Гіпермаркет Знань>>Інформатика>>Інформатика 8 клас>> Інформатика: Поняття про комп’ютерні мережі, їх призначення. Типи комп’ютерних мереж і мережної взаємодії

Практична робота до предмету Інформатика 8 клас.

Тема: Налаштування та використання локальної комп’ютерної мережі у комп’ютерному класі.

Розгляд теми: Поняття про комп’ютерні мережі, їх призначення. Типи комп’ютерних мереж і мережної взаємодії

                                                           Налаштування та використання локальної комп’ютерної мережі у комп’ютерному класі.

                                                                                                    1 Вступ.

Майже в усіх школах України комп'ютери, встановлені  в комп’ютерних класах, у кабінетах адміністрації, бібліотеці, кінолекційній залі та інших кабінетах, об'єднані в локальні мережі . В більшості випадків це децентралізовані мережі у яких немає виділеного сервера, будь-який комп'ютер може бути як сервером, так і клієнтом. Такі мережі ще називаються одноранговими та створюються за технологією «зірка » . Як клієнт, комп'ютер в одноранговій мережі може здійснювати запит щодо доступу до ресурсів інших комп'ютерів мережі. Як сервер, комп'ютер повинен обробляти запити від інших комп'ютерів мережі та надавати потрібні дані.В одноранговій (Мал. 1) мережі всі комп'ютери мають однакові права (ранги) щодо доступу до ресурсів кожного й до периферійних пристроїв. Таки мережі мають як переваги, так і недоліки.


(Мал. 1) Пасивна зірка.

Перевагою однорангових мереж є працездатність мережі при виході з ладу будь-якого з комп'ютерів.

Недоліками:

• неможливість розподіляти права клієнтів щодо роботи в мережі,
• незручність адміністрування.

У централізованих мережах (Мал. 2) виділяється один потужний комп'ютер — виділений сервер , що виконує основні функції з організації роботи мережі. Такі мережі ще називаються «клієнт-виділений сервер». На сервері встановлюється спеціальна операційна система (сімейства MicrosoftWindowsServerXXXX). Операційна система дозволяє організувати і контролювати роботу комп'ютерів і користувачів у мережі, надавати кожному користувачеві певні права доступу до ресурсів і даних цієї мережі. Для цього кожен користувач отримує ім’я користувача (логін) та пароль  для входу до мережі.


(Мал. 2)Активна зірка

Така побудова мережі має суттєвіпреваги,  на сервері, можуть зберігатися:

• логіни та паролі користувачів,
• профілі користувачів,
• загальні ресурси,
• дані про учнів, розклад уроків, гуртків, факультативів,
• електронні журнали успішності учнів,
• практичні завдання до уроків; мультимедійні уроки; архіви учнівських робіт,
• програми тестування учнів.

Працюючи в мережі, учні й учителі мають доступ до цих даних для підготовки до уроків, написання рефератів, створення презентацій, колективної роботи над проектами тощо.

Дуже суттєвою перевагою є те, що така схема забезпечує:

•    високу ступінь керованості робочих станцій,
•    безпеку даних,
•    дисципліну користувачів,
•    економію робочого часу адміністратора.

                        2 Приклад побудови мережі комп’ютерного класу  з використанням сервера - контролера домену.

2.1 Необхідне обладнання

У звичайний комплект комп’ютерного класу входить 8 робочих станцій , комп’ютер вчителя, концентратор  або комутатор  та принтер.

Кабелі «вита пара » вже прокладені вид комп’ютера вчителя та робочих станцій учнів до комутатора.

Доступ до Інтернет за забезпечує провайдер за допомогою маршрутизатора,  який також з’єднаний «витою парою» з комутатором.

Якщо в Вашої мережі використовується концентратор, бажано замінити йогокомутатором, це суттєво вплине на швидкість передачі даних.

Бажано також збільшити оперативну пам’ять сервера (комп’ютера вчителя) що найменш до 4 Гб.

В комп’ютер вчителянеобхідно вставити додаткову мережеву картуFast Ethernet  — 100Мбіт/с, або Gigabit Ethernet — 1000Мбіт/с.

2.2 Схема фізичних з’єднань мережі.

Зміни фізичних з’єднань  в мережі незначні, треба тільки від’єднати кабель, що з’єднує маршрутизатор с комутатором  від  роз'ємукомутатора та приєднати його до  роз'ємудодаткової мережевої карти комп’ютера вчителя, показано на мал. 3.

2.3 Встановлення та налаштування операційної системи.

На сервері має бути встановлена одна з операційних систем родини Windows Server , наприклад Windows Server 2008 Standard.

Одразу після установки Windows Serverвимагає призначення ролей сервера.

Найпростіший варіант - контролер домену (ActiveDirectory), дали AD.В доменної мережі Ви отримуєте централізований контроль над всіма обліковими записами у мережі та автоматично стаєте адміністратором для кожної робочої станції.За для цього за допомогою «Майстра створення домену» треба створити домен, наприклад class.sch166.


Мал. 3 Мережа з сервером.

Робочі станції мають бути налаштовані як члени домену. У WindowsXPце можливо зробити на вкладці «Мій комп’ютер - Властивості системи - Ім’я комп’ютера - Змінити»Крім IPадреси кожна робоча станція буде мати доменне ім’я наприклад ws1.class.sch166; ws2.class.sch166; ..... ; ws10.class.sch166.

За для того, щоб користувачі мали доступ до робочих станцій не треба створювати  облікові записи на кожному комп’ютері, достатньо зареєструвати їх на сервері в AD. Таким чином Ви будете в змозі створити облікові записи для кожного учня, що дозволить контролювати їх роботу.

Сервер дає можливості забороняти чи дозволяти доступ до ресурсів  Інтернет, запуск програм, контролювати робочий час, змини налаштувань користувачів, права користувачів тощо.

Можливо також налаштувати інші роли сервера, таки, як сервер пошти, WEBсервер, серверDNS, серверDHCP,сервер застосувань, файловий сервер та інші.

                                                   3 Додаткові програми керування комп’ютерами в мережі.

3.1 Стислий огляд.

Зараз на ринку є багато програмного забезпечення, що може суттєво допомогти вчителю в керуванні робочими станціями в комп’ютерному класі та полегшити викладання предметів.

Частина з них дозволяє спостерігати на моніторі комп’ютера вчителя за діями учнів на робочих станціях але не має розвинених інструментів керування та демонстрацій. Прикладом може бути LANVisor - система спостереження в локальній комп'ютерній мережі.


Мал. 4 LANVisor - система спостереження в локальній комп'ютерній мережі.

Деякі програми таки, як Radminта TeamViewerє інструментами  - віддаленого управління комп'ютерами та не адаптовані для завдань освіти.


Мал. 5 Екран Radmin.


Мал. 6 ЕкранTeamViewer.

3.2 Програма Net Control 2 Classroom.


Мал. 7Список віддалених комп'ютерів у вигляді ескізів.

За допомогою Net Control 2 Classroom викладач може:

Виробляти пояснення навчального матеріалу, транслюючи зображення зі свого комп'ютера на комп'ютери учнів, при необхідності, акцентуючи увагу учнів за допомогою інструментів анотування на Робочому столі. Підходить для навчання роботі на комп'ютері, при роботі з навчальними програмами, що запускаються на комп'ютері викладача, для демонстрації презентацій.

Використовувати широкі комунікаційні можливості: віртуальну дошку, вбудований чат, SyncPlayer для синхронного відтворення відеоматеріалів, передавати голос викладача відразу всім або тільки окремим учням; передавати текстові повідомлення.


Мал. 7  Керування доступом до ресурсів.

Виключити чи знизити відволікання учнів від навчального процесу, використовуючи інструментарій обмежень та викладацького контролю: тимчасово обмежувати доступ до комп'ютерів, обмежувати доступ до небажаних програм: іграм, програмам, веб-сайтів. Забороняти використання учнями власних USB пристроїв і доступу до сервісів друку.

Проводити моніторинг активності учнів, за допомогою перегляду картинок Робочого столу учнів, інструментарію динамічного повідомлення про запуск програм, відвідуванні веб-сайтів.


Мал. 8 Контроль робочих столів.

Створювати інтерактивні тести, використовуючи вбудований конструктор тестів, запускати їх на комп'ютерах учнів, стежити за процесом проходження тесту он-лайн. Виконувати швидкі опитування учнів.

Декількома клацаннями миші, відправляти завдання учням і збирати їх назад, сортуючи відповідно до іменами комп'ютерів користувачів.

Допомагати учневі у вирішенні його завдань за допомогою інструментарію управління Робочим столом, при цьому викладачу зовсім не обов'язково перебувати з ним поруч. Приймати запити допомоги від учнів і відповідати на них.


Мал. 9 Менеджер файлів.

Швидко настроювати або встановлювати програми одночасно на декілька комп'ютерів користувачів (за умови одного типу операційної системи і дозволу екрану).

Створювати навчальні посібники для учнів, записуючи зображення зі свого Робочого столу, з можливістю запису мови.

                                                         4 Висновки

Перехід у комп’ютерному класі від однорангової до централізованої доменної комп’ютерної мережі с сервером та використання додаткових програмних засобів керування робочими станціями  дозволяє:

• підвищити якість навчального процесу  
• покращити дисципліну користувачів,
• забезпечити високу ступінь керованості робочих станцій,
• підвищити безпеку даних,
• заощадити робочий час вчителя та адміністратора.
 
                                                        5 Література  та терміни.

Локальна мережа - комп'ютерна мережа, що об’єднує два або більше комп'ютерів і покриває відносно невелику територію. Комп'ютери можуть з'єднуватися між собою в мережу, використовуючи різні середовища передачі інформації: виту пару, коаксіальний кабель, оптоволоконний кабель, радіоканал (Wi-Fi, BlueTooth), тощо.

Зірка - базова топологія комп'ютерної мережі, в якій всі комп'ютери мережі приєднані до центрального вузла (зазвичай мережевий концентратор), утворюючи фізичний сегмент мережі.

Сервер, як комп'ютер — це службовий комп'ютер у локальній чи глобальній мережі, що забезпечує функціонування мережі, всі або частину її функцій.

Робоча станція або комп’ютерний термінал (тонкий клієнт) - комп’ютер у складі локальної комп’ютерної мережі.

Концентратор (Hub) - об'єднуючий компонент, до якого підключаються всі комп'ютери в мережі за топологією "зірка". Концентратор використовується для об'єднання кількох пристроїв Ethernet в спільний сегмент. Пристрої підключаються за допомогою витої пари, коаксіального кабелю чи оптоволокна.  В наш час майже не випускаються — їх змінили мережеві комутатори.

Комутатор (switch) - пристрій, призначений для з'єднання декількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного сегмента. На відміну від концентратора, що поширює трафік від одного підімкненого пристрою до всіх інших, комутатор передає дані тільки безпосередньо отримувачу. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі.

Вита пара - вид кабелю зв'язку, являє собою одну або кілька пар ізольованих провідників, скручених між собою і покритих пластиковою оболонкою.

Маршрутизатор (router) - електронний пристрій, що використовується для поєднання двох або більше мереж та керує процесом маршрутизації, тобто на підставі інформації про топологію мережі і певних правил приймає рішення про пересилку пакетів мережевого рівня між різними сегментами мережі. Для звичайного користувача маршрутизатор (роутер) - це мережевий пристрій, який підключається між локальною мережею і Інтернетом.

Ethernet - базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, FastEthernet — на швидкостях 100Мбіт/с,GigabitEthernet — на швидкостях 1000Мбіт/с.

Сервер, як програма — програма, що надає деякі послуги іншим програмам (клієнтам). Зв'язок між клієнтом і сервером зазвичай здійснюється за допомогою передачі повідомлень, часто через мережу, і використовує певний протокол для кодування запитів клієнта і відповідей сервера.

Александр Поляк-Багинский.  «Локальные сети, модернизация и поиск неисправностей». Санкт-Петербург  2006.

Виконав: вчитель інформатики СЗШ № 166 Солом’янського району м. Києва Мещерінов Володимир Володимирович