Выясните какие топологии локальных сетей используются в компьютерных классах вашей школы
Методическая разработка урока по дисциплине информатика на тему «Топология локальных компьютерных сетей»Методическая разработка урока по дисциплине информатика на тему «Топология локальных компьютерных сетей»
Вложение | Размер |
---|---|
metodicheskaya_razrabotka_uroka_dlya_pechati.doc | 178.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Методическая разработка урока
по дисциплине информатика
на тему «Топология локальных компьютерных сетей»
Тема урока: Топология локальных компьютерных сетей»
Тип урока: урок изучения нового материала
Объект изучения: локальная компьютерная сеть.
Предмет изучения: схемы организации локальной компьютерной сети.
Вид урока: комбинированный урок.
Методы, формы и приемы работы: словесный, наглядный, частично-поисковый, объяснительно-демонстративный. Индивидуальная и групповая форма познавательной деятельности студентов. Беседа, тестирование.
- познакомить с топологией локальных компьютерных сетей;
- сформировать представления об основных видах локальных сетей.
- развивать логическое мышление, внимательность;
- развивать навыки самостоятельной работы;
- развивать смысловое восприятие текста;
- повышать мотивацию изучения дисциплины, формировать познавательный интерес учащихся;
- воспитывать всесторонне развитую личность;
- воспитывать чувство ответственности за результат своего труда.
- Наглядные пособия: слайды;
- Раздаточный материал: карточки с заданиями, распечатанные экземпляры технологической карты урока (для каждого учащегося);
- Технические средства: ПК, проектор.
Требования к результатам усвоения учебного материала
- о топологии локальных компьютерных сетей;
- определения следующих понятий: сеть, локальная сеть, топология;
- виды топологий сетей, их достоинства и недостатки;
- конструировать различные топологии сетей;
- составлять рекомендации по использованию топологии сетей.
Подготовка к уроку:
Учитель: продумать оформление кабинета, учебно-методическое обеспечение.
Продолжительность занятия: 45 минут
В качестве раздаточного материала каждый ученик получает экземпляр технологической карты урока, в которой указаны учебные элементы (УЭ) с целями, заданиями и рекомендациями по их выполнению.
Топология локальных компьютерных сетей
Основное содержание занятия.
Прочитайте слова, записанные на доске, и попробуйте определить, о чем идет речь.
(На доске написано: Торговая, рыболовная, любовная, паучья…)
Учащиеся высказывают свои предложения.
Правильно, речь идет о сети.
Учитель задает вопросы о локальной сети.
- Что такое компьютерная сеть? ( группа соединенных компьютеров и других устройств )
- Назовите два типа компьютерных сетей. ( одноранговые и на основе сервера ).
- Назовите основные отличия локальной сети от других? ( высокая скорость передачи, низкий уровень ошибок, четко ограниченное количество пользователей, эффективный обмен данными ).
- Назовите некоторые недостатки сети. ( материальные затраты на прокладку сети, требует приема специалиста (администратора) и др. ).
Мы с Вами сегодня поговорим не просто о локальной сети, а том, как можно организовать локальную сеть. Запишите в тетрадях дату и тему урока.
Прежде чем мы перейдем к изучению новой темы, давайте посмотрим, с какими знаниями вы сегодня пришли на урок.
( Учащиеся выполняют тест и ответы проверяют по ключу).
4-5. Изучение нового материала
Какое слово из названия темы урока вам непонятно?( Топология).
Попробуем дать определение этому понятию.
После выполнения задания учащиеся читают получившиеся определение, выбирается правильное:
Топология – это усредненная геометрическая схема соединения узлов сети.
С понятием «топология» мы определились. Теперь давайте посмотрим, какие виды топологии бывают.
Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии:
Шинная топология – одна из наиболее простых. При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы.
Передаваемая информация может распространяться в обе стороны.
Дисциплина обслуживания параллельная, что обеспечивает высокое быстродействие сети. Сеть легко наращивать и конфигурировать , а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов , но выход из строя шины нарушает работоспособность всей сети. Следует отметить, что сети шинной топологии имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети. Это наиболее простая и дешевая схема подключения, но она же и менее надежная.
1) Отказ любой из рабочих станций не влияет на работу всей сети.
2) Простота и гибкость соединений.
3) Недорогой кабель и разъемы.
4) Необходимо небольшое количество кабеля.
5) Прокладка кабеля не вызывает особых сложностей.
1) Разрыв кабеля, или другие неполадки в соединении может исключить нормальную работу всей сети.
2) Ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций.
3) Трудно обнаружить дефекты соединений.
4) Невысокая производительность.
5) При большом объеме передаваемых данных главный кабель может не справляться с потоком информации
Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающихся сравнительно небольшое пространство . Отсутствие центрального узла повышает надежность сети. Для соединения можно использовать любые типы кабелей . Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие , а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.
- простота установки
- практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
- возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.
- выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
- сложность конфигурирования и настройки;
- сложность поиска неисправностей.
Наиболее широкое применение получила в оптоволоконных сетях.
Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла (концентратора), к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслируется, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.
Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность сети со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла . Плюсом является то, что центральный узел (концентратор) может блокировать передачу данных, запрещенных администратором. Повреждение кабеля или периферийного устройства не влияет на работоспособность всей сети.
Устанавливать сеть топологии «Звезда» легко и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.
- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
- хорошая масштабируемость сети;
- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
- высокая производительность сети;
- гибкие возможности администрирования.
- выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети в целом;
- для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
- >конечное число рабочих станций, т.е. число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара.
В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.
1. «Звезда-Шина» - несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть – остальные компьютеры по – прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.
2. «Звезда- кольцо» или Древовидная структура.
Кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде – шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде – кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.
3. «Каждый с каждым» . Топология «ЯЧЕИСТАЯ»
Ячеистая топология (в англ. mesh) — соединяет каждую рабочую станцию сети со всеми другими рабочими станциями этой же сети. Топология относится к полносвязным, в отличие от других — неполносвязных.
- надёжность, при обрыве кабеля у компьютера в сети остаётся достаточно путей соединения.
- большая стоимость установки, сложность настройки и эксплуатации.
В проводных сетях данная топология используется редко, поскольку из-за преизбыточного расхода кабеля становится слишком дорогой. Однако, в беспроводных технологиях сети на основе ячеистой технологии встречаются всё чаще, поскольку затраты на сетевой носитель не увеличиваются и на первый план выходит надёжность сети.
4. Пересекающиеся кольца
6. Первичное закрепление изученного материала
После заполнения таблицы студентам предлагается вразброс достоинства и недостатки каждого вида топологии и им нужно сказать, что это за топология. Ответы вывешиваются на доску после определения топологии.
Примеры называемых характеристик:
- выход из строя одного узла нарушает работоспособность всей сети. (кольцевая)
- Низкое быстродействие. (кольцевая)
- Высокое быстродействие. (шинная)
- Использование для соединения кабеля только одного вида. (шинная)
- Легко наращивать и конфигурировать. (шинная)
- Выход из строя центрального кабеля нарушает работоспособность всей сети. (звезда)
- Наличие центрального узла. ( звезда )
- При выходе из строя центрального узла работоспособность сети нарушается. ( звезда )
7. Закрепление изученного материала
Учащиеся делятся на три группы. Каждая группа получает задание на карточке на определение топологии сети.
Задание для первой группы.
Определите тип сети для данной фирмы:
Наличие компьютеров: 8, все одинаковой мощности.
Сеть в одном помещении.
Имеется в наличии коаксиальный кабель.
Быстро и дешево.
Возможность в дальнейшем сеть расширять.
Задание для второй группы.
Определите тип сети для данной фирмы:
Наличие компьютеров: 10 одинаковой производительности и 1 более мощный.
Сеть в одном помещении.
Деньги роли не играют.
Возможность полного контроля со стороны администрации фирмы.
Задание для третьей группы.
Определите тип сети для данной фирмы:
Наличие компьютеров: 4, все одинаковой мощности.
Сеть в одном помещении, площадь помещения маленькая.
Имеется в наличие оптоволоконный кабель.
Быстродействие сети роли не играет.
8. Презентация результатов выполнения задания.
После того как задание выполнено, проводится его защита – один из членов группы представляет работу.
9. Выходной контроль
Учащиеся выполняет тест и ответы проверяют по ключу.
Ключ к УЭ №5. 1-б, 2-а, 3-в, 4-б, 5-а.
11. Домашнее задание
Составьте рекомендации для пользователей по выбору топологии локальной сети (не менее трех пунктов).
12. Подведение итогов урока
Какую б науку твой ум ни постиг,
Покоя в ученье не знай ни на миг,
Но, ветви увидев, поймешь все равно,
Что знанью до корня дойти не дано.
Технологическая карта урока
Тема урока: Топология локальных компьютерных сетей
Фамилия, имя учащегося______________________________________
Учебный материал с указанием заданий
Рекомендации по выполнению
Цель: сформировать представление о топологии локальных компьютерных сетей
Запишите тему урока в тетрадь
Цель: входной контроль
1. Локальная сеть…
А) не предназначена для передачи больших файлов
Б) предназначена для объединения компьютеров, установленных в одном помещении, в одном здании или в нескольких близко расположенных зданиях
В) служит для объединения компьютеров в пределах одного континента
Г) служит для объединения компьютеров только в пределах одной комнаты
2. В каких сетях все компьютеры равноправны?
А) в одноранговых сетях
Б) в сетях с выделенным сервером
В) в электрических сетях
Г) в глобальных сетях
3. Как называется компьютер в локальной сети, на котором хранится основная часть программного обеспечения, как правило, установлен самый производительный процессор, большая оперативная и дисковая память?
1. Понятие компьютерная сеть Компьютерная сеть – группа компьютеров, объединенных между собой для обеспечения совместного доступа к ресурсам и обмена информацией. К аппаратной составляющей компьютерной сети относится также коммуникационное оборудование, позволяющее объединять отдельные сегменты сети и организовывать информационные потоки. На сегодняшний день для соединения компьютеров в сети используются самые разнообразные линии связи: всевозможные кабели (коаксиальный, витая пара), телефонные линии связи, оптоволоконные линии, радиосвязь, в том числе и спутниковая связь
Классификация компьютерных сетей Компьютерные сети в самом общем случае можно разделить на локальные и глобальные. Локальная компьютерная сеть – компьютерная сеть для ограниченного круга пользователей, объединяющая компьютеры в одном помещении или в рамках одного предприятия. Для выхода в мировое информационное пространство необходимо подключиться к глобальной компьютерной сети, самой известной из которых является Internet . Интернет ( Internet ) – всемирная информационная компьютерная сеть.
Значение в современном мире Локальная компьютерная сеть позволяет эффективно организовать обмен информацией внутри отдельной организации. Локальные сети предоставляют своим пользователям прежде всего такие услуги, как совместное хранение файлов для коллективной работы, и совместное использование ресурсов сети (например, принтеров ). Internet можно использовать в различных областях: - профессиональная деятельность; - коммерческая деятельность; - получение образовательных услуг; - отдых и развлечения.
2. Структура топологии школьной сети Любая компьютерная сеть характеризуется топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами. Топология – это способ соединения компьютеров в сети. Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить пять базовых топологий: шина, кольцо, звезда, ячеистая топология и решётка. Остальные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными (здесь по гиперссылке можно уйти к теории, которая будет в конце)
Схема локальной сети в школе - пользователь; - Wifi точка; -беспроводное соединение(wifi); - модем; - проводное соединение (витая пара);
1)Задайте Ethernet — адаптеру своего компьютера статический IP — адрес в подсети 192.168.1.x (для Windows7 путь: Панель управления\Сеть и Интернет\Сетевые подключения, в свойствах локальной сети в свойствах протокола Интернета версии 4 (TCP/IPv4) использовать статические настройки: например, IP — адрес 192.168.1.100 и маска подсети 255.255.255.0).
2)Запустите Web-браузер. Введите в адресной строке IP-адрес своего устройства по умолчанию(192.168.1.20). В появившемся поле введите логин и пароль, по уполномочию ubnt/ubnt.
Этап 1: Настройка базовой станции 1)Во вклакдке Network, выставляем пункт Network Mode в режим Bridge 2)В пункте Management IP Address, указываем DHCP, если настройки выдаются автоматически DHCP сервером. В случае если настройки статичны, выбираем Static и прописываем в пункте IP Address, адрес нашего устройства. В Gateway IP указываем шлюз по умолчанию. В Primary DNS IP адреса DNS сервера или адрес шлюза.
Переходим на вкладку WIRELESS 1)В пункте Wireless Mode, выбираем Acess Point и ставим галочку WDS (Wireless Distribution Protocol). 2)В пункте SSID, вводим идентификатор беспроводной сети. 3)В пункте Channel Width, указываем ширину канала (мобильные устройства работают только в полосе 20МГц)
4)В пункте Security, выбираем тип шифрования, и вводим пароль аутентификации
Этап 2: Настройка станции повторителя 1)Во вклакдке Network, выставляем пунккт Network Mode в режим Bridge 2)В пункте Management IP Address, указываем DHCP, если настройки выдаются автоматически DHCP сервером. В случае если настройки статичны, выбираем Static и прописываем в пункте IP Address, адрес нашего устройства. В Gateway IP указываем шлюз по умолчанию. В Primary DNS IP адреса DNS сервера или адрес шлюза. 3)Нажимаем change, сохраняем настройки.
Переходим на вкладку WIRELESS 1)В пункте Wireless Mode, выбираем Ap-Repeater и ставим галочку WDS. В пункте WDS Peers, прописываем MAC - адрес первой станции
Минусы школьной локальной сети и сети интернет Отсутствие собственного сервера . Отсутствие серверной или хотя бы лаборантской с серверной вместе Плохой сигнал беспроводного соединения из-за толстых стен . Нет средств для хорошего сетевого оборудования
Схема возможной будущей локальной сети 2 этаж -Точка доступа(роутер); -Проводная соединение(витая пара); - беспроводное соединение; - Возможное место сервера 2 или 3 этаж; - Пользователь; - модем(коммутатор);
Развитие проекта в будущем Камеры, хороший сервер, FTP-сервер, файлообменник, (эл.учебник)
Настройка подключения к сети
Настройки точки Как войти в настройки точки (набрали в адресной строке браузера ip-адрес точки)
Установка IP- адреса точки доступа
Настройка свойств сети (выбор режима работы точки (вида раздачи сигнала) выбор mac-адресов подключаемых устройств (другая точка, модем, …) к данной точке и пароль для подключения к Wi-Fi).
Настройка 2-х канальной Wi-Fi
Установка пароля для входа на точку
Использование командной строки Ping и др.(3-4 слайда со скриншотами, может демонстрацией)
ping PING.EXE - это, наверно, наиболее часто используемая сетевая утилита командной строки. Существует во всех версиях всех операционных систем с поддержкой сети и является простым и удобным средством опроса узла по имени или его IP-адресу.
Ipconfig/all Команда IPCONFIG используется для отображения текущих настроек протокола TCP/IP и для обновления некоторых параметров, задаваемых при автоматическом конфигурировании сетевых интерфейсов при использовании протокола Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).
Netstat Используется для отображения TCP и UDP -соединений, слушаемых портов, таблицы маршрутизации, статистических данных для различных протоколов.
Команда Getmac Утилита командной строки GETMAC присутствует в версиях Windows XP и старше. Используется для получения аппаратных адресов сетевых адаптеров (MAC-адресов) как на локальном, так и на удаленном компьютере.
Перспективы будущего Скачивать по 30 фильмов в секунду можно будет с 2020 года. Группа исследователей из британского Университета Суррея сумела добиться рекордного показателя скорости передачи данных для беспроводных сетей. Работая над стандартом связи 5G, ученым удалось достичь скорости 1 Тб/сек, что позволит скачать, к примеру, 100 фильмов за 3 секунды. © « Коммерсантъ-Online » Группа исследователей британского Университета Суррея установила рекорд скорости для передачи данных по беспроводным сетям. Занимаясь разработкой стандарта связи нового поколения 5G, ученые сумели достичь скорости 1 Тб/сек (или 125 ГБ/сек). Таким образом, было перекрыто предыдущее достижение, установленное южнокорейским производителем Samsung в октябре прошлого года. Тогда южнокорейская компания усовершенствовала технологию Wi-Fi , что позволило передавать данные на скорости до 575 МБ/сек. То есть нынешнее достижение британских разработчиков позволило превысить максимальные показатели скорости Samsung более чем в 200 раз, а среднюю скорость передачи данных в сетях 4G — в 65 тыс. раз . ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ Предчувствие квантового скачка Коммерческий запуск сетей стандарта 5G прогнозируется на 2020 год. Но ученые Университета Суррея хотят начать их тестирование в общественных местах уже с 2018 года. Введение нового стандарта позволит, к примеру, скачивать по 100 фильмов за 3 секунды. Кроме того, такая скорость передачи данных поможет значительно сократить временные задержки при совершении финансовых сделок или сделает возможным поддержку совместных игр с высоким графическим разрешением между пользователями смартфонов. Помимо собственно скорости передачи данных сети 5G будут отличаться от нынешних и рабочими частотами, диапазон которых будет выше 6 ГГц. Кроме того, в них будет использоваться технология MIMO, суть которой заключается в использовании сразу нескольких антенн как на принимающей, так и на передающей сигнал сторонах.
Вывод Проектирование компьютерной сети школы – это очень важная задача. Здесь нужно иметь не только материальные ресурсы и наличие нужных помещений для администрирования, но и знания самого администрирования и умение проектировать с учетом данной обстановки. Также надо следить за новинками в сетевом оборудовании.
Администрирование Администрирование сети и серверов представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению нормальной работы программных и аппаратных компонентов локальной сети и серверных мощностей, оказанию помощи в устранении возникающих неисправностей и организации эффективной защиты сети от возможных угроз. Инструменты администрирования –программные и аппаратные средства, обеспечивающие выполнение политики безопасности. Системный администратор (он же IT-администратор) — это специалист, который поддерживает правильную работу компьютерной техники и программного обеспечения, а также отвечает за информационную безопасность организации. В связи с активной технологизацией и компьютеризацией всех коммерческих компаний и государственных учреждений, профессия системного администратора сейчас очень востребована.
Шинная топология Шинная топология (см. рис.1.) соответствует соединению всех сетевых узлов в одноранговую сеть с помощью единственного открытого (open-ended) кабеля. Кабель должен оканчиваться резистивной нагрузкой - так называемыми оконечными резисторами (terminating resistors). Единственный кабель в состоянии поддерживать только один канал. В данной топологии кабель называют шиной (bus). Строится на основе коаксиального кабеля. Данную топологию целесообразно применять только в небольших локальных сетях.
Рисунок 1. - Пример шинной топологии Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше.
Кольцевая топология Кольцевая топология впервые была реализована в простых одноранговых локальных сетях. Общая схема соединения напоминала замкнутое кольцо. Данные передавались только в одном направлении. Каждая рабочая станция работала как ретранслятор, принимая и отвечая на адресованные ей пакеты и передавая остальные пакеты следующей рабочей станции, расположенной «ниже по течению». В первоначальном варианте кольцевой топологии локальных сетей использовалось одноранговое соединение между рабочими станциями. Поскольку соединения такого типа имели форму кольца, они назывались замкнутыми (closed).
Рисунок 2. – Кольцевая топология Преимуществом локальных сетей этого типа является предсказуемое время передачи пакета адресату. Чем больше устройств подключено к кольцу, тем дольше интервал задержки. Недостаток кольцевой топологии в том, что при выходе из строя одной рабочей станции прекращает функционировать вся сеть.
Топология типа «звезда» Локальные сети звездообразной топологии объединяют устройства, которые расходятся из общей точки. В отличие от кольцевых топологий, физических или виртуальных каждому сетевому устройству предоставлено право независимого доступа к среде передачи. Любое устройство в состоянии обратиться с запросом на доступ к среде передачи независимо от других устройств.
Рисунок 3. – Топология типа звезда Звездообразные топологии широко используются в современных локальных сетях. Причиной такой популярности является гибкость, возможность расширения и относительно низкая стоимость развертывания по сравнению с более сложными топологиями локальных сетей со строгими методами доступа к среде передачи данных.
Рисунок 4. – Ячеистая топология Ячеистая топология — базовая полносвязная топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция сети соединяется со всеми другими рабочими станциями этой же сети. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и преизбыточным расходом кабеля. Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами.
Топология решетка Решётка — понятие из теории организации компьютерных сетей. Это топология, в которой узлы образуют регулярную многомерную решетку. При этом каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. Одномерная «решётка» — это цепь, соединяющая два внешних узла (имеющие лишь одного соседа) через некоторое количество внутренних (у которых по два соседа — слева и справа). При соединении обоих внешних узлов получается топология «кольцо». Двух- и трехмерные решетки используются в архитектуре суперкомпьютеров.
научить выделению различных типов топологий локальных сетей.
прививать интерес к предмету.
формировать навыки самостоятельности.
Знания и умения.
Знать понятие локальной сети, её назначение и организацию.
Уметь грамотно определять топологию локальной сети, выявлять недостатки каждой топологии.
Знать достоинства и недостатки различных каналов связи.
Вложение | Размер |
---|---|
organizatsiya_lokalnyh_setey.pptx | 1.28 МБ |
Предварительный просмотр:
Что понимается под топологией локальной сети
Программирование и построение компьютерных сетей выросли из математики и поэтому унаследовали математические расчеты и схематику построения устройств и связей. А самим термином топология сети охарактеризовали расположение и схему связей между устройствами. Устройствами выступают компьютеры, концентраторы, роутеры, серверы, принтеры и прочая вспомогательная электроника. Кроме расположения устройств, топология обуславливает компоновку кабелей, варианты размещения коммутирующего оборудования, систему обмена сигналами и прочие запросы потребителей компьютерных технологий.
p, blockquote 3,0,0,0,0 -->
Соединение в сети вызвано необходимостью объединения ресурсов компьютеров, экономией на периферийных устройствах, и как следствие решением комплексных задач. Исходя из конкретных предполагаемых задач и выстраивается топология компьютерной сети. Существуют семь основных видов соединений.
p, blockquote 4,0,0,0,0 -->
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Предоставление доступа к документам локальной сети
Презентация по теме: " Предоставление доступа к докуменктам компьютера локальной сети". Н.Угринович. 9 класс.
Открытый урок 10 класса, тема: Локальные сети. Топологии локальных сетей.
Разработка открытого урока по Кембриджским курсам в 10 классе по теме: Локальные сети. Топологии локальных сетей. Данный урок построен с минимальным использованием компьютерной техники, что очень инте.
Топология локальных сетей
Топология локальных сетей.
Открытый урок по топологии локальных сетей
Открытый урок. Сценарий, презентация.
Локальная сеть_урок в 11 классе
Для открытого урока.
Открытый урок на тему: «Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях».
Данный материал разработан для проведения занятий у студентов первого курса СПО.
Урок по Информатике «Виды сетей. Локальные сети», 9 класс
1. Цель урока: Получение новых понятий по теме “ Виды сетей. Локальные сети”;применение новых знаний полученных для создания проекта “Локальная ко.
Локальная сеть - объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.
Назначение локальных сетей
- обеспечение надёжности при управлении ответственным процессом в режиме реального времени (дублирующий компьютер);
- осуществление работы терминалов в режиме разделённого времени;
- совместное использование файлов, баз данных и аппаратных ресурсов;
- создание автоматизированных систем управления предприятием и технологическим процессом
Аппаратура локальной сети
- компьютеры (серверы и рабочие станции);
- сетевые платы;
- каналы связи;
- специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Одноранговая сеть - все компьютеры, входящие в неё, имеют одинаковую значимость (статус) и ни один из них не подчинён другому.
Сетевая плата - адаптер , используемый для подключения к сети каждого компьютера и поддерживающий конкретную схему подключения.
К сетевой плате подключается сетевой кабель.
Топология шина
Пожалуй наиболее простая и старая топология локальных сетей. Простота обусловлена наличием всего одной магистрали (кабеля) к которой соединены все устройства. Сигналы передаваемые одним, могут получать все. При этом отдельный компьютер отфильтровывает и принимает необходимую только ему информацию.
p, blockquote 6,0,0,0,0 -->
p, blockquote 7,0,0,0,0 -->
Достоинства такой схемы:
- простое моделирование;
- дешевизна конструкции, при условии, что все устройства располагаются недалеко друг от друга;
- поломка одного или даже нескольких устройств не влияет на работоспособность остальных элементов сети.
- неполадки на любом участке, а это обрыв шины или поломка сетевого коннектора нарушают работы всей системы;
- сложность ремонтных работ, прежде всего определения места неисправности;
- очень низкая производительность – в каждый момент только одно устройство передаёт данные остальным, увеличение числа приборов ведёт к существенному снижению производительности;
- сложность расширения сети, для этого приходится полностью заменять участки кабеля.
Именно из-за этих недостатков такие сети морально устарели, не обеспечивают современных требований обмена данными и фактически не применяются. По такой топологии создавались первые локальные сети. Роль шины в таких схемах выполнял коаксиальный кабель. Его прокладывали ко всем компьютерам и возле каждого соединяли т-образным штекером (тройником).
p, blockquote 10,0,0,0,0 -->
Топология кольцо
В «кольце» устройства подключены последовательно по кругу и по эстафете передают информацию. Четко выделенного центра нет и все приборы практически равнозначны. Если сигнал не предназначен компьютеру, он его транслирует следующему и так до конечного потребителя.
p, blockquote 11,0,0,0,0 -->
p, blockquote 12,0,0,0,0 -->
Достоинства соединения кольцом:
- простота компоновки;
- возможность построения длинных сетей;
- не возникает необходимости в дополнительных устройствах;
- устойчивая работа с хорошей скоростью даже при интенсивной передаче данных.
Но кольцевое соединение имеет и ряд недостатков:
- каждый компьютер должен быть в рабочем состоянии и участвовать в трансляции, при обрыве кабеля или поломки одного устройства – сеть не работает;
- на время подсоединения нового прибора схема полностью размыкается, поэтому требуется полное отключение сети;
- сложное моделирование и настройка соединений;
- сложный поиск неисправностей и их устранение.
Основное применение кольца получили при создании соединений для удаленных друг от друга компьютеров, установленных в противоположных концах и на разных этажах зданий. Работают такие сети по специально разработанному стандарту Token Ring (802.5). Для надёжности и повышения объёмов обмена информацией монтируют вторую линию. Она используется либо как аварийная, либо по ней передаются данные в противоположном направлении.
p, blockquote 15,0,0,0,0 -->
Топология звезда
Самая распространённая и технологичная система создания сетей. Командует всем сервер, контроллер или коммутатор. Все компьютеры как лучи подсоединены к нему. Общение между ними происходит только через центральное устройство. Топология сети в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу стала основой для построения современных офисных локальных сетей.
p, blockquote 16,0,0,0,0 -->
p, blockquote 17,0,0,0,0 -->
В качестве узла используются активные или пассивные коммутаторы. Пассивный, это просто коробка соединения проводов не требующая питания. Активный коммутатор соединяет схему проводной или беспроводной технологией и требует подключения к питанию. Он может усиливать и распределять сигналы. Топология сети звезда обрела популярность благодаря множеству достоинств:
- высокая скорость и большой объём обмена данными;
- повреждение передающего кабеля или поломка одного элемента (кроме центрального) не снижает работоспособность сети;
- широкие возможности для расширения, достаточно смонтировать новый кабель или настроить доступ на коммутаторе;
- простая диагностика и ремонт;
- легкий монтаж и сопровождение.
Как и большинство сетей, соединение звезда имеет ряд недостатков, все они связаны с необходимостью использования центрального коммутатора:
- дополнительные затраты;
- он же — слабое звено, поломка приводит к неработоспособности всего оборудования;
- число подключаемых устройств и объём передаваемой информации зависит от его характеристик.
Несмотря на недостатки звезда широко используется при создании сетей на больших и маленьких предприятиях. А соединяя между собой коммутаторы получают комбинированные топологии.
p, blockquote 20,0,0,0,0 -->
Полносвязная или сеточная топология
В полносвязной системе все устройства соединены между собой отдельным кабелями, образующими сетку. Это очень надёжная схема коммуникации. Но целесообразна только при малом количестве соединяемых приборов, работающих с максимальной загрузкой. С ростом количества оборудования резко возрастает число прокладываемых коммуникаций. Поэтому широкого распространения не получила, в отличие от своей производной – частичной сетки.
p, blockquote 21,0,0,0,0 -->
p, blockquote 22,0,0,0,0 -->
Содержимое разработки
§22. Организация локальных сетей.
Рыженко Е. В. МБОУ г. Астрахани " СОШ №64"
объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.
Назначение локальных сетей
- обеспечение надёжности при управлении ответственным процессом в режиме реального времени (дублирующий компьютер);
- осуществление работы терминалов в режиме разделённого времени;
- совместное использование файлов, баз данных и аппаратных ресурсов;
- создание автоматизированных систем управления предприятием и технологическим процессом.
Аппаратура локальной сети
все компьютеры, входящие в неё, имеют одинаковую значимость (статус) и ни один из них не подчинён другому.
Рабочая станция
компьютеры конечных пользователей
выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций.
адаптер , используемый для подключения к сети каждого компьютера и поддерживающий конкретную схему подключения.
Широко распространён адаптер Ethernet с пропускной способностью от 10 ли 100 Мбит/с.
К сетевой плате подключается сетевой кабель .
- неэкранированная витая пара;
- волоконно-оптический кабель.
Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется.
- это набор из 8 проводов, скрученных попарно таким образом/, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам.
- делает то же самое, но обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви.
Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищённости от несанкционированного проникновения.
- устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, как локальными, так и глобальными.
По сути он является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.
Сетевая операционная система
обеспечивает совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д), но и распределённых коллективных технологий при выполнении разнообразных работ .
наиболее распространены сетевые ОС
Novell NetWare, Linux, Windows.
Информация в сетях передаётся отдельными порциями ПАКЕТАМИ , причём длина этих пакетов строго ограничена (несколько килобайт)
Технология «КЛИЕНТ –СЕРВЕР»
глубокое разделение функций компьютеров с сети.
Основная функция сервера
-75%
В математике топология это область геометрии для изучения фигур, которые непрерывно изменяясь сохраняют основное свойство. Раньше её называли «Теорией точечных множеств» или «Анализом положения». Компьютерщики заимствовали название и охарактеризовали им размещение компьютеров и периферийных устройств, и системы взаимодействия между ними.
p, blockquote 1,0,0,0,0 -->
p, blockquote 2,0,0,0,0 -->
Виды и примеры топологий компьютерных сетей
Первоначально использовали три базовых вида топологий это шина, кольцо и звезда. С развитием технологий прибавились ещё четыре – полносвязная, ячеистая, дерево и смешанная.
p, blockquote 5,0,0,0,0 -->
Программы для создания топологий сети
Для создания и корректировки написано много программ. Среди самых распространённых и наиболее удобных выделяются следующие:
- Microsoft Visio
- eDraw Max
- Схема Сети
- Векторный 2D-редактор CADE для Windows
- Diagram Designer
- Concept Draw Pro
- Dia
- Cisco Packet Tracer LanFlow
- NetProbe
- Network Notepad
Некоторые бесплатные, а за многие придётся заплатить. Но даже у большинства платных есть пробный период, за который можно понять подойдёт она или нет.
p, blockquote 36,0,0,0,0 -->
p, blockquote 37,0,0,0,0 --> p, blockquote 38,0,0,0,1 -->
Топология является самым важным фактором быстродействия и надёжности коммуникаций. При этом всегда можно комбинировать основными схемами топологий для того, чтобы добиться наилучшего результата. Важно знать и помнить, как преимущества и недостатки каждого соединения влияют на проектируемую или эксплуатируемую топологическую сеть. Поэтому схему нужно заранее тщательно планировать.
Ячеистая топология
Частичная сетка или ячеистая топология напрямую связывает только обменивающиеся самыми большими объёмами данных и самые активные компьютеры. Остальные общаются посредством узловых коммутаторов. Сетка соединяющая ячейки, выбирает маршруты для доставки данных, обходя загруженные и разорванные участки.
p, blockquote 23,0,0,0,0 -->
p, blockquote 24,0,0,0,0 -->
Преимущества частичной сети:
- надежность, при отказе отдельных каналов коммутации будет найден альтернативный путь передачи данных;
- высокое быстродействие, так как основной поток данных передается по прямым линиям.
Недостатки ячеистой технологии:
- стоимость монтажа и поддержания достаточно высока, т.к. несмотря на частичность сетки всё равно требуется большое количество коммутационных линий;
- трудность построения и коммутирования сети при большом количестве соединяемых устройств.
Из-за дороговизны и сложности построения применяется в основном для построения глобальных сетей.
p, blockquote 27,0,0,0,0 -->
Топология дерево
Эта топология является комбинацией нескольких звёзд. Архитектура построения предусматривает прямое соединение пассивных или активных коммутаторов.
p, blockquote 28,0,0,1,0 -->
p, blockquote 29,0,0,0,0 -->
Такой тип топологии чаще всего используют при монтаже локальных сетей с небольшим количеством приборов, в основном при создании корпоративных коммутаторов. Совмещает довольно низкую стоимость и очень хорошее быстродействие. Особенно при комбинировании различных линий передач — сочетании медных и волоконных кабельных систем, и применении управляемых коммутаторов.
p, blockquote 30,0,0,0,0 -->
Подписи к слайдам:
§22. Организация локальных сетей. Учитель информатики: Куляпина Е.С.
Локальная сеть - объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, в ычислительных, учебных и других задач.
Назначение локальных сетей обеспечение надёжности при управлении ответственным процессом в режиме реального времени (дублирующий компьютер); осуществление работы терминалов в режиме разделённого времени; совместное использование файлов, баз данных и аппаратных ресурсов; создание автоматизированных систем управления предприятием и технологическим процессом.
Аппаратура локальной сети компьютеры (серверы и рабочие станции); сетевые платы; каналы связи; специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Одноранговая сеть все компьютеры, входящие в неё, имеют одинаковую значимость (статус) и ни один из них не подчинён другому.
Рабочая станция компьютеры конечных пользователей Сервер выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций. файл-сервер сервер базы данных и др.
Сетевая плата адаптер , используемый для подключения к сети каждого компьютера и поддерживающий конкретную схему подключения. Широко распространён адаптер Ethernet с пропускной способностью от 10 ли 100 Мбит/с.
К сетевой плате подключается сетевой кабель . неэкранированная витая пара; волоконно-оптический кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется.
Витая пара - это набор из 8 проводов, скрученных попарно таким образом/, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам.
Концентратор (ХАБ) устройство, объединяющее несколько ( от 5 до 48) ветвей звёздообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви одинаково.
Коммутатор (СВИЧ) делает то же самое, но обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищённости от несанкционированного проникновения.
Маршрутизатор (РОУТЕР) устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, как локальными, так и глобальными. По сути он является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.
Топологии сетей Кольцевая Радиальная ( звезда) Шина Древовидная
Сетевая операционная система обеспечивает совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д), но и распределённых коллективных технологий при выполнении разнообразных работ . наиболее распространены сетевые ОС Novell NetWare, Linux, Windows .
Информация в сетях передаётся отдельными порциями ПАКЕТАМИ , причём длина этих пакетов строго ограничена ( несколько килобайт)
Технология «КЛИЕНТ –СЕРВЕР» глубокое разделение функций компьютеров с сети.
Основная функция сервера выполнение специфических действий по запросам клиента (например, решения сложной математической задачи, поиск данных в базе данных, соединение клиента с другим клиентом и т. д .)
Вопросы: Что такое компьютерная сеть? Для чего создаются локальные компьютерные сети? Что такое сервер и рабочая станция? Что такое сетевой адаптер, концентратор, коммутатор и маршрутизатор? Какие бывают топологии локальных сетей ?
Задания: Выясните, какие топологии локальных сетей используются в компьютерных классах нашей школы. Опишите характерные черты технологии «клиент-сервер».
Смешанная топология
Чистое применение какой-то одной топологии редкое явление. Очень часто с целью экономии на коммутационных линиях применяют смешанные схемы. Самыми распространенными из которых являются:
В первом случае компьютеры объединены в звёзды посредством коммутаторов, а они уже закольцованы. По сути все без исключения компьютеры заключены в круг. Такое соединение умножает достоинства обеих сетей, так как коммутаторы собирают в одну точку все подключенные устройства. Они могут просто передавать или усиливать сигнал. Если рассмотреть систему технологии распространения данных, то такая топология подобна обычному кольцу.
p, blockquote 32,0,0,0,0 -->
В звёздно — шинной сети комбинируется топология шин и звёзд. К центральному устройству соединяют единичные компьютеры и сегменты шин. При такой топологической схеме можно использовать несколько центральных устройств, из которых собирают магистральную шину. В конечном результате собирается звёздно — шинная схема. Пользователи могут одновременно использовать звёздную и шинную топологии, и легко дополнять компьютеры.
p, blockquote 33,0,0,0,0 -->
Смешанные соединяют в себе все плюсы и минусы составляющих их видов топологий локальных сетей.
p, blockquote 34,0,0,0,0 -->
Читайте также: