Сільської середньої школа - №1 імені герояУкаіни Тучин - а
Це заняття присвячене вивченню основ комп'ютерних мереж. Ви дізнаєтеся, навіщо потрібні комп'ютерні мережі, які типи мереж існують, ніж вони розрізняються.
Не ображайтеся, це був маленький тест! Справа в тому, що, якщо ви до сих пір задаєте собі це питання, то це заняття не для вас. Воно розраховане на тих, хто вже зрозумів, що розвиток сьогоднішнього комп'ютерного світу цілком базується на технологіях комп'ютерних мереж. Між іншим, мережі ці почали створюватися в глобальних масштабах, ні багато ні мало, більше тридцяти років тому. А маленькі локальні мережі (мережі всередині однієї організації) мають ще більшу історію. Сьогодні мережеві технології активно розвиваються як вшир (збільшенням протяжності існуючих каналів зв'язку), так і вглиб (розробкою нових технологічних рішень, що дозволяють радикально збільшити швидкість і обсяги передачі інформації).
І все ж, "Навіщо в школі потрібна локальна мережа?"
1. Колективний вихід в Інтернет. У кожної школи сьогодні є підключення до Інтернету, тому виникає природне бажання скористатися послугами Інтернету з будь-якого комп'ютера школи. Прикро адже, коли кабінет інформатики отримує таке помітну перевагу перед іншими користувачами шкільних комп'ютерів. Ну, наприклад, у інформатиків після уроків йде факультатив, а вчителю необхідно знайти інформацію до уроку по його предмету. Будемо чекати закінчення факультативу або попросимо вчителя зайнятися пошуком необхідної йому для навчального процесу інформації з дому і за його, вчителі, рахунок? Або спробуємо надати вихід в інтернет з будь-якого шкільного комп'ютера?
2. Електронне представництво школи в Інтернеті.
3. Шкільна поштова служба.
4. Необхідність ведення шкільних баз даних.
5. Розмежування доступу до інформації.
6. Надання доступу до мережевих ресурсів.
7. Колективний доступ до мережного принтера. Всім потрібна якісна друк. Друкувати документи потрібно директору, секретарю, завуча, вчителя-предметники, учневі (доповіді, реферати за завданням вчителів). Але ось мати по одному принтеру на кожному робочому місці - недозволена розкіш, та й обслуговувати-контролювати таку кількість принтерів неможливо!
8. Антивірусна безпека.
9. Спрощення обслуговування шкільних комп'ютерів.
10. Масштабне і кероване надання "комп'ютерних послуг" учасникам навчального процесу.
Цей список не остаточний. Але сказаного цілком достатньо, щоб бути впевненим - школі потрібна локальна мережа.
З точки зору структури, комп'ютери можуть працювати і існувати ізольовано один від одного. "Комп'ютери-одинаки" можуть використовуватися там і тоді, де і коли немає необхідності обмінюватися інформацією між ними, або коли обмін інформацією носить разовий характер (домашній комп'ютер, наприклад). Однак сучасний рівень застосування комп'ютерів в школі не допускає ізольованих комп'ютерів, оскільки цінність такого використання досить незначна.
Широке впровадження персональних комп'ютерів в повсякденну реальність призвело до необхідності обміну інформацією, що обробляється на різних комп'ютерах. Як перенести великий обсяг інформації з одного комп'ютера на інший? Як роздрукувати інформацію, якщо принтерів менше, ніж комп'ютерів? Як надати всім комп'ютерам вихід в Інтернет? Як боротися з вірусами, якщо не всі користувачі дотримуються правил безпечної роботи? Як захистити комп'ютери від несанкціонованого втручання користувачів? Як зробити доступними для всіх користувачів великі обсяги інформації, вимірювані багатьма гігабайтами? Ці та багато інших проблем вирішують об'єднані комп'ютери, тому все частіше вони з'єднуються між собою лініями зв'язку, призначеними для передачі інформації. У такому випадку говорять, що комп'ютери об'єднані в комп'ютерну мережу.
Комп'ютерна мережа це з'єднання двох або більше комп'ютерів для вирішення наступних завдань:
- обмін інформацією;
- загальне використання програмного забезпечення;
- загальне використання обладнання (принтери, модеми, диски і т.п.).
Схема найпростішої мережі
З'єднання, як правило, створюється за допомогою спеціального кабелю, але існують і інші, більш складні засоби.
В рамках однієї установи досить практично використовувати кабельне з'єднання. Перетворення інформації для передачі по кабелю здійснюють пристрої, що вбудовуються в комп'ютер мережеві адаптери. ще їх називають мережеві карти. Такі місцеві мережі отримали назву локальні мережі. У сучасних комп'ютерів мережеві адаптери вбудовані в материнську плату, у старіших мережевий адаптер являє окремий пристрій, який може бути встановлено на материнську плату додатково.
Материнська плата з інтегрованою мережевою картою
Дистанційні локальні мережі, об'єднуються один з одним, створюючи глобальні мережі. Прикладом глобальної мережі є мережа Інтернет.
Кожен комп'ютер в мережі може мати один з двох статусів:
Сервер надає свої ресурси (диски, папки з файлами, принтери, пристрій для читання CD / DVD і т.п.) іншим комп'ютерам мережі. Як правило, це спеціально виділений високопродуктивний комп'ютер, оснащений спеціальною серверної операційної системою, централізовано керуючий мережею.
Робоча станція (клієнтський комп'ютер) - це комп'ютер рядового користувача, який отримує доступ до ресурсів сервера.
За типом організації роботи комп'ютерів в мережі розрізняють
- однорангові мережі
- Мережі з виділеним сервером
Вибір типу локальної мережі в значній мірі залежить від вимог до безпеки роботи з інформацією, рівня підготовки адміністратора мережі, необхідністю забезпечення ефективного використання комп'ютера декількома користувачами.
однорангові мережі
У тимчасової мережі всі комп'ютери мають однаковий пріоритет і незалежне адміністрування.
Кожен комп'ютер має встановлену операційну систему платформи Microsoft Windows будь-якої версії або сумісну з нею. Ця операційна система підтримує роботу клієнта мережі Microsoft.
Користувач кожного комп'ютера самостійно вирішує питання про надання доступу до своїх ресурсів іншим користувачам мережі. Це найбільш простий варіант мережі, що не вимагає особливих професійних знань. Установка такої мережі не займає багато часу.
Для побудови тимчасової локальної мережі досить об'єднати комп'ютери за допомогою мережевого кабелю (змонтувати кабельну систему) і встановити на комп'ютери, наприклад, ОС Windows XP Professional. Майстер підключення до мережі операційної системи допоможе здійснити всі необхідні настройки операційної системи.
Приклад тимчасової мережі на базі Windows XP Professional
Робоча група це засіб підтримки мережевого оточення тимчасової мережі, що входить до складу Microsoft Windows XP.
Робоча група (workgroup) це логічна група мережевих комп'ютерів тимчасової мережі.
Комп'ютери робочої групи спільно використовують загальні ресурси, такі як файли і принтери. При адмініструванні кожного комп'ютера визначають:
- які ресурси цього комп'ютера будуть розділяються (загальними),
- які користувачі мережі будуть мати доступ до цих ресурсів, з якими правами.
При цьому, на кожному комп'ютері робочої групи створюються власні бази даних користувачів і політики безпеки локального комп'ютера.
Робоча група є зручною мережевим середовищем для невеликого числа комп'ютерів, розташованих недалеко один від одного.
Робоча група Windows XP Professional Переваги тимчасової мережі
- легко налаштувати
- Не вимагає серверного ПО
- Чи не потрібен кваліфікований системний адміністратор
- Менша вартість проекту.
- менша безпеку
- Складність адміністрування кожного комп'ютера окремо
- Погіршення продуктивності при спільному використанні ресурсів.
Мережі з виділеним сервером
Для створення мережі з виділеним сервером:
2. На клієнтські комп'ютери встановлюється мережева операційна система Windows XP Professional, яка налаштовується для роботи з сервером. При підключенні до мережі кожен користувач проходить реєстрацію на сервері. Тільки користувачі, які пройшли реєстрацію, тобто зареєстровані на сервері, можуть отримати доступ до мережі і загальних мережних ресурсів.
Зміни в облікових записах користувачів робляться адміністратором мережі централізовано, на сервері. До того ж користувачів можна об'єднувати в групи і створювати окрему політику роботи в мережі для кожної групи. Це значно полегшує роботу адміністратора при призначенні доступу до загальних ресурсів.
У невеликих локальних мережах, як правило, встановлюють один сервер, який об'єднує в собі кілька серверних функцій (ролей). Цього цілком достатньо і економічно виправдано.
У мережах з виділеними серверами адміністрування здійснюється централізовано. Для спрощення адміністрування, будь-які комп'ютери мережі та колективні ресурси можна об'єднувати в групи, звані доменами.
Домен це логічна угруповання будь-яких комп'ютерів мережі під одним ім'ям.
До об'єктів, що зберігаються в каталозі, відносяться як користувачі, так і ресурси мережі.
Домени можуть об'єднувати будь-які комп'ютери, розташовані в локальній мережі.
Служба каталогу Active Directory розгортається на будь-якому сервері, що входить до складу мережі. Такий сервер отримує додатково статус контролера домену. Адміністрування мережі і управління політиками безпеки здійснюється на контролері домену.
Для шкільної локальної мережі цілком достатньо мати домен і один контролер домену, що спрощує адміністрування мережі до рівня компетенції шкільного вчителя інформатики.
Переваги мережі з виділеним сервером- Велика безпеку
- Легше керувати, тому що адміністрування централізовано
- Можливість організації переміщуваних профілів користувачів
Про що переміщуються профілях користувачів необхідно сказати окремо, на мій погляд це одна з головних переваг мережі з виділеним сервером, оскільки в шкільних умовах неможливо забезпечити роботу конкретного учня на одному і тому ж робочому місці тривалий час.
Недоліки мережі з виділеним сервером- Складність настройки, адміністрування системи, клієнтів, поділюваних ресурсів
- Відсутність доступу до мережі при виході з ладу сервера.
Перебільшувати значення недоліків не варто. Налаштування проводиться, як правило, один раз, при установці серверного ПО, тому до цієї разової роботи можна залучити фахівця.
Вихід з ладу сервера - можливий, але це швидше виняток, ніж правило. На практиці, якщо не використовувати сервер ще й як робочу станцію (що можливо), сервери працюють роками, не вимагаючи особливого втручання, крім чисто механічного прибирання пилу з корпусу один-два рази на рік.
Як страховому випадку, при організації локальної мережі з виділеним сервером, можна придбати два абсолютно однакових системні блоки, що дозволить відновити роботу мережі за півгодини-годину. Як це зробити - на наступному занятті. На роль сервера мережі годиться звичайний системний блок з ОЗУ 2 Гб і з двома вінчестерами - 80Гб для операційної системи і 1000Гб - для організації файлового сховища, общешкольной бази даних. Якщо ж кошти дозволяють, то краще придбати спеціальний серверний системний блок початкового рівня, який, в сукупності з організаційними заходами щодо збереження інформації, забезпечить багаторічну стійку роботу шкільної мережі.
Топологія - це спосіб фізичного з'єднання комп'ютерів в локальну мережу. Існує кілька стандартних топологій. Найбільш поширений тип з'єднання «зірка» об'єднує кожен комп'ютер з центральним пристроєм (комутатором). Таке з'єднання нагадує підключення побутової техніки в подовжувач з декількома розетками. Якщо комп'ютерів більше, ніж сполучних гнізд (портів) в комутаторі, то використовують кілька комутаторів, об'єднаних між собою.
Всі з'єднання виробляються кабелем типу «кручена пара». За принципами передачі пакетів інформації така мережа відноситься до типу Ethernet. В даний час широко використовується Fast Ethernet з пропускною спроможністю 100 Мбіт / с і Gigabit Ethernet з обмеженням по швидкості 1 Гбіт / с.
Тип з'єднання «зірка»
Топологія типу «зірка» дуже зручна, тому що легко змінюється конфігурація мережі. Додавання в мережу нового комп'ютера або видалення комп'ютера з мережі складається всього лише в приєднанні або від'єднанні кабелю іншим кінцем від комутатора.
При організації мережі можуть бути два варіанти кабельної системи:
При створенні централізованої підсистеми комутатор, сервер, основні колективні пристрої, наприклад, принтер, встановлюються в одному приміщенні. Кабельна система зводиться від кожного комп'ютера в цю точку. Адміністрування здійснюється централізовано. Це дозволяє:
- значно спростити управління локальною мережею;
- збільшується захищеність від несанкціонованого доступу до ресурсів, що розділяються, комутатора, тому що все зосереджено в одному місці;
Організація централізованої мережі
Вимагає підвищеної витрати мережевого кабелю, але збільшує надійність функціонування і значно спрощує адміністрування мережі. Є кращим варіантом шкільної мережі.
При створенні децентралізованої підсистеми, комутатори ставляться в різних приміщеннях одного поверху, об'єднуючи комп'ютери в невеликі групи. Потім все комутатори об'єднуються. Застосування децентралізованого адміністрування дозволяє:
- зручно з'єднувати в локальну мережу групи комп'ютерів, що знаходяться на різних поверхах;
- значно скоротити загальний метраж кабельної системи;
- скоротити витрати на монтажні роботи з прокладання кабелю.
Частина комп'ютерів, що входять в локальну мережу, може бути розташована в іншому приміщенні. Тоді такі групи можна об'єднати за наступною схемою:
З'єднання декількох комп'ютерних груп в децентралізованої мережі
Не слід послідовно включати більше двох, максимум трьох комутаторів.
Є два типи мережевих технологій:
1. Провідні - з передачею даних по кабелю.
Переваги дротових мереж.
1. Провідні мережі оточують нас вже протягом десятиліть і довели свою життєздатність в найскладніших умовах експлуатації.
2. Провідні мережі забезпечую дуже високу швидкість передачі інформації, вони є найкращим вибором, коли необхідно переміщати великі обсяги даних з високими швидкостями.
3. Порівняно низька вартість.
4. Мають високою надійністю і стабільністю. Працюють за принципом - один раз вирішив проблему (проклав дроти) - і забув про неї.
Недоліки дротових мереж.
1. Трудомісткість при прокладці кабелів.
2. "Прихильність" комп'ютера до мережевого кабелю.
Переваги бездротових мереж.
1. Мобільність і свобода - працюй в будь-якому місці.
2. Швидка і проста установка.
3. Легкість розширення.
Недоліки бездротових мереж.
1. Невеликий радіус зони дії всередині приміщень.
2. Низька швидкість передачі інформації.
3. Складність адміністрування мережі.
4. Нестійкий характер прийому в зонах перекриття двох і більше точок доступу.
Висновки.
Не існує однозначних рішень, в кожній конкретній ситуації співвідношення достоїнств і недоліків може бути різним. Проте, стратегічно правильним, основним рішенням можна вважати пристрій шкільної локальної мережі з виділеним сервером, з централізованою структорой ( "чиста зірка"), виконаної по провідній технології. Окремі ділянки мережі можуть бути і бездротовими, можуть включатися і через вторинні комутатори. Наприклад, якщо вчительська знаходиться далеко від центрального комутатора і в ній є 5-8 мережевих пристроїв, то установка додаткового комутатора на 8 портів цілком виправдана.
Проаналізуйте і покажіть існуючу локальну мережу Вашої школи будь-яким доступним Вам способом, проте кінцевий варіант схеми повинен бути представлений у вигляді, що допускає пересилання по електронній пошті.
Якщо в школі немає локальної мережі, складіть її проект.