Кревский И.Г. Информационные технологии в учебном процессе: Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

Драйверы сетевого адаптера и сетевого модуля, определенные для физического

канала передачи данных, предоставляют сетевой интерфейс для протоколов передачи

данных.

Процесс передачи данных в сети следующий.

1. Прикладные программы взаимодействуют с протоколами передачи

данных, которые готовят данные к отправке;

2. Протокольные модули передачи данных взаимодействуют c сетевым

протоколом, который добавляет адреса к данным;

3. Данные через сетевой интерфейс поступают в канал передачи

информации.

Блоки данных, на которые разбивается исходное сообщение на различных уровнях

взаимодействия, имеют следующие названия.

1. Кадр - блоки данных, с которыми имеет дело сетевой интерфейс.

2. Пакет

- блоки данных между сетевым интерфейсом и сетевым модулем.

3. Дейтаграмма

- блоки данных между сетевым модулем и модулем

передачи дейтаграмм.

4. Сегмент или транспортное сообщение - блоки данных между сетевым и

транспортным модулем.

5. Прикладное сообщение

- блок данных на уровне сетевых прикладных

процессов.

Идентификация блоков данных в сети происходит с помощью четырех

обязательных полей, добавляемых к каждому блоку соответствующим протоколом.

1. Адрес источника, который послал пакет.

2. Адрес получателя, который принял пакет.

3. Порт соединения в системе-источнике.

4. Порт соединения в системе-получателе.

Порт

- это программное понятие, которое используется клиентом или сервером для

посылки или приема сообщений.

Классификация компьютерных сетей

Производится по следующим основным признакам.

1. Территориальная распространенность. По территориальной

распространенности сети могут быть:

• Локальными;

• Глобальными.

Локальные сети LAN

(Local Area Network) – сети компьютеров, сосредоточенных

на небольшой территории (обычно в радиусе не более 2 км). Обычно локальная сеть

объединяет компьютеры, принадлежащие одной организации. Из-за коротких расстояний

в локальных сетях используют относительно дорогие высококачественные линии связи,

что позволяет достигать высоких скоростей обмена данными. Синоним - локальная

вычислительная сеть (ЛВС).

Глобальные сет

и WAN (Wide Area Network) - коммуникационные сети,

соединяющие географически удаленные компьютеры и другие устройства. На

магистральных направлениях обеспечивают высокие скорости передачи данных, однако,

на периферийных направлениях, а также при подключении конечного пользователя (так

называемая «последняя миля») часто используют существующие телефонные каналы

общего назначения. Для таких участков характерна низкая скорость передачи данных

(десятки килобит в секунду).

Иногда выделяют и другие группы сетей, используя более детальную

классификацию. Например, MAN (Metropolitan-Area Network)

- сеть городского

Глоссарий

масштаба, занимающая промежуточное положение между локальными и глобальными

сетями.

Глобальную сеть Интернет называют сетью сетей, так как она объединяет на

основе единых протоколов и правил адресации множество независимых сетей.

2. Степень доступа. По степени доступа сети могут быть:

• общедоступными;

• специализированными ограниченного доступа;

• корпоративными (закрытыми для посторонних).

3. Ведомственная принадлежность. По принадлежности различают:

• частные (общественные);

• государственные.

4. Принципы организации деятельности. По данному признаку сети могут

быть:

• коммерческие;

• некоммерческие.

5. Скорость передачи информации. По скорости передачи сети делятся на:

• низкоскоростные (до 10 Мбит/с);

• среднескоростные (до 100 Мбит/с);

• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

6. Тип среды передачи. По типу среды передачи разделяются на:

• проводные кабельные сети (на коаксиальном кабеле, витой паре;

телефонной линии, оптоволокне, прочих кабелях);

• беспроводные сети (с радиоканалами, инфракрасными каналами).

7. Тип сетей. По типу сети различаются:

• компьютерные сети;

• терминальные сети.

Компьютерные сети связывают компьютеры. Терминальные сети связывают

компьютеры с терминалами, которые не могут работать вне сети. Например,

терминальная сеть банкоматов или касс по продаже билетов.

8. Тип коммутации. По типу коммутации существуют сети:

• с коммутацией каналов;

• с коммутацией пакетов.

Примером сети с коммутацией каналов является телефонная сеть. B таких сетях

процессу обмена данными предшествует процесс коммутации, то есть создания реальной

связи между двумя абонентами. B сетях с коммутацией пакетов сообщение разбивается на

пакеты конечной длины, которые передаются в общем потоке. На приемном или

транслирующем оборудовании осуществляется фильтрация пакетов по заголовкам и

выделение конечной информации для пользователя либо информации для алгоритма

вычисления дальнейшего маршрута. Пакеты могут проходить по разным маршрутам, что

увеличивает надежность сети. Однако такие сети не гарантируют заданного времени

доставки пакетов, что становится проблемой при реализации услуг реального времени

(голосовой связи, видеоконференций или трансляций видеоинформации и пр.).

Сервисы Интернет

В данном разделе мы кратко рассмотрим только те сервисы, которые наиболее

широко используются в учебном процессе и будут часто упоминаться в дальнейших

разделах.

Электронная почта

Электронная почта E-mail - это средство для передачи электронных сообщений

между пользователями сети; она предоставляет всем абонентам сети возможность

использования их компьютеров для ведения деловой и личной переписки. Составленное

абонентом-отправителем письмо передается при помощи модема в телефонную линию

или в локальную сеть. Письмо состоит из текста, но к нему имеется возможность

прикладывать файлы любых типов – документы в форматах приложений Word и Excel,

графические и мультимедийные файлы, программы и пр. Это письмо поступает на

почтовую машину сетевого узла, которая по адресу получателя определяет маршрут

пересылки сообщения. Почтовые машины являются посредниками между абонентами,

обеспечивающими обмен письмами в системе электронной почты. Абонент-получатель,

обратившись (в удобное для него время) к своей почтовой машине, получает в свой

почтовый ящик всю корреспонденцию, накопившуюся там для него со времени

предыдущего подключения.

В простейшем случае передача письма происходит следующим образом. Сначала

по запущенной отправителем процедуре его модем устанавливает связь (по телефонной

линии) с модемом узлового компьютера - почтовой машины (знакомый аналог - почтовое

отделение связи). При установлении связи производится идентификация компьютера

абонента-отправителя, проверка пароля и прием подготовленного им письма, после чего

модем абонента-отправителя "повесит трубку". Затем почтовая машина, проверив

правильность указанного адреса, приступит к подготовке и передаче по каналам связи

этого сообщения на почтовую машину, к которой подключен абонент-получатель.

Для того, чтобы отравленное электронное письмо дошло до своего адресата,

необходимо, чтобы оно было оформлено в соответствии с международными стандартами

и имело стандартизованный почтовый электронный адрес. Общепринятый формат

послания состоит из заголовка и непосредственно самого сообщения (произвольно

составленного файла, содержащего какую-либо программу, текстовые или графические

данные).

Электронная почта может использоваться для следующих целей:

1. переписки между двумя абонентами;

2. организации телеконференций;

3. организации списков рассылки;

4. доступа к файловым архивам и базам данных.

В Интернет принята система адресов, которая базируется на доменном адресе

машины, подключенной к сети.

Почтовый электронный адрес содержит идентификатор абонента (по аналогии со

строкой "КОМУ:" на почтовом конверте) и почтовые координаты, определяющие его

местонахождение (по аналогии - дом, улица, город, страна на почтовом конверты). Для

того, чтобы отделить в почтовом электронном адресе идентификатор абонента от его

почтовых координат, используется специальный символ @ (коммерческое "ЭТ",

называемый на компьютерном жаргоне "собакой"). В формате Интернет почтовый

электронный адрес может иметь вид:

ivan@mail.contora.ru

В рассматриваемом примере ivan - идентификатор абонента (имя пользователя),

некто по имени Иван. Та часть, которая расположена справа от знака @, называется

доменом и однозначно описывает местонахождение абонента. Составные части домена

разделяются точками. Самая правая часть домена обозначает код страны адресата - это

домен верхнего уровня. Эти коды утверждены международным стандартом: код нашей

страны - ru (Russia - Россия). Следующий поддомен - contora обозначает организацию,

фирму и т.п. Совокупность составных частей домена contora.ru называется доменом

второго уровня. Наконец, поддомен mail - зарегистрированное имя почтового сервера, на

котором упомянутый выше абонент владеет почтовым ящиком.

Итак, адрес состоит из двух частей: идентификатора пользователя, который

записывается перед знаком "@", и доменного адреса машины, который записывается

после знака. Сочетание имени и домена образует уникальный идентификатор

пользователя. Почтовый домен хранит информацию о положении системы в иерархии

почтового пространства организации. Каждый следующий уровень иерархии отделяется

от предыдущего точкой. Самый верхний уровень, называемый корневым доменом,

соответствует типу организации, либо географическому региону. Следующими в

иерархии идут домены первого уровня, представляющие имя организации.

Таким образом, каждый пользователь сети имеет уникальный электронный адрес.

В его распоряжение электронная почта предоставляет широкий спектр услуг, таких, как

посылка копий писем другим абонентам (одновременно с посылкой письма основному

адресату), получение уведомления (подтверждения) о доставке корреспонденции,

возможности тематического архивирования писем, удобные средства для их

редактирования и многое другое. Обладая преимуществами не только перед обычной

почтой, но и перед телефонной и факсимильной связью в отношении скорости доставки

сообщений, надежности, себестоимости, а также предоставляя своим абонентам сервис

высокого качества при обработке электронной информации, электронная почта

становится все более популярным средством общения и взаимодействия.

Общепринятый формат электронного сообщения состоит из заголовка и

непосредственно самого сообщения (произвольного набора данных, содержащего какую-

либо программу, текстовую или графическую информацию).

Заголовок выглядит приблизительно следующим образом.

From: почтовый электронный адрес отправителя письма

То: почтовый электронный адрес получателя

Сс: почтовые адреса других абонентов, которым еще направлено письмо

Subject: тема сообщения (произвольной формы)

Date: дата и время отправки сообщения

Строки заголовка From: и Date: формируются, как правило, автоматически программными

средствами.

Телеконференции

Сетевые новости или телеконференции - это один из самых распространенных

сервисов Интернет. Если электронная почта передает сообщения по принципу "от одного -

одному", то сетевые новости передают сообщения "от одного - многим". В учебной

деятельности широко используются как сервисная система Usenet (Netnews), так и

тематические телеконференции (форумы), действующие на многих образовательных

порталах.

Для участия в телеконференции UseNet необходимо зарегистрироваться и

подписаться на темы, которые представляют интерес. Возможны два режима подписки.

1. Выбираются заголовки статей по теме. Просмотрев их, можно пометить

интересующие, и данные статьи будут переданы на компьютер.

На компьютер пересылаются все появляющиеся по данной теме статьи.

Программы-клиенты для чтения новостей обеспечивают одни и те же функции.

1. Подписка на news-группу.

Отказ от подписки на news-группу.

Вставить Flash про e-mail

3. Чтение сообщений из news-групп.

Ответы на статьи в группу или непосредственно автору.

Отправка сообщений в news-группы.

Начиная работать с какой-либо группой или иерархией групп, в первую очередь,

нужно прочитать правила работы с ними, которые регулярно помещаются в эти группы

человеком, добровольно взявшим на себя обязанности координатора группы (модератора).

На самом деле группы новостей бывают двух типов: модерируемые и обычные.

Сообщения, появляющиеся в модерируемых группах, прежде чем быть разосланными по

сети, просматриваются модератором. Это, конечно, является своего рода цензурой, но в

таком огромном сообществе, как Usenet, невозможно поддерживать порядок без подобных

строгостей.

В Интернет программа-клиент напрямую получает новости с сервера Usenet, и

между просмотром списка сообщений, содержащихся в группе, и чтением этих

сообщений нет задержки. Если Вы пользуетесь новостями через электронную почту, то

Вы сначала получаете список статей, а уже потом принимаете по электронной почте

статьи из списка, отдельно Вами заказанные.

При работе на форуме в составе образовательного портала нет необходимости

подписываться: свой выбор Вы уже сделали, выйдя на конкретный сайт в конкретный

форум. Далее – все как в Usenet, но все производится интерактивно. То есть Вы в режиме

реального времени знакомитесь с чужим материалом или размещаете свой. Форумы также

бывают модерируемые и обычные, но для серьезной практической работы форумы

практически всегда модерируются. В данном случае работа модератора состоит в

просмотре размещенных материалов и их очистке от мусора (не относящихся к делу

сообщений или ответов на них). В зависимости от их особенностей, форумы могут быть

реализованы по-разному. Если информация, загружаемая в форум, имеет, как правило,

большой объем, то выбранное сообщение или ответ не него открываются в новом окне. В

качестве примера приведен форум по нормативно-правовому обеспечению ДО,

действующий в составе Сетевой конференции Российского портала открытого

образования на сервере Южнороссийской государственной академии сервиса

http://conf.sssu.ru .

Если сообщения и ответы в форуме на них обычно достаточно коротки, то при их

выборе они обычно показываются в том же окне. Это позволяет видеть запрос или

информацию в общей структуре обсуждаемых вопросов. Такая организация показана на

примере форума Виртуального университета Консультационного центра Информационно-

образовательной среды открытого образования (ИОС ОО).

Гипермедиа система WWW

World-Wide Web (WWW) - информационная система, основанная на гипертексте.

Официальное определение World Wide Web следующее: широкомасштабная гипермедиа-

среда, ориентированная на предоставление универсального доступа к документам.

Технология WWW позволяет создавать страницы информации, которые через

гиперссылки связываются с другими страницами и прочими ресурсами.

Для WWW фундаментальными технологиями являются гипертекст и гипермедиа.

Гипертекст — система связанных слов и фраз, позволяющая осуществлять навигацию

между страницами, текст, в который включены ссылки на другие документы. Гипермедиа

- понятие, которым обозначают документы, включающие в себя мультимедиа-

информацию, например, изображения, видео или звук. В текстовых и графических

фрагментах выделены гиперссылки, используемые для связывания информационных

фрагментов в сеть. Активизация гиперссылки приводит к переходу пользователя к

следующему фрагменту. Процесс перехода по информационным фрагментам называется

навигацией.

Основными понятиями WWW являются следующие.

URL (Uniform Resource Locator) – универсальный локатор (фактически, адрес)

информационных ресурсов;

HTTP (HyperText Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста;

HTML (HyperText Mark- Up Language) - язык разметки гипертекста;

CGI (Common Gateway Interface) - универсальный интерфейс шлюзов.

WWW работает по принципу клиент-сервер, точнее, клиент-серверы: существует

множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный

документ. Ссылки в документах WWW организованы таким образом, что каждый

информационный ресурс в глобальной сети Интернет однозначно адресуется, и документ,

который вы читаете в данный момент, способен ссылаться как на другие документы на

этом же сервере, так и на документы (и вообще на ресурсы Интернет) на других

компьютерах Интернет. Причем пользователь не замечает этого и работает со всем

информационным пространством Интернет как с единым целым.

Ссылки WWW указывают не только на документы, специфичные для самой WWW,

но и на прочие сервисы и информационные ресурсы Интернет. Более того, большинство

программ-клиентов WWW - браузеров (browser - англ. средство просмотра) не просто

понимают такие ссылки, но и являются программами-клиентами соответствующих

сервисов: ftp, gopher, сетевых новостей Usenet, электронной почты и т.д. Таким образом,

программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов

Интернет, а сама информационная система WWW играет интегрирующую роль. Большую

долю рынка браузеров на текущий момент занимает Microsoft Internet Explorer.

Средства on-line взаимодействия - Чаты и ICQ.

Чат (chat) – on-line сервис, обеспечивающий одновременный обмен текстовыми

сообщениями между большим числом пользователей. Для такого общения может

использоваться общедоступный сервис Интернет IRC - Internet Relay Chat. Сегодня в

Интернет существует сеть серверов IRC. Пользователи присоединяются к одному из

каналов (тематических групп) и участвуют в разговоре, который ведется не голосом, а

путем набора текста. Узлы IRC синхронизованы между собой; подключившись к одному

серверу, пользователь подключается ко всей сети IRC. Для использования сервиса IRC

необходимо установить соответствующую программу-клиент, например, mIRC, с

помощью которой можно подключиться к ближайшему IRC-серверу. Таким образом,

достаточно подключится к серверу, чтобы начать общение. Программы-клиенты сами

предлагают список серверов, с которыми можно установить соединение. irc.portal.ru,

irc.msu.ru (МГУ), irc.ru. IRC обычно используется для развлекательных целей.

Чаты также организованы на многих серверах Интернет, как развлекательных, так

и образовательных. Для использования чата в практической работе необходимо, чтобы на

нем была предусмотрена регистрация участников, а также надо задать тему обсуждения. В

этом случае чат может использоваться как для административных или методических нужд

(совещание по определенным вопросам работников образования), так и собственно в

учебном процессе (проведение on-line семинара в распределенной учебной группе).

ICQ

В отличие от IRC и других чатов, ICQ ("I Seek You", http://www.icq.com) предлагает

пользователю регистрационный номер-идентификатор, который сохраняется за ним

постоянно. При поиске людей и организаций можно использовать поисковую службу ICQ,

которая становится доступной сразу после установки ICQ-клиента на компьютер. ICQ

предоставляет пользователям следующие основные возможности.

1. Позволяет находиться в on-line одновременно любому количеству пользователей с

одинаковыми именами.

Позволяет в любой момент времени видеть, находятся ли в сети конкретные

пользователи.

Соединяет компьютеры пользователей без использования промежуточных

серверов.

Предоставляет возможность вести поиск среди пользователей по признакам.

Позволяет отправлять сообщение неактивному пользователю и быть уверенным,

что тот его получит, как только подключит ICQ.

6. Позволяет вести диалог в паузах, не отвлекаясь от дел.

Предоставляет возможность общаться только с избранными пользователями.

Позволяет организовать мини-чат с пользователями по выбору.

Позволяет вести "чёрный список".

10.

Позволяет обмениваться сообщениями, посылать файлы и URL, играть по сети.

Программа выполняется в фоновом режиме, используя минимум памяти и ресурсов сети.

Проекционное оборудование

На протяжении столетий средства, доступные преподавателю при чтении лекций и

проведении семинарских занятий, сводились к набору «мел – доска - тряпка». При этом

масса времени тратилась (и продолжает тратиться) на многократное, повторяющееся из

года в год написание одних и тех же терминов или формул и воспроизведение, в меру

личных художественных способностей и качества мела, рисунков и схем на доске.

Современные информационные технологии ныне вторгаются в эту, казавшуюся

незыблемой, ситуацию. Теперь преподаватель может подготовить нужные рисунки,

схемы, формулы и т.д. заранее, а затем на лекции показывать студентам уже готовые и

качественные изображения. Дополнительные возможности дает использование средств

анимации и мультимедиа. В небольшой аудитории (не более 25 человек) показ материала

возможен прямо с экрана компьютера, имеющего монитор не менее 17 дюймов, однако, в

этом случае при разработке материалов необходимо учитывать, что они будут

просматриваться с достаточно большого расстояния. Это требует создания крупных

надписей, отказа от мелких деталей в схемах и пр. Специальное проекционное

оборудование, подключенное к компьютеру, позволяет увидеть на большом экране

изображение, практически неотличимое по качеству от изображения на экране.

Для показа изображения желательно использовать специальный белый экран. Если показ

производится в неприспособленном помещении, то приемлемое изображение можно

получить на светлой стене или доске. Большинство моделей проекторов представляют

собой достаточно компактные аппараты, которые могут легко переноситься из аудитории

в аудиторию.

В процессе проведения занятий с использованием проектора преподаватель имеет

возможность указывать на нужные фрагменты изображения на экране с помощью

лазерной указки или (при параллельно подключенном мониторе) с помощью мыши.

Подготовка к проведению занятий с использованием ИТ