Аппаратные компоненты компьютерных сетей. Сетевая среда передачи данных : Информатика

Разработка занятия по предмету “Инфокоммуникационные системы и сети”

Курс: 3-й

Тип занятия: Комбинированный: урок “открытия” новых знаний + практическая работа.

Учебно-методическое обеспечение: 

  • Попов И.И., Максимов Н.В. Компьютерные сети: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. - М.: ФОРУМИНФРА-М, 2013.
  • Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: Питер, 2011.
  • Таненбаум Э. Компьютерные сети. - Питер, 2011.

Необходимое оборудование и материалы для занятия: компьютерный класс, мультимедийный проектор, экран, презентация; раздаточный материал: инструменты для практического задания: отрезок кабеля “витая пара”, два защитных колпачка, два разъема RJ-45 и обжимной инструмент для этих разъемов;

Приложение: алгоритм выполнения практического задания.

Время реализации урока: 45 мин.

Цель занятия: формирование у учащихся умений реализации новых способов действия, расширение понятийной базы “Аппаратные компоненты компьютерных сетей”;

  • познакомить учащихся со стандартами кабелей;
  • формирование у учащихся знаний и умений смонтировать разъем RJ-45 на кабель “витая пара”

Планируемые результаты обучения: создание условий для формирования у учащихся УУД:

  • Личностные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной деятельности.
  • Метапредметные: развитие умения обращаться к использованию знаково-символических средств; умение анализировать собственную учебную деятельность с позиций соответствия полученных результатов учебной задаче, способам действий.
  • Предметные: формирование представления об основных изучаемых понятиях.
  • Регулятивные: определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий.
  • Коммуникативные: управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка действий партнера.

Задачи урока:

Образовательные: формировать представление о понятиях “Кабель патч-корд”, “Обжимной инструмент”, “Защитные колпачки”, “Разъемы RJ-45”;

  • совершенствовать знания учащихся о сетевой среде передачи данных;
  • продолжить формирование  навыков работы с обжимным инструментом, кабелем.

Воспитательные:

  • формировать представление о работе монтажника СКС;
  • формировать чувство ответственности за результаты своего труда;

Развивающие: развивать у учащихся внимание, память, аккуратность и последовательность в выполнении заданий.

Формы и методы обучения: беседа, презентация, практическая работа, обсуждение.

План занятия

№ п/п Этапы  урока Временная реализация
1 Организационный момент 2 минуты
2 Подготовка к освоению нового материала 3 минуты
3 Объяснение нового материала:
беседа с использованием проектора
фронтальная работа
13 минут
5 Формулировка практического задания 2 минуты
4 Закрепление нового материала:
практическая работа учащихся
15 минут
5 Заключительный контроль
визуальная проверка работ, выполненных учащимися
3 минуты
6 Подведение итогов урока  2 минуты
7 Рефлексия  2 минуты

Ход занятия

I. Организационный момент 

Приветствие, создание проблемной ситуации. Фиксация новой учебной задачи.

II. Подготовка к освоению нового материала

Выделение образовательной цели: знакомство с видами сетевых сред передачи данных, стандартами кабелей

III. Изложение нового материала

Прежде, чем приступить к практической деятельности, нам необходимо познакомиться с новым понятиями новыми терминами: стандарты кабелей, физическая передающая среда, локальная вычислительная сеть: коаксиальный кабель, витая пара, оптовое волокно;

Основу любой сети составляет среда передачи (transmission media), соединяющая компьютерные системы друг с другом и служащая для переноса сигналов между ними.

Наиболее часто в качестве среды передачи используются:

1). Медные кабели для пересылки электрических сигналов;

2). Волоконно-оптические кабели для пересылки световых сигналов;

3). Атмосфера для пересылки света или радиоволн.

Выбор среды для передачи должен основываться на следующих критериях:

1) Пропускная способность (частота передачи сигнала);

2) Будущее расширение сети (обычно расширение сети связано с ужесточением требований к сети и увеличением персонала компании);

3) Расстояние между компьютерами (для передачи данных на короткие дистанции прибегают к медным кабелям, при больших расстояниях используют оптоволокно);

4) Допустимый уровень отказоустойчивости (отказоустойчивость — способность системы сохранять работоспособность при критических неисправностях);

5) Окружение (наличие источников электромагнитных и радиочастотных помех).

Таким образом, существует два вида каналов связи: проводные и беспроводные (радио).

Для организации проводных каналов используют три вида кабеля: коаксиальный, витая пара и волоконно-оптический.

 

Рисунок 1

Тонкий коаксиальный кабель состоит из медного проводника, окруженного диэлектрическим монитором, который, в свою очередь, заключен в плетеный металлический экран и далее в защитную пластиковую оболочку. Центральный медный проводник служит для передачи электрического сигнала. Диэлектрик препятствует созданию электромагнитного излучения, сокращая как потери самого канала, так и влияние на него других сигналов. У плетеной оболочки двойное назначение: она используется и как проводник, и как экран. Внешняя пластиковая оболочка обеспечивает защиту кабеля от механического повреждения.

Основные достоинства: нечувствительность к помехам, надежное экранирование, относительно низкая стоимость. Недостатки: слишком сложная конструкция, плохая наращиваемость, низкая надежность, поддерживаемые топологии ограничены 10 Мбит/с Ethernet.

Стоимость одного фута (32,5 см) без разъемов составляет от $ 0,15 до $ 0,50.

Характеристики тонкого коаксиального кабеля:

  • передаваемый сигнал — электрический;
  • поддерживаемая топология — 10 Мбит/с Ethernet;
  • максимальная длина кабеля — 600 футов (185 м);
  • минимальная длина кабеля — 1,5 фута (0,5 м);
  • максимальное число станций — 30 на один сегмент кабеля;
  • максимальное число сегментов — зависит от топологии сети, для 10 Мбит/с Ethernet пять сегментов с повторителями, но только три могут содержать станции;
  • максимальная общая длина сегмента — зависит от топологии сети, для 10 Мбит/с Ethernet — 3000 футов (925 м).

Соединители (разъемы) коаксиального кабеля обычно называются BNC-соединителями (от Bayonet Neill - Concealment, штырьковый соединитель Нейла-Концел-мана) и имеют Т-образную форму. Такой соединитель включает центральный контакт с вращающейся цилиндрической головкой и обеспечивает быстрое соединение и разъединение без специальных дополнительных приспособлений.

Кабель “витая пара” содержит четыре пары проводов (т. е. восемь проводников). Каждый проводник имеет пластиковую оболочку с цветовым кодированием, однозначно определяющим проводник в кабеле. Каждая пара проводников скручена для повышения защищенности передаваемых сигналов от внешних помех. Все пары размещаются в общей пластиковой защитной оболочке. В некоторых типах кабелей пары могут быть скручены все вместе.

Рисунок 2

Рисунок 3

В стандарте 568, выпущенном ANSI/EIA (American National Standards Institute/Electronic Industries Association, Американский национальный институт стандартов/Ассоциация электротехнической промышленности), все кабели разделены на три категории (обычно обозначаемые CAT), которые определяют возможную скорость передачи данных (в зависимости от конструкции кабеля). Стандарт определяет все характеристики кабеля — от используемого в кабеле материала до типов соединителей и соединительных блоков для данного типа кабелей.

Установлены следующие категории:

  1. САТ1 или 2 — передача звуковых сигналов или низкоскоростная передача данных (например, соединение по модему);
  2. САТЗ — передача звуковых сигналов или передача данных со скоростью до 10 Мбит/с;
  3. САТ4 — передача звуковых сигналов или передача данных со скоростью до 16 Мбит/с;
  4. САТ5 — передача звуковых сигналов или передача данных со скоростью до 100 Мбит/с.

Основные достоинства: широкое распространение, промышленное применение, простота установки, отказоустойчивость, высокая производительность, низкая стоимость. Недостатки: ограниченная длина, слабая помехоустойчивость.

Стоимость кабеля категории САТЗ составляет от $ 0,01 до $ 0,15 за фут, а кабеля категории САТ5 — от $ 0,15 до $ 0,40 за фут.

Характеристики кабеля “витая пара”:

  • передаваемый сигнал — электрический;
  • поддерживаемая топология— 10,100 Мбит/с и 1 Гбит/с Ethernet, FDDI, ATM;
  • максимальная длина кабеля — 325 футов (100 м);
  • минимальная длина кабеля — нет;
  • максимальное количество станций — две на один кабель, 1024 на один логический сегмент;
  • максимальное количество сегментов — зависит от топологии сети, для 10 Мбит/с Ethernet — пять сегментов с повторителями, но только три могут создавать станции;
  • максимальная общая длина сегмента — зависит от топологии, для 10 Мбит/с Ethernet и 100VG- ANYLAN — 3000 футов (925 м), для ЮОТх и ЮОТи — 650 футов (200 м), для 1 Гбит/с Ethernet — 165 футов (50 м).

Наиболее часто для соединения кабелей “витая пара” применяются соединители RJ-11 и RJ-45 обжимного типа, установка которых требует специальных инструментов. Шестиконтактные соединители RJ-11 небольшого размера обычно используются в телефонии, восьмиконтактные соединители RJ-45 чуть большего размера — в системах передачи данных.

Рисунок 4

Волоконно-оптический кабель состоит из цилиндрического стеклянного сердечника (ядра) диаметром 62,5 мкм, окруженного оптической оболочкой, защищающей ядро и отражающей свет обратно в ядро. Оптическая оболочка заключена в силовую кевларовую оболочку. Весь кабель имеет дополнительную защитную оболочку из поливинилхлорида. В отличие от тонкого коаксиального кабеля или кабеля “витая пара”, в волоконно-оптическом кабеле для передачи данных используется свет. Источником света обычно служит светоизлучающий диод, формирующий сигнал в видимом инфракрасном диапазоне. На другом конце кабеля устанавливается другой светодиод, принимающий световой сигнал.

Передача света может происходить в одном из двух режимов — одномодовом (single mode) или многомодовом (multimode). Волоконно-оптический кабель для одномодового режима предполагает наличие источника, излучающего импульсы света одной частоты. Передача данных в многомодовом режиме предполагает использование нескольких частот. К недостаткам одномодового режима можно отнести высокую стоимость оконечного оборудования и сложность прокладки, недостаток многомодового режима — дисперсия светового импульса.

Основные достоинства: нечувствительность к помехам, возможность передачи секретной информации, высокая производительность, возможность промышленного использования. Недостатки: трудность установки, высокая стоимость.

Стоимость волоконно-оптического кабеля с соединителями длиной 3 фута (0,9 м) составляет от $ 50 до $ 60, длиной 10 футов — от $ 60 до $ 70.

Характеристики волоконно-оптического кабеля:

  • передаваемый сигнал — инфракрасный свет;
  • поддерживаемая топология— 10,100 Мбит/с и 1 Гбит/с Ethernet, FDDI, ATM;
  • максимальная длина кабеля — 1,2 мили (2000 м);
  • минимальная длина кабеля — нет;
  • максимальное количество станций — зависит от топологии сети, для Ethernet — 1024 на один логический сегмент, FDDI — 500;
  • максимальное число сегментов — зависит от топологии сети;

максимальная общая длина сегмента — зависит от топологии.

Сравнительные характеристики сетевых проводников

Тип Кабеля (10 Мбит/с = около 1 Мб в сек) Скорость передачи данных (мегабит в секунду) Макс официальная длина сегмента, м Макс неофициальная длина сегмента, м* Возможность восстановления при повреждении / Наращивание длины Подвержен-ность помехам Стоимость
Витая пара
Неэкранированная Витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Средняя Низкая, 3-6 руб/метр
Экранированная витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Низкая Средняя, 8 руб/метр
**Кабель полевой П-296 100/10 Мбит/с ------ 300(500)/800 м Хорошая Низкая Высокая, 12-30 руб/метр
**Четырехжильный телефонный кабель 30/10 Мбит/с ------ Не более 30 м Хорошая Высокая Очень низкая, 2 руб/метр
Коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель 10 Мбит/с 185 м 250(300) м Плохая Требуется пайка Высокая Низкая
Толстый Коаксиальный кабель 10 Мбит/с 500 м 600(700) Плохая Требуется пайка Высокая Средняя
Оптоволокно
Одномодовое
оптоволокно
100-1000 Мбит До 100 км ---- Требуется спец
оборудование
Отсутствует 1-3$ за метр
Многомодовое
оптоволокно
1-2 Гбит До 550 м ---- Требуется спец
оборудование
Отсутствует 1-3$ за метр

IV. Формулировка практического задания

Учитель формулирует цель выполнения практического задания: смонтировать разъем RJ-45 на кабель “витая пара”;

  • напоминает учащимся, что на столах у них лежит раздаточный материал, который содержит алгоритм выполнения задания;
  • с помощью презентации объясняет назначение инструментов;

V. Закрепление нового материала 

  • Пример выполнения работы учителем
  • Парная работа учащихся.
  • Обсуждение в группах результатов работы.

VI. Заключительный контроль 

Учитель и учащиеся сравнивают свою работу.

Обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

VII. Подведение итогов

– Что нового мы сегодня узнали на уроке? Чему научились?

VIII. Рефлексия 

– Что на уроке запомнилось больше всего?

– Какое задание вызвало затруднение?

– Сегодня я узнал...

– Сегодня я понял...

– Сегодня мне было интересно/безразлично/скучно...

Приложение.

Читать еще:


Новые материалы:

Сценарий бала для отличников и хорошистов :: "Природа вся полна последней теплоты…" :: Сценарий праздника "Посвящение в старшеклассники" :: Внеклассное мероприятие "Искусство русского чаепития" ::
Warning: include(/home/u190093/detishka.ru/www/sitemap/list6.php) [function.include]: failed to open stream: No such file or directory in /home/u190093/poznanie21.ru/www/sitemap/links-rand.php on line 20

Warning: include(/home/u190093/detishka.ru/www/sitemap/list6.php) [function.include]: failed to open stream: No such file or directory in /home/u190093/poznanie21.ru/www/sitemap/links-rand.php on line 20

Warning: include() [function.include]: Failed opening '/home/u190093/detishka.ru/www/sitemap/list6.php' for inclusion (include_path='.:/usr/share/php53:/usr/share/pear53') in /home/u190093/poznanie21.ru/www/sitemap/links-rand.php on line 20
Внеклассное мероприятие "Безопасное пребывание в условиях леса" :: Киллер поневоле ( Un petit boulot ), 2016 :: Все товары/Дом и дача/Мебель/Шкафы, комоды, полки/Шкафы/Каталог/Шкафы/Шкафы-купе/Двухдверные шкафы-купе/Шкафы-купе двухдверные 150 см / HomeMe / Шкаф-купе двухдверный Бостон 160 см (дуб кремона+зеркало) ::

Отзывы (через аккаунты в социальных сетях Вконтакте, Facebook или Google+):

Оставить отзыв с помощью аккаунта ВКонтакте:

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

Оставить отзыв с помощью аккаунта Google+:

Поддержите сайт - подпишитесь на канал в Яндекс.Дзене!

Самое популярное:
Звуко-буквенный разбор слов : Начальная школа

Научить детей реально оперировать звуками, т.е. развивать фонетический слух.

Состояние воздуха: Интерактивная карта загрязнения воздуха онлайн, обновляется в режиме реального времени

Экологическая карта состояния воздуха, которым мы дышим. В режиме реального времени.

Тесты для задания 7 ЕГЭ по русскому языку : Русский язык

Представленные тесты дают возможность учащимся приобрести практические навыки, связанные с нахождением нарушений синтаксической нормы. Умение видеть и исправлять данный вид ошибок при построении предложений позволяет не только дать правильный ответ при выполнении этого задания, но и не допускать подобных ошибок в сочинительной части экзамена.

Девятая жизнь Луи Дракса (The 9th Life of Louis Drax, Великобритания, 2016) - спойлеры, пересказ, трактовка

Этот фильм заслуживает растаскивания на цитаты. "С возрастом я сам научился понимать, чего от меня хотят", "Мужчины всегда думают, что раз она красивая - значит, она хорошая" - и много другого. Вообще очень достоверный фильм в отношении психологических деталей. Рекомендую к просмотру.

Урок по фольклору (предмет по выбору). Тема: "Хлеб на стол и стол - престол

Урок по фольклору (предмет по выбору). Тема: "Хлеб на стол и стол - престол

Водоемы Краснодарского края. Их использование и их охрана : География

Урок дает возможность сформировать представления учащихся о водоемах нашего края.

Конспект урока литературного чтения. 3-й класс. Казахская сказка "Мастер Али"

Конспект урока литературного чтения. 3-й класс. Казахская сказка "Мастер Али"


Школьные занятия:
 
Контакты Научно-популярный портал "Познание - XXI век".
111672, г. Москва, ул. Новокосинская, д. 15, корп. 7.
Для связи E-mail: . poznanie21@yandex.ru
 
ADD