Методическая разработка. К практическому занятию по темедля студентов 1 курса стоматологического факультета к практическому занятию по теме «Основные понятия и принципы работы в сети Интернет. Компьютерные сети. Локальные, глобальные. Адресация в Интернете. Доменная система имен. Протоколы передачи данных TCP/IP.» 1. Научно-методическое обоснование темы: Практически каждый специалист-медик встречается с необходимостью передачи данных по каналам связи. От правильности передачи данных зависит деятельность любой современной организации. Наличие большого числа компьютеров в медицинских учреждениях создает необходимость организации компьютерных сетей. Наличие таких сетей в ЛПУ способствует быстрому и качественному обмену информации между медицинским персоналом. Интернет содержит огромное количество информации. Для просмотра этой информации необходимы специальные программы – браузеры. Браузер представляет собой сложнейшее программное обеспечение, сочетающее в себе легкость в использовании и богатство возможностей. Работа браузера заключается в обмене информацией с Web-сервером, получении необходимых пользователю документов, обработке полученной гипертекстовой информации и отображении документа на экране. Обмен информацией осуществляется с использованием протокола HTTP.
2. Краткая теория: 1. Ведение в Компьютерные сети Под компьютерной сетью в широком смысле слова понимают любое количество компьютеров, связанных между собой каналами связи для передачи данных. Существует ряд веских причин объединения компьютеров в сеть: 1. Совместное использование ресурсов; 2. возможность использования сетевых версий прикладного программного обеспечения; 3. компьютерные сети обеспечивают новые формы взаимодействия в одном коллективе; 4. возможность использовать общие средства связи между различными прикладными системами (коммуникационные услуги, передача данных и видеоданных, речи и т.д.) 2. Каналы передачи данных Для того чтобы компьютеры могли связаться между собой они должны быть соединены друг с другом физической передающей средой. Основными типами передающих сред, используемых в компьютерных сетях являются: 1. аналоговые телефонные каналы общего пользования; 2. цифровые каналы; 3. узкополосные и широкополосные кабельные каналы; 4. радиоканалы и спутниковые каналы; 5. оптоволоконные каналы связи. 1. Аналоговые каналы связи начались применяться первыми для передачи данных в компьютерных сетях и позволили использовать уже существующие телефонные сети. Передача данных по аналоговым каналам может выполняться двумя способами. При первом способе телефонные каналы (одна или две пары проводов) через телефонные станции физически соединяют два устройства, реализующие коммуникационные функции с подключенными к ним компьютерами. Такие соединения называются выделенными линиями При втором способе соединение выполняется с помощью набора телефонного номера. Качество передачи по выделенным каналам выше и соединение постоянное. 2. Цифровые каналы – выполняют передачу данных в дискретной (цифровой) форме по ненагруженным телефонным каналам. Используется цифровая АТС. Поцифровому каналу можно передавать и аналоговую информацию (голосовую, видео-, факсимильную и т.д.), преобразованную в цифровую форму. 3. Кабельные каналы, или коаксиальные пары, представляют собой два цилиндрических проводника на одной оси, разделенных диэлектриком. Один тип кабеля сопротивление 50 Ом используются для передачи узкополосых цифровых сигналов, а второй, сопротивления 750 Ом – для передачи широкополосных аналоговых и цифровых сигналов. Кабели, непосредственно связывающим между собой коммуникационные оборудования; позволяют обмениваться данными на высоких скоростях. 4. Использование в качестве передающей среды радиоволны различной частоты является экономически эффективным либо для связи на больших и сверх больших расстояниях, либо для связи с труднодоступными, подвижными или временно используемыми объектами. Обмен данными по радиоканалам ведется с помощью как аналоговых, так и цифровых методов передачи. Цифровые методы последнее получают преимущество. Новым импульсом в развитии радиосетей стало появление сотовой телефонной связи. В последние время, для связи на небольшие расстояния используется и инфракрасное излучение. 5. В оптоволоконных каналах связи используется известное из физики явление полного внутреннего отражения света, что позволяет передавать потоки света внутри оптоволоконного кабеля на большие расстояния практически без потери. Применяют не только на больших расстояниях, но и на внутригородских и междугородних участках. 3. Классификация компьютерной сети Наибольшее распространение на сегодня получило разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения. По этому признаку сети делятся на три основных класса: LAN ( Local Area Networks ) – локальные сети Man ( Metropolitan Area Networks ) – региональные сети WAN ( Wide Area Networks ) – глобальные сети Локальная сеть – это коммуникационная система, поддерживающая в пределах здания или некоторой другой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации. Локальная сеть объединяет несколько компьютеров, дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.). В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми. Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, для производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе сервера. Аппаратное обеспечение сети. Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату. Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix-компьютеры). Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн. Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с. (В настоящее время есть промышленные образцы локальной сети со скоростями порядка 1Гбит/с). Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети. Региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента). По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями. Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft — Microsoft Network (MSN)). Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В настоящее время на более чем 150 миллионах компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и так далее). Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами), которыми пользуется около миллиарда человек во всех странах мира. Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров. В каждой такой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета). В качестве таких «магистральных» линий связи обычно используются оптоволоконные линии с пропускной способностью до 20 Гбит/с и более. Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети. Например, российский региональный сегмент Интернета имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами. 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. 4. Принцип построения сети Интернет. ip-адресация.
|
