................4
ЦЕЛИ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ .....................................................................................................5
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭТАПОВ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ .........................................................7
1. Организационный этап .........................................................................................................7
2. Этап актуализации знаний ....................................................................................................7
3. Этап формирования знаний ..................................................................................................7
4.Этап применения знаний и умений ....................................................................................11
5. Аналитико-рефлексивный этап ..........................................................................................11
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...........................................................................................................13
ПРИЛОЖЕНИЯ ...........................................................................................................................14
Приложение 1...........................................................................................................................16
Фрагменты презентации……………………………………………………………………..16
Приложение 2...........................................................................................................................18
Тест «Локальные и глобальные компьютерные сети». ........................................................18
Приложение 3...........................................................................................................................23
Технологическая карта учебного занятия по дисциплине «Информационная
безопасность»...........................................................................................................................23
Приложение 4...........................................................................................................................26
ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ...............................................................................................26
3
ВВЕДЕНИЕ
В методической разработке представлено учебное занятие по теме ««Локальные и
глобальные компьютерные сети».
В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом
доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке
информации. Но вся эта мощь в наше время теряется без наличия современных средств
коммуникации, то есть связи.
Возникающая проблема передачи информации между пользователями на некоторое
расстояние решается посредством применения различных каналов передачи информации,
которые могут использовать различные физические принципы. Используя каналы связи
различной физической природы, можно передавать информацию между компьютерами.
Практическая потребность быстрого доступа к информационным ресурсам других
компьютеров явилась причиной возникновения компьютерных сетей. И сегодня каждый
день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных
сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве
- Интернет.
Это занятие является одним из разделов «Информационной безопасности» и имеет
важное значение. Занятие
формирует представление о назначении и принципах
построения локальных и глобальных компьютерных сетей. На занятии моделируется
ситуация, при которой студентам предлагается создать компьютерную сеть в небольшой
организации. В ходе занятия они узнают о топологии сетей, аппаратном и программном
обеспечении проводных и беспроводных сетей. Научатся оценивать локальные сети с
различной топологией, выявлять достоинства и недостатки различных способов
организации сетей. Студентам заранее предлагаются создать глоссарий по изучаемой
теме.
Основной упор сделан на живое общение студентов в дискуссии.
4
ЦЕЛИ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Тип занятия: комбинированный.
Используемые методы, приемы, технологии: дискуссия, элементы технологии
проблемного обучения, лекция.
Цели занятия:
Образовательные:
Обобщить знание основных понятий по теме «Компьютерные сети»;
Познакомить студентов с возможностями компьютерных сетей;
Активизировать мыслительную деятельность студентов для усвоения знаний и
совершенствования навыков использования сети Интернет через задания
профессиональной направленности.
Сформировать
представление о способах
построения и принципах
функционирования компьютерных сетей; научить различать возможные виды
компьютерных сетей, понимать их возможности, преимущества и недостатки;
Повысить интерес к современным информационным и коммуникационным
технологиям;
углубить знания по вопросам безопасности информации и конфиденциальности
пользователей сети Интернета;
проверка уровня сформированности умений.
Воспитательные:
способствовать формированию у студентов инициативы, потребности
использовать в учебной деятельности информационные технологии;
повышение мотивации студентов за счет творческой формы работы;
развивать умение слушать;
формировать культуру публичного выступления.
Развивающие:
развития умения обобщать, умения выделять главное;
развитие речи;
развитие общеучебных навыков.
Развивать логическое мышление, внимание, интеллектуальные способности;
Формировать умение быстрой обработки информации, получаемой с помощью
Интернета;
Развивать навыки индивидуальной работы.
Оснащение: презентационное оборудование, персональные компьютеры с возможностью
выхода в Internet.
Внутрипредметные связи: данная тема переплетается с
«Информатика» такими как «Информационно-поисковые
компьютерной безопасности».
темами дисциплины
системы», «Основы
Межпредметные связи: учебная дисциплина «Информационные
профессиональной деятельности», «Компьютерные сети».
технологии
в
Планируемые результаты (формируемые компетентности):
личностные - адекватная оценка своей работы и полученного результата;
готовность к разрешению проблем, то есть умение анализировать стандартные и
нестандартные ситуации, ставить цели, планировать результат своей
5
деятельности и разрабатывать алгоритм его достижения. Выработка умений
адекватно оценивать результаты своей деятельности;
информационная компетентность - способность использовать различные
информационные ресурсы для планирования и осуществления своей
профессиональной деятельности ; принятие осознанных решений на основе
критически осмысленной информации.
коммуникативная компетентность – представлять и цивилизованно отстаивать
свою точку зрения (в контексте данного урока).
6
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭТАПОВ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Распределение времени учебного занятия по этапам
1. Организационный этап - 5 мин;
2. Этап актуализации ранее полученных знаний - 15 мин;
3. Этап применения знаний и умений 60 мин;
4. Аналитико-рефлексивный этап 10 мин;
1. Организационный этап
Цели этапа:
Ознакомить студентов с темой и планом проведения занятия.
Сформулировать цель занятия.
Занятие начинается с вводных слов преподавателя о плане проведения занятия, цель
занятия формируется совместно со студентами.
2. Этап актуализации знаний
Цели этапа:
Выявить уровень усвоения теоретического материала по теме «Компьютерные
сети».
Актуализировать основные понятия темы.
Актуализация ранее полученных знаний проводится в форме проверочной работы
(теста) с использованием компьютера (если нет возможности - студентам предлагается
заполнить таблицу – ключ, поставив в соответствующем поле галочку).
Критерии оценки: отметка «отлично» - 95-100% выполнение работы, в которой
показано свободное владение терминами и понятиями темы; 75-95% - отметка «хорошо»;
50-75% - отметка «удовлетворительно».
По итогам тестирования анализируется уровень усвоения материала студентами по
теме «Компьютерные сети», что позволяет выявить возникшие трудности при
ознакомлении и изучении данной темы.
3. Этап формирования знаний
Цели этапа:
Сформулировать знания.
Применить полученные знания при обсуждении вопросов.
Демонстрация уровня сформированности умения использования программы
Power Point для создания презентации по теме , показ умений пользования
Internet.
Возможность передачи знаний, информации – основа прогресса всего общества в
целом и каждого человека в отдельности.
Передачу информации можно представить в виде схемы:
Источник
информации
Канал связи
Приемник
информации
Сегодня мы изучим локальные компьютерные сети. Запишем тему занятия. Вместе
с вами сформулируем назначение локальных компьютерных сетей.
7
С появлением компьютера у человека появился мощный инструмент для работы с
информацией. Сегодня компьютеры хранят огромное количество информации, позволяют
найти ее по определенным признакам, просмотреть на экране, переслать другим людям.
Какую информацию мы будем рассматривать на занятии. Какова цель занятия.
Сегодня на занятии мы познакомимся, как передается информация с одного
компьютера на другой, как могут быть связаны между собой основные в настоящее время
источники и приемники информации, т.е как соединяются между собой компьютеры.
Цель: познакомиться со способами передачи информации, как соединены
компьютеры.
Мы узнаем такие понятия, как
компьютерная сеть;
топология локальной сети;
сервер;
протокол обмена информацией.
Студентам дается задание по группам.
Сегодня на занятии мы рассмотрим 3 вопроса.
I.Толкование терминов
Задание: работая в группах, найти в толковых словарях термины:
локальный, региональный, глобальный, сеть.
Обсуждение и анализ работы группы.
Задание: Проанализируйте толкования данных терминов и попытайтесь дать следующие
определения:
локальная сеть, региональная сеть, глобальная сеть.
Обсуждение, корректировка полученных знаний преподавателя.
Основная цель компьютерных сетей - обеспечение обмена информацией между
объектами. Для этого необходимо осуществить связь компьютеров между собой.
Существуют каналы связи:
телефонная линия, радиосвязь, космическая связь.
Как вы думаете, каково назначение каналов связи? (Студенты сравнивают с
транспортными каналами. Опираясь на жизненный опыт, самостоятельно определяют
назначение).
От чего зависит эффективность связи?
Эффективность связи зависит:
пропускной способности
надежности (без потерь, без искажения);
стоимости;
возможности расширения.
8
Характеристики каналов связи:
Вид кабеля
Расстояние между
компьютерами
Скорость передачи информации
Неэкранированная витая
пара
300 м
10 –155 Мбит/с
Экранированная витая пара
90 м
16 Мбит/с
Коаксиальный кабель
2 000 м
2- 44 Мбит/с
Оптоволоконный кабель
10 000м
До 10 Гбит/с
Задание для группы: Проанализируйте эффективность каналов связи. Сделайте выводы
II.Топология сети
Каким образом соединяются компьютеры?
Общая схема соединения компьютеров называется топологией сети.
Выделяют три основные топологии:
линейная шина;
звезда;
кольцо.
Задание для группы: Учитывая название, самостоятельно оформить схему соединения
компьютеров.
Проверка ответа с помощью слайда. (Слайд 1). На слайде дается правильный
ответ, студенты сопоставляют свою работу с предложенным на слайде вариантом
ответа.
Давайте обсудим, какие достоинства и недостатки имеет каждая топология.
(Выслушиваются мнения студентов). Делаются выводы, дается анализ причин ошибок
Достоинства и недостатки:
Топология Достоинства
Недостатки
Линейная
шина
Обрыв кабеля влечет выход из
строя всей сети
Ограничение на длину связи
(потери сигнала)
Звезда
Кольцо
Недорогое сетевое оборудование
Простота добавления новых узлов
Сеть продолжает функционировать при
выходе из строя отдельных
компьютеров
Выход из строя 1 компьютера не
отражается на функционировании сети
Не происходит затухания сигнала
Все точки подключения собраны в
одном месте, что позволяет находить
неисправности, контролировать работу
сети
Простота добавления новых узлов
Большое количество компьютеров
9
Выход из системы центрального
компьютера прерывает работу
всей сети
Ограничение количества
периферийных компьютеров
Расход кабеля
Выход из строя 1 компьютера
ведет прерывание работ
Обрыв кабеля ведет к выходу из
строя всей сети
Информация передается в основном по телефонным линиям. Поэтому необходимо
устройство - модем (студенты находят и записывают понятие из словаря).
Основания характеристика модема: скорость передачи информации.
Единица: 1 бод= 1 бит/с
Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, которые работают по
разным правилам: имеют различную архитектуру, программное обеспечение. Для того,
чтобы информация была понята компьютерами разрабатывают Единые правила передачи
информации в сети - протоколы информационного обмена.
III. Локальные и глобальные сети
Изучение нового материала
Преподаватель: Компьютеры можно соединять в сеть разными способами. Схема
соединения компьютеров в сеть называется топологией сети. Запишем определение.
Предложите любые способы соединения компьютеров. Для примера соединим 4
компьютера. Воспользуемся интерактивной доской.
Преподаватель: Перемещает готовые элементы, соединяет разными способами.
Один из вариантов может выглядеть так (Слайд1)
Преподаватель: Такая схема называется линейная шина. Зарисуем схему и запишем
название топологии.
Другой вариант (Слайд 2)
Преподаватель: Это топология - кольцо. Зарисуем схему и запишем название схемы
Что произойдет, если в рассмотренных схемах локальных сетей, выйдет из строя
сетевой кабель одного из компьютеров?
Студент: Сеть перестанет работать.
Преподаватель: Правильно. Это является основным недостатком
сетей,
построенных по топологии линейная шина и кольцо. Выходом из этой ситуации является
другая топология – звезда.
Преподаватель: Для подключения портативных компьютеров (ноутбуков) часто
используют беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с
помощью электромагнитных волн. В беспроводных локальных сетях в качестве
центрального устройства используется точка доступа
Преподаватель: каждый компьютер или принтер, подключённый к локальной сети,
должен иметь специальную плату (сетевой адаптер – Слайд 4). Основной функцией
сетевого адаптера является передача и приём информации из сети. В проводных
локальных сетях соединение компьютеров производится с помощью кабеля. Кабели
подключаются к сетевым адаптерам, которые могут обеспечить скорость передачи данных
10 Мбит/с, 100 Мбит/с или 1000 Мбит/с.
Беспроводные сети типа Wi-Fi могут обеспечить скорость передачи данных до 54
Мбит/с, однако скорость зависит от количества подключенных компьютеров и от
расстояния до точки доступа.
Современные версии ОС обладают встроенными сетевыми возможностями,
которые делают подключение к локальной сети простым и быстрым.
Преподаватель: Подведем промежуточный итог. Мы рассмотрели с вами:
Назначение локальных компьютерных сетей
Принципы построения локальных компьютерных сетей
Принципы функционирования локальных компьютерных сетей.
Рассмотрим построение сети в нашем учебном заведении
Преподаватель: Каким образом построена сеть в нашем компьютерном классе?
Преподаватель: Правильно. Локальная компьютерная сеть в нашем классе
построена на основе сервера с топологией шина. Сервер находится в другом помещении, в
классе на стене установлен концентратор. Выход в Интернет происходит через сервер.
10
Авторизация пользователей сети обеспечивает программное обеспечение сервера. Свои
работы вы храните в сетевых папках
Преподаватель: Несколько небольших локальных сетей могут быть объединены в
единую локальную сеть. Каждая такая небольшая сеть будет сегментом единой сети.
Объединяющим устройством является маршрутизатор. Он передает информацию по всей
сети. (Концентратор или коммутатор передают информации только в пределах сегмента.)
При первом включении маршрутизатор начинает работать в режиме обучения. Он
получает данные и передает их на все компьютеры сети. Через некоторое время на основе
анализа передачи данных он строит таблицу, в которую заносит номера своих портов и
номера компьютеров сети. В том случае, если сеть состоит из нескольких сегментов, то
таблица маршрутизатора состоит из адреса сегмента и адреса компьютера.
4.Этап применения знаний и умений
Цель:
1. закрепить полученные знания;
2. применить полученные знания через рассмотрение реальной практической
ситуации;
3. формировать стремление аргументировано доказывать свою точку зрения.
Дискуссия:
Преподаватель знакомит студентов с планом и правилами дискуссии по теме
«Локальные и глобальные компьютерные сети ».
Преподаватель предлагает студентам представить себя новым сотрудником,
который пришел работать в недавно созданную небольшую организацию. У каждого
сотрудника есть только компьютер.
Как бы вы организовали обмен информацией между сотрудниками?
Какое периферийное оборудование вы бы предложили купить и в каком
количестве?
Каждый ли компьютер, на ваш взгляд, должен быть подключен к Интернету?
Таким образом самым преподаватель подводит студентов к
выводу о
необходимости соединить компьютеры в сеть.
5. Аналитико-рефлексивный этап
Цель этапа:
Выявить отношение студентов к уроку для дальнейшей коррекции;
Проанализировать уровень владения темой после занятия;
Повысить мотивацию студентов за счет осознанного анализа своих
действий.
Студентам предлагается проанализировать урок по предложенному плану, в
котором они должны отразить следующие вопросы:
Проверка усвоения материала.
Выбрать правильный ответ, записать соответствующие буквы.
Какую роль играет Интернет в Вашей жизни?
что Вам понравилось на занятии, что не понравилось?
Что нового Вы узнали?
Какие выводы сделали для себя?
Изменилось ли Ваше отношение к Интернету.
11
В каком статусе Вы хотели бы быть при проведении следующего учебного
занятия.
Выбрать правильный ответ, записать соответствующие буквы.
Сеть, предназначенная для объединения компьютеров на небольшом расстоянии
друг от друга:
А) Глобальная
В) Региональная
С) Локальная
Кабель, позволяющий передавать информацию на большие расстояния:
E) оптоволоконный
F) Коаксиальный
G) Витая пара
Устройство, производящее преобразование сигналов:
R) Адаптер
S) Декодер
Т) Модем
Скорость передачи информации:
Л) бит
И) бод
К) байт
Преподаватель подводит итог, анализирует деятельность студентов, выполнение
поставленных целей, выставляет оценки, отмечает самых активных студентов на занятии
называет тему следующего учебного занятия, предлагает выполнить опережающие
задания с элементами проблематизации, просит сформулировать интересующие студентов
вопросы по теме.
12
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Глушаков С.В., Сурядный А.С., Тесленко А.С. Новейшая энциклопедия работы в
Интернете. –М.: АСТ: АСТ Москва, 2008.
2. Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности:
учебное пособие для студентов среднего профессионального образования/ стер. – М.:
Издательский центр «Академия», 2008. – 384 с.
3. Партыка Т.Л. Информатика: учебник. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008, 336 с.
4. Угринович Н.Д. Информационная безопасность учебное пособие для студентов
среднего профессионального образования – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. –
345с.
5. электронный словарь http://slovorus.ru/
13
ПРИЛОЖЕНИЯ
14
Сетевой адаптер –
специальная плата.
Основной функцией
сетевого адаптера
является передача и
приём информации
из сети. В настоящее
время используют
адаптеры 3 видов:
1. EtherNet- v-10100мбит/сек
2. Fast EtherNet – v100мбит/сек
3. Giga EtherNet
1гигабит/сек
Слайд 4
Соединение компьютеров
(сетевых адаптеров)
между собой
производится с
помощью кабелей
различных типов.
Коаксиальный кабель
состоит из центрального
проводника, покрытого
слоем изолятора, поверх
которого расположен
другой проводник
(экран)
Слайд 5
15
Приложение 1.
Слайд 2
Линейная шина –
когда кабель
проходит от одного
компьютера к
другому,
последовательно
соединяя
компьютеры друг с
другом.
Слайд 1
16
Звезда – к каждой
рабочей станции
подходит отдельный
кабель из одного узла.
Центральным узлом
является файловый
сервер. При выходе из
строя сетевого кабеля у
одного компьютера,
локальная сеть
продолжает работать.
Слайд 3
17
Приложение 2.
Тест «Локальные и глобальные компьютерные сети».
1. Компьютерная сеть – это:
1) Группа компьютеров, размещенных в одном помещении;
2) Объединение нескольких ЭВМ для совместного решения задач;
3) Комплекс терминалов, подключенных каналами связи к большой ЭВМ;
4) Мультимедийный компьютер с принтером, модемом и факсом.
2. Сетевые технологии – это:
1) Основная характеристика компьютерных сетей;
2) Формы хранения информации;
3) Технологии обработки информации в компьютерных сетях;
4) Способ соединения компьютеров в сети.
3. Локальная сеть – это:
1) Группа компьютеров в одном здании;
2) Комплекс объединенных компьютеров для совместного решения задач;
3) Слаботочные коммуникации;
4) Система Internet.
4. Сетевой адаптер выполняет следующую функцию:
1) Реализует ту или иную стратегию доступа от одного компьютера к другому;
2) Кодирует информацию;
3) Распределяет информацию;
4) Переводит информацию из числового вида в текстовый, и наоборот.
5. Сервер – это:
1) Один или несколько мощных компьютеров для обслуживания сети;
2) Высокопроизводительный компьютер;
3) Хранитель программы начальной загрузки;
4) Мультимедийный компьютер с модемом.
6. Какие бывают топологии ЛС:
1) Древовидная, односвязная, полносвязная, параллельная;
2) Шинная, звездообразная, односвязная, полносвязная;
3) Кольцевая, шинная, полносвязная, звездообразная и древовидная;
4) Древовидная, многосвязная, малокольцевая, последовательная?
7. Какие методы доступа от компьютера к компьютеру используются в ЛС:
1) Маркерный метод, прямой доступ;
2) Метод резервации времени, кодировочный метод;
3) прямой доступ, кодировочный метод;
4) Маркерный метод, метод резервации времени?
8. Протокол – это:
1) Пакет данных;
2) Правила организации передачи данных в сети;
3) Правила хранения данных в сети;
4) Структуризация данных в сети.
9. Каково назначение операционных систем ЛС:
1) обучающие функции;
2) прикладная программа для клиента;
3) обеспечивает совместное использование аппаратных ресурсов сети и
использование распределенных коллективных технологий при выполнении
работ;
4) специальная компонента ЛС для настройки передачи данных по заданному
протоколу?
18
10. On-line – это:
1) Информационная сеть;
2) Команда;
3) Режим реального времени;
4) Утилита.
11. Модем – это:
1) Устройство преобразования цифровых сигналов в аналоговые, и наоборот;
2) Транспортная основа сети;
3) Хранилище информации;
4) Устройство, которое управляет передачей информации.
12. Для связи компьютеров через модемы используются:
1) Только телефонные линии;
2) Только спутниковые каналы;
3) Только радиоволны;
4) Телефонные линии, оптоволокно, спутниковые каналы и радиоволны.
13. Техническая структура E-mail –это:
1) Совокупность узловых станций, связывающихся друг с другом для обмена;
2) Совокупность компьютеров локальной сети;
3) Компьютеры, хранящие и кодирующие информацию;
4) Компьютеры, пересылающие информацию по запросам.
14. Типичная структура электронного письма:
1) Заголовок, тема сообщения, ФИО адресата;
2) Заголовок, тема сообщения, тип письма, адрес отправителя;
3) Дата отправления, адрес, обратный адрес, тема сообщения и текст;
4) Тема сообщения, адресная книга, текст и заголовок.
15. Домен – это:
1) Название файла в почтовом ящике;
2) Почтовый ящик узловой станции;
3) Код страны;
4) Короткое имя адресата.
16. Что является протокольной основой Internet:
1) Система IP-адресов;
2) Протоколы тестирования сетевого компьютера;
3) Последовательность адресов;
4) Адресная книга?
17. WWW – это:
1) Распределенная информационная система мультимедиа, основанная на
гипертексте;
2) Электронная книга;
3) Протокол размещения информации в Internet;
4) Информационная среда обмена файлами.
18. Гипертекст – это:
1) Информационная оболочка;
2) Текст, содержащий иллюстрации;
3) Информация в виде документов, имеющих ссылки на другие документы;
4) Информационное хранилище.
19. Взаимодействие клиент – сервер при работе на WWW происходит по протоколу:
1) HTTP;
2) URL;
3) Location;
4) Uniform.
20. HTML – это:
19
1) Программа просмотра WWW-документов;
2) Прикладная программа;
3) Язык разметки гипертекста;
4) Протокол взаимодействия клиент – сервер.
Карточка для заполнения ответов.
№
вопроса
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
№ ответа
1
2
3
4
20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Заполните таблицу 1 (по словарю)
Термин
Толкование
Локальный
Региональный
Глобальный
Сеть
Заполните таблицу 2:
Вид сети
Определение
Примеры
Локальная
Региональная
Глобальная
21
Заполнить в ходе урока
Топология сети - ___________________________________________________________
Модем __________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Скорость передачи информации ____________________________________________
Протокол
информационного
обмена
__________________________________________________________________
Сделать рисунок топологии сети
Линейная шина
Звезда
Кольцо
Заполнить таблицу
Топология
Достоинства
Недостатки
Шина
Звезда
Кольцо
22
-
Приложение 3.
Технологическая карта учебного занятия по дисциплине «Информационная безопасность»
Тема: Локальные и глобальные компьютерные сети Тип учебного занятия: комбинированный
Цели:
Образовательные:
Обобщить знание основных понятий по теме «Компьютерные сети»;
Познакомить студентов с возможностями компьютерных сетей;
Активизировать мыслительную деятельность студентов для усвоения знаний и совершенствования навыков использования сети
Интернет через задания профессиональной направленности.
Сформировать представление о способах построения и принципах функционирования компьютерных сетей; научить различать
возможные виды компьютерных сетей, понимать их возможности, преимущества и недостатки;
Повысить интерес к современным информационным и коммуникационным технологиям;
углубить знания по вопросам безопасности информации и конфиденциальности пользователей сети Интернета;
проверка уровня сформированности умений.
Воспитательные:
способствовать формированию у студентов инициативы, потребности использовать в учебной деятельности информационные
технологии;
повышение мотивации студентов за счет творческой формы работы;
развивать умение слушать;
формировать культуру публичного выступления.
Развивающие:
развития умения обобщать, умения выделять главное;
развитие речи;
развитие общеучебных навыков.
Развивать логическое мышление, внимание, интеллектуальные способности;
Формировать умение быстрой обработки информации, получаемой с помощью Интернета;
Развивать навыки индивидуальной работы.
Межпредметные и внутрипредметные связи: «Информационно-поисковые системы»,
«Информационные технологии в профессиональной деятельности», «Компьютерные сети».
23
«Основы
компьютерной
безопасности»,
Организационный этап
Содержание
деятельности педагога
Создание рабочей
обстановки и делового
настроя в группе
Формы и методы
Проверка присутствующих;
Сообщение темы и плана
учебного занятия;
Постановка целей занятия
совместно со студентами;
Содержание
деятельности
обучаемых
Восприятие
Формулирование
цели занятия
Способы деятельности время
обучаемых
Фиксирование темы и плана
учебного занятия
5 мин
Этап актуализации знаний и способов действия
Проверка
уровня
сформированности знаний
по предыдущей смежной
теме
Проведение
групповой
работы по заданной теме (задания
оформлены в виде компьютерной
презентации)
Анализ
и
обсуждение
ответов студентов
Проведение
тестовой
работы
Анализ уровня знаний
Воспроизведение
Участие в беседе, 25 мин
теоретического материала решение теста, формулировка
Осознание прежних вопросов по работе
знаний
и
умений
Осмысление материала
24
Этап формирования новых знаний и способов действия
Содержание деятельности
Формы и методы
педагога
Объяснение новой темы
Лекция с элементами
1. Локальные сети;
беседы (демонстрация
2. Глобальные
презентации с
компьютерные сети;
разновидностью сетей)
3. Сетевое программное
Проблемные задания
обеспечение
Консультирование
Применение. Формирование умений и навыков
Дискуссия
Формулировка правил
проведения дискуссии
Организация работы
студентов
Корректировка ответов
Аналитический
Содержание деятельности
педагога
Подведение итогов;
Обобщение полученных
знаний;
Формы и методы
Беседа
Критический анализ работы
студентов на занятии
Содержание деятельности
обучаемых
Восприятие;
Освоение новых понятий
(сетевые протоколы,
технология –Wi-Fi),
файловая служба, служба
печати, модемное
соединение);
Осознание, осмысление
Выполнение задания
проблемного характера
Способы деятельности
обучаемых
Конспектирование
лекционного
материала
Поиск решения
заданий
Ответы по заданиям
Формулировка
вопросов
Выдвижение гипотезы
Ответы на вопросы
Участие в дискуссии
Критическое
слушание
Содержание деятельности
обучаемых
Способы деятельности
обучаемых
время
Участие в обобщении
5 мин
25
Восприятие;
Осмысление;
Осознание
Анализ своей работы
время
30 мин
10 мин.
15 мин.
Приложение 4.
ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
Не все задачи могут быть решены на отдельном, автономно работающем
персональном компьютере. Например, если мы хотим получить информацию о наличии
свободных мест на авиарейс из Москвы в Санкт- Петербург, которая, конечно, быстро
меняется, устаревает, то это можно сделать только оперативно, связавшись с
компьютером авиакомпании или аэропорта.
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, которые отличаются по принципам
работы, аппаратным и программным средствам поддержки.
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) поддерживаются всеми
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 (рис. 1) — самая дешевая, но низкоскоростная
среда; максимальное расстояние между компьютерами — до 150 м;
толстый коаксиальный кабель (рис. 2) — более дорогая среда по сравнению с
тонким кабелем; максимальное расстояние между компьютерами — до 500 м;
витая пара (рис. 3) — еще более скоростная и дорогая среда, требует наличия
специальных соединителей — концентраторов, или хабов (hиЬ); максимальное
расстояние от компьютера до ближайшего концентратора — до 100 м;
оптоволоконный кабель (рис. 4) -— самый дорогой вариант, обычно
используется для соединения мощных компьютеров; максимальное расстояние
— до 2 км;
26
беспроводное соединение,
(рис. 5) — использует воздушный радиоканал; это
удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные
соединения.
Для удобства представим сравнительные характеристики различных видов
соединений в ЛКС в форме таблицы.
Вид соединения
Скорость
Тонкий коаксиальный кабель 10 М бит/с
Толстый коаксиальный кабель 10 Мбит/с
Витая пара
10-100 Мбит/с
Оптоволоконный кабель
До 1 Гбит/с
Беспроводное соединение
3-54 Мбит/с
Сравнительная
Расстояние
стоимость
Самый дешевый
До 150 м
Более дорогой
До 500 м
Более дорогой
До 100 м
Самый дорогой
До 2 км
Дороже, чем проводные
До 300 м
соединения (кроме оптоволокна)
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 ХР Ргоfessional
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 «клиентсервер». Возможно совмещение этих функций каждым компьютером сети, когда все эти
компьютеры являются равноправными. Локальная сеть, состоящая из равноправных
ПК, называется одноранговой.
Сетевая ОС Windows ХР
Сетевые возможности уже включены в состав ОС Windows ХР и нуждаются
только в настройке и активизации. В ОС Windows ХР 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.
Стандартно в ОС входят служба доступа к файлам и служба печати.
Файловая служба. Задачей файловой службы является предоставление другим
27
ПК возможности читать, изменять или создавать файлы. Очевидно, что, когда много
пользователей работает с одним и тем же файлом, они могут мешать друг другу,
поэтому можно разрешить им только читать файлы, но не исправлять их. Для этого
файловая служба предоставляет механизм разграничения прав доступа, В Windows ХР
можно предоставлять для доступа клиентов любое количество каталогов (папок). При
этом каждый каталог имеет уникальное имя, определенное при конфигурации
файловой службы, и называется ресурсом.
Для каждого ресурса может быть определен ремим доступа:
•
только чтение — можно читать информацию, но нельзя изменять ее;
•
полный свободный доступ — можно и читать, и изменять информацию;
•
доступ с паролем — для работы с данным реcурсом необходимо знать
пароль.
Служба печати. Иногда бывает сложно снабдить все компьютеры отдельными
принтерами. Тогда в сети выделяется один из компьютеров, подключенный к принтеру,
который предоставляет свои услуги для печати документов всем остальным клиентам
сети. Поддержка сервера и клиентов печати входит в операционную систему Windows
^тс1о\У8 и нуждается только в настройке. Для этого на сервере необходимо установить
принтер в общий доступ:
выбрать в меню Пуск команду Принтеры и факсы;
выделить желаемый принтер;
выбрать в меню Файл пункт Общий доступ и пометить флажок Общий доступ к
данному принтеру.
На всех клиентских компьютерах для доступа к этому принтеру необходимо
установить его как сетевой принтер. Это делается точно так же, как и установка
локального («обычного») принтера, но в процессе настройки в соответствующем
Мастере нужно пометить радиокнопку Сетевой принтер.
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, построенная на базе протокола ТСР/1Р.
Прообразом Интернета была сеть ARPANet, созданная в 1969 г. по заказу
Министерства обороны США. Следующим этапом в ее развитии стало появление сети
М5Р№1 под эгидой Национального научного фонда США, предназначенной для
обслуживания научных и учебных заведений.
Одновременно создавались национальные сети в других странах мира. Сейчас
Интернет объединяет тысячи различных сетей в разных странах и сотни миллионов
пользователей.
Кроме Интернета существуют и другие разновидности ГКС:
•
Fidonet—
экспериментальная
сеть,
созданная
пользователямиэнтузиастами;
•
корпоративные сети крупных компаний, например SCN(Siemens Согрогаte
Network).
Физические принципы соединения с Интернетом
Прямое соединение с глобальной сетью — это довольно дорогое мероприятие,
поэтому компьютеры пользователей обычно соединены с Интернетом через интернет28
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.
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
56 Кбит/с (реально она чаще всего равна 36 Кбит/с)
Выделенная пользовательская линия (АDSL). В отличие от обычного, модем
АDSL 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 АDSL -соединения (в направлении от провайдера к пользователю) составляет
до 7 Мбит/с (реально — 1 Мбит/с).
Районные (кампусные) локальные сети — С1оЬаl Internet. В районных
(кампусных) локальных сетях выход пользователя в Интернет осуществляется через
шлюз (сервер доступа). Скорость передачи информации внутри районной ИКС
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: СРК8 (для сетей С8М) и СБМА
(рис. 10). Особенность такого соединения — мобильный телефон во время сеанса
связи с Интернетом занят. Теоретическая скорость работы для ОРКЗ составляет до 128
Кбит/с (реально — 50—60 Кбит/с), а для СБМА — до 1 Мбит/с.
Мобильный доступ(Wi-Fi; рис. 11). Технология
обеспечивает
доступ
в
Интернет с мобильных компьютеров (ноутбуков и КПК) в пределах зоны доступа
(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
местр.
Службы, предоставляемые в Интернете
Перечень различных служб, предоставляемых пользователям Интернета в
настоящее время, достаточно широк. Наиболее известны из них следующие:
• электронная почта (е-mail) — отправка и получение электронных писем;
• служба доступа к файлам на удаленном компьютере (РТР);
• Всемирная паутина (WWW);
• передача речи через Интернет (1Р-телефония, или Vо1Р);
• электронная коммерция и управление счетами в банках;
29
поиск информации (wеЬ-страниц, файлов, пользователей и т.п.);
• получение
аудио- и видеосигналов в режиме реального
запросу(STRIM-ТV);
• обмен файлами между пользователями («пиринговые сети») и др.
Подведение итогов урока:
Подводятся итоги урока, выставляются оценки.
•
30
времени
по
Домашнее задание
Ответить на вопросы:
• какие существуют виды компьютерных сетей?
• В чем отличие между локальной и глобальной сетью?
• Что является одной из важнейших характеристик модема?
• Как называются компьютерные сети действующие в пределах одного помещения?
• Что используют для передачи информации в локальных сетях?
• В чем заключается задача компьютерной сети?
• Что обозначает понятие «телекоммуникация»?
• Что такое протоколы компьютерных сетей?
• Как называется общедоступный компьютер в локальной сети?
• Что позволяет передавать электронная почта?
• Что такое сетевые серверы?
• Что не обеспечивают современные модемы? I
• Какой набор средств необходим для подключения компьютера к локальной сети?
• Как построена одноранговая локальная сеть?
• Как называются совокупность условий и правил обмена информацией?
31
32
33
