Учебный материал / Кафедра экономики и менеджмента / КИТ. Курс лекций. Л.Г.Шипулина
.pdf4.В поле Выберите эффект и звук установите Вылет справа.
5.В поле Появление текста установите По буквам.
6.Посмотрите работу установленных эффектов, нажав [Просмотр].
7.Аналогично задайте нужную анимацию для подзаголовка, выделив в окне Настройка анимации объект Текст 2.
8.Откройте второй слайд. Установите последовательно нужную анимацию для заголовка и списка.
9.Для установки изменения цвета после анимации для списка откройте список поля После анимации и выберите зеленый цвет.
10.Установите в поле Выберите эффект и звук звуковые эффекты для каждого объекта.
11.Посмотрите работу установленных эффектов нажатием [Просмотр].
6.5.5. Просмотр и сохранение презентации
После создания каждого слайда имеет смысл просмотр полученной презентации в режиме Показ слайдов. Это позволяет вовремя внести нужные изменения в любые параметры каждого из использованных в слайде объектов.
1.Перейдите в Режим сортировщика слайдов одноименной командой меню Вид или
кнопкой в левом нижнем углу экрана.
2.Выделите щелчком мыши первый слайд.
3.Запустите демонстрацию презентации кнопкой [Показ слайдов] .
Примечание. Демонстрация, запущенная с помощью кнопки [Показ слайдов] , начинается с выделенного перед этим слайда.
4.Щелкайте кнопкой мыши для появления каждого следующего объекта слайдов.
5.Для прекращения демонстрации и выхода в любой режим редактирования презентации, например в Режим сортировщика слайдов, воспользуйтесь клавишей [Esc].
6.Для сохранения презентации выполните команду Файл►Сохранить.
Процедура сохранения презентации ничем не отличается от подобных действий в любом другом приложении пакета Microsoft Office и главной целью имеет задание имени создаваемому файлу.
7.В открывшемся окне Сохранение документа в поле Папка откройте нужную для сохранения папку, например названную по Вашей фамилии (например, Сидоров). Если нужная Вам папка еще не создана, то ее можно создать прямо в окне Сохранение документа кнопкой Создать папку ;
8.В поле Имя файла введите имя презентации (например, Информатика-1) и нажмите кнопку Сохранить или клавишу [Enter].
111
Тема 4. Сетевые информационные технологии
1.Компьютерные сети. Классификация сетей по территориальному признаку, топологии, методу коммутации.
2.Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоколы. Понятие «открытой» системы. Модель OSI.
3.Локальные компьютерные сети. Методы доступа в локальных сетях. Оборудование локальных сетей.
4.Глобальная сеть Internet. Структура, протоколы, сервисы сети Internet. Адресация компьютеров в сетях.
5.Конвергенция компьютерных сетей.
Вопрос 1. Классификация компьютерных сетей
Компьютерной сетью (КС), или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением для предоставления совместного доступа к общему ресурсу сети потенциальному пользователю сети и обмена информацией.
По территориальному признаку КС делятся на:
локальные (Local Area Network, LAN) – сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.
региональные (Metropolian Area Network, MAN) – сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города, экономической зоны или отдельно взятой страны.
глобальные (Wide Area Network, WAN) – сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных. Среди глобальных компьютерных сетей наиболее популярной является сеть Интернет.
Указанные выше сети различаются:
методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения – данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами (кодами);
скоростью передачи данных. Скорость передачи данных в локальных сетях значительно выше (10, 16 и 100 Мбит/с), чем в глобальных (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с);
разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких
112
как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с почтой и обменом файлами;
масштабируемостью (возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для сколь угодно большого числа пользователей.
В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.
Классификация сетей по физической топологии Физическая топология определяет расположение узлов и соединений. Выделяются следующие типы топологий:
шина (Bus);
кольцо (Ring);
звезда (Star);
дерево (Tree);
ячеистая (Mesh);
др.
Отметим, что по описанным типовым топологиям строятся, как правило, небольшие сети. Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами, где можно, однако, выделить описанные выше топологии. Такие сети называются сетями со смешанной топологией.
Классификация сетей по методу коммутации
Существуют три различные схемы коммутации в сетях:
коммутация каналов, коммутация пакетов, коммутация сообщений.
Сети с коммутацией каналов исторически появились первыми в виде первых телефонных сетей. Коммутация каналов подразумевает образование составного канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения.
Коммутация пакетов - эта схема была специально разработана для компьютерных сетей, где различные компьютеры сети могут иметь различное быстродействие. При коммутации пакетов все передаваемые сообщения разбиваются передающим компьютером на небольшие части (от 46 до 1500 байт), называемые пакетамиПакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Специальные устройства сети коммутаторы принимают пакеты от передающих компьютеров и на основании адресной информации передают их друг другу до конечного принимающего компьютера.
Под коммутацией сообщений понимается передача единого блока данных через промежуточные транзитные компьютеры с временной буферизацией этого блока на диске
113
каждого компьютера. По такой схеме обычно передаются сообщения, не требующие немедленного ответа, чаще всего сообщения электронной почты..
Основными направлениями использования КС являются следующие:
совместный доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам
(использование дисков или только определенных папок и файлов других компьютеров, принтеров, программного обеспечения, баз и банков данных);
предоставление коммуникационных услуг (службы информации, электронная почта, телеконференции и т.д.);
распределенная обработка данных. КС можно использовать для обработки данных на отдельных компьютерах, связанных между собой и представляющих распределенную систему.
Вопрос 2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоколы. Понятие «открытой» системы. Модель
OSI.
По своей сущности компьютерные сети является совокупностью компьютеров и сетевого
оборудования, |
соединенных каналами связи. Поскольку |
компьютеры |
и сетевое |
||
оборудование |
могут быть разных |
производителей, |
то |
возникает проблема их |
|
совместимости. |
Без принятия всеми |
производителя общепринятых правил |
построения |
||
оборудования создание компьютерной сети было бы невозможно. Поэтому разработка и создание компьютерных сетей может происходить только в рамках утвержденных
стандартов.
В основу стандартизации компьютерных сетей положен принцип декомпозиции, т.е. разделения сложных задач на отдельные более простые подзадачи. Каждая подзадача имеет четко определенные функции и строго установленные связи между подзадачами. При более внимательном рассмотрении работы компьютера в сети можно выделить две основные подзадачи:
-взаимодействие программного обеспечения пользователя с физическим каналом связи (посредством сетевой карты) в пределах одного компьютера
-взаимодействие компьютера через канал связи с другим компьютером
Современное программное обеспечение компьютера имеет многоуровневую модульную структуру, т.е. программный код, написанный программистом и видимый на экране монитора (модуль верхнего уровня), проходит несколько уровней обработки, прежде чем превратится в электрический сигнал (модуль нижнего уровня), передаваемый в канал связи.
Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются модули, лежащие на одном уровне, но в различных компьютерах называются протоколами.
114
В сетевых технологиях традиционно принято, что протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня, но в разных компьютерах, а интерфейсы – соседних уровней в одном компьютере.
Иерархически организованный набор протоколов для взаимодействия компьютеров в сети называется стеком коммуникационных протоколов.
Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней, как правило, реализуются комбинацией программноаппаратных средств, а протоколы верхних уровнейчисто программными средствами.
Основой сети Интернет является стек проколов TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol).
Протокол TCP - транспортный протокол, обеспечивающий гарантированную передачу данных независимо от их маршрута следования до принимающего узла.
Протокол IP (Internet Protocol) - это стандарт, описывающий систему адресации в сети Интернет.
Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO)
разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень.
Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) или моделью ISO/OSI:
Прикладной уровень
Уровень представления
Сеансовый уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Уровень соединения Физический уровень
Вопрос 3. Локальные компьютерные сети. Методы доступа в локальных сетях. Оборудование локальных сетей.
Для организации локальной КС необходимо наличие аппаратного и программного компонентов. Аппаратный компонент КС составляют:
1. Компьютеры. В состав сети могут быть включены различные компьютеры. Их технические характеристики во многом определяют потенциальные возможности образованной с их помощью сети. Совместное использование вычислительных ресурсов КС привело к функциональному разделению компьютеров в сети на компьютеры, предоставляющие ресурсы (серверы), и компьютеры, потребляющие ресурсы (рабочие станции – клиенты).
Сервер сети – это компьютер подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети набор некоторых услуг по использованию и распределению ресурсов сети, например, одновременный доступ пользователей к общим данным, печать заданий, прием и обработка запросов к базам данных и т.д. Сервером также называют программное обеспечение, хранящее соответствующую своему ресурсу информацию и отвечающее на запросы клиентского программного обеспечения.
Примерами серверов могут служить:
115
сервер баз данных (SQL-сервер), принимающий запросы по локальной сети и возвращающий результаты;
сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром;
вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях;
Web-сервер, сервер на котором размещаются HTML-страницы;
Mail-сервер, почтовый сервер организации;
файловый сервер, поддерживающий общее хранилище файлов для всех рабочих станций.
Рабочая станция – это подключенный к сети ПК, на котором пользователь непосредственно выполняет свою работу, использует свою операционную систему и с помощью которого имеет доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети. Рабочие станции могут отличаться объемом оперативной памяти, наличием и объемом внутренней дисковой памяти, характеристиками процессора и монитора. Так как рабочие станции в сети выступают клиентами, то клиентом называется и программа, устанавливаемая на компьютере пользователя для составления и посылки запросов соответствующему серверу, получения и отображения информации на компьютере пользователя. Серверы предоставляют материалы, а клиенты пользуются ими. В общем случае клиентом может быть и пользователь.
2. Линии связи или каналы передачи данных. При построении локальных КС в качестве линий связи используются различные типы физических сред передачи данных:
проводные, построенные на основе кабеля с электрическим сигналом передачи данных – коаксиального (жесткий медный проводник, отделенный от оплетки толстым слоем изоляционного материала), витой пары (скрученная пара проводников, заключенная в оболочку); с оптическим сигналом передачи данных
– волоконно-оптического (состоит из тонкие волокон, по которым распространяются световые сигналы);
беспроводные (с радиосигналом, микроволновым или инфракрасным сигналом передачи данных) – каналы наземной и спутниковой связи.
Выбор той или иной линии связи определяется требуемой скоростью передачи данных, а также расстояниями между отдельными узлами сети.
Физически компьютеры могут объединяться в сеть разными способами. Структура
физического соединения компьютеров в сеть называется топологией. Правильный выбор топологии сети является очень важным этапом, так как топология – это физически реализованная основа сети, ее непросто изменить после того, как сеть уже создана. Каждая КС обладает своей уникальной топологией, однако в ней всегда можно выделить базовые: общая шина (компьютеры подключаются к одному общему кабелю (шине), по которому происходит обмен информацией), кольцо (сеть не имеет конечного пункта соединения, данные предаются от компьютера к компьютеру по кольцу в одном
116
направлении) и звезда (каждый компьютер отдельным кабелем подключается к концентратору, находящемуся в центре сети).
Как правило, локальные сети ориентированы на передачу алфавитно-цифровой, текстовой, графической, мультимедийной информации. Совмещение в одной сети потоков разных видов информации является одним из основных требований, предъявляемых к локальным КС.
3. Коммутационное оборудование. Протяженность сети, расстояние между рабочими станциями в первую очередь определяются физическими характеристиками передающей среды. При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала. Кроме этого в локальных сетях могут наступать коллизии (передача несколькими компьютерами данных по одной и той же линии связи), что приводит к неработоспособности сети. Чтобы преодолеть эти и другие ограничения для связи сегментов18 сети используется специальное коммутационное оборудование: концентраторы, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Коммутационное оборудование в последнее время играет все большую роль при создании КС. Перечисленное оборудование рассматривается здесь с точки зрения выполнения базовых функций. В настоящее время наблюдается тенденция к универсализации коммутационного оборудования при сохранении базовых названий.
Концентратор или хаб (HUB) – устройство для объединения нескольких физических сегментов сетей, обычно с возможностью соединения сетей различных архитектур. Недостатком концентраторов является их невозможность предотвратить коллизии при больших размерах сегмента.
Повторитель – устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление сигнала и уменьшение шума (помех) сигналов. Позволяет расширять сеть по расстоянию и количеству подключенных узлов.
Коммутаторы используются для логической структуризации сетей с целью предотвращения коллизий, а значит и повышения пропускной способности сети.
Маршрутизатор – средство для обеспечения связи между отдельными сетями с помощью сетевых (IP) адресов. В общем случае, маршрутизатор может представлять собой как специальное устройство, так и универсальный компьютер. В настоящее время наблюдается тенденция вытеснения маршрутизаторов и замена их высокопроизводительными коммутаторами, совмещающими в себе как функции коммутации так и маршрутизации.
Шлюз – специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между неоднородными19 сетями.
Для передачи данных между двумя компьютерами необходимо организовать физическую связь. В локальных сетях традиционно используется некоммутируемая линия связи (линия связи соединяет два компьютера постоянно) и для физического подключения компьютера в сеть применяется специальное устройство – сетевой адаптер (сетевая карта),
18Сегментом сети называется обособленная (физически или логически) группа компьютеров.
19Неоднородные сети используют различную аппаратно-программную платформу
117
устанавливаемый обычно в компьютере и соединяющий его с линией связи. Для функционирования сетевых адаптеров необходимы специальные программы – драйверы.
Для соединения по коммутируемой линии (связь между компьютерами устанавливается только на время сеанса обмена данным между ними) используется модем. Модем (модулятор/демодулятор) – устройство, которое позволяет передавать (принимать) информацию по телефонной линии между удаленными компьютерами. Передающий модем преобразует цифровые данные в аналоговые сигналы, которые могут передаваться по телефонной линии. Принимающий модем переводит аналоговые сигналы в обратно цифровую форму.
4. Соединительное оборудование. К соединительному оборудованию относятся: коннекторы – разъемные и/или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям, различные кабельные адаптеры и разветвлители – для стыковки разных типов кабелей, усилители и другие устройства. Соединительное оборудование обеспечивает возможность подключения различных сетевых устройств к линиям связи.
Программный компонент КС определяют:
1. Сетевая операционная система ОС – связывает все компьютеры и периферийные устройства в сети, координирует функции всех компьютеров и периферийных устройств в сети, обеспечивает защищѐнный доступ к данным и периферийным устройствам в сети, предоставляет собственные ресурсы и определенные услуги в общее пользование.
В зависимости от распределения функций (клиент/сервер) между компьютерами локальные сети делят на одноранговые и сети с выделенным сервером. В одноранговых локальных сетях каждый компьютер может выполнять как функции клиента, так и функции сервера. Одноранговые сети, как правило, строятся для небольшого количества компьютеров, иначе возникают проблемы по управлению работой сети и обеспечению защиты информации. Пользователю такой сети при соответствующих настройках могут быть доступны все ресурсы других компьютеров: жесткий диск, принтер, сканер и т.д. В одноранговых сетях на каждом компьютере устанавливается ОС, поддерживающая работу сети. В качестве ОС на рабочих станциях используют преимущественно Windows 9х, Windows ME, Windows 2000, Windows XP и Windows Nt Workstation. Однако возможности такого сервера сильно ограничены.
При построении сложных сетей, как правило, один или два компьютера выделяют для выполнения сетевых функций (сети с выделенным сервером). К таким серверам предъявляются более высокие требования по их техническому обеспечению, производительности, объему памяти, надежности защиты информации. В сетях с выделенным сервером на сервере устанавливают серверную ОС, обладающую значительными сетевыми возможностями. К преимуществам серверных ОС можно отнести обеспечение высокой производительности сети, наличие развитых средств управления и администрирования в сети. На серверах ведутся учетные записи пользователей сети, которые содержат информацию обо всех пользователях локальной сети, подключенных к данному серверу и их правах доступа к ресурсам сети, имена компьютеров, рабочих групп и т.д. Примером сетевой ОС, устанавливаемой на выделенном сервере является Windows 2000 Server. При этом на рабочие станции устанавливают те же ОС, что и в одноранговых сетях.
118
2. Сетевые программные приложения – это прикладные программы, которые расширяют возможности сетевых ОС. Среди них можно выделить сервер баз данных, сервер Интернета, сервер информационного обмена и т.д.
Сетевые и коммуникационные возможности WINDOWS
Важнейшим направлением развития ОС Windows является включение в ее структуру широко используемых и специальных программных средств поддержки КС и различных коммуникаций.
ОС Windows имеет сетевые возможности, встроенные в систему, позволяющие работать с сетевыми ресурсами точно также как и с локальными ресурсами.
Папка Сетевое окружение открывает доступ ко всем доступным сетевым ресурсам компьютера. Все компьютеры сети разделяются на рабочие группы. Понятие рабочая группа является логическим и не привязывается к физическому расположению компьютеров и функциям, которые они выполняют. Условия объединения в рабочие группы могут быть различными, например, рабочую группу организуют компьютеры, находящиеся в одной аудитории. В окне папки Сетевое окружение значками отображаются все доступные рабочие станции данной рабочей группы, папка Вся сеть и серверы сети. Специальная папка Вся сеть позволяет осуществить доступ с компьютерами из других рабочих групп. Чтобы обратиться к серверу, необходимо дважды щелкнуть по его значку в папке Сетевое окружение и в открывшемся окне папки можно увидеть все папки, файлы, принтеры и другие устройства, к которым установлен доступ на сервере.
Любой локальной папке на своем компьютере может быть назначен один из видов общего доступа – Только чтение, Полный доступ, Определяется паролем и др.
ОС Windows обеспечивает возможность печати на сетевом принтере аналогично печати на локальном принтере, если последний назначен для совместного использования.
При разработке ОС Windows большое внимание было уделено развитию ее коммуникационных возможностей. В составе ОС Windows имеется набор средств, позволяющих организовать связь между компьютерами с целью передачи информации. Такие программные средства поставляются с Windows на правах стандартных и доступ к ним осуществляется посредством команды Пуск►Программы►Стандартные►Связь. Программа HyperTerminal позволяет подключиться по модему к электронной доске объявлений BBS. Хотя доступ к BBS с помощью программы HyperTerminal становится менее популярным с распространением Интернет, но данная программа остается удобным средством для настройки и проверки используемого модема.
Программа Прямое кабельное соединение (Windows 98) позволяет подключить портативный компьютер к локальной сети, Сеть и удаленный доступ к сети (Windows 2000), Мастер настройки сети (Windows XP) обеспечивают подключение к другим компьютерам, сетям или Интернету.
Если одновременно используются два компьютера, например портативный и настольный, может возникнуть необходимость синхронизации файлов на обоих компьютерах, что обеспечивает утилита Портфель, которая производит замену более старой версии файла новой версией или слияние двух версий, выполненных на разных компьютерах.
119
Программа Телефон используется для набора телефонных номеров с помощью присоединенного к компьютеру модема, для выполнения функций автоответчика. Программа Служба факсов предлагает полный набор средств факсимильной связи, доступных прямо на компьютере. Пользователь может настраивать параметры факсов, отправлять и принимать факсы, наблюдать за ходом работы службы факсов и пользоваться архивными факсами.
В ОС Windows интегрированы программы, реализующие связь с Интернет. К таким программам относятся Мастер подключения к Интернету – позволяет осуществить настройку компьютера для доступа к Интернет; программа Удаленный доступ к сети (Windows 98), Мастер новых подключений (Windows XP) при наличии модема предоставляет возможность подключиться к другому компьютеру или к сети через телефонную линию; обозреватель Microsoft Internet Explorer предназначен для просмотра Web-страниц в сети Интернет; Microsoft Outlook Express – программа работы с электронной почтой, также является средством просмотра новостей; Microsoft Windows Net Meeting – программа, которая обеспечивает возможность связи с другими пользователями через Интернет, используя звук, видеоизображения, синхронную передачу данных.
Вопрос 4. Глобальная сеть Internet. Структура, протоколы, сервисы сети Internet. Адресация компьютеров в сетях.
Интернет (Internet) – глобальная КС, представляющая собой всемирное объединение неоднородных КС, образующих единое информационное пространство, благодаря использованию стандартных протоколов передачи данных.
Начало развития сети Интернет связано с созданием в 1969 году в США сети ARPANET, для отработки методов поддержки связи, в случае ядерной атаки, руководство которой осуществлялось военным ведомством США. Эта сеть вначале включала четыре удаленных компьютера и использовалась в основном для обмена сообщениями между участниками этого проекта. Для включения в сеть большего числа компьютеров необходимо было выработать некоторый единый набор правил, определяющих способ взаимодействия узлов сети ARPANET. Такой набор правил и соглашений, используемый при передаче данных между компьютерами в сети называется протоколом. В начале 70-х годов был разработан единый протокол для сети ARPANET и он получил название Network Control Program (NCP). В протоколе NCP не предполагалось наличие какого-либо механизма взаимодействия с сетями другой, нежели ARPANET, архитектуры. В связи с этим активно проводились работы по совершенствованию технологии межсетевого обмена данными.
Тогда же были разработаны протоколы передачи данных в сети – TCP/IP. TCP/IP – это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой. Протоколы TCP/IP позволяли обмениваться данными между различными сетями. В 1983 году с выходом первого стандарта для протоколов TCP/IP они были приняты в качестве основного протокола для всех, кто работал в сети.
Протоколы TCP/IP и на сегодняшний день используется для обмена данными между различными сетями, так как они обеспечивают взаимодействие компьютеров, работающих под управлением различных ОС, также обеспечивают возможность работы с указанными протоколами в локальных и глобальных сетях. В основе протоколов TCP/IP лежит
120