Разработка учебно-методического обеспечения изучения темы 'Компьютерные сети'

Разработка учебно-методического обеспечения изучения темы 'Компьютерные сети'

Введение

Проводимые в нашей стране преобразования ставят перед школой задачу не только вооружить школьников знаниями, но и научить их применять эти знания на практике, проявлять познавательный интерес и пытливость ума. В частности, анализируются достоинства и недостатки методических пособий, учебников, в том числе и электронных. Происходит процесс изменения структуры учебника и ее возможные разновидности, особенности работы обучения с разными учебниками и вытекающие отсюда требования к его экранному интерфейсу и средствам навигации. Рассматриваются также возможности использования электронного учебника в системе обучения, методика подготовки и включения в учебник средств тестирования, оценки уровня подготовки.

Обучающие программы являются одними из наиболее востребованными на сегодняшний день программными продуктами. Спрос на такие системы обусловлен лавинообразным ростом количества сложных вычислительных программ.

Компьютерные сети и сетевые технологии обработки информации стали основой для построения современных информационных систем. Компьютер ныне следует рассматривать не как отдельное устройство обработки, а как «окно» в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.

Уместно отметить, что современные компьютерные сети являются системой, возможности и характеристики которой в целом существенно превышают соответствующие показатели простой суммы составляющих элементов сети персональных компьютеров при отсутствии взаимодействия между ними.

Достоинства компьютерных сетей обусловили их широкое распространение в информационных системах кредитно-финансовой сферы, органов государственного управления и местного самоуправления, предприятий и организаций.

Цель дипломной работы: Разработка учебно-методического обеспечения изучения темы "Компьютерные сети"

Задачи:

·Анализ современных подходов по разработке электронного учебника.

·Подбор материала для учебника, его обработка и систематизация.

·Разработка учебно-методического обеспечения изучения темы "Компьютерные сети".

1.Компетентностный подход в изучении темы «Компьютерные сети»

1.1Понятие компетентностного подхода в обучении

В последнее время все чаще стали употребляться термины "компетенция", "компетентность", "компетентностный подход". Их широкое применение вполне оправдано, особенно в связи с необходимостью модернизации содержания образования. Например, в Стратегии модернизации содержания общего образования читаем: "... основными результатами деятельности образовательного учреждения должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе. Речь идет о наборе ключевых компетенций учащихся в интеллектуальной, правовой, информационной и других сферах" [3]. Есть специальные статьи, посвященные этому вопросу.

Компетентностный подход предполагает не усвоение учеником отдельных друг от друга знаний и умений, а овладение ими в комплексе. В связи с этим по-иному определяется система методов обучения. В основе отбора и конструирования методов обучения лежит структура соответствующих компетенций и функции, которые они выполняют в образовании. Общеобразовательная школа не в состоянии сформировать уровень компетентности учеников, достаточный для эффективного решения проблем во всех сферах деятельности и во всех конкретных ситуациях, тем более в условиях быстро меняющегося общества, в котором появляются и новые сферы деятельности, и новые ситуации. Цель школы - формирование ключевых компетенций.

То есть в основе компетентностного подхода лежат понятия "компетенция"/"компетентность". Многообразие подходов к определению данных терминов создает определенные проблемы для их осмысления и понимания содержания самого компетентностного подхода. В научно-исследовательской среде данные понятия либо отождествляются (Л.Н. Болотов, B.C. Леднев, Н.Д. Никандров, М.В. Рыжаков), либо дифференцируются. Подробно этот вопрос рассматривается И.А. Зимней, которая выделяет основанный на компетенции подход, подчеркивающий "практическую, действенную сторону, тогда как подход, основанный на понятии "компетентность", оно включает собственно личностные (мотивация, мотивационно-волевые и др.) качества, определяется как более широкий, соотносимый с гуманистическими ценностями образования" [2].

Толковый словарь под редакцией Д.Н. Ушакова трактует слово "компетентность" как "осведомленность, авторитетность", знание в какой-либо области, а "компетенция" рассматривается как "1) круг вопросов, явлений, в которых данное лицо обладает авторитетностью, познанием, опытом;

) круг полномочий, область подлежащих чьему-нибудь ведению вопросов, явлений (право)" [4].

Более подробную трактовку этих терминов дает А.В. Хуторской: "Компетенция включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов, и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним; компетентность - владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности" [5]. Следовательно, обладать компетентностью значит иметь определенные знания, определенную характеристику, быть осведомленным в чем-либо; обладать компетенцией - значит обладать определенными возможностями в какой-либо сфере.

В документе "Стратегия модернизации российского образования" рекомендуется не противопоставлять компетентности знаниям или умениям и навыкам, поскольку понятие компетентности шире понятия знания, или умения, или навыка, оно включает их в себя (хотя, разумеется, речь не идет о компетентности как о простой аддитивной сумме знания - умения - навыка, это понятие несколько иного смыслового ряда). Отмечается также, что понятие компетентности включает не только когнитивную и операционально-технологическую составляющие, но и мотивационную, этическую, социальную и поведенческую. Оно включает результаты обучения (знания и умения), систему ценностных ориентации, привычки и др. [1].

Исходя из всех данных выше определений, можно сказать, что наиболее полную трактовку понятий "компетенция" и "компетентность" дал А.В. Хуторской, поэтому их мы и будем придерживаться в данной работе.

Таким образом, можно дать следующее определение компетентностному подходу: компетентностный подход - подход в обучении, для которого характерны овладение учеником знаний и умений в комплексе и ориентация образования и воспитания на конечный практический результат.

1.2Компетенции в изучении темы «Компьютерные сети»

Педагогическая компетентность - гармоничное сочетание знания предмета, методики и дидактики преподавания, умений и навыков (культуры) педагогического общения, а также приемов и средств саморазвития, самосовершенствования, самореализации.

Компетенции для обучающегося - это образ его будущего, ориентир для освоения. Но в период обучения у него формируются те или иные (некоторые) составляющие этих «взрослых» компетенций и, чтобы не только готовиться к будущему, но и жить в настоящем, он осваивает эти компетенции с образовательной точки зрения.

Актуальным на сегодняшний день является взгляд на образование как на средство построения человеком своего образа в соответствии с теми ценностными ориентирами, которые он себе выбрал из числа ему предложенных. Компетенции рассматриваются как осознанная человеком способность (возможность) реализации знаний и умений для эффективной деятельности в конкретной ситуации. Такое понимание компетенции дано лабораторией дидактики ИТИП РАО.

Рассмотрим компетенции, которые должны быть сформированы у обучающихся с помощью рассматриваемого цикла дисциплины «Компьютерные сети». Обозначение и суть компетенций в таблицах соответствуют требованиям ФГОС СПО третьего поколения.

Таблица 1. Общекультурные (ОК) компетенции

Номер/индекс компетенцииСодержание компетенции (или ее части)ОК-3приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологииОК-12использует основные технические средства в профессиональной деятельности: работает на компьютере и в социальных сетях, использует универсальные пакеты прикладных компьютерных программ, создает базы данных на основе ресурсов Интернет, способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетяхОК-13способен использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны

2.Содержание темы «Компьютерные сети»

.1 Исторические предпосылки построения компьютерных сетей

Развитие компьютерных сетей связано как с развитием собственно ЭВМ, входящих в состав сети, так и с развитием средств телекоммуникаций.

Работы по созданию компьютерных сетей начались ещё в 60-х годах ХХ века. Прообразом компьютерных сетей явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе больших (а позже и миниЭВМ).

В качестве средств передачи данных использовалась существующая телефонная сеть. Основными элементами СТД являются модемы, абонентские пункты и устройства коммутации. Система СТД оперировала только аналоговыми сигналами.

Основным недостатком СТД является невысокое быстродействие (9600 бит/с, реально 2400 бит/с). Поэтому одним из направлений совершенствования СТД явилась разработка цифровых телефонных коммутаторов.

Вторым существенным недостатком СТД является возможность передачи данных по каналу связи в один и тот же момент времени только с одной скоростью. Этот недостаток был преодолен использованием впервые в 70-х годах в США коммуникаций кабельного телевидения, позволяющих вести широкополосную передачу (ШП).

Третьим направлением перехода к сетям была разработка высокоскоростных шин для обеспечения взаимодействия нескольких больших ЭВМ.

Четвёртым направлением развития сетей была реализация распределённой обработки данных.

К середине 80-х годов, с появлением ПЭВМ все отмеченные тенденции развития сетей стали сближаться, что привело к разработке современных компьютерных сетей.

Можно выделить следующие преимущества использования компьютерных сетей:

1.Разделение ресурсов

2.Разделение данных

.Разделение программных средств

.Разделение ресурсов процессора

.Многопользовательский режим

1.Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

2.Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации

.Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.

.При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не "набрасываются" моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

.Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.

2.2 Реализация первой компьютерной сети. Развитие глобальной сети и формирование реестра протоколов для обмена информацией

Как и множество других технологических изобретений, глобальные компьютерные сети вышли из недр исследовательских проектов сугубо военного назначения. Запуск в Советском Союзе первого искусственного спутника Земли в 1957 году ознаменовал начало технологического соревнования между СССР и США. В 1958 году для проведения и координации научно-исследовательской деятельности в военной области при Министерстве обороны США было выделено специальное Агентство Передовых Исследовательских Проектов (Advanced Research Projects Agency - ARPA). В его ведении, в частности, находились и работы по обеспечению безопасности связи и коммуникации в случае начала ядерной войны. Такая система передачи данных должна была обладать максимальной устойчивостью к повреждениям и быть способной функционировать даже при полном выведении из строя большинства своих звеньев.

В 1967 году для создания сети передачи данных было решено использовать разбросанные по всей стране компьютеры ARPA, соединив их обычными телефонными проводами. Работы по созданию первой глобальной компьютерной сети, получившей название ARPANet, велись быстрыми темпами и уже к 1968 году появились ее узлы, первый из которых был построен в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (University of California in Los-Angeles, UCLA), второй - в Стенфордском исследовательском институте (Stanford Research Institute, SRI). В сентябре 1969 года состоялась передача первого компьютерного сообщения между этими центрами, что фактически ознаменовало рождение сети ARPANet. К декабрю 1969 г. ARPANet насчитывала 4 узла, в июле 1970 г. - восемь, а в сентябре 1971 г. уже 15 узлов. В 1971 году программистом Рэем Томлисоном (Ray Tomlison) разработана система электронной почты, в частности, в адресации впервые использован значок @ ("коммерческая эт"). В 1974 году было открыто первое коммерческое приложение ARPANet - Telnet, обеспечивающее доступ к удаленным компьютерам в режиме терминала.

Рисунок 1. Схема узлов и каналов связи сети ARPANet в 1980 году. Мало кто мог тогда предположить, во что это превратится через каких-нибудь двадцать лет.

К 1977 году Сеть объединяла уже десятки научных и военных организаций, как в США, так и в Европе, а для связи использовались уже не только телефонные, но также спутниковые и радиоканалы. 1 января 1983 года было ознаменовано принятием единых Протоколов Обмена Данными - TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Выдающееся значение этих протоколов заключалось в том, что с их помощью разнородные сети получили возможность производить обмен данными друг с другом. Именно этот день фактически явялется днем рождения Интернет, как сети, объединяющей глобальные компьютерные сети. Не даром одним из наиболее емких и точных определений Интернет является "сеть сетей".

В 1986 году Национальным Фондом Науки США (The National Science Foundation - NSF) была запущена в эксплуатацию NSFNet, связавшая компьютерные центры по всем Соединенным Штатам с "суперкомпьютерами". NSFNet изначально базировалась на TCP/IP, то есть была открыта для включения новых сетей, но первоначально была доступна лишь для зарегистрированных пользователей, в основном, университетов. Вся военная часть выделилась в MILNet, которая отошла исключительно в ведение американских военных организаций. NSFNet являлась высокоскоростной компьютерной сетью, базирующейся на суперкомпьютерах, соединенных оптоволоконными кабелями, радио- и спутниковой связью. До 1995 года она составляла основу Интернет в Соединенных Штатах - была "хребтом" (backbone) американской части глобальных компьютерных сетей (у других стран имелись собственные "хребты"). В 1996 году NSFNet была приватизирована, а научным организациям было предписано договариваться о доступе к информационным магистралям с коммерческими Интернет-провайдерами.

Рисунок 2. Так выглядела NSFNet в середине 90-х годов. Мощное сочетание спутниковых и оптико-волоконных каналов позволило создать в США единое цифровое пространство.

В академических кругах это решение признано ошибочным, и практически с того же года ведутся эксперименты по воссозданию некоммерческой сети научных и образовательных учреждений, под условным названием Интернет-2[6].

.3 Понятие и классификация компьютерных сетей

Локальная компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной ячейки, так и за ее пределами. Ресурсы (resources) - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик.

Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции:

организацию доступа к сети

управление передачей информации

предоставление вычислительных ресурсов и услуг пользователям сети.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими.

В настоящее время локальные вычислительные сети (ЛВС) получили очень широкое распространение. Это вызвано несколькими причинами:

объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);

локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;

локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).

Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно взятая рабочая станция в принципе не может хранить всей информации (в основном, по причине слишком большого ее объема).

Глобальная вычислительная сеть - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.- глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

Глобальная сеть Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальным сетям[24].

Классификации сетей

Сети можно классифицировать по разным признакам:

.По размеру, охваченной территории:

·Персональная сеть (PAN, Personal Area Network)

·Локальная сеть (LAN, Local Area Network)

·Объединение нескольких зданий (CAN, Campus Area Network)

·Городская сеть (MAN, Metropolitan Area Network)

·Глобальная вычислительная сеть (WAN, Wide Area Network)

·Корпоративная сеть

.По типу функционального взаимодействия:

·Клиент-сервер

·Смешанная сеть

·Точка-точка

·Одноранговая сеть

·Многоранговые сети

.По типу сетевой топологии

·Шина

·Звезда

·Кольцо

·Решётка

·Смешанная топология

·Полносвязная топология

.По функциональному назначению

·Сети хранения данных

·Серверные фермы

·Сети управления процессом

·Сети SOHO

.По сетевым ОС

·На основе Windows

·На основе UNIX

·На основе NetWare

·На основе Cisco

.По скорости передачи

·низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

·среднескоростные (до 100 Мбит/с),

·высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

.4 Топологии сетей

Общая шина

В сети с топологией «общая шина» все компьютеры подключены друг к другу посредством общего кабеля (шины):

Рисунок 3. Общая шина

При использовании данной топологии в сети отсутствуют какие-либо активные схемы обработки сигнала, каждый компьютер свободно «слушает» коммуникационный кабель целиком. Сигнал, переданный одной машиной, получают все компьютеры, подключенные к шине, принимает же и обрабатывает его только компьютер-адресат (адрес получателя указан в посылаемом сообщении). Одновременно передавать сигнал может только один компьютер, остальные участники сети в этом случае должны ожидать, пока шина освободиться. Отсюда основной недостаток сети данной топологии - низкая производительность.

Достоинства шинной топологии:

Невысокая стоимость

Простота расширения и объединения подсетей

Недостатки шинной топологии:

Низкая производительность

Низкая надежность

Сложность диагностики при появлении аппаратных неполадок

Отказ кабеля или разъема на любом участке приводит к полной неработоспособности всей сети

Заключение: шинную топологию имеет смысл применять в тех случаях, когда число узлов в сети и их сетевая активность невелики. Главный плюс топологии - низкая стоимость.

Кольцо

В сетях с топологией «кольцо» компьютеры подключены к общему сетевому кабельному кольцу, по которому идет передача данных в одном направлении:

Рисунок 4. Кольцо

Получив данные, каждый компьютер проверяет адрес получателя, и, если он совпадает с собственным адресом, принимает данные. Если же адрес машины не совпадает с адресом получателя, компьютер передает данные дальше по кольцу.

При использовании данной топологии в качестве физической среды передачи чаще всего используется кабель «витая пара» либо оптоволокно.

Для случаев, когда несколько компьютеров одновременно пытаются передать данные, в сетях с топологией «кольцо» применяется механизм маркерного доступа. По кольцу постоянно передается маркер - специальное короткое сообщение. Прежде чем начать передачу данных, компьютер должен дождаться маркера, прикрепить к нему пакет данных со служебной информацией, и лишь потом передать в сеть.

Наиболее известные технологии, основанные на топологии «кольцо» - FDDI и Token Ring.

Достоинства кольцевой топологии:

Благодаря ретрансляции отсутствуют потери сигнала при передаче

Благодаря механизму маркерного доступа отсутствуют коллизии

Отказоустойчивость находится на высоком уровне

Недостатки кольцевой топологии:

Выход из строя одного их узлов может повлечь за собой неработоспособность всей сети

Затруднено добавление и удаление нового узла - для этого приходится разрывать кольцо

Вывод: использование кольцевой топологии оправдано, если необходимо создать производительную и надежную сеть, существенная модернизация и расширение которой в дальнейшем маловероятны.

Звезда

В сетях с топологией «звезда» компьютеры подключаются каждый отдельным кабелем к специальному общему устройству - коммутатору или концентратору, которое отвечает за обмен данными между участниками сети.

Рисунок 5. Звезда.

Топология типа «звезда» позволяет осуществлять подключения компьютеров к сети при помощи различных типов кабелей.

Достоинства звездообразной топологии:

Высокая пропускная способность

Работоспособность сети в целом не зависит от работоспособности отдельного узла

Сеть легко масштабируется

Возможность подключения компьютеров кабелям различных типов

Легкость организации подсетей

Недостатки звездообразной топологии:

Число узлов сети ограничено количеством портов коммутатора/концентратора

При выходе из строя коммутатора/концентратора сеть становится полностью неработоспособной

Необходимость в использовании отдельного кабеля для подключения каждого компьютера

Относительно высокая стоимость

Вывод: топология «звезда» - отличный выбор в случаях, когда имеется возможность проложить необходимые кабели.

Решетка

Решетка - это такая топология, при которой связи узлов образуют регулярную двух- или более мерную решетку.

Одномерная решетка - это цепочка, которая соединяет два внешних узла через некоторое количество внутренних узлов. Двух- и трехмерные решетки встречаются в суперкомпьютерной архитектуре.

Рисунок 6. Решётка

Достоинством топологии является весьма высокая надежность сети, а основными недостатками - сложность и дороговизна реализации

Полносвязная топология

Полносвязная топология - разновидность топологии сети, при которой каждый узел имеет соединения со всеми остальными узлами сети. Данная топология весьма дорога и сравнительно малоэффективна, так как требует наличия множества независимых линий и коммуникационных портов для каждого компьютера, подключенного к сети. Полносвязная топология обычно используется в сетях с малым количеством узлов.

Рисунок 7. Полносвязная топология

Смешанные топологии

В большинстве случаев крупные сети имеют смешанную (гибридную) топологию. В этих случаях используется различное комбинирование элементов типовых топологий в зависимости от поставленных задач. Примеры смешанных топологий - «звезда-звезда», «звезда-шина».

Рисунок 8. Смешанная топология

Достоинства и недостатки сетей смешанной топологии зависят от того, какие базовые топологии были положены в их основу.

Часто смешанная топология является результатом постепенной модернизации сети, когда оборудование меняется частями, а не сразу[24].

.5 Физическое представление сети

Сетевое оборудование.

Локальная сеть независимо от применяемой топологии, сетевого стандарта и типа использует разного рода оборудование, которое согласно существующим стандартам, правилам и соглашениям умеет передавать и принимать данные. Тип оборудования, его технические характеристики и его количество зависят от разных факторов, основными из которых являются:

§топология сети;

·тип среды передачи данных;

·сетевой стандарт;

·количество узлов в сети;

·потребности пользователей;

·уровень безопасности работы с данными.

В данном разделе рассмотрим основные элементы сетевого оборудования.

Активное оборудование

Оборудование, которое непосредственно участвует в процессе передачи данных путем аппаратной обработки сигнала, называется активным. К нему относятся:

·Сетевой «проводной» адаптер

·Сетевой беспроводной адаптер

·Концентратор

·Мост

·Коммутатор

·Маршрутизатор

·Точка доступа

·Модем

·Антенна

Сетевой «проводной» адаптер

Сетевой адаптер, или сетевая карта, - это ключевое оборудование, которое используется в качестве посредника между компьютером и средой передачи данных. Без сетевого адаптера невозможен обмен информацией в принципе. Его задача - обработать получившие данные согласно требованиям физического уровня модели ISO.

Сетевой адаптер вне зависимости от того, для работы в сетях какого типа он предназначен, служит для обработки данных, поступающих ему от компьютера или по каналу передачи данных. В режиме передачи он преобразует поступившие от компьютера данные в электрический сигнал и отправляет его каналу, используемому для передачи данных. В режиме получения данных он выполняет противоположное действие: преобразует электрические сигналы в данные и передает их протоколам верхнего уровня.

Главное различие сетевых адаптеров, не учитывая конструктивные особенности, вариант исполнения. Существует три варианта.

Плата для установки в слот расширения. Представляет собой плату, содержащую необходимую аппаратную начинку, которую можно установить в свободный слот расширения материнской платы. До появления ATX-стандарта этот вариант исполнения был наиболее распространенным и дешевым. Так, материнская плата (даже бюджетный ее вариант) всегда имеет в своем составе свободный слот, предназначенный для установки устройства любого типа. Как правило, это слот типа PCI или PCI Express в персональных компьютерах и PCMCIA-слот в ноутбуках или других переносных устройствах.

Внешний USB-адаптер. Использование USB-адаптеров для расширения функциональности компьютера уже давно стало одним из самых распространенных способов. Не минула эта участь и сетевые адаптеры. Мало того, часто USB-порт становится единственным способом подключения дополнительных устройств. Часто для подключения адаптера используется удлинительный USB-шнур. Кроме варианта с USB-подключением, нередко встречаются адаптеры, которые с помощью удлинительного шнура подключаются к FireWire-порту на материнской плате или дополнительном FireWire-контроллере.

Интегрированный адаптер. Данный вариант сетевого адаптера получил, пожалуй, наибольшее распространение. Причиной тому стал ATX-стандарт материнских плат, который предусматривает использование интегрированных решений. Однако этот стандарт подразумевает присутствие только сетевого адаптера стандарта 100Base-TX или ему подобного.

Правда, иногда встречаются материнские платы, которые содержат интегрированный беспроводный контроллер стандарта IEEE 802.11b или IEEE 802.11g.

Как уже было упомянуто выше, внешний вид адаптера, а именно присутствие того или иного вида порта, зависит от сетевого стандарта. Так, сетевой стандарт 10Base-2, 10Base-5 или 10Base-T подразумевает использование порта с BNC-коннектором. В свое время, когда наступил переломный момент, появились сетевые адаптеры, содержащие как BNC-, так и RJ-45-разъем. Внешний вид такого адаптера показан на рис. 9.

Рисунок 9. Сетевой адаптер для коаксиальных стандартов

Сетевой стандарт 100Base-TX или 1000Base-T подразумевает использование адаптера с портом RJ-45. Внешний вид такого адаптера в USB-варианте - на рис.10., а в виде платы расширения показан на рис.11

Рисунок 10. Сетевой адаптер стандарта 100Base-TX в USB-исполнении

Рисунок 11. Сетевой адаптер в виде платы расширения для кабеля «витая пара»

Несколько иначе выглядят сетевые адаптеры, предназначенные для работы со стандартами HomePNA (рис. 12) и HomePlug (рис. 13).

У адаптеров HomePNA и HomePlug, кроме порта, с помощью которого они подключаются к среде передачи данных, присутствует порт RJ-45. Используя данный порт, адаптер присоединяется к Ethernet-адаптеру на материнской плате и уже через него передает данные, которые поступают через «родной» канал связи.

Рисунок 12. Сетевой адаптер стандарта HomePNA

Рисунок 13. Сетевой адаптер стандарта HomePlug

Особняком стоят адаптеры, предназначенные для установки в переносные компьютеры. Как правило, адаптеры подобного рода изначально снабжаются максимальным количеством устройств всевозможных видов связи. Однако если среди них отсутствует сетевой адаптер нужного типа, всегда можно воспользоваться PCMCIA-разъемом (рис. 14), который предназначен именно для таких случаев.

Рис. 14. Сетевой адаптер для установки в PCMCIA-порт

Сетевой беспроводной адаптер

Несмотря на то что беспроводная сеть в качестве среды передачи данных использует радиоволны, принцип работы беспроводного адаптера похож на принцип работы проводного аналога. Единственное, что их может различать, - наличие антенны.

Количество антенн беспроводного оборудования, в том числе и сетевого адаптера, зависит от сетевого стандарта. Так, для адаптеров сетевых стандартов IEEE 802.11a, IEEE 802.11b и IEEE 802.11g нормальным считается наличие одной антенны (рис. 15).

Рисунок 15. Сетевой беспроводной адаптер с одной приемопередающей антенной

Что касается беспроводных адаптеров стандарта IEEE 802.11n, то особенности его использования подразумевают наличие двух, иногда трех антенн (рис. 16).

Большая часть беспроводных адаптеров позволяет использовать антенны с разным уровнем усиления, поэтому стандартные антенны, идущие в комплекте с сетевым адаптером, можно заменять антеннами с большим коэффициентом усиления. В этом случае антенна имеет специальное крепление, позволяющее ее открутить и установить на ее место другую.

Рисунок 16. Сетевой беспроводной адаптер с несколькими антеннами.

Концентратор

Концентратор (хаб, репитер, повторитель) - один из вариантов активного центрального управляющего узла, который необходим для соединения компьютеров в сеть при использовании топологии «звезда». Его можно также применять в качестве усилителя сигнала для увеличения максимальной протяженности сети.

Концентратор использует протоколы, работающие на физическом уровне модели взаимодействия открытых систем, что позволяет использовать его в локальных сетях, построенных с применением любых технологий. Он считается одним из простейших устройств. Его непосредственным заданием является распространение поступившего по одному из портов сигнала на все остальные порты. При этом для него абсолютно неважно, какого типа данные передаются и кому: в любом случае данные транслируются сразу на все порты, что увеличивает трафик в сети, уменьшая тем самым полезную скорость. В связи с этим использование концентратора как центрального устройства оправдано лишь в небольших сетях. В сетях с количеством подключений более 12-14 желательно использовать более интеллектуальное устройство, например коммутатор.

Концентратор представляет собой устройство, содержащее определенное парное количество портов, как правило, не более 24 (рис. 17).

Рисунок 17. Внешний вид концентратора

При этом, как правило, на передней панели коммутатора находятся светодиоды, отображающие активность портов. Чаще всего встречаются концентраторы, предназначенные для использования с кабелем «витая пара», то есть содержащие порты RJ-45. Однако бывают также концентраторы, которые в дополнение к портам RJ-45 имеют один порт с BNC-коннектором. Это позволяет подключать к концентратору коаксиальный сегмент сети, тем самым создавая сеть комбинированной топологии.

Можно встретить и так называемые стоечные концентраторы, корпус которых подразумевает их установку в монтажный шкаф. В этом случае порты для подключения кабеля могут располагаться как на передней, так и на задней панели концентратора.

Мост

Сетевой мост - это активное устройство, который используется для объединения в единую сеть разнородных сегментов сети, часто с разной топологией. Его также можно использовать в качестве повторителя для увеличения длины сегментов локальной сети и увеличения количества подключений.

Мост является более интеллектуальным устройством, чем коммутатор. Применяя аппаратную реализацию разных алгоритмов, мост позволяет фильтровать и разделять трафик. Это дает возможность сэкономить на трафике в сети, а также увеличить скорость доставки пакетов с данными компьютерам в нужном сегменте сети.

Мост имеет небольшой размер и содержит минимальное количество портов, как правило, не более 2-3 портов RJ-45 (рис. 18). В последнее время мост как отдельное оборудование используется достаточно редко, поскольку практически любой коммутатор может выполнять аналогичные функции.

Рисунок 18. Мост

Коммутатор

Коммутатор (свитч) - основное устройство активного типа, применяемое в качестве центрального узла для подключения компьютеров в сетях, основанных на топологии «звезда». Его ближайшим по функциональности, но не по «интеллекту» устройством является концентратор, который еще не так давно в силу своей меньшей стоимости получил более широкое распространение.

Большей, чем у концентратора, функциональности коммутатор обязан протоколам, работающим на канальном уровне. Это позволяет избежать лишнего трафика, когда необходимо передать данные от отправителя конкретному компьютеру, не затрагивая при этом остальные компьютеры. За счет этого достигается высокая скорость передачи данных. Коммутатор представляет собой достаточно интеллектуальное устройство, которое способно обучаться. Он использует MAC-адреса устройств, причем эти адреса коммутатор запоминает. Например, когда компьютер передает данные другому компьютеру, коммутатор запоминает MAC-адрес отправителя и отправляет данные сразу на все порты, то есть работает как концентратор. Однако это происходит только на первых порах. Как только коммутатор сможет определить MAC-адрес каждого компьютера, подключенного к его портам, данные сразу же будут отправляться на конкретный порт, тем самым уменьшая время доставки, а значит, увеличивая скорость передачи данных.

Внешне коммутатор выглядит как коробка с определенным количеством (как правило, не более 48) портов RJ-45 (рис. 19).

Рисунок 19. Внешний вид коммутатора

Как и в случае с концентраторами, часто встречаются стоечные коммутаторы, предназначенные для установки в монтажный шкаф. При этом стоечные коммутаторы обычно можно соединять. Для этого используется либо отдельный RJ-45 порт на задней панели, либо один из свободных портов на передней панели.

Еще одним плюсом коммутаторов является возможность управления. Так, различают управляемые и неуправляемые коммутаторы.

Управляемые коммутаторы, кроме набора портов RJ-45, содержат еще один порт, с помощью которого их можно подключить к компьютеру и производить настройку. Кроме того, часто управление коммутатором осуществляется с помощью веб-интерфейса через любой браузер, для чего коммутатор снабжается статическим IP-адресом, который при необходимости всегда можно изменить.

Маршрутизатор

Маршрутизатор (роутер) - еще один представитель активного оборудования, который играет роль центрального узла в случае использования топологии «звезда» или комбинированной топологии. По свои возможностям он является наиболее «интеллектуальным» и может делать все, что выполняют концентратор, мост и коммутатор вместе взятые. А кроме того, имеет еще свой «багаж» возможностей: использование обновляемых таблиц маршрутизации, поддержка виртуальных сетей, работа с разнородными сегментами сети, внутрений брандмауэр и многое другое. Как результат - быстрая и эффективная работа локальной сети без лишних задержек и тем более коллизий.

Протоколы, реализованные в аппаратной части маршрутизатора, позволяют ему работать на сетевом уровне модели взаимодействия открытых систем, а значит - получать доступ практически к любому типу служебной информации, которой оперируют сетевые устройства. В результате таблицы маршрутизации, которые используются для передачи данных между компьютерами, не только всегда актуальны, но и содержат данные об альтернативных маршрутах движения.

Поскольку маршрутизатор является очень ценным устройством для локальной сети, он обычно позволяет управлять собой, для чего может использоваться либо веб-интерфейс с доступом по определенному IP-адресу, либо один из управляемых портов.

Внешний вид маршрутизатора мало чем отличается от коммутатора и концентратора, поэтому многие часто путают их (рис. 20).

Рисунок 20. Внешний вид маршрутизатора

Как правило, маршрутизатор содержит от 16 до 64 портов и обязательно поддерживает возможность установки в стойку монтажного шкафа. Маршрутизатор с 8 портами встречается достаточно редко, и причиной является высокая цена маршрутизатора вообще. Поэтому когда речь идет о приобретении маршрутизатора, то многие предпочитают приобретать устройство с 16 и более портами - так сказать, про запас.

Точка доступа

Точка доступа (Access Point) - представитель активного типа устройств, необходимых для объединения компьютеров в беспроводную сеть. Его аналогом является проводной коммутатор, а в отдельных случаях и маршрутизатор.

Точка доступа в силу особенностей беспроводной среды передачи данных является достаточно интеллектуальным устройством и часто позволяет осуществлять дополнительное управление локальной сетью. Например, в современных точках доступа имеется аппаратная поддержка работы DNS- и DHCP-серверов, что позволяет строить структурированные локальные сети, представляющие собой упрощенный вариант доменной структуры.

Кроме того, точка доступа одновременно является брандмауэром, способным фильтровать и блокировать пакеты, а также, что самое главное, содержит информацию, необходимую для аутентификации пользователей.

Как уже упоминалось ранее, точка доступа использует идентификатор сети, а также подразумевает применение одного или нескольких работающих в паре алгоритмов безопасности и шифрования. В связи с этим, чтобы иметь возможность настраивать эти параметры, точка доступа оборудуется как минимум одним портом RJ-45, посредством которого она подключается к сетевому адаптеру компьютера. Далее, применяя веб-интерфейс или программное обеспечение, идущее в комплекте с точкой доступа, пользователь имеет возможность настраивать необходимые параметры работы точки доступа.

Внешний вид точки доступа зависит от некоторых факторов.

·Наличие дополнительных портов RJ-45. Достаточно часто точка доступа является тем средство, которое позволяет объединить в одну сеть как беспроводных, так и проводных клиентов. В связи с этим для подключения последних используют порты RJ-45 стандарта 100Base-TX или подобного. Количество этих портов может быть разным, но обычно их не более четырех.

·Количество и мощность антенн. Различные сетевые стандарты подразумевают использование разного количества антенн, поэтому на точке доступа их будет столько, сколько это предусмотрено стандартом (рис. 21). Однако часто встречаются точки доступа, которые содержат дополнительную антенну, что позволяет сделать покрытие сети более широким и увеличить уровень сигнала. Кроме того, некоторые точки доступа позволяют подключать внешнюю антенну, для чего оборудуются соответствующим гнездом либо делают стандартную антенну съемной, и на ее место можно вкрутить антенну с большим коэффициентом усиления.

·Средства индикации. На передней панели точки доступа всегда присутствует определенное количество светодиодов, которые сигнализируют о переходе точки доступа в тот или иной режим, а также отображают активность дополнительных портов. Количество средств индикации напрямую зависит как от функциональных возможностей точки доступа, так и от количества дополнительных портов на задней панели.

·Тип исполнения. Поскольку беспроводная сеть может организовываться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе, корпус точки доступа должен быть готов к этому.

Поэтому офисные точки доступа отличаются от точек доступа для внешнего использования. Как минимум различаются вид и материал корпуса. Могут быть и другие отличия, например в наличии портов и креплений для громо- и грозозащиты, портов для подключения внешней антенны, питания.

Рисунок 21. Внешний вид точки доступа

Модем

Модем - активное оборудование, предназначенное для соединения двух удаленных точек, например компьютеров или сегментов сети. Чаще всего он используется для подключения компьютера к Интернету.

Слово «модем» является сокращением от слов «модулятор» и «демодулятор», что подразумевает наличие в составе устройства соответствующей аппаратной начинки, которая выполняет модуляцию и демодуляцию сигнала.

Модем имеет цифровой интерфейс связи с компьютером (цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования и аналоговый интерфейс для связи с телефонной линией). Он состоит из процессора, памяти, аналоговой части, ответственной за сопряжение модема с телефонной сетью, и контроллера, который всем управляет.

У стандартного аналогово-цифрового модема (рис. 22) обмен информацией происходит по обычной телефонной линии в диапазоне частот 300-3400 Гц.

Рисунок 22. Внешний аналогово-цифровой модем

Преобразование аналогового сигнала осуществляется достаточно просто: с определенной частотой измеряются его характеристики и записываются в цифровой форме по определенному алгоритму. В обратной последовательности идет преобразование цифровой информации.

Главное различие модемов - вариант их исполнения. Бывают внешние и внутренние модемы. Внутренние, как правило, выполнены в виде платы расширения, которая вставляется в свободный слот компьютера. В случае с персональным компьютером это слот PCI или PCI Express, в случае с переносными устройствами - слот PCMCIA. В зависимости от типа модема и среды передачи данных различается скорость их передачи. Скорость обычного цифрово-аналогового модема, работающего с телефонной аналоговой линией, равна 33,6-56 Кбит/с. Кроме того, широкое распространение получили ADSL-модемы (рис. 23), которые используются для организации скоростного подключения к Интернету.

Рисунок. 23. Внешний ADSL-модем

Скорость передачи данных у таких модемов обычно находится в пределах 1-8 Мбит/с, но теоретически возможна скорость выше 20 Мбит/с.

Модемы бывают как проводными, так и беспроводными. При этом внешний модем, кроме телефонного разъема RJ-11, часто снабжается одним и более портами RJ-45, выполняя при этом функции концентратора. Чаще всего внешние модемы подключаются к компьютеру через сетевой адаптер, но также встречаются и модемы с USB-подключением.

Антенна

В беспроводной сети антенна имеет большое значение, особенно если к ней подключено активное сетевое оборудование, например точка доступа, концентратор, маршрутизатор и т. д. Хорошая антенна позволяет сети работать с максимальной отдачей, достигая при этом своих теоретических пределов дальности сигнала и скорости передачи данных.

Антенны бывают всенаправленные (рис. 24) и узконаправленные (рис. 25), а также различаются вариантом их использования: внутри здания или на открытом воздухе.

Рисунок 24. Всенаправленная антенна

Кроме того, основным показателем возможностей антенны является ее коэффициент усиления сигнала. Например, узконаправленная антенна позволяет достичь большего радиуса сети, что используют, когда необходимо соединить два удаленных сегмента беспроводной сети. Всенаправленная антенна распространяет сигнал вокруг себя, что дает возможность другим устройством, установленным рядом, взаимодействовать друг с другом.

Однако, учитывая особенности распространения сигнала, ожидать от такого способа особых результатов не приходится. Использование антенны с большим коэффициентом усиления позволяет увеличить радиус сети и, соответственно, уровня сигнала, особенно на дальних точках подключения.

Рисунок 25. Узконаправленная антенна

Пассивное оборудование

Оборудование, которое также присутствует при передаче данных, но принимает в этом лишь пассивное участие, называется пассивным. Сюда относятся монтажные шкафы, распределительные панели, сетевые розетки, кабель, коннекторы и т. д. К этой группе можно также отнести инструменты, которые используются при создании локальной сети.

·Монтажный шкаф

·Кросс-панель

·Сетевой кабель

·Патч-корд, кросс-корд

·Коннекторы

·Розетка RJ-45

·Инструменты для работы с кабелем

Монтажный шкаф

Локальная сеть с большим количеством компьютеров редко обходится без монтажного шкафа, который позволяет собрать в одном месте все или почти все центральные органы управления сетью. В нем обычно располагают большую часть активного оборудования сети (коммутаторы, маршрутизаторы, модемы) и часть пассивного оборудования (кросс-панели, кросс-кабели и т. п.).

В зависимости от размера шкафа и варианта его исполнения в него можно также устанавливать серверы стоечного типа, блоки бесперебойного питания, КVM-переключатели (для вывода изображения с серверов на один монитор) и т. д.

Существуют разные варианты монтажных шкафов, различающиеся в основном только двумя показателями - типом исполнения (напольный, подвесной) и габаритами. Кроме того, различия могут быть в конструкции шкафа, наличии охлаждающей системы, способе подвода кабелей и т. д.

Размеры шкафа и вариант его исполнение подбираются исходя из количества компьютеров в сети и количества оборудования, которое планирует установить в шкаф. Если в сети подключено 30-40 компьютеров, то вполне достаточным будет использование подвесного варианта шкафа (рис. 26).

Рисунок 26. Монтажный шкаф подвесного исполнения

Если же в сети насчитывается большее количество компьютеров или решено использовать серверы стоечного типа, то стоит остановить свой выбор на напольном варианте исполнения с размерами, которые не только позволят поместить все необходимое оборудование, но и дадут возможность установить его в серверной или другой комнате, обеспечив к нему свободный доступ (рис. 27).

Рисунок 27. Монтажный шкаф настенного исполнения

Чтобы дать доступ к оборудованию и кабельной системе, монтажный шкаф оборудуется как минимум одной дверкой из стекла. Это вполне оправданное решение, поскольку позволяет визуально контролировать оборудование, а также обеспечивает оптимальный температурный режим внутри шкафа.

Кросс-панель

Кросс-панель является неотъемлемым атрибутом любой большой локальной сети которая использует монтажные шкафы. Кросс-панели бывают только определенного размера, что зависит от размеров самого монтажного шкафа.

Основное предназначение кросс-панели - обеспечение удобного способа монтажа кабеля в контактных площадках разъемов с последующим соединением этих разъемов с портами на активном сетевом оборудовании установленном в монтажном шкафу.

Внешний вид кросс-панели зависит от количества и типа портов, которые располагаются на ее передней панели, а также ее габаритов. Как правило, на кросс-панели не бывает менее 16 портов, что связано со стандартными размерами стоек в монтажном шкафу. Количество кросс-панелей подбирается в зависимости от количества компьютеров локальной сети и другого оборудования, которому нужно подключение к порту на кросс-панели. Как правило, стандартная кросс-панель содержит от 24 до 48 портов, которые могут располагаться как в один, так и в несколько рядов (рис. 28).

Рисунок. 28. Кросс-панель

Для облегчения монтажа кабеля и создания необходимой проектной документации каждый порт на кросс-панели пронумерован. Кроме того, рядом с портом обычно находится специальный участок, на котором маркером можно сделать любую нужную короткую запись.

На задней панели кросс-панели находится система разводки портов, то есть непосредственно контактные площадки портов, которые используются для зажима в них проводников кабеля или монтажа оптоволоконных жил. Каждый порт снабжается фиксирующим устройством или скобами, позволяющими закрепить кабель, который идет к конкретному порту.

Присутствует также общая система фиксирования, позволяющая зафиксировать сразу все кабели, исключая тем самым возможность потери контакта.

Сетевой кабель

Если в беспроводной сети для передачи данных используется радиоэфир, то создание проводной сети требует применения кабелей разного типа. Существует несколько типов кабелей, основными из которых являются «витая пара», коаксиальный и оптоволоконный.

Есть разные категории кабеля, каждая из которых имеет свои характеристики и особенности использования. Основными отличительными параметрами являются:

·диаметр проводников;

·диаметр проводника с изоляцией;

·количество проводников (пар);

·наличие экрана вокруг проводника (проводников);

·диаметр кабеля;

·диапазон температур, при котором качественные показатели находятся в норме;

·минимальный радиус изгиба, который допускается при прокладке кабеля;

·максимально допустимые наводки в кабеле;

·волновое сопротивление кабеля;

·максимальное затухание сигнала в кабеле.

Коаксиальный кабель

Первой средой для объединения компьютеров в сеть с целью обмена информацией был коаксиальный кабель (Coaxial Cable). Сети с использованием коаксиального кабеля появились еще в начале 70-х годов прошлого века. На то время он считался идеальным вариантом для передачи данных. Поскольку скорости тогда были не столь высоки, как сегодня, коаксиальный кабель полностью удовлетворял существующие потребности. Сетевое оборудование для работы с коаксиальным кабелем согласно существующим сетевым стандартам позволяет передавать данные со скоростью до 10 Мбит/с, что даже сегодня в некоторых случаях является вполне приемлемой скоростью.

Различаются тонкий и толстый коаксиальный кабели. Несмотря на то что толстый коаксиальный кабель появился раньше, его технические характеристики (скорость, дальность связи и т. п.) существенно лучше, нежели у тонкого коаксиального кабеля, который появился вследствие дальнейшего усовершенствования существующих сетевых стандартов.

Толстый и тонкий кабели внешне различаются толщиной. Однако иногда могут быть и другие различия (рис. 29).

Например, когда требуется прокладка кабеля снаружи здания, часто используется кабель с усилительным тросом, который выглядит как отдельная жила в отдельной оболочке.

Основные различия между этими типами кабелей заключаются в их составе: могут присутствовать дополнительные оплетки, диэлектрики, экраны из фольги и т. д.

Типичное строение самой простой реализации тонкого и толстого коаксиального кабеля показано на рис. 30 и 31.

Рисунок 29. Разные варианты коаксиального кабеля

Рисунок 30. Строение тонкого коаксиального кабеля

Рисунок 31. Строение толстого коаксиального кабеля

Рассмотрим элементы коаксиального кабеля, отмеченные на рисунках цифрами.

. Центральный проводник (Center Conductor). Представляет собой металлический стержень, цельный или состоящий из нескольких проводников. В качестве металла, как правило, выступает медь или сплав с медью, например сплав меди с карбоном, омедненная сталь или омедненный алюминий. Толщина проводника обычно находится в пределах 1-2 мм.

. Диэлектрик (Dielectric). Служит для надежного разделения и изолирования центрального проводника и оплетки, которые используются для передачи сигнала. Диэлектрик может изготавливаться из различных материалов, например из полиэтилена, фторопласта, пенополиуретана, поливинилхлорида, тефлона и т. д.

. Оплетка (Braid). Является одним из носителей, который участвует в передаче сигнала. Кроме того, она играет роль заземления и защитного экрана от электромагнитных шумов и наводок. Как правило, оплетка сделана из медной или алюминиевой проволоки.

Когда требуется увеличить помехозащищенность системы, может использоваться кабель с двойной и даже четверной оплеткой.

. Изолирующая пленка (Foil). Выступает обычно в роли дополнительного экрана. В качестве материала используется алюминиевая фольга.

. Внешняя оболочка (Outer Jacket). Используется для защиты кабеля от воздействия внешней среды. Оболочка, как правило, имеет ультрафиолетовую защиту и защиту от возгорания, для чего используется материал с определенными свойствами, например поливинилхлорид, пластик, резина и т. д.

Волновое сопротивление коаксиального кабеля, используемого для передачи данных в локальных сетях, составляет 50 Ом. При этом толщина тонкого коаксиального кабеля - примерно 0,5-0,6 см, а толстого - 1-1,3 см.

Существует определенная маркировка (категория) кабелей, которая позволяет различать их характеристики. Например, кабель с волновым сопротивлением 50 Ом имеет маркировку RG1-8, RG-11 и RG-58. Различают также подкатегории кабелей, например RG-58/U (одножильный проводник) или RG-58A/U (многожильный проводник).

Наибольшее распространение получил тонкий коаксиальный кабель, поскольку он более гибкий и его легче прокладывать. Если требуется увеличить диаметр сети, то используется толстый коаксиальный кабель. Иногда тонкий и толстый кабели применяются одновременно: тонким кабелем соединяют близкорасположенные компьютеры, а толстым - компьютеры на большом удалении или два сегмента сети.

Оптоволоконный кабель

Еще один вариант кабеля для передачи данных в сетях - оптоволоконный (Fiber Optic). Именно оптоволоконный кабель благодаря своим характеристикам имеет наибольшие шансы остаться в лидерах.

Его главным отличием от существующих вариантов кабеля является способ передачи электрических сигналов: для этого используется свет. Это означает, что оптоволоконный кабель не подвержен влиянию электромеханических наводок, а сигнал ослабевает гораздо меньше. Как результат - высокая скорость передачи данных на большие расстояния.

Оптоволоконные кабели отличаются конструкцией, точнее, диаметром сердцевины, то есть оптоволокна. Существует два варианты оптоволокна, которые однозначно влияют на характеристики кабеля. Так, различают одномодовое (SM, Single Mode) и многомодовое, или мультимодовое (MM, Multi Mode), волокно.

Упрощенная схема оптоволоконного кабеля показана на рис. 32.

Рисунок 32. Строение оптоволоконного кабеля

Основная деталь оптоволоконного кабеля - оптоволокно или, как его еще называют, световод (1), по которому непосредственно передается световой сигнал. Чтобы сигнал не уходил из световода, вокруг последнего располагается отражающая оболочка (2) толщиной 125 мкм. И еще один элемент - оболочка (3), которая защищает кабель от внешнего воздействия, например влаги или солнечных лучей.

Обычно оптоволоконный кабель снабжается дополнительными уровнями прочности: применяются разного рода лаковые покрытия, дополнительные оболочки (буферы), усилительные тросы и т. д. Кроме того, большое распространение получили кабели с несколькими световодами, что позволяет значительно увеличить пропускную способность кабеля.

Преимущества и недостатки одномодового и многомодового оптоволокна понять достаточно просто. Так, по световоду передаются световые сигналы с длиной волны в диапазоне 0,85-1,3 мкм. Многомодовое волокно, в зависимости от типа стандарта, имеет толщину световода 50 или 62,5 мкм, в то время как у одномодового волокна данный показатель составляет примерно 7-9 мкм. Если представить себе, как будет распространяться свет в подобных «коридорах», то становится ясно, что чем уже «коридор», тем меньше отражений будет испытывать данный сигнал, а значит, меньшими будут искажения и затухание. Конечно, такое теоретическое изложение принципа распространения сигнала в кабеле далеко от идеального, но и его вполне достаточно, чтобы сделать однозначный вывод: одномодовый кабель гораздо практичнее и лучше. Об этом же свидетельствует существующая практика: скорость передачи сигнала в простейшем одномодовом кабеле может достигать 2,5 Гбит/с при длине сегмента 20 и более километров.

Распространение оптоволоконного кабеля сдерживают несколько факторов, основными из которых является дороговизна кабеля и обслуживающей его аппаратуры, а также необходимость в соответствующей подготовке при работе с кабелем.

Кабель «витая пара»

На сегодня кабель «витая пара» (Twisted Pair) получил наибольшее распространение. В первую очередь это произошло благодаря его скоростным характеристикам и удобству прокладки. Его появление было вполне прогнозируемым, поскольку использование коаксиального кабеля накладывает ограничение на топологию сети, что, в свою очередь, отражается на возможностях ее модернизации и скорости передачи данных.

Свое название он получил благодаря особенности внутреннего исполнения. Так, внутри кабеля может находиться от одной до двадцати пяти пар проводников, скрученных между собой и имеющих определенный цвет.

Внешний вид кабеля «витая пара» зависит от того, какое количество проводников находится внутри него, какого типа оплетки используются для экранирования кабеля и пар, а также от наличия дополнительного заземляющего проводника (рис. 33).

Рисунок 33. Внешний вид некоторых вариантов кабеля «витая пара»

Различают экранированный (Shielded) и неэкранированный (Unshielded) кабели.

Кроме того, существует много различных вариантов исполнения кабеля, среди которых наибольшее распространение получили UTP (Unshielded Twisted Pair, неэкранированная витая пара), F/UTP (Foiled Unshielded Twisted Pair, фольгированная неэкранированная витая пара), STP(Shielded Twisted Pair, эканированная витая пара),S/FTP(Screened Foiled Twisted Pair, фольгированная экранированная витая пара),SF/UTP(Screened Foiled Unshielded Twisted Pair, фольгированная неэкранированная витая пара) и др. Есть также несколько вариантов кабеля с многожильными проводниками.

Кабели различают и по категориям: чем выше категория, тем лучшими характеристиками (в том числе и скоростными) обладает кабель. Так, в настоящее время существует семь категорий кабеля «витая пара», используемых для организации работы локальной сети. Например, кабель пятой категории позволяет передавать данные со скоростью 100 Мбит/c, а кабель начиная с шестой категории делает возможной передачу данных на скорости не менее 1 Гбит/c. Кабель же седьмой категории теоретически способен передавать данные со скоростью 100 Гбит/с.

Патч-корд, кросс-корд

Патч-корд и кросс-корд - это кабели небольшой длины с обжатыми коннекторами, которые используются для различных целей. Они являются частью сети, построенной с применением кабеля «витая пара» (рис. 34).

Рисунок 34. Патч-корд

Патч-корд, в отличие от кросс-корда, сделан из более мягкого кабеля и применяется для подключения компьютеров и другого сетевого оборудования к сетевым розеткам или непосредственно к портам на активном оборудовании. Длина кабеля согласно существующим стандартам не должна превышать 5 м, однако на практике часто используют кабель длиной до 10 м.

Что касается кросс-корда, то он имеет гораздо меньшую длину (как правило, не более 1 м) и используется в монтажном шкафу для соединения портов кросс-панели с портами на активном оборудовании или соединения активного оборудования между собой.

Коннекторы

·Коннекторы BNC-типа

·Коннектор RJ-45

Когда речь идет о кабеле, используемом для создания проводных вариантов сети, то без коннекторов он не представляет никакой ценности. Именно коннекторы завершают его целостность и позволяют использовать его по назначению - для передачи данных между отправителем и получателем. С помощью коннекторов кабель подключается к нужным разъемам на оборудовании, как активном, так и пассивном.

Тип коннектора описывают существующие сетевые стандарты, и достаточно часто они несовместимы друг с другом. Например, локальные сети с использованием коаксиального кабеля требуют применения коннекторов BNC-типа, с использованием кабеля «витая пара» - коннектора RJ-45, стандарта HomePNA - коннекторов RJ-11 и RJ-45 и т. д.

Коннекторы BNC-типа. Коннекторы BNC-типа (Bayonet Neill Concelman) используются при построении сети на основе коаксиального кабеля. Существует несколько коннекторов BNC-типа, которые различаются свои назначением.

·BNC-коннектор. Применяется для обжима концов коаксиального кабеля (рис. 35).

Рисунок 35. BNC-коннектор

С помощью такого коннектора кабель подключается к сетевой карте, порту на сетевом оборудовании и к другим коннекторам типа BNC, например Т- или I-коннектору.

Существуют и более старые варианты исполнения BNC-коннектора, например накручивающиеся или коннекторы для пайки, однако в силу разных особенностей сегодня они уже не встречаются.

·Т-коннектор. Данный тип коннекторов используется для соединения основной кабельной магистрали с сетевой картой компьютера или другого сетевого оборудования в сети, построенной с применением коаксиального кабеля и топологии «шина».

Внешне Т-коннектор (рис. 36) похож на обычный BNC-коннектор, но имеет отводы для врезки в центральную магистраль.

Рисунок 36. Т-коннектор

Т-коннектор всегда используется в паре с BNC-коннектором (продлевает сегмент кабеля) или терминатором (закрывает сегмент).

·I-коннектор. Этот тип коннектора (рис. 37), который часто называют барел-коннектором, используется в качестве соединителя сегментов кабеля без применения активного оборудования.

Рисунок 37. I-коннектор

Соединение сегментов кабеля бывает необходимо, когда появляется разрыв центральной магистрали либо ее отростка или в случае, когда необходимо удлинить кабель.

·Терминатор (рис. 38) представляет собой своего рода заглушку, которая необходима для того, чтобы препятствовать появлению отбитого сигнала.

Рисунок 38. Терминатор

Такой коннектор устанавливается на обоих концах магистрали, при этом один из теминаторов обязательно заземляется. Если его не установить, то сигнал, поступая в никуда, может привести не только к задержкам неопределенной длительности, но и к выходу сети из строя.

Коннектор RJ-45. Коннектор RJ-45 используется для обжима кабеля «витая пара», который применяется для создания локальных сетей, например стандарта 100BaseTX.

Внешне этот коннектор похож на RJ-11, используемый для обжима двух- или четырехжильного телефонного кабеля. Однако, в отличие от него, он шире и содержит в два раза больше контактных групп.

Внешний вид коннектора может иметь небольшие различия, касающиеся материала изготовления основы или составных частей коннектора, что зависит от сетевого стандарта, однако это не приводит к изменению габаритов и конструкции. Внешний вид такого коннектора показан на рис. 39

Рисунок 39. Коннектор RJ-45

Особенностью коннектора является его ограниченный срок службы, что связано с особенностями конструкции и материалом, из которого сделан коннектор. Для фиксации коннектора в разъеме используется пластиковый фиксатор, при поломке которого фиксация коннектора в разъеме становится невозможной. Как правило, стандартным сроком службы этого фиксатора является 2000 подключений.

В паре с коннектором RJ-45, как правило, идет специальный защитный колпачок из мягкого материала, например обрезиненного пластика, который надевается на коннектор и часть кабеля, скрывая и защищая тем самым наиболее уязвимое место - место обжима.

Однако его использование не является обязательным, поэтому очень часто, особенно в небольших локальных сетях офисного или домашнего масштаба, в целях экономии денежных средств он не применяется.

Розетка RJ-45

Розетка RJ-45, как и любая другая розетка, предназначена для обеспечения контакта между носителем и потребителем, в нашем случае - между передающей средой и компьютером или другим сетевым устройством. При этом подразумевается, что речь идет о локальной сети, использующей один из стандартов на основе кабеля «витая пара».

Розетки применяются при необходимости. Их выбор критичен только для локальных сетей с большим количеством компьютеров и других устройств. Подобные сети, как правило, обслуживают большие организации, которые могут себе позволить сделать все по правилам, одним из которых является использование сетевых розеток. Применение сетевых розеток делает кабельную систему более устойчивой к разному роду неприятностям в виде обрывов кабеля, пропадания контактов в соединениях и т. д. Что касается небольших офисных сетей или «домашней» сети, чаще всего использование розеток игнорируется. В этом случае компьютеры или другие устройства подключаются напрямую к портам коммутатора.

Внешний вид сетевой розетки зависит от следующих факторов:

· категории розетки. Как и кабель, сетевая розетка также может быть разных категорий: чем выше категория, тем лучше качество розетки, выше уровень безопасности, лучше способ обжима проводников кабеля и т. д. Например, розетка низкой категории может применять систему крепления проводников с помощью шурупов, в то время как розетка высокой категории использует для этого монтажную контактную площадку;

· типа розетки и способа ее крепления. Встречаются розетки с внутренним и внешним способами монтажа. Внутренний способ монтажа подразумевает монтаж розетки в монтажной коробке, для которой в стене делается соответствующее отверстие. Внешний вариант монтажа позволяет крепить розетку прямо на стену с помощью шурупов, встраивать ее в сетевой короб или просто приклеивать ее к гладкой поверхности с помощью двухстороннего скотча;

· наличия дополнительных портов. Часто на розетке присутствуют дополнительные разъемы, например дополнительные RJ-45 или RJ-11, что повышает ее универсальность, позволяя использовать одну конструкцию для обслуживания нескольких устройств.

Внешний вид розетки, предназначенной для крепления на стене, показан на рис.40.

Рисунок 40. Розетка RJ-45

Инструменты для работы с кабелем

Без соответствующих инструментов произвести качественный обжим коннектора на кабеле или зажим проводников кабеля в контактной площадке очень сложно. Это означает, что качество такой работы будет достаточно низким, что может стать причиной неработоспособности всей сети (Это является особенностью сетей, построенных с применением топологии «шина»: обрыв или плохой контакт в любом из коннекторов приводит к неработоспособности всей сети. Если с помощью коаксиального кабеля производится подключение к коммутатору отдельного сегмента сети, неработоспособным будет только этот сегмент.) или отдельного ее сегмента.

Для обжима коннекторов на коаксиальном кабеле и кабеле «витая пара» используются разные инструменты.

Как правило, для работы с коаксиальным кабелем и BNC-коннектором применяется специальный инструмент, включающий в себя резак грубой обрезки и обжимной механизм (рис. 41).

Рисунок 41. Инструмент для обжима BNC-коннектора на коаксиальном кабеле

Он позволяет ровно обрезать кабель и подготовить его к более ювелирной обрезке и подготовке к обжиму, для чего используется совсем другой инструмент (рис. 42).

С его помощью кабель обрезается так, что он сразу готов к обжиму, то есть обрезается внешняя изоляция и диэлектрик, под которым находится центральный проводник. Для точной глубины обрезки на инструменте находится специальный механизм регулировки, отдельно для изоляции и диэлектрика.

После того как кабель обрезан, происходит обжим коннектора, предварительно собранного в правильной последовательности.

Рисунок 42. Инструмент для обрезки коаксиального кабеля

Что касается инструмента для работы с кабелем «витая пара», он имеет несколько другую конструкцию, но и более универсален: резак и обжимной механизм находятся в одном инструменте.

Внешний вид инструмента зависит от его функциональности. Так, некоторые инструменты позволяют также производить обжим коннекторов RJ-11, что делает необходимым наличие соответствующего отверстия на инструменте (рис. 43).

Рисунок 43. Инструмент для обжима кабеля «витая пара»

При монтаже сетевых розеток или зажима проводников на кросс-панели используется специальный нож-вставка (рис.44).

Рисунок 44. Инструмент для зажима проводников в контактной площадке

Внешний вид ножа-вставки также может быть разным, что зависит от производителя и дополнительных возможностей инструмента[8].

.6 Сеть на основе сервера

Сеть на основе сервера (рис. 45), или, как ее еще часто называют, сеть типа «клиент - сервер», - наиболее востребованный тип сети, основными показателями которой являются высокие скорость передачи данных и уровень безопасности.

Под словом «сервер» следует понимать выделенный компьютер, на котором установлена система управления пользователями и ресурсами сети. Данный компьютер в идеале должен отвечать только за обслуживание сети, и никакие другие задачи выполнять на нем не следует. Этот сервер называется контроллер домена. Он является наиболее важным объектом сети, поскольку от него зависит работоспособность всей сети. Именно поэтому данный сервер обязательно подключают к системе бесперебойного питания. Кроме того, в сети, как правило, присутствует дублирующей сервер, который называется вторичный контроллер домена.

Рисунок 45. Пример сети с управляющим сервером

Кроме контроллера домена в сети могут использоваться и другие серверы разного назначения, к числу которых относятся следующие.

· Файл-сервер. Данный сервер представляет собой хранилище файлов разного типа. На нем, как правило, хранятся файлы пользователей, общие файловые ресурсы, аудио- и видеофайлы и многое другое. Главное требование к файловому серверу - надежная дисковая подсистема, которая может обеспечивать безопасное хранение файлов и доступ к ним в любое время суток. Часто на данном сервере устанавливается архивирующая система, например стример, с помощью которого осуществляется плановое создание архивных данных. Это обеспечивает гарантированное восстановление данных пользователей в случае непредвиденных сбоев оборудования.

· Сервер базы данных. Серверы подобного типа наиболее востребованы, поскольку позволяют обеспечить доступ к единой базе данных. В качестве таковой могут выступать базы данных бухгалтерского и другого типа учета, юридическо-правовые базы данных и т. д. В качестве сервера базы данных используются мощные компьютеры с большим объемом оперативной памяти и RAID-массивом из быстрых жестких дисков. Очень важным является факт организации архивирования данных, поскольку от целостности базы данных и доступа к ней зависит работа всего предприятия.

· Сервер приложений. Сервер приложений используется в качестве промежуточного звена между сервером базы данных и клиентским компьютером. Это позволяет организовать так называемую трехзвенную (или трехуровневую) архитектуру, с помощью которой выполнение программ, требующих обмен с базой данных, происходит максимально быстро и эффективно. Кроме того, за счет такой организации повышается безопасность доступа к данным и увеличивается управляемость процессом, поскольку легче контролировать работу одного компьютера, нежели сотни.

· Принт-сервер. Специальный сервер, позволяющий сделать процесс печати более контролируемым и быстрым. Используется в сетях, которым необходим доступ к общему принтеру. Сервер подобного рода обеспечивает управление очередью печати и доступ к принтеру для клиентов любого типа: при проводном или беспроводном соединении, для переносного устройства или мобильного телефона.

· Интернет-шлюз. Данный сервер позволяет предоставить пользователям локальной сети доступ в Интернет, а также организовать доступ к ресурсам по протоколам FTP и HTTP. Поскольку данный сервер является «окном» во внешнюю сеть, к нему предъявляются определенные требования, среди которых основными являются требования к безопасности локальных данных и защита от доступа к ним извне. Именно поэтому на таком сервере устанавливают различные сетевые фильтры и брандмауэры, позволяющие эффективно фильтровать входящий и исходящий трафик, что делает использование Интернета более безопасным.

· Почтовый сервер. Практически каждое серьезное предприятие, применяющее для организации обмена данными сеть на основе сервера, для общения с внешним миром пользуется корпоративными электронными ящиками. Этот подход вполне оправдан, поскольку позволяет контролировать входящий и исходящий трафик, тем самым блокируя возможность утечки информации. Подобную систему обмена информацией позволяет реализовать почтовый сервер с соответствующим программным обеспечением. На этот сервер дополнительно устанавливаются разнообразные антиспамовые фильтры, позволяющие бороться (насколько это возможно) со все возрастающим объемом рекламных писем, которые и называются спамом.

Кроме упомянутых выше, могут использоваться и другие типы серверов, что зависит только от потребностей сети. Подключение новых серверов не вызывает никаких трудностей, поскольку гибкость и возможности сети на основе сервера позволяют сделать это в любой момент.

С точки зрения системного администратора, сеть на основе сервера хотя и наиболее сложная в создании и обслуживании, но в то же время наиболее управляемая и контролируемая. Благодаря наличию главного компьютера управление учетными записями пользователей происходит очень легко и, самое главное, - эффективно. Благодаря политикам безопасности также упрощается контроль над самими компьютерами, что делает сеть более управляемой, а данные в ней более защищенными.

На сервер устанавливается серверная операционная система, которая, в отличие от обычной операционной системы, обладает некоторыми преимуществами, например поддержкой нескольких процессоров, большего объема оперативной памяти, инструментами администрирования сети и т. д. К таким операционным системам относятся Windows Server 2003,Windows Server 2008 и т. д.

В табл. 1 показаны основные недостатки и преимущества сетей на основе выделенного сервера.

Таблица 1. Особенности сетей на основе выделенного сервера

От выбора типа сети зависит ее будущее: расширяемость, возможность использования того или иного программного обеспечения и оборудования, надежность сети и многое другое. В этом плане сеть на основе сервера является наиболее предпочтительной и выгодной[8].

.7 Логическое представление о работе локальной сети. Модель ISO/OSI

Функционирование сети подчиняется определенным теоретическим правилам. В качестве такой теоретической основы выступает свод правил и стандартов, которые описывают так называемую модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI). Основным разработчиком модели является Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO), поэтому очень часто используется более короткое название - модель ISO/OSI.

Согласно модели ISO/OSI существует семь уровней, пройдя через которые, данные от одного компьютера могут быть переданы другому компьютеру, и абсолютно не важно, какая операционная система при этом используется и каким образом данные попадают от источника к адресату.

Уровни имеют названия и расположены в следующем порядке: физический канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления данных и прикладной уровень.

Данные могут передаваться как в указанном, так и в обратном порядке. Так, при передаче данные начинают свое движение с прикладного уровня и доходят до физического уровня, который представляет собой среду передачи данных. Если же данные принимаются, то они проходят путь от физического до прикладного уровня (рис. 46).

Рисунок 46. Схематическое отображение модели ISO/OSI

Описанная модель является стандартом для любой среды передачи данных, которых на сегодня используется три: кабель, радиоволны и инфракрасное излучение. Однако, в зависимости от среды передачи данных, имеются определенные различия в работе физического и канального уровней модели ISO/OSI.

Каждый уровень отвечает только за свою часть подготовки данных к приему или передаче, что в результате позволяет сделать процесс передачи/приема максимально эффективным и, самое главное, независимым от среды передачи данных, а также обойти вопрос совместимости оборудования, которое используется для этого.

Как уже было упомянуто выше, модель ISO/OSI состоит из семи уровней, а именно:

· физический - передача и прием электрических сигналов;

· канальный - управление каналом связи и доступом к среде передачи данных;

· сетевой - определение оптимальных маршрутов передачи данных;

· транспортный - контроль целостности и правильности данных в процессе передачи и приема данных;

· сеансовый - создание, сопровождение и поддержание сеанса связи;

· уровень представления - кодирование и шифрование данных с помощью требуемых алгоритмов;

· прикладной - взаимодействие с клиентскими программами.

Данные между разными уровнями модели передаются посредством стандартных интерфейсов и протоколов передачи данных, главная задача которых - обработка полученных данных и приведение их к тому виду, который необходим для работы следующего уровня. Более подробно о разных протоколах передачи данных вы сможете узнать далее.

Физический уровень

Физический уровень (Physical Layer) является самым нижним в модели ISO/OSI. Он работает непосредственно с имеющимся каналом связи. Его главная задача - преобразование поступивших от вышестоящего уровня данных и передача соответствующих им электрических сигналов по существующему каналу связи получателю, а также прием данных от отправителя и их конвертация согласно существующим таблицам кодирования сигналов.

Прежде чем начать передачу электрических сигналов, алгоритмы физического уровня определяют тип канала связи и его свойства: электротехнические и механические характеристики, величину напряжений, расстояние между отправителем и получателем, скорость передачи данных и т. д., то есть все, что является критичным для передачи данных. Именно на этом этапе определяется, сеть какого типа используется (проводная или беспроводная), а также выясняется топология сети.

Функции физического уровня выполняют сетевые адаптеры на отправителе и получателе, а также повторители сигнала, например концентратор.

Стандартизация на уровне модели ISO/OSI позволяет использовать в сети оборудование разных производителей, не заботясь при этом об их совместимости, что позволяет сосредоточиться только на процессе передачи и приема данных.

Канальный уровень

Задача канального уровня (Data Link Layer) - обеспечение гарантированной передачи данных через физический канал, параметры и особенности которого уже установлены и «приняты во внимание» на физическом уровне. При этом решаются вопросы физической адресации, корректности отправленной и полученной информации, контроля возникающих ошибок, управления потоком информации и т. д.

Данные передаются блоками, которые называются кадрами. К каждому кадру добавляется несколько бит информации о типе кадра, а также контрольная сумма, которая сверяется при его получении адресатом. При несовпадении контрольных сумм запрашивается повторная передача кадра и данные синхронизируются.

Что касается локальных сетей, то за работу канального уровня отвечают два подуровня:

· MAC (Medium Access Control) - уровень доступа к разделяемой среде;

· LLC (Logical Link Control) - уровень управления логическим каналом.

Уровень MAC отвечает за получение доступа к общей среде передачи данных, в связи с чем каждый протокол передачи данных имеет соответствующую процедуру доступа. Кроме того, MAC отвечает за согласование режимов работы канального и физического уровней (дуплексный и полудуплексный режим соответственно), буферизацию фреймов и т. д.

Уровень LLC имеет три разные процедуры, отвечающие за качество доставки данных.

· LLC1 - без установления соединения и без подтверждения доставки. Данная процедура управления каналом позволяет передавать данные с максимальной скоростью, для чего используются датаграммы.

· LLC2 - с установлением соединения и подтверждением доставки. Этот вид управления каналом наиболее надежный. Он позволяет гарантированно доставлять данные и получать подтверждения о доставке. На этом уровне работает система контроля ошибок, которая дает возможность восстанавливать поврежденные блоки данных и упорядочивать их последовательность. Подобная система функционирует благодаря нумерации кадров, что позволяет запрашивать ошибочные кадры и упорядочивать их.

· LLC3 - без установления соединения, но с подтверждением доставки. Данный тип управления каналом достаточно специфичен и часто используется в процессах, которые требуют быстрой передачи данных, но с подтверждением доставки. Как правило, это необходимо для разного рода процессов, происходящих в режиме реального времени, когда временные затраты очень критичны. В этом случае передача следующего кадра осуществляется только после подтверждения доставки предыдущего.

Таким образом, LLC-уровень умеет передавать данные либо с помощью датаграмм, либо с использованием процедур с обеспечением качества передачи.

Канальный уровень может реализовываться как на аппаратном уровне (например, с помощью коммутаторов), так и с применением программного обеспечения (допустим, драйвера сетевого адаптера).

Сетевой уровень

Сетевой (Network Layer) - один из важнейших уровней модели взаимодействия открытых систем. Поскольку для построения сети могут использоваться различные технологии и, а сеть может состоять из нескольких сегментов с абсолютно разными сетевыми топологиями, чтобы «подружить» эти сегменты, требуется соответствующий механизм. В качестве такого механизма и выступает сетевой уровень.

Кроме определения физических адресов всех участников сети, данный уровень отвечает за нахождение кратчайших путей доставки данных, то есть выполняет маршрутизацию пакетов. При этом постоянно отслеживается состояние сети и определяются новые маршруты, если возникают «заторы» на пути следования данных. Благодаря маршрутизации данные всегда доставляются с максимальной скоростью.

Сетевой уровень для доставки данных между разными сетевыми сегментами использует особую адресацию. Так, вместо MAC-адресов применяется пара чисел - номер сети и номер компьютера в этой сети. Использование нумерации позволяет составить точную карту сети независимо от топологии сегментов и определять альтернативные пути передачи данных.

На практике функции сетевого уровня выполняет маршрутизатор.

Транспортный уровень

Транспортный уровень (Transport Layer) служит для организации гарантированной доставки данных, для чего используется подготовленный канал связи. При этом отслеживается правильная последовательность передачи и приема пакетов, восстанавливаются потерянные или отсеиваются дублирующие. При необходимости данные фрагментируются (разбиваются на более мелкие пакеты) или дефрагментируются (объединяются в большой пакет), что повышает надежность доставки данных и их целостность.

На транспортном уровне предусмотрено пять классов сервиса с различными уровнями надежности. Они различаются скоростью, возможностями восстановления данных и т. д. Например, некоторые классы работают без предварительной установки связи и не гарантируют доставку пакетов в правильной последовательности. В этом случае за выбор маршрута отвечают промежуточные устройства, которые попадают на пути следования данных.

Классы с установкой связи начинают свою работу с установки маршрута и только после того, как маршрут будет определен, начинают последовательную передачу данных. Благодаря такому подходу всегда можно найти компромисс между скоростью и качеством доставки данных.

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень (Session Layer) используется для создания и управления сеансом связи на время, необходимое для передачи данных. Время сеанса зависит лишь от объема информации, которая должна быть передана. Поскольку этот объем может быть существенным, используются разные механизмы, контролирующие данный процесс.

Для управления сеансом применяется маркер, обладатель которого гарантирует себе право на связь. Кроме того, используются служебные сообщения, с помощью которых стороны могут, например, договариваться о способе передаче данных или сообщать о завершении передачи данных и освобождении маркера.

Чтобы передача данных была успешной, создаются специальные контрольные точки, которые позволяют начать повторную передачу данных практически с того места, на котором произошел непредвиденный обрыв связи. В данном случае работают также механизмы синхронизации данных, определяются права на передачу данных, поддерживается связь в периоды неактивности и т. п.

Уровень представления данных

Уровень представления данных, или представительский уровень (Representation Layer), является своего рода проходным уровнем, основная задача которого - кодирование и декодирование информации в представление, понятное вышестоящему или нижестоящему уровню. С его помощью обеспечивается совместимость компьютерных систем, использующих разные способы представления данных.

Этот уровень удобен тем, что именно здесь выгодно использовать разные алгоритмы сжатия и шифрования данных, преобразование форматов данных, обрабатывать структуры данных, преобразовывать их в битовые потоки и т. д.

Прикладной уровень

Прикладной уровень (Application Layer) - последний «бастион» между пользователем и сетью. Он обеспечивает связь пользовательских приложений с сетевыми сервисами и службами на всех уровнях модели ISO/OSI, а также передачу служебной информации, синхронизирует взаимодействие прикладных процессов[8].

.8 Глобальная сеть. Определение Интернет

Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.(World Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети.

Сегодня, когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть [ГВС (WAN)], а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.- глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около трёх лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам., служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальным сетям.

При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и многих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.

Электронная почта - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 20 миллионов человек. Посылка письма по электронной почте обходится значительно дешевле посылки обычного письма. Кроме того, сообщение, посланное по электронной почте дойдет до адресата за несколько часов, в то время как обычное письмо может добираться до адресата несколько дней, а то и недель.

В настоящее время в сети Internet используются практически все известные линии связи от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).

Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol).

Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС.

Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.

К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

.9 Адресация в Интернет, IP-адрес, ТСP-порт. Доменная система имен

Интернет в целом и, в частности, Всемирная Паутина (World Wide Web) имеют стройную систему адресации, обеспечивающую точную идентификацию каждого входящего в Сеть узла путем присвоения ему оригинального адреса, имеющего числовой вид. Подобный код, называемый IP-адресом, выглядит как 195.218.218.38 или 193.124.148.65, что позволяет обозначить все параметры, начиная от страны и заканчивая персональным компьютером каждого пользователя.

Однако большую известность имеет DNS (Domain Name System - система доменных имен). Ее задача - обеспечить уникальность каждого адреса в Сети, без необходимости запоминания чисел. Именно сервер DNS производит преобразование символьных (буквенных) адресов в числовые. Система образования доменных имен также логична и проста. Адрес любого web-сервера начинается с аббревиатуры http, обозначающей вид протокола передаваемых данных, в данном случае это HyperText Transmission Protocol (Протокол передачи гипертекста). Далее следуют двоеточие, две косые черты и латинские буквы www, после которых ставится точка. Затем идет конкретный адрес, содержащий название учреждения, персоны или аббревиатуру и, через точку, - указание на организационную или географическую принадлежность объекта. Организационная принадлежность, указываемая преимущественно для американских серверов, обозначается тремя символами, интуитивно понятными знающим английский язык: gov - правительственные, edu - образовательные, com - коммерческие, org - неправительственные и некоммерческие учреждения, mil - военные, net - сами сети. Географическая принадлежность выражается двумя символами: .ru - Россия, .uk - Великобритания, .ca - Канада, .nl - Нидерланды и т.д. Так, например, адрес web-сервера Библиотеки Конгресса США - #"justify">В течении всех 90-х годов описанная система имен оставалась неизменной. Но к началу нынешнего века гигантские темпы развития Интернет привели к тому, что адресное пространство в рамках описанной системы было практически исчерпано. Особо "тесно" стало в доменах .com, .net и .org, в которых была разрешена регистрация не только американских, но любых других фирменных или персональных сайтов представителей любой страны мира. С целью разгрузить данные домены Корпорация по распределению в Интернет доменных имен и IP-номеров (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers - ICANN) дополнила существующую сетку новыми доменами первого уровня. В их число вошли: .biz, .info, .pro, .aero, .coop, .museum, .name. Распределение этих имен было произведено следующим образом:

.biz - коммерческие компании и проекты;

.info - учреждения, для которых информационная деятельность является ведущей (библиотеки, средства массовой информации);

.pro - сайты сертифицированных профессионалов таких областей деятельности как врачи, юристы, бухгалтеры, а также представители других профессий, в которых персональный аспект имеет ключевое значение (pro от слов profession, professional);

.aero - компании и персоны, непосредственно связанные с авиацией;

.coop - корпорации, использующие совместный капитал (от слова cooperative);

.museum - только музеи, архивы, выставки;

.name - персональные сайты, состоящие, как правило, из двух частей: имени и фамилии: www.bruce.edmonds.name.

Помимо деятельности ICANN, весьма своеобразную работу по расширению адресного пространства Интернет провели некоторые частные компании. Их действия выразились в перекупке доменных имен у малых стран. Подобным образом в частное использование отошли домены .cc - Кокосовые острова, .tv - Тувалу, .ws - Самоа, .bz - Белиз, .nu - Ниуи. Сайты в этих доменах ныне используются любым желающим, независимо от страны или вида деятельности.

Распределением адресного пространства в пределах каждого домена, выделенного по географическому признаку, занимаются уполномоченные национальные агентства. В России эта функция возложена на Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей - РосНИИРОС (#"justify">Совсем недавно стали вводить домен .рф. Это домен для регистрации в русском сегменте Интернета - Рунете.

При подборе и вводе web-адресов, представляющих какой-либо известный объект, будь то персона или компания, следует обязательно помнить, что в них исключены пробелы. Доменное имя, состоящее из нескольких слов, пишется слитно. Так, например, адрес официального сайта социальной сети «ВКонтакте» выглядит как #"justify">Система доменных имен, однако, являет лишь основу системы адресации. Каждый размещенный в Интернет документ имеет собственный адрес, обозначаемый как URL (Uniform Resource Locator) - единый указатель ресурса. URL, помимо указания доменного имени, включает также и указание пути к конкретной странице. Сайты, в большинстве своем, имеют весьма разветвленную иерархическую структуру, каркас которой составляют многочисленные директории, разделяемые косыми чертами - "/". Поэтому адрес конкретного документа, как правило, имеет вид, подобный приведенному документу с сервера ГПНТБ России: #"justify">.10 Стандарты Интернет

Когда говорят об "Интернет-стандарте", в большинстве случаев имеется в виду техническая спецификация протокола, программного интерфейса, схемы базы данных и тому подобных вещей. Стандарт - это своего рода "строительный блок", призванный в совокупности с другими элементами создать систему или решение. Для этого наряду со стандартами существуют также информационные документы с рекомендациями по применению стандарта или технологии для решения определенных задач. Обычно организации, занимающиеся стандартизацией, разрабатывают оба типа спецификаций.

Для правильного представления, как и какие стандарты определяют функционирование Интернета, полезно кратко остановиться на архитектурной модели Сети.

С точки зрения протоколов модель Интернета, основанная на протоколах TCP/IP, состоит из четырех уровней: канальный, сетевой, транспортный и уровень приложений. Ниже я кратко приведу их основные характеристики:

·Канальный уровень включает технологии и протоколы передачи данных в физической и локальной сети. Этому уровню принадлежат такие технологии как Ethernet, Frame Relay, ATM, MPLS. В модели TCP/IP в этот уровень также включены стандарты кодирования и передачи сигналов в физической сети - оптическое волокно, радиосигнал и т.п.

·Сетевой уровень определяет передачу данных между локальными сетями, обеспечивая создание интерсетей, или собственно Интернета. Этот уровень является глобальным и универсальным - каждое устройство, непосредственно подключенное к Интернету, взаимодействует с другими устройствами на этом уровне. Сетевая технология различных сетей, составляющих Интернет, может быть различна, также как и приложения и услуги, предоставляемые в этих сетях. Однако протокол IP - основной протокол сетевого уровня - является общим знаменателем, определяющим Интернет, по крайней мере сегодня.

·Услугами протоколов транспортного уровня пользуются приложения, расположенные на различных хостах. Эти протоколы обеспечивают сквозную связность между хостами, а также дополнительные функции, такие как мультиплексирование виртуальных каналов, гарантированную безошибочную передачу данных, контроль пропускной способности и т.п. Основными протоколами этого уровня являются TCP и UDP. Первый из них обеспечивает обмен данными между приложениями с созданием виртуального соединения, а UDP - обмен "дейтаграммами" без создания соединения.

·Уровень приложений, или прикладной уровень, содержит протоколы обмена данными между приложениями, или процессами. Наиболее значительными приложениями, использующими протоколы этого уровня являются (приведу лишь некоторые протоколы):

oЭлектронная почта: SMTP, POP, IMAP

oПередача файлов: FTP, TFTP

oКоллаборативные вэб-платформы: HTTP, WebDAV

oГолосовая связь: SIP

oОбмен сообщениями: XMPP

oИнфраструктурные приложения: DNS, DHCP, TLS/SSL

Каждый протокол выполняет наиболее универсальные функции, необходимые для взаимодействия между устройствами на конкретном уровне. Например, Ethernet (IEEE 802.3) обеспечивает обмен данными между сетевыми интерфейсами локальной сети. Он поддерживает различные типы среды передачи (от коаксиального кабеля до оптоволокна) и скорости (от 10 Мбит/с до 100 Гбит/с). Однако, хотя Ethernet и обеспечивает обнаружение ошибочных данных (фреймов), исправление ошибок (например путем повторной передачи) производится протоколами верхних уровней.

Такой подход обладает поистине неограниченным инновационным потенциалом, поскольку изменения протокола одного уровня не затрагивают протоколы других уровней, при условии, что интерфейсы взаимодействия между протоколами неизменны. Так, эволюция того же Ethernet происходила абсолютно независимо от протокола следующего уровня - IP. А для создания нового приложения (или протокола прикладного уровня) нет необходимости требовать каких-либо изменений от Сети.

В реальной практике, конечно, эта идеальная архитектура встречается не всегда. Иногда разработчики приложений и протоколов верхнего уровня основывают свои решения на специфических параметрах протоколов нижнего уровня, не учитывая, что протоколы могут меняться. С этим, кстати, связана одна из сложностей перехода к протоколу IPv6, поскольку изменения затрагивают не только стек операционной системы, но подчас и приложения. Зачастую нарушение межуровнего взаимодействия (т.н. layering violation) связаны с желанием оптимизировать производительность того или иного протокола. Например, если протокол (например TCP) ассоциирует потерю пакетов только с перегрузкой сети, его работа может быть неоптимальной, если потеря пакетов вызвана плохим качеством канала.

Другим фактором, нарушающим идеальную картину является «неидеальность» самой Сети. Связано это, в первую очередь, с присутствием т.н. шлюзов. Сюда входят трансляторы NAT (Network Address Translator, #"justify">.11 Технология клиент-сервер

Одна из моделей взаимодействия компьютеров в сети получила название «клиент-сервер» (Рис. 47.). Каждый из составляющих эту архитектуру элементов играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность воспользоваться ими.

Сервер базы данных представляет собой мультипользовательскую версию СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. В его задачу входит реализация логики обработки транзакций с применением необходимой техники синхронизации - поддержки протоколов блокирования ресурсов, обеспечение, предотвращение и/или устранения тупиковых ситуаций.

Рисунок 47. Архитектура «клиент-сервер»

В ответ на пользовательский запрос рабочая станция получит не «сырье» для последующей обработки, а готовые результаты. Программное обеспечение рабочей станции при такой архитектуре играет роль только внешнего интерфейса (Front - end) централизованной системы управления данными. Это позволяет существенно уменьшить сетевой трафик, сократить время на ожидание блокированных ресурсов данных в мультипользовательском режиме, разгрузить рабочие станции и при достаточно мощной центральной машине использовать для них более дешевое оборудование.

Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они входят в состав или образуют систему распределенной обработки данных.

Для современных СУБД архитектура «клиент-сервер» стала фактически стандартом. Если предполагается, что проектируемая информация будет иметь архитектуру «клиент-сервер», то это означает, что прикладные программы, реализованные в ее рамках, будут иметь распределенный характер, т. е. часть функций приложений будет реализована в программе-клиенте, другая - в программе-сервере. Основной принцип технологии «клиент-сервер» заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на четыре группы:

·функции ввода и отображения данных;

·прикладные функции, характерные для предметной области;

·фундаментальные функции хранения и управления ресурсами (базами данных);

·служебные функции.

Исходя из этого деления любое приложение может состоять из следующих компонентов:

·компонент представления (функции 1-й группы);

·прикладной компонент (функции 2-й группы);

·компонент доступа к информационным ресурсам (функции 3-ей группы и протокол их взаимодействия).

Различия определяются четырьмя факторами:

·какие виды программного обеспечения в логических компонентах;

·какие механизмы программного обеспечения используются для реализации функций трех групп;

·как логические компоненты распределяются компьютерами в сети;

·какие механизмы используются для связи компонент между собой.

Исходя из этого, рассмотрим четыре подхода, реализованные в моделях технологии «клиент-сервер».

FS-модель

Базовая для локальных сетей персональных компьютеров. Применялась для разработки информационных систем на базе FoxPRO, Clipper, Paradox.

Основные свойства:

·выделяется файл-сервер для реализации услуг по обработке файлов других узлов сети; работает под управлением сетевых ОС;

·играет роль компонент доступа к информационным ресурсам;

·в остальных узлах функционирует приложение, в кодах которого совмещены компоненты представления и прикладной;

·протокол обмена - набор низкоуровневых вызовов.

Технология: запрос направляется на файловый сервер, который передает СУБД, размещенной на компьютере-клиенте, требуемый блок данных. Вся обработка осуществляется на компьютере-клиенте.

Недостатки:

·высокий сетевой трафик;

·небольшое число операций манипулирования;

·недостаточные требования к безопасности.

RDA-модель

Основные свойства:

·коды компонента представления и прикладного компонента совмещены и выполняются на компьютере-клиенте;

·доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами непроцедурного языка SQL.

Технология:

·клиентский запрос направляется на сервер, где функционирующее ядро СУБД обрабатывает запрос и возвращает результат (блок данных) клиенту. Ядро СУБД выполняет пассивную роль;

·инициатор манипуляций с данными - программы на компьютере-клиенте.

Достоинства:

·процессор сервера загружается операциями обработки данных;

·уменьшается загрузка сети, т.к. по сети передаются запросы на языке SQL;

·унификация интерфейса «клиент-сервер» в виде языка SQL; использование его в качестве стандарта общения клиента и сервера.

Недостатки:

·удовлетворительное администрирование приложений в RDA-модели невозможно из-за совмещения в одной программе различных по своей природе функций (представления и прикладных).

DBS-модель

Реализована в реляционных СУБД Informix, Ingres, Oracle.

Основные свойства:

·основа модель-механизм хранимых процедур - средство программирования SQL-сервера;

·процедуры хранятся в словаре базы данных, разделяются между несколькими клиентами и выполняются на компьютере, где функционирует SQL-сервер;

·компонент представления выполняется на компьютере-клиенте;

·прикладной компонент и ядро СУБД на компьютере-сервере базы данных.

Достоинства:

·возможность централизованного администрирования;

·вместо SQL-запросов по сети передаются вызовы хранимых процедур, что ведет к снижению сетевого трафика.

Недостатки:

·в большинстве СУБД недостаточно возможностей для отладки и типизирования хранимых процедур;

·ограниченность средств для написания хранимых процедур.

На практике чаще используется разумный синтез RDA- и DBS-моделей для построения многопользовательских информационных систем.модель

Основные свойства:

·на компьютере-клиенте выполняется процесс, отвечающий за интерфейс с пользователем;

·этот процесс, обращаясь за выполнением услуг к прикладному компоненту, играет роль клиента приложения (АС);

·прикладной компонент реализован как группа процессов, выполняющих прикладные функции, и называется сервером приложения (AS);

·все операции над БД выполняются соответствующим компонентом, для которого AS - клиент.

RDA- и DBS-модели имеют в основе двухзвенную схему разделения функций. В RDA-модели прикладные функции отданы клиенту, в DBS-модели их реализация осуществляется через ядро СУБД. В RDA-модели прикладной компонент сливается с компонентом представления, в DBS-модели интегрируется в компонент доступа к ресурсам.

В AS-модели реализована трехзвенная схема разделения функций, где прикладной компонент выделен как важнейший изолированный элемент приложения, имеющий стандартизированные интерфейсы с двумя другими компонентами.модель является фундаментом для мониторов обработки транзакций.

.12 Беспроводные сети. Wi-Fi

Удобство беспроводных технологий знакомо каждому. Мы давно пользуемся мобильными телефонами, рациями, спутниковым телевидением и прочими беспроводными устройствами. Wi-Fi - это ещё одна сфера нашей жизни, сделавшая шаг к комфорту беспроводного соединения. Технология Wi-Fi уже используется для соединения ноутбука с MP3-плеером, принтером и даже домашним кинотеатром - эра умного дома уже наступает, и беспроводные технологии занимают в таком доме важное место. Множество преимуществ есть и у профессионального применения Wi-Fi. Вы можете выходить в интернет, находясь в кафе или ресторане, аэропорту или автомобиле, главное - быть в зоне действия ближайшей точки доступа. В своем офисе Вы можете объединить компьютеры сотрудников в беспроводную сеть и избавиться, наконец, от бесконечных сетевых кабелей. Находясь дома, Вы можете расположиться с ноутбуком в любой комнате (или даже в саду!) и продолжать работу там, где удобно, а не там где есть подключение к сети.

Большинство современных портативных устройств (ноутбуки, КПК, смартфоны) уже имеют встроенные средства для работы в беспроводных сетях. Если же в Вашем устройстве нет встроенных беспроводных возможностей, то их можно дополнительно приобрести и установить. Для ноутбука это могут быть Wi-Fi карточки, вставляющиеся в разъем PCMCIA, или внешний USB-адаптер; для КПК или смартфона это, как правило, Wi-Fi SDIO карта (предполагает наличие SDIO разъема на Вашем КПК или смартфоне). Представьте, как удобно соединяться с корпоративной сетью Вашего офиса, находясь в кофейне, ресторане или даже в общественном парке. Представьте, как легко переехать из одного офиса в другой, не теряя вложений в установку локальной сети. Представьте, насколько просто перемещать и добавлять сотрудников, когда не нужно перетаскивать кабели и оборудование.

Wi-Fi - это популярный термин, обозначающий высокочастотную беспроводную локальную сеть (WLAN). Технология Wi-Fi стремительно набирает популярность во многих компаниях как альтернатива сети, построенной при помощи кабелей и проводов. Wi-Fi предлагает своим пользователям свободу перемещения. Провода, приковывавшие людей к их рабочему столу, больше не нужны. Технология Wi-Fi позволяет передавать информацию в сети при помощи радиосигнала. По сути, этот сигнал почти ничем не отличается от радиосигнала, принимаемого сотовым телефоном. Fi может использоваться для распространения сигнала в квартире или конференц-зале, или на расстояние в несколько километров. Как правило, одна точка доступа может обеспечить радиус действия до 100-200 метров. Помимо домашних и офисных сетей, Wi-Fi получил широкое распространение в сфере организации публичного доступа в Интернет. Hot-spot отражает сам принцип развертывания таких сетей - в виде «пятен», определяется обычно параметрами базовой станции даёт любому возможность подключиться к сети при помощи своего ноутбука, карманного компьютера или смартфона, оснащённого Wi-Fi-адаптером.

Чтобы подключиться к Wi-Fi, прежде всего, необходим компьютер со встроенным или дополнительно приобретённым Wi-Fi-адаптером. Большинство выпускаемых сейчас ноутбуков оснащены встроенным беспроводным адаптером; для остальных существует PCMCIA-адаптер беспроводной сети размером чуть больше кредитной карты. Нужно лишь оказаться в зоне действия Hot-spot, и адаптер автоматически найдёт точку доступа, о чём сообщит Вам индикацией беспроводного соединения.

Поскольку Wi-Fi стремительно вышел на уровень бытовых приложений, то это очень дешевая технология. На современном рынке бытовой электроники базовая станция Wi-Fi стоит 100 - 200 долларов США, и цены постоянно снижаются. [9], [13]Fi (англ. Wireless Fidelity - «беспроводная точность») - стандарт на оборудование Wireless LAN. Wi-Fi - это протокол беспроводной передачи данных, помогающий соединить n-ное количество компьютеров в сеть, либо подключить их к интернету, с малым радиусом действия, использующий радиоволны.

Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11, «Wi-Fi» - торговая марка «Wi-Fi Alliance». Технологию назвали Wireless-Fidelity (дословно «беспроводная точность»).Local Area Network (WLAN) - это вид локальной вычислительной сети, использующий для связи и передачи данных между узлами высокочастотные радиоволны, а не кабельные соединения. Установка Wireless LAN рекомендовалась там, где развёртывание кабельной системы было невозможно или экономически нецелесообразно. В нынешнее время во многих организациях используется Wi-Fi, так как при определённых условиях скорость работы сети уже превышает 100 Мбит/сек. Пользователи могут перемещаться между точками доступа по территории покрытия сети Wi-Fi.

Мобильные устройства (КПК, смартфоны, PSP и ноутбуки), оснащённые клиентскими Wi-Fi приёмо-передающими устройствами, могут подключаться к локальной сети и получать доступ в Интернет через точки доступа или hot-spot. [13]Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии - Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi - Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 МБит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. [10], [20]

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа (AP, от англ. access point) и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети SSID (англ. Service Set IDentifier, Network name - идентификатор сети, сетевое имя) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0.1 Мбит/с - наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно, ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения и роуминга. Последние версии операционных систем содержат функцию, называемую «zero configuration», которая показывает пользователю все доступные сети и позволяет переключаться между ними «на лету». Это означает, что роуминг будет полностью контролироваться операционной системой. Wi-Fi передаёт данные в эфире, поэтому он обладает свойствами, сходными с некоммутируемой сетью, и для него могут возникать такие же проблемы, как при работе с некоммутируемыми сетями.

На данный момент существует несколько основных стандартов Wi-Fi - это 802.11b, 802.11g, 802.11i и 802.11n.

.11b

Это первый беспроводной стандарт, появившийся в России и применяемый повсеместно до сих пор. Скорость передачи довольно невысокая, а безопасность находится на довольно низком уровне. При желании злоумышленнику может потребоваться меньше часа для расшифровки ключа сети и проникновения в вашу локальную сеть. Для защиты используется протокол WEP, который охарактеризовал себя не с лучшей стороны и был взломан несколько лет назад. Мы рекомендуем не применять данных стандарт не дома ни тем более в корпоративных вычислительных сетях. Исключение может составлять те случаи, когда оборудование не поддерживает другой, более защищенный стандарт.

Скорость: 11 Мбит/с

Радиус действия: 50 м

Протоколы обеспечения безопасности: WEP

Уровень безопасности: низкий

.11g

Это более продвинутый стандарт, пришедший на смену 802.11b. Была увеличена скорость передачи данных почти в 5 раз, и теперь она составляет 54 Мбит/с. При использовании оборудования поддерживающего технологии super G или True MIMO предел максимально достижимой скорости составляет 125 Мбит/с. Возрос и уровень защиты: при соблюдении всех необходимых условий при правильной настройке, его можно оценить как высокий. Данный стандарт совместим с новыми протоколами шифрования WPA и WPA2. Они предоставляют более высокий уровень защиты, нежели WEP.

54 Мбит/с, до 125 Мбит/с

Радиус действия: 50 м

Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

Уровень безопасности: высокий

.11i

Это новый стандарт, внедрение которого только начинается. В данном случае непосредственно в сам стандарт встроена поддержка самых современных технологий, таких как True MIMO и WPA2. Поэтому необходимость более тщательного выбора оборудования отпадает. Планируется, что это стандарт придет на смену 802.11g и сведет на нет все попытки взлома.

Скорость: 125 Мбит/с

Радиус действия: 50 м

Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

Уровень безопасности: Высокий

.11n

Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4 - 2,5 или 5,0 ГГц

Скорость: 300 Мбит/с

Радиус действия: неизвестно

Протоколы обеспечения безопасности: WEP, WPA, WPA2

Уровень безопасности: Высокий

Однако следует помнить, что неправильная настройка оборудования, поддерживающего даже самые современные технологии защиты, не обеспечит должный уровень безопасности вашей сети. В каждом стандарте есть дополнительные технологии и настройки для повышения уровня безопасности. Поэтому рекомендую доверять настройку Wi-Fi оборудования только профессионалам. [11],[12]

Типы антенн для Wi-Fi - устройств

В плане использования все антенны для Wi-Fi-устройств можно условно разделить на два больших класса: антенны для наружного (outdoor) и для внутреннего применения (indoor). Отличаются эти антенны прежде всего своими габаритами и коэффициентом усиления. Естественно, антенны для наружного использования больше по размерам и предусматривают форму крепления либо к стене дома, либо к вертикальному столбу.

Антенны для внутреннего использования меньше по размерам и обладают более низким коэффициентом усиления. Такие антенны либо устанавливаются на столе, либо крепятся к стене или непосредственно к точке доступа.

К самой точке доступа антенны могут подсоединяться либо напрямую, либо с помощью кабеля. При этом для подсоединения антенны или кабеля к точке доступа предназначен специальный миниатюрный SMA-разъем. На точках доступа применяется разъем типа Male, а на самой антенне или антенном кабеле - разъем типа Female

Штыревая антенна

Все точки доступа стандарта 802.11b/g комплектуются штатными миниатюрными штыревыми антеннами, которые могут быть как съемными, так и стационарными. Штыревая антенна представляет собой самый простой вариант антенны. Ее часто называют также несимметричным вибратором.

Если штыревую антенну расположить вертикально, то в горизонтальной плоскости она будет излучать энергию во все стороны равномерно, поэтому в горизонтальной плоскости такая антенна является всенаправленной и, естественно, говорить о преимущественном излучении в определенном направлении не приходится. В то же время в вертикальной плоскости такая антенна излучает неравномерно. В частности, излучение вдоль оси антенны вообще отсутствует. Именно поэтому даже в случае простейшей штыревой антенны можно выделить направления, соответствующие максимальному усилению. Для штыревых антенн максимальное усиление достигается в плоскости, перпендикулярной антенне и проходящей через ее середину.

В силу изотропного характера излучения штыревой антенны, в горизонтальной плоскости точку доступа с такой антенной оптимально устанавливать в центре офиса или квартиры, чтобы максимально охватить беспроводной сетью все пространство квартиры или офиса.

Штыревая антенна c перпендикулярным рефлектором

Конструкцию штыревой антенны можно несколько улучшить, использовав перпендикулярный к антенне рефлектор - металлическую поверхность (экран), выполняющую функцию идеальной заземляющей поверхности. Подобные антенны не производятся промышленностью (во всяком случае, в продаже их нет), однако такую антенну несложно изготовить самостоятельно.

Как и в случае обычной штыревой антенны, штыревую антенну с перпендикулярным рефлектором наиболее целесообразно устанавливать в центре помещения (квартиры или офиса).

Штыревая антенна с параллельным рефлектором

Еще один способ модифицирования штыревой антенны заключается в том, чтобы использовать не перпендикулярный, а параллельный антенне рефлектор. В этом случае существенно меняется ее диаграмма направленности и в горизонтальной плоскости такая антенна перестает быть изотропной.

Такую антенну целесообразно располагать возле стены.

Итак, все направленные антенны устроены примерно одинаково и очень просто. Если антенна относится к панельному типу, то ее конструкция включает экран и излучатель, выполненный в форме прямоугольника и установленный на некотором расстоянии от экрана. Различия между антеннами заключаются лишь в размерах излучателя и экрана, а также в расстоянии между ними. В антеннах, предназначенных для использования внутри помещений, имеется один излучатель, а антенны, предназначенные для применения вне помещений, могут содержать несколько излучателей. [16], [17]

Что нужно для организации Wi-Fi сети.

Wireless адаптеры, бывают - PCI и USB, также в качестве беспроводного клиента могут выступать точки доступа

Точка доступа

антенна внешняя - направленная или круговая различной мощности.

как опция к антенне - соединительный кабель.

Как создается Wi-Fi сеть.

Прежде всего, в клиентские компьютеры устанавливаются сетевые Wi-Fi адаптеры, определенным образом настраиваются точки доступа, монтируются антенны. При использовании Wi-Fi как средства объединения сетей, Wi-Fi карты на клиентских машинах отсутствуют.

Основные принципы построения сети для удаленных объектов (от 150м.)

Все оборудование официально поставляемое на Российский рынок проходит обязательную сертификацию. При прохождении сертификации Wi-Fi оборудование проверяется на соответствие стандартам передачи данных. На данный момент основным интересующим нас критерием является мощность передатчика. В России максимальное значение- 100 мВт. Отсюда и малый радиус действия оборудования в стандартной комплектации.

В основном заявленные радиусы действия производителями усреднено можно представить так: В помещении до 100м.; Вне помещения - до 300 м; (без учета помех в виде растений, перегородок, людей, и т.д.)

Таким образом, используя стандартные опции оборудования получить что-то дельное навряд ли получится. Выходом является использование различных внешних антенн и грамотное расположение оборудования. [15]

Преимущества Wi-Fi

Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.

Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам. Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке. А устройства разных производителей могут взаимодействовать на базовом уровне сервисов.

Wi-Fi - это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру. [22]

Недостатки Wi-Fi

Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы; во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.

Высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства. [10]

Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA и WPA2, который проверяет пользователей сети через сервер и задействует 128-битные ключи шифрования и динамические ключи сессии для обеспечения защиты беспроводной сети, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. [9]

Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний маршрутизатор Wi-Fi стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи. Микроволновая печь или зеркало, расположенные между устройствами Wi-Fi, ослабляют уровень сигнала. Расстояние зависит также от частоты.

Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа, например, в больших многоквартирных домах, где многие жильцы ставят свои точки доступа Wi-Fi.

Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости.

Уменьшение производительности сети во время дождя.

Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации.

Малая пригодность для работы приложений, использующих медиа-потоки в реальном времени (например, протокол RTP, применяемый в IP-телефонии): качество медийного потока непредсказуемо из-за возможных высоких потерь при передаче данных, обусловленных целым рядом неконтролируемых пользователем факторов (атмосферные помехи, ландшафт и иное, в частности перечисленное выше). Несмотря на данный недостаток, выпускается масса VoIP оборудования на базе устройств 802.11b/g, которое ориентировано в том числе и на корпоративный сегмент: однако в большинстве случаев документация к подобным устройствам содержит оговорку, гласящую, что качество связи определяется устойчивостью и качеством радиоканала. [13], [22]

Беспроводные технологии в промышленности

Для использования в промышленности технологии Wi-Fi предлагаются пока ограниченным числом поставщиков. Так Siemens Automation & Drives предлагает Wi-Fi-решения для своих контроллеров SIMATIC в соответствии со стандартом IEEE 802.11g в свободном ISM-диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивающем максимальную скорость передачи 11 Мбит/с. Данные технологии применяются в основном для управления движущимися объектами и в складской логистике, а также в тех случаях, когда по какой-либо причине невозможно прокладывать проводные сети Интернет.Fi и телефоны сотовой связи

Некоторые считают, что Wi-Fi и подобные ему технологии со временем могут заменить сотовые сети, такие как GSM. Препятствиями для такого развития событий в ближайшем будущем являются отсутствие роуминга и возможностей аутентификации, ограниченность частотного диапазона и сильно ограниченный радиус действия Wi-Fi. Более правильным выглядит сравнение Wi-Fi с другими стандартами сотовых сетей, таких как UMTS, CDMA или WiMAX.

Тем не менее, Wi-Fi пригоден для использования VoIP (система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям) в корпоративных сетях или в среде SOHO. Первые образцы оборудования появились уже в начале 90-х, однако на рынок они вышли только в 2005 году. Тогда компании, как Zyxel, UT Starcomm, Samsung, Hitachi и многие другие представили на рынок VoIP Wi-Fi-телефоны по «разумным» ценам. В 2005 году ADSL ISP провайдеры начали предоставлять услуги VoIP своим клиентам (например нидерландский ISP XS4All). Когда звонки с помощью VoIP стали очень дешёвыми, а зачастую вообще бесплатными, провайдеры, способные предоставлять услуги VoIP, получили возможность открыть новый рынок - услуг VoIP. Телефоны GSM с интегрированной поддержкой возможностей Wi-Fi и VoIP начали выводиться на рынок, и потенциально они могут заменить проводные телефоны.

В настоящий момент непосредственное сравнение Wi-Fi и сотовых сетей нецелесообразно. Телефоны, использующие только Wi-Fi, имеют очень ограниченный радиус действия, поэтому развёртывание таких сетей обходится очень дорого. Тем не менее, развёртывание таких сетей может быть наилучшим решением для локального использования, например, в корпоративных сетях. Однако устройства, поддерживающие несколько стандартов, могут занять значительную долю рынка.

Стоит заметить, что при наличии в данном конкретном месте покрытия как GSM, так и Wi-Fi, экономически намного более выгодно использовать Wi-Fi, разговаривая путём сервисов BИнтернет-телефонии. Например, клиент Skype давно существует в версиях, как для смартфонов, так и для КПК. [24]Fi и игрыFi совместим с игровыми консолями и КПК и позволяет вести сетевую игру через любую точку доступа.

Все игровые консоли седьмого поколения имеют поддержку стандартов Wi-Fi IEEE 802.11g.PSP имеет поддержку беспроводной сети (AOSS), которая включается переключением находящейся в верхней части консоли кнопки для соединения с хот-спотами Wi-Fi или других беспроводных соединений. [23]

Бесплатный доступ к Интернет через Wi-Fi

Независимо от исходных целей (привлечение клиентов, создание дополнительного удобства или чистый альтруизм) во всём мире и в России, в том числе, растёт количество бесплатных hot-spot, где можно получить доступ к наиболее популярной глобальной сети (Интернет) совершенно бесплатно. Это могут быть и крупные транспортные узлы, где подключиться можно самостоятельно в автоматическом режиме, и бары, где для подключения необходимо попросить карточку доступа у персонала и, даже, просто территории городского ландшафта, являющиеся местом постоянного скопления людей. [10]Fi и бытовая техникаFi (IEEE 802.11), этот протокол сегодня рассматривается как базовый для перспективных цифровых систем. И не только рассматривается, но уже и активно используется. Например, недавно была выпущена линейка беспроводных LCD-телевизоров Sharp Aquos, у которых дисплей отсоединяется от базовой станции и легко переносится в любое место, хоть на улицу. У Philips есть беспроводные компьютерные дисплеи, позволяющие не привязываться к системным блокам и линиям связи. Кроме того, компания серийно производит целую серию AV-компонентов Streamium для работы в сети по протоколу IEEE 802.11b/g.

Экспансия Wi-Fi начинает распространяться и на car audio. К примеру, компании Ford Motors и Delphi недавно приступили к совместной разработке перспективного интегрированного CD-ресивера, который, помимо традиционного AM/FM-тюнера и CD-проигрывателя, будет включать в себя приемник спутникового радио Sirius и, что самое интересное, встроенный модуль Wi-Fi. Для чего, спросите вы? А для того, чтобы качать с его помощью из Интернета по беспроводной сети музыкальные программы в формате mp3. Столь необычное устройство разрабатывается в расчете на то, что в скором времени повсюду будут созданы беспроводные музыкальные киоски, интегрированные в сети Wi-Fi. Когда это свершится, через ресивер можно будет, не выходя из машины, не только загрузить музыку из Сети или домашнего компьютера, но и оплатить парковку, бензин на заправке, заказать еду и т.д. Разумеется, при условии, что у вас есть пластиковая карточка с оплаченным кредитом для безналичных расчетов. [14]

Безопасность

К сожалению, с приходом новой технологии появляются новые угрозы безопасности и конфиденциальности информации. Wi-Fi задействует протоколы защиты WEP и WPA.

Фаервол/Firewall. Фаервол - это барьер, отгораживающий Вашу собственность от злоумышленников. Фаервол может быть аппаратный или программный. Для среднестатистического пользователя Wi-Fi правильно сконфигурированного программного фаервола должно быть вполне достаточно. Большой популярностью пользуются программы Norton Firewall и ZoneAlarm.

Помните, даже несмотря на то, что провайдер и владелец hot-spot приняли меры по защите Вашей информации в своей беспроводной сети, 100%-ная безопасность Вам не гарантирована. Представьте, что работа в hot-spot - это разговор по таксофону в многолюдном месте. Информация, передаваемая не по защищённому каналу, может стать добычей недобросовестного пользователя этой же сети. Такой злоумышленник не сможет украсть информацию с Вашего компьютера, защищённую фаерволом, но сможет "увидеть" всё, что Вы передаёте по воздуху. Используйте общественные точки доступа для хождения по сайтам, общения и развлечений, а конфиденциальную или финансовую информацию передавайте только по защищённому каналу (SSL), виртуальной сети (VPN) или приберегите её до более надёжного соединения дома или в офисе. [9], [22]

3.Электронный учебник по компьютерным сетям

.1 Понятие электронного учебника

Очевидно, что основой новой системы современного образования станет электронный учебник, то есть некая совокупность программных средств и решений для передачи, хранения, обновления, использования, контроля усвоения и пр. знаний в процессе обучения. Важно отметить, что современный учебник должен быть оснащен, как средствами прямой (преподаватель (автор) → ученик), так и обратной связи (ученик → преподаватель), а также, возможно и множественной социальной (ученик → ученики и преподаватели) связи.

Сегодня специалисты данного направления, как правило, оперируют понятиями электронное учебное издание (ЭУИ), электронный учебник (ЭУ) или электронное учебное пособие (ЭУП), которые являются устоявшимися и общепризнанными (хотя справедливости ради необходимо отметить, что и здесь есть различные вариации в используемой терминологии).

Основным документом, регламентирующим издание электронных учебников является Межгосударственный стандарт. Электронные издания. Основные виды и выходные сведения. ГОСТ 7.83-2001, который устанавливает основные виды электронных изданий, а также состав и место расположения выходных сведений в электронных изданиях. Документ в первую очередь предназначен для производителей электронных изданий. Этот ГОСТ представляет собой небольшой документ, призванный скорее упорядочить электронные издания с точки зрения их библиотечной и каталожной классификации, нежели помочь разработчикам определиться с технологическими и прочими нюансами их производства.

Для начала представим некоторые общие определения.

Учебник - учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины, ее раздела, части, соответствующее учебной программе, и официально утвержденное в качестве данного вида издания [26].

Допускается создание учебника по отдельному курсу (части учебной дисциплины) при условии, что этот курс входит самостоятельной дидактической единицей в примерный учебный план и для него разрабатывается учебная программа.

Учебное пособие - учебное издание, дополняющее или заменяющее частично или полностью учебник, официально утвержденное в качестве данного вида издания [26].

Учебное пособие, как правило, рассматривается как дополнение к учебнику. Учебное пособие может охватывать не всю дисциплину, а лишь часть (несколько разделов) рекомендованной программы. В отличие от учебника, пособие может включать не только апробированные, общепризнанные знания и положения, но и разные мнения по той или иной проблеме.

Когда в учебный план вводится новая дисциплина или в учебную программу вводятся новые темы, сначала организуется выпуск учебного пособия. Учебник, как правило, создается на базе апробированного пособия.

Электронное учебное издание - издание, созданное на достаточно высоком научно - методическом и техническом уровне, представляющее собой электронную запись учебной (обучающей) информации на магнитные (оптические) носители или размещенную в сетях ЭВМ (локальных, региональных, глобальных).

Электронные учебные издания могут иметь печатную копию и в зависимости от полноты представления учебного материала дисциплины, как и их печатные собратья, подразделяются на электронные учебники и электронные учебные пособия.

Электронный учебник - основное учебное электронное издание по образовательной дисциплине, полностью соответствующее требованиям и основным дидактическим единицам государственного образовательного стандарта специальности.

Электронное учебное пособие - учебное электронное издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее электронный учебник. Содержание электронного учебного пособия должно соответствовать требованиям и содержанию программы образовательной дисциплины, утвержденной в установленном ВУЗом порядке.

Распространенным является взгляд на ЭУИ, как на программно-методический комплекс, позволяющий самостоятельно освоить учебный курс или его раздел и часто объединяющий в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника, лабораторного практикума и пр. ЭУИ не альтернатива, а дополнение к традиционным формам обучения, не заменяет работу студента с книгами, конспектами, сборниками задач и упражнений. Этот электронный лектор призван не только сохранить все достоинства обычной книги (учебного пособия), но и в полной мере использовать современные информационные технологии, мультимедийные возможности, предоставляемые компьютером. К таким возможностям могут относиться:

·представление физических, химических и иных процессов в динамике, наглядное представление моделей объектов и процессов, недоступных для непосредственного наблюдения (процессы в микромире и в космосе; процессы, обладающие очень малыми или очень большими характерными временами);

·компьютерное моделирование процессов и объектов, требующих для своего изучения уникальных или дорогостоящих оборудования, материалов, реагентов, а также опасных для жизни и здоровья человека, и их наглядное представление;

·аудиокомментарий автора учебника, включение в учебный материал аудио и видеосюжетов, анимации;

·отлаженная система моментальной навигации (гипертекст);

·быстрое проведение сложных вычислений с представлением результатов в заданном (цифровом или графическом) виде;

·оперативный самоконтроль знаний студента при выполнении им упражнений и тестов.

Помимо уже перечисленного, современное электронное учебное издание может обладать функциями инструмента обмена опытом (прямые, обратные и социальные связи, о которых мы говорили ранее), интегрированными элементами искусственного интеллекта, возможностями контроля усвоения материала и создания индивидуализированного плана обучения для каждого студента и пр. (можно, к примеру, организовать систему получения дополнительных факультативных знаний по запросу для лучшего усвоения изучаемого материала).

Важно отметить, что в учебной среде электронный учебник чаще всего воспринимается как простое переложение содержания традиционных учебных материалов на «компьютерные рельсы», снабженное банком вопросов и заранее заложенных ответов на них. Такое представление является упрощенным, неточным и не дающим полного представления о рассматриваемом явлении. Оно связано с недооценкой потенциальных возможностей воздействия компьютерных средств обучения на когнитивную сферу обучающихся.

Существуют различные мнения о целесообразности использования информационных технологий в учебном процессе. Диапазон этих суждений простирается от чрезмерного превознесения роли таких технологий до их полного отрицания. Различие мнений вызвано тем, что каждый из высказывающихся имеет ограниченный субъективный опыт в этой достаточно новой области знания. Объективная оценка целесообразности применения современных технологий в учебном процессе может быть получена лишь на основе анализа достаточного объема существенной информации по данной теме.

Применение информационных технологий в сфере обучения действительно может привнести дополнительный инновационный элемент, который позитивно повлияет на процесс усвоения новых знаний обучаемыми и вывести его на качественно более высокий уровень.

.2 Программное обеспечение для создания электронного учебника

Сталкиваясь с необходимостью создания учебника, невольно изучаешь способы создания, программы и языки разметки веб-страниц, используемые для этого.

Все средства создания можно условно разделить на две группы:

Программы-конструкторы;

Языки разметки веб-страниц и языки программирования.

В данном обзоре рассмотрим программу-конструктор и тот способ создания, которым я воспользовался.

Способ 1. Среди программ-конструкторов есть программа «Конструктор Электронных учебников», являющаяся одним из простейших представителей этой группы. Создать полноценный учебник в нём практически невозможно, но простейший создать вполне реально. Программа распространяется по свободной лицензии.

На рис. 48 показан интерфейс программы. Рассмотрим каждый элемент и алгоритм создания учебника.

Рисунок 48. Интерфейс программы-конструктора

1)Панель управления проектом. С помощью данной панели можно создать новый проект, открыть старый, сохранить и создать из проекта учебник.

)Панель информации об учебнике. Здесь можно задать название пособия, информацию об авторе и бегущую строку.

) Панель информации о программе. Здесь можно узнать версию конструктора и электронный адрес создателя. Также в этой панели расположена кнопка «Выход».

)Панель работы с содержанием учебника. Здесь создаётся собственно многоуровневое содержание, вставляются или создаются документы, которые будут содержаться в пособии. Предусмотрены функции копирования, удаления, вставки, замены и вырезки.

)Панель работы с элементами учебника. Здесь можно просмотреть элемент (например, открыть текстовый документ), отредактировать его, переместить по списку элементов вниз или вверх.

)Панель сортировки элементов. Здесь можно отсортировать по алфавиту как данные в текущем разделе, так и во вложенных разделах.

)Окно проекта. Здесь отображаются все созданные разделы и вставленные документы.

Вышеперечисленные функции из пунктов 4-6 можно использовать, вызвав нажатием правой кнопки мыши окне проекта контекстное меню.

Алгоритм создания учебника (один из вариантов):

) Подбор и систематизация аудио-, видео-, документальных материалов.

) Создание содержания на листе бумаги со всеми разделами и материалами.

) В панели 1 нажмите кнопку «Новый» и создайте папку, куда будет сохраняться проект. После этого вы увидите, что все кнопки стали активны. В окне проекта появится слово «Содержание».

) В панели 4 кнопкой «Добавить раздел» создайте все разделы вашего содержания. Чтобы создать новый раздел, а не подраздел, после первого раздела выделите мышкой слово «Содержание» и снова нажмите «Добавить раздел».

) Кнопкой «Добавить элемент» добавляете в созданные разделы содержания весь подобранный материал. Эта кнопка предлагает два вида добавления элемента: выбрать файлы/паки или создать новый документ. С учётом пункта 1 используем первый способ. После добавления проверьте , что все материалы открываются.

) На панели 2 введите данные учебника и бегущей строки. На панели 1 сохраните проект. Это удобно, когда после просмотра созданного учебника нужно внести изменения.

) На панели 1 нажмите кнопку «Создать учебник (exe)». Конструктор сам создаст пособие с указанным в скобках расширением.

Примечание. Если вы пропустили пункты 1 и 2, то вам необходимо пользоваться панелями 5-6. С их помощью вы отредактируете созданные материалы и расположите в необходимом порядке.

Данный алгоритм создания не является однозначно правильным и единственным.

Способ 2. Я воспользовался способом с широкими возможностями. Данный учебник написан c использованием таких технологий как HTML (язык разметки гипертекста) и Java (объектно-ориентированный язык программирования).

Ниже представляю листинг основных элементов учебника.

Главная страница.

<html><head>

<title> Учебник по компьютерным сетям </title>

</head>

<frameset rows="66,56,*" bordercolor="green" border=0>

<frame src="logo.html"scrolling="no" >

<frame src="menu.html"scrolling="no">

<frameset cols="200,*"bordercolor="green">

<frame src="fon.html" name="frame">

<frame src="fon1.html" name="frame1">

</frameset></html>

Страница делится на 4 фрейма (раздела).

«Шапка» учебника.

<html><head>

<title> Учебник по компьютерным сетям </title>

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="style.css" />

</head>

<body background="images1.jpg">

<div><img src="а1.jpg"></div>

</body></html>

Описывает самый верхний фрейм.

Панель главного меню.

<html><head>

<title> Учебник по компьютерным сетям </title>

</head>

<body bgcolor="#999999">

<a href="menu2.html" target="frame"><img src="tm.png" height=35 border=0></a>

<a href="menu3.html" target="frame"><img src="ps.png" height=35 border=0></a>

<a href="menu4.html" target="frame"><img src="ks.png" height=35 border=0></a>

</body></html>

На панели находятся три кнопки, отвечающие за основные разделы учебника. Они же продублированы на титульной странице.

Панель бокового меню.

<html><head></head>

<body>

<H2><i><p align="center">Темы</p></i></H2>

<li><a href="1.html" target="frame1">Глава1.История компьютерных сетей.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="2.html" target="frame1">Глава2.Реализация первой компьютерной сети. Развитие глобальной сети и формирование реестра протоколов для обмена информацией.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="3.html" target="frame1">Глава3.Понятие и классификация компьютерных сетей.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="4.html" target="frame1">Глава4.Топологии сетей. Физическое представление сети. Сетевое оборудование.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="5.html" target="frame1">Глава5.Сеть на основе сервера. Логическое представление о работе локальной сети. Модель ISO/OSI.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="6.html" target="frame1">Глава6.Глобальная сеть. Определение Интернет. Адресация в Интернет, IP-адрес, ТСP-порт. Доменная система имен.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="7.html" target="frame1">Глава7.Стандарты Интернет. Технология клиент-сервер.</a></li>

<hr align="center" width="25%">

<li><a href="8.html" target="frame1">Глава8.Беспроводные сети. Wi-Fi.</a></li>

</body></html>

Также сделаны и другие боковые меню.

Теоретический материал

<html><head><title> Учебник по компьютерным сетям </title>

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="style.css" />

</head>

<body>

<h3>Исторические предпосылки построения компьютерных сетей</h3>

<p>Текст:

<ol><li>Разделение ресурсов</li>

<li>Разделение данных </li>

<li>Разделение программных средств</li>

<li>Разделение ресурсов процессора</li>

<li>Многопользовательский режим</li>

</ol><ol><li>Текст.</li>

<li>Текст.</li>

<li>текст.</li>

<li>Текст.</li>

<li>Текст.</li></ol></p>

</body></html>

Также отредактирован и остальной материал. Ниже показан листинг вставки картинок в материал: <div><img src="images\3.jpg" title="Рисунок 3.Общая шина."></div>

Все страницы с материалом и некоторые дополнительные страницы подключены к CSS-таблице:

h1{font-style: italic; text-align: center}{font-style: italic; text-align: center}{font-style: italic; text-align: center}{text-align: justify; text-indent: 25px}{text-align: center}{text-align: left}

Подключение проведено стандартным способом: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="style.css" />

Тесты.

<head>

<script type="text/javascript">showById(id, visible) {.getElementById(id).style.display =? 'block' : 'none' }processForm(f) {i, s='', elquestions = new Object()answers = new Object()(i=0; i<f.length; i++) {= f.elements[i](el.type=='radio' && el.name.indexOf('question')==0) {[el.name] = 0(el.checked)[el.name] = parseInt(el.value)

} }asked = 0, answered = 0, score = 0(i in questions) asked++(i in answers) {+++= answers[i] }(answered < asked) {

alert('Вы ответили на '+answered+' вопросов из '+asked+'. Для получения достоверного результата нужно ответить на все воросы') }

else {('questionsForm', false)= document.getElementById('score').innerHTML = (score>0) ? +score : score('results', true)(score == 0)('2', true) (score == 1)('2', true)(score == 2)('2', true)(score == 3)('2', true)(score == 4)('2', true)(score == 5)('3', true)(score == 6)('3', true)(score == 7)('4', true)(score == 8)('4', true)(score == 9)('5', true)(score == 10)('5', true)} }resetTest() {('results', false)('questionsForm', true).forms['opros'].reset()}

</script></head><body><br>

<hr width="100%" size=2>

<h3 align="center">Тест 1. История, классификация и топология сетей.</h3>

<hr width="100%" size=2><br>

<div id="questionsForm">

<form name="opros"><p/>

<strong><font color="#FF0000">1.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">В каких годах начались работы по разработке сетей?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question1" value="0" id="q1a1"/><label for="q1a1">1. В 40-е</label>

<br/>

<input type="radio" name="question1" value="0" id="q1a2"/><label for="q1a2">2. В 50-е</label>

<br/>

<input type="radio" name="question1" value="1" id="q1a3"/><label for="q1a3">3. В 60-е</label>

<br/>

<input type="radio" name="question1" value="0" id="q1a4"/><label for="q1a4">4. В 70-е</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">2.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Что явилось прообразом сетей?</font>

<br/>

<br/>

<input type="radio" name="question2" value="0" id="q2a1"/><label for="q2a1">1. Электролинии</label>

<br/>

<input type="radio" name="question2" value="1" id="q2a2"/><label for="q2a2">2. Системы ТД</label>

<br/>

<input type="radio" name="question2" value="0" id="q2a3"/><label for="q2a3">3. Радиоканалы</label>

<br/>

<input type="radio" name="question2" value="0" id="q2a4"/><label for="q2a4">4. Почта</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">3.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Как называлась первая глобальная сеть?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question3" value="0" id="q3a1"/><label for="q3a1">1. Internet</label>

<br/>

<input type="radio" name="question3" value="0" id="q3a2"/><label for="q3a2">2. LocalNet</label>

<br/>

<input type="radio" name="question3" value="0" id="q3a3"/><label for="q3a3">3. NSFNet</label>

<br/>

<input type="radio" name="question3" value="1" id="q3a4"/><label for="q3a4">4. ARPANet</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">4.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Какой день является днём рождения Internet?</font>

<br/>

<br/>

<input type="radio" name="question4" value="0" id="q4a1"/><label for="q4a1">1. 1 января 1982 года.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question4" value="0" id="q4a2"/><label for="q4a2">2. 1 февраля 1984 года.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question4" value="1" id="q4a3"/><label for="q4a3">3. 1 января 1983 года.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question4" value="0" id="q4a4"/><label for="q4a4">4. 1 мая 1990 года..</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">5.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Что такое локальная сеть?</font>

<br/>

<br/>

<input type="radio" name="question5" value="1" id="q5a1"/><label for="q5a1">1.Совокупность компьютеров для передачи данных</label>

<br/>

<input type="radio" name="question5" value="0" id="q5a2"/><label for="q5a2">2. Совокупность компьютеров для кражи данных</label>

<br/>

<input type="radio" name="question5" value="0" id="q5a3"/><label for="q5a3">3. Совокупность компьютеров для создания программ</label>

<br/>

<input type="radio" name="question5" value="0" id="q5a4"/><label for="q5a4">4. Совокупность монитора, процессорного блока и дополнительных устройств. </label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">6.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Что такое глобальная сеть?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question6" value="0" id="q6a1"/><label for="q6a1">1. Совокупность компьютеров в одном помещении.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question6" value="0" id="q6a2"/><label for="q6a2">2. Совокупность компьютера и нескольких принтеров.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question6" value="0" id="q6a3"/><label for="q6a3">3. Совокупность процессорного блока и нескольких мониторов.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question6" value="1" id="q6a4"/><label for="q6a4">4. Совокупность географически удалённых компьютеров.</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">7.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">По каким признакам можно классифицировать сети?</font>

<br/>

<br/>

<input type="radio" name="question7" value="0" id="q7a1"/><label for="q7a1">1. По длине кабеля, по количеству компьютеров .</label>

<br/>

<input type="radio" name="question7" value="1" id="q7a2"/><label for="q7a2">2. По размеру охваченной территори, по типу сетевой топологии.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question7" value="0" id="q7a3"/><label for="q7a3">3. По количеству принтеров в сети, по функциональному взаимодействию.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question7" value="0" id="q7a4"/><label for="q7a4">4. По сетевым ОС, по стоимости услуг.</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">8.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Какая из топологий самая распространённая?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question8" value="1" id="q8a1"/><label for="q8a1">1. Смешанная топология</label>

<br/>

<input type="radio" name="question8" value="0" id="q8a2"/><label for="q8a2">2. Шина</label>

<br/>

<input type="radio" name="question8" value="0" id="q8a3"/><label for="q8a3">3. Звезда</label>

<br/>

<input type="radio" name="question8" value="0" id="q8a4"/><label for="q8a4">4. Решётка</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">9.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Какая топология использована в реализации технологии Token Ring?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question9" value="0" id="q9a1"/><label for="q9a1">1. Звезда.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question9" value="0" id="q9a2"/><label for="q9a2">2. Решётка.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question9" value="1" id="q9a3"/><label for="q9a3">3. Кольцо.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question9" value="0" id="q9a4"/><label for="q9a4">4. Смешанная топология.</label>

<br/><br/>

<strong><font color="#FF0000">10.</font> Вопрос:</strong> <font color="#0000FF">Как образуется смешанная топология?</font>

<br/><br/>

<input type="radio" name="question10" value="0" id="q10a1"/><label for="q10a1">1. Добавлением принтеров. </label>

<br/>

<input type="radio" name="question10" value="1" id="q10a2"/><label for="q10a2">2. Объединением нескольких топологий. </label>

<br/>

<input type="radio" name="question10" value="0" id="q10a3"/><label for="q10a3">3. Разделением компьютеров.</label>

<br/>

<input type="radio" name="question10" value="0" id="q10a4"/><label for="q10a4">4. Переустановкой сетевой ОС.</label>

<br/><br/>

<input type="button" value="Отправить" onClick="processForm(this.form)"/>

<input type="reset" value="Очистить"></input></form>

</div><hr/><div id="results" style="display: none;">

Количество правильных ответов: <span id="score"></span>

<div id="2" style="display: none;">

<p>Ваша оценка: 2</p></div>

<div id="3" style="display: none;">

<p>Ваша оценка: 3</p></div>

<div id="4" style="display: none;">

<p>Ваша оценка: 4</p></div>

<div id="5" style="display: none;">

<p>Ваша оценка: 5</p>

</div><hr/>

<p>Спасибо за участие в тестировании</p>

<input type="button" value="Начать заново" onClick="resetTest()"/>

</div><br><br></body>

Титульная страница.

<html><head>

<title> Учебник по компьютерным сетям </title>

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="style.css" />

</head>

<body background="images/8.jpg">

<div><img src="images/3.jpg" border=0></div>

<div><img src="images/tit.jpg" border=0></div>

<div><a href="menu2.html" target="frame"><img src="tm.png" border=0></a></div>

<div><a href="menu3.html" target="frame"><img src="ps.png" border=0></a></div>

<div><a href="menu4.html" target="frame"><img src="ks.png" border=0></a></div>

</body></html>

Остальные тесты и итоговый тест идентичны этому с разницей в количестве вопросов.

Разрабатывая учебник в HTML и JAVA, я вовсе не стремился показать все возможности данных языков. Главная цель - показать, как просто можно создать удобное пособие для курса «Компьютерные сети»

сеть сервер электронный учебник

Заключение

В данной работе показано, как просто можно создать электронное учебное пособие, которое поможет более эффективно получить начальные знания по компьютерным сетям.

В дипломной работе были проанализированы различные подходы к созданию учебника по данному курсу, подобран, систематизирован материал и создан электронный учебник.

В ходе проведенного исследования все поставленные в начале работы задачи были решены и цель достигнута.

Разработанный электронный учебник по информатике удовлетворяет всем заявленным к нему требованиям и реализует необходимые функции.

Результаты данной работы могут быть использованы студентами, преподавателями, учителями в процессе педагогической работы и самообучения по информатике.

Практическую ценность дипломной работы вижу в том, что данный учебник можно использовать как на уроках информатики в образовательных учреждениях, так и на различных курсах в образовательных центрах. Также учебник имеет практическую ценность и для самообразования.

Литература

1.Бочарникова М.А. Компетентностный подход: история, содержание, проблемы реализации [Текст] / М.А. Бочарникова // Начальная школа. - 2009. - №3. - С.86-92.

2.Зимняя И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании. Авторская версия [Текст] / И.А. Зимняя. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004.

.Стратегия модернизации содержания общего образования: материалы для разработки документов по обновлению общего образования [Текст]. - М.: Минобразования, 2001. - 72 с.

.Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под редакцией Д.Н. Ушакова.М., 1935-1940.

.Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты / А.В. Хуторской // Интернет-журнал "Эйдос". -2002. -23апреля.

6.Wifi card, Основы Wi-Fi

7.Википедия, WiFi

.Сайт радиолюбителей Волгограда RA4A

.3D news, пять больших вопросов о 802.11n

.Понятие о Wi-Fi

.hi-fi, Жизнь Замечательных Идей. Беспроводный мир. (статья из журнала "Салон АВ" 2005 г. №: 2, Лариса Степаненко, Константин Быструшкин.)

.Информационный портал о Wi-Fi

.Компьютер Пресс, Антенны для Wi-Fi-устройств, Wi-Fi сети

14.Wi-Fi Ucoz News

15.Broadband - высокоскоростной Интернет,

.ООО "Разумные технологии", г. Нижневартовск; Беспроводные сети

.Broadband - высокоскоростной Интернет, принципы Wi-Fi,