31.01.2022-06.02.2022 Архітектура комп’ютерної мережі

 

31.01.2022-06.02.2022

Тема: Архітектура комп’ютерної мережі. Способи під’єднання до комп’ютерної мережі. Протоколи обміну даними в мережі.

Теоретична частина

Архітектура комп’ютерної мережі

 

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Базова термінологія

Канал — це пристрій або програма, що передає дані між двома і більше вузлами.

Вузол мережі — це пристрій або програма, здатна передавати або приймати дані від інших вузлів, користуючись каналом.

Мережа — це сукупність вузлів мережі, зв‘язаних між собою каналами.

Протокол —  це набір правил, що визначають передачу даних

по каналу.

Адреса — це унікальний ідентифікатор вузла мережі.

Інтерфейс — це пристрій або програма, що з‘єднує вузол і мережу.

 

Класифікація комп’ютерних мереж

Існує багато способів класифікації мереж. Основним критерієм класифікації прийнято вважати спосіб адміністрування. Тобто залежно від того, як організована мережа і як вона управляється, її можна віднести до локальної, розподіленої, міської або глобальної мережі.

Управляє мережею або її сегментом мережевий адміністратор.

У разі складних мереж їх права і обов‘язки суворо розподілені, ведеться документація і протоколювання дій команди адміністраторів.

Мережі класифікуються:

1. За розміром, охопленою територією

·        Персональна мережа (PAN)

·        Локальна мережа (LAN)

·        Міська мережа (MAN)

·        Національна мережа (National Backbone Network)

·        Глобальна мережа (WAN)

2. За типом функціональної взаємодії

·        Клієнт-сервер

·        Багатошарова архітектура

·        Точка-точка

·        Однорангова (P2P)

3. За типом мережевої топології

·        Загальна шина

·        Зірка

·        Кільце (в т.ч. подвійне)

·        Дерево

·        Лінійна топологія

·        Змішана топологія

·        Повно- або частковозв‘язна топологія

Рис. 1.1 — Типи мережевих топологій

4. За функціональним призначенням

·        Мережі зберігання даних

·        Серверні ферми

·        Мережі управління процесами

·        Мережі SOHO

5. За операційними системами

·        На основі Windows

·        На основі UNIX/Linux/BSD

·        Змішані

·        Локальна мережа (LAN) — комп‘ютерна мережа, що покриває відносно невелику територію або невелику групу будівель (будинок, дім, офіс, фірму, інститут).

Також існують локальні мережі, вузли яких рознесені географічно на відстань більше 14000 кілометрів (космічні станції і орбітальні

центри). Але незважаючи на таку відстань, подібні мережі відносять до локальних.

 

Технології побудови мережі

 

Комп‘ютери можуть з‘єднуватися між собою, використовуючи різні середовища доступу: мідні провідники (вита пара), оптичні провідники (оптоволоконні кабелі) і через радіоканал (безпровідні технології). Провідні зв‘язки встановлюються через Ethernet, безпровідні —

через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS і інші засоби.

Окрема локальна мережа може мати шлюзи з іншими локальними мережами, а також бути частиною глобальної мережі (наприклад, Інтернет) або мати підключення до неї.

Найчастіше локальні мережі побудовані на технологіях Ethernet або Wi-Fi. Слід зазначити, що раніше використовувалися протоколи

Frame Relay, TokenRing, які на сьогоднішній день зустрічаються все рідше, їх можна побачити лише в спеціалізованих лабораторіях та учбових закладах.

Для побудови маршрутизації простої локальної мережі використовуються маршрутизатори, комутатори, точки безпровідного доступу, безпровідні маршрутизатори, модеми і мережеві адаптери.

Рідше використовуються перетворювачі середи, підсилювачі сигналу (повторювачі різного роду) і спеціальні антени.

Маршрутизація в локальних мережах використовується примітивна, якщо вона взагалі необхідна. Найчастіше це статична або динамічна маршрутизація (заснована на протоколі RIP).

Іноді в локальній мережі організовуються робочі групи — це формальне об‘єднання декількох комп‘ютерів в групу з єдиною назвою.

Мережевий адміністратор — це людина, відповідальна за роботу локальної мережі або її частини. У його обов‘язки входить:

·        забезпечення і контроль фізичного зв‘язку,

·        налаштування активного устаткування обладнання,

·        налаштування загального спільного доступу і зумовленого набору програм, що забезпечують стабільну роботу мережі.

 

Адресація

У локальних мережах, заснованих на протоколі IP, можуть використовуватися спеціальні адреси, призначені IANA:

10.0.0.0 — 10.255.255.255

172.16.0.0 — 172.31.255.255

192.168.0.0 — 192.168.255.255

Докладніше див. RFC1918 і RFC1597.

Такі адреси називають локальними або сірими, ці адреси не маршрутизуються в Інтернет. Необхідність використовувати такі адреси виникла через те, що коли розроблявся протокол IP, не передбачалося настільки широкого його розповсюдження, і поступово адрес стало не вистачати. Як варіант був придуманий протокол IPv6.

Проте він не став популярним одразу, перехід на нього відбувається поступово і переважна більшість служб Інтернету все ще знаходяться в адресному просторі IPv4 і використовують локальні адреси.

У різних LAN адреси можуть повторюватися, і це не є проблемою, оскільки доступ в інші мережі відбувається із застосуванням технологій, що підміняють або приховують адресу внутрішнього вузла мережі за її межами. Так, NAT або proxy дають можливість підключити локальну мережу до Глобальної мережі (WAN).

Для забезпечення зв‘язку локальних мереж із глобальними застосовуються маршрутизатори (в ролі шлюзів і файрволів).

Конфлікт адрес — це поширена ситуація в локальній мережі, при якій в одній IP підмережі опиняються два або більше комп‘ютери

із однаковими адресами IP. Для запобігання таким ситуаціям, а також для полегшення роботи мережевих адміністраторів застосовується

протокол DHCP, за допомогою якого можна автоматично призначати адреси комп‘ютерам.

 

Протоколи обміну даними в мережі див у попередньому уроці.

 

Практична частина

Завдання 1. Створити повідомлення в текстовому редакторі про можливості хмарних технологій.

   Хмарні середовища

Хмарні середовища в глобальній мережі Інтернет(Google-хмара, Microsoft-хмара)  виступають навчальними, розвивальними, ігровими порталами, які містять у собі необхідну інформацію як для розгляду її на уроці вчителем, так і для самостійного навчання.

Можливості хмарних технологій:

1.       Можна отримувати доступ до своїх матеріалів і документів будь-де і будь-коли в глобальній мережі Інтернет;

2.       Використання відео і аудіо файлів прямо з Інтернету, без додаткового завантаження на комп'ютер;

3.       Проведення он-лайн уроків, тренінгів, круглих столів будь-де і будь-коли в глобальній мережі Інтернет;

4.       Можна створювати  навчальні матеріали і документи будь-де і будь-коли в глобальній мережі Інтернет;

5.       Можна формувати траєкторії розвитку кожного учня з конкретного предмету;

6.       Можна організовувати соціальні дослідженння, проектної діяльності та адаптації навчального матеріалу до реального життя;

 

Завдання 2. Самостійно створити презентацію відповідно до даного сценарію.

 

СЦЕНАРІЙ УЧНІВСЬКОЇ  ПРЕЗЕНТАЦІЇ  

«Персональне електронне середовище»

 

Слайд 1. Заголовок(розмір: 49 пт): Персональне електронне середовище (анімований). Підзаголовок(розмір: 37 пт): П.І.Б учня, котрий створює презентацію, клас, дата створення. Ілюстрації: анімоване фото, що містить емблеми електронних середовищ для колективного використання МS Office 365, LibreOffice та інші. Анімація для переходу на другий слайд.

Слайд 2. Заголовок: Що означає термін «хмарні технології»? Текст(розмір: 22 пт): зміст і призначення хмарних технологій в Інтернеті. Ілюстрації: схема змісту персональної хмари(без анімації). Анімація для переходу на третій слайд.

Слайд 3. Заголовок: Що означає термін «електронний календар користувача»?  Текст: зміст та призначення електронних календарів для планування подій. Ілюстрації: анімація у вигляді швидкої зміни декількох ілюстрацій, на яких є електронні календарі. Анімація для переходу на четвертий слайд.

Слайд 4. Заголовок: Що означає термін «хмарний диск»? Текст: зміст та призначення хмарного дисків користувача. Ілюстрації: ілюстрація зразка хмарного диску в Інтернеті. Анімація для переходу на п’ятий слайд.

Слайд 5. Заголовок: Що означає термін «хмарний сервіс»? Текст: Зміст та призначення хмарних сервісів. Ілюстрації: Мережні додатки хмарного сервісу. Список хмарних додатків. Анімація для переходу на 6 слайд.

Слайд 6. Заголовок:   Як створити персональну базу знань за допомогою  хмарного сервісу?  Текст:  Зміст і призначення електронного блогу для персональної бази знань . Ілюстрації: зразки учнівських електронних блогів. Анімація для переходу на 7 слайд.

Слайд 7. Заголовок: Що означає термін «навігація в базі знань»? Текст:  способи організації навігації в персональній базі знань. Ілюстрації: скріншот змісту персональної бази знань. Анімація для переходу на 8 слайд.

Слайд 8. Заголовок(з анімацією):  Для чого потрібна «адресна книга» в хмарному сервісі користувача? Текст:  Зміст і призначення адресної книги користувача для колективної роботи в мережі? Ілюстрації: скріншот  адресної книги з її вмістом. Анімація для переходу на 9 слайд.

Слайд 9. Заголовок(з анімацією):  Як можна використати месенджер в колективній роботі над проектом? Текст: Перелік можливостей  месенджерів для колективної роботи. Ілюстрації: скріншот викорастання месенджерів в Інтернеті. Анімація для переходу на 10 слайд.

Слайд 10. Заголовок(з анімацією):  Якими способами здійснити обмін відео-файлами під час роботи над колективним проектом?   Текст: зміст та призначення персонального YouTube-каналу.  Ілюстрації: скріншот  колонтитулів на сторінці. Анімація для переходу на 11 слайд.

Слайд 11. Заголовок: Як  використати відео-канал в YouTube для  персонального навчання? Текст: призначення персонального відео-каналу в YouTube. Ілюстрації: фото відео-об’єктів на персональній сторінці в YouTube. Анімація для переходу на 12 слайд.

Слайд 12. Заголовок(з анімацією):   Як  використати безкоштовні освітні послуги навчального ресурсу Прометеус для поглибленого вивчення предметів?  Текст: Перелік онлайн курсів для учнів. Ілюстрації: скріншот сторінки, на якій відображено невидимі об’єкти на сторінці. Анімація для переходу на 13 слайд.

Слайд 13. Заголовок(з анімацією):  Як розв’язати  в мережі складну математичну задачу чи рівняння? Текст: Перелік  он-лайн математичних процесорів в Мережі. Ілюстрації: скріншот вікна математ. процесора Wolfram Alpha.

 

Результати  виконання практичної частина надіслати на електронну скриньку vinnser@gmail.com

*********************************

Завдання на розвиток кмітливості

ЗАЛЕЖНІСТЬ МІЖ КОМПОНЕНТАМИ ТА РЕЗУЛЬТАТАМИ ДІЙ

1. Перше число збільшили у 7 разів, а друге — у 8 разів. Одержали однаковий результат — число 168. Знайди перше і друге числа.

2. Перше число зменшили на 293 одиниці, а друге — збільшили у 14 разів. Одержали однаковий результат — число 518. Обчисли числа, над якими виконували дії.

3. Перше число збільшили у 5 разів, а друге — зменшили у 7 разів. Одержали однаковий результат — число 40. Обчисли числа, над якими виконували дії.

4. Перше число збільшили у 17 разів, а друге — на 1 95 одиниць. Одержали однаковий результат — число 391. Знайди перше і друге числа.

5. Перше число збільшили у 23 рази, а друге — у 34 рази. Одержали однаковий результат — число 28934. Знайди перше і друге числа.

6. Перше число зменшили у 22 рази, а друге — у 46 разів. Одержали однаковий результат — число 37. Знайди ці числа.

7. Якщо від числа відняти 698, то одержане число буде більше на 7321 одиницю від числа 2795. Знайди це число.

8. Число збільшили у 15 разів, одержане число стало більшим за число 328 на 602 одиниці. Що це за

число?

9. Невідоме число збільїьлли на 1248 одиниць, одержане число стало у 15 разів більше за число 132. Знайди невідоме число.

10. Після того, як число зменшили у 23 рази, одержане число стало більшим за число 729 на 541 одиницю. Знайди це число.

11. Невідоме число зменшили на 3258, одержане число стало у 34 рази більше за число 58. Знайди невідоме число.

12. Число збільшили у 17 разів, одержане число стало меншим за число 3519 у 23 рази. Знайди число.

13. Якщо зменшити число на 2138 одиниць, то одержимо число, що у 17 разів більше за число 258. Що це за число?

14. Число збільшили у 97 разів, одержане число стало більшим на 3257 одиниць від числа 4794. Знайди це число.

15. До числа додали 5634, одержали число, що більше у 38 разів від числа 265. Що це за число?

16. Число зменшили на 1935 одиниць, одержане число стало у 15 разів більше за число 302. Що це за число?

17. Невідоме число збільшили на 22724 одиниці, одержане число стало у 93 рази більше за невідоме. Знайди невідоме число.

18. Число зменшили на 462 одиниці, одержане число стало меншим за шукане у 23 рази. Що це за число?

19. Невідоме число збільшили на 3818 одиниць і одержали число, що більше за невідоме у 47 разів. Знайди невідоме число.

20. Невідоме число зменшили у 127 разів, одержане число стало меншим за невідоме на 8285 одиниць. Знайди невідоме число.

21. Від невідомого числа відняли 16482. Одержане число зменшилося у 68 разів. Знайди невідоме число.

22. Невідоме число помножили на 57, воно збільшилося на 1904 одиниці. Знайди невідоме число.

23. Невідоме число розділили на 84, а частка невідомого і числа 84 дорівнює 17. Знайди невідоме число.

24. Невідоме число розділили на 143, одержане число виявилося більшим за дільник у 7 разів. найди невідоме число.

25. Невідоме число розділили на 63 і одержали чис¬ло, що у 9 разів менше за дільник. Знайди невідоме число.

26. До невідомого числа додали 1200. Після цього воно збільшилося у 26 разів. Знайди невідоме число.

27. До даного числа додали його два рази і одержали число, що дорівнює сумі числа 726 та даного числа. Знайди це число.

28. Після того, як перше число збільшили на 47 одиниць, воно стало у 2 рази більшим за друге, а їх сума стала більшою за число 620 на 253 одиниці. Знайди перше і друге числа.

29. Перше число більше за друге у три рази. Перше число збільшили у 6 разів, а друге — зменшили у 2 рази. Як зміниться частка першого і другого чисел? Якою вона стане?

30. Перше число менше за друге у 6 разів. Перше число зменшили у 8, а друге — у 2 рази. Як зміниться частка? Якою вона стане?

31. Перше число більше за друге у 18 разів. Перше число збільшили у 5 разів, а друге — у 10. Як зміниться частка цих чисел? Якою вона стане?

32. Якщо задумане число збільшити у три рази, а потім задумане число збільшити у 5 разів і знайти між ними різницю, то вона буде дорівнювати 48. Знайди задумане число.

33. Перше число більше за друге у 84 рази. Перше число зменшили у 7 разів, а друге збільшили у 6 разів. Як зміниться частка першого і другого чисел? Якою вона стане? У скільки разів вона зміниться?

34. Перше число менше за друге у 42 рази. Перше число збільшили у 2 рази, а друге зменшили у 7 разів. Як зміниться частка чисел? Якою вона стане? У скільки разів вона зміниться?