Презентация по информатике на тему "Коммуникационные технологии" (10 класс)

Компьютеры обмениваются информацией с использованием каналов связи: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.

Схема передачи информации

Отправитель информации

Получатель информации

Канал передачи информации

Рис.1. Канал обмена информацией

Характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи).

Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени.

Измеряется в бит/с (Кбит/с и Мбит/с).
Используется и байт/с (Кбайт/с и Мбайт/с).

Соотношения

1 байт/с = 23 бит/с = 8 бит/с;
1 Кбит/с = 210 бит/с = 1024 бит/с;
1 Мбит/с = 210 Кбит/с = 1024 Кбит/с;
1 Гбит/с = 210 Мбит/с = 1024 Мбит/с.

Какое количество байтов будет передаваться за одну секунду по каналу с пропускной способностью 100 Мбит/с, 128 Мбит/с, 256 Кбайт/с, 460 бит/с?

100 Мбит/с = 100·210·210 бит/с =
=100/8·210·210 байт/с = 13 107 200 байт/с

128 Мбит/с = 128·210·210 бит/с =
=128/8·210·210 байт/с = 16 777 216 байт/с

256 Кбайт/с = 256·210 байт/с = 262 144 байт/с

460 бит/с = 460/8 байт/с = 57,5 байт/с

Локальная сеть объединяет несколько ПК и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы ПК, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.).

В небольших локальных сетях все ПК обычно «равноправны» Такие сети называются одноранговыми.
Если к локальной сети подключено более 10 ПК, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Выделяются ПК для хранения файлов и приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть - сетью на основе сервера.

Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. Наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet.
Соединение производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.
Важнейшей характеристикой локальных сетей является скорость передачи информации по сети. Обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

Рис.2. Сетевой адаптер

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный») — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленных один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная оплётка или алюминиевая фольга с оплёткой из медных лужёных проволок.

Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети.
Вариант соединения ПК между собой, когда кабель проходит от одного ПК к другому, последовательно соединяя ПК и периферийные устройства между собой, называется линейной шиной





Рис. 3. Локальная сеть типа «линейная шина»

Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла, то реализуется локальная сеть типа «звезда».




Рис. 4. Локальная сеть типа «звезда»

Преимущество локальной сети типа «звезда» перед локальной сетью типа «линейная шина» состоит в том, что при выходе из строя сетевого кабеля у одного компьютера локальная сеть в целом продолжает нормально функционировать.

Какую топологию целесообразно использовать в локальной сети компьютерного класса? Локальной сети учебного заведения?

Локальные сети объединяют несколько десятков ПК, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие ПК в пределах одного региона (города, страны, континента).
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет.

Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров.

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети.

Основу, «каркас» Интернета составляют более 150 миллионов серверов, постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается около 400 тысяч (на начало 2002 г.).

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей Интернета (рис.5).








Рис. 5. Структура глобальной сети Интернет

Почему глобальная компьютерная сеть Интернет продолжает нормально функционировать даже после выхода из строя отдельных серверов и линий связи?

Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.
Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес.

N = 232 = 4 294 967 296

IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

Адреса разделяются на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера (табл.1).
Таблица 1. IP-адресация в сетях различных классов




Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь 27 = 128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 224 = 16 777 216 компьютеров.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как 195.34.32.11.

адреса класса А — число от 0 до 127;
адреса класса В — число от 128 до 191;
адреса класса С — число от 192 до 223.

Чтобы узнать IP-адрес ПК

Необходимо зайти в Программы – Командная строка и ввести ipconfig/all

ПК легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS — Domain Name System)

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные - каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (трехбуквенные)

Таблица 2. Некоторые имена доменов верхнего уровня

Так, компания Microsoft зарегистрировала домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня com, а Московский институт открытого образования (МИОО) — домен второго уровня metodist в географическом домене верхнего уровня ru.
www.microsoft.com, iit.metodist.ru (рис.6).

Имеет ли каждый компьютер, подключенными Интернету IP-адрес? Доменное имя?

1. Подсчитайте максимальное количество сетей класса В и максимальное количество адресов компьютеров а сети класса С.
2. Определите, к какому классу адресов относите, IP-адрес вашего компьютера после подключения к Интернету.

Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255.
Можно сказать, что на А не начинается, т.к. в начале стоит точка.
Рассмотрим пары:
АБ .64 3.13 БА 3.13 .64 ВА 3.133 .64 ГА 20 .64
АВ .64 3.133 БВ 3.13 3.133 ВБ 3.133 3.13 ГБ 20 3.13
АГ .64 20 БГ 3.13 20 ВГ 3.133 20 ГВ 20 3.133
 
Первые три пары (АБ, АВ, АГ) не подходят, т.к. получается число, больше 255.
Следовательно, А не может идти до какой-либо буквы. Значит, А последняя буква.
БГ, ВБ, ВГ тоже не подходят – больше 255.
На БА, ВА, ГА начинаться не может, потому что в этом случае А будет второй.
Рассмотрим БВ. Тогда следующая буква должна быть А. Не подходит.
Начнем смотреть ГБ. Далее может следовать только В. Потом А. Подходит.
Ну а ГВ тоже не подходит. Здесь аналогия с БВ.

ОТВЕТ: ГБВА