Оборудование компьютерного класса

Глава 1.компьютерные сети в образовательной организации.

Сети –разновидность распределенной ИС. Система, которая занимается сбором, хранением и обработкой информации. Виды распределенных систем: Сеть — кластер — многопроцессорная система.

Кластер – система, в которой узлы физически изолированы друг от друга, но имеются специальные средства для их соединения. Для передачи данных используют шины.

Узлы — определённые компьютеры.

1)Компьютеры(хосты,hosts)-потребители генераторы информации;

а) концентраторы — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара.

б) мосты — сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть

в) коммутаторы — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI.

г) маршрутизаторы — Это комбинированное устройство, на бытовом уровне используется для создания домашней или офисной локальной сети с доступом в мировую паутину для всех подключённых ПК-устройств.

д) модемы (ADSL, Wifi, Кабельные, dial-up устарели из-за низкой скорости) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Компьютерная сеть (Computer Network) — . множество компьютеров, соединенных линиями связи и работающих под управлением специального программного обеспечения.

Сервер – компьютер или программа, которые представляют определённый сервис.

Клиент – прикладная программа, потребитель услуг или информации, передаваемой сервером. Главная цель объединения компьютеров в сеть — предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам, распределенным по этим компьютерам и их совместного использования.

Важной характеристикой любой компьютерной сети — широта территории, которую она охватывает. Широта охвата определятся взаимной удаленностью компьютеров, составляющих сеть и, следовательно, влияет на технологические решения, выбираемые при построении сети.

По широте охвата классически выделяют 2 типа сетей:

— Локальные LAM- сети, компьютеры которых сосредоточены на относительно небольших территориях (как правило, в радиусе до 1-2 км). Для их построения используют достаточно дорогие и высококачественные технологии, что обеспечивает высокую скорость обмена информацией между компьютерами.

— Глобальные WAM- это сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. В глобальных сетях нередко используются уже существующие и изначально не предназначенные для построения компьютерных сетей линии (к примеру, телефонные или телеграфные). В связи с этим скорость передачи данных в таких сетях существенно ниже, чем в локальных.

Компьютерные сети по типу :

— Городские сети (MAN). Такие сети предназначены для обеспечения взаимодействия компьютеров и/или локальных сетей, рассредоточенных на территории крупного города (как правило, в радиусе до 100 км), а также для подключения локальных сетей к глобальным. Для построения таких сетей используются достаточно качественные цифровые линии связи, позволяющие осуществлять взаимодействие на относительно высоких по сравнению с глобальными сетями скоростях.

— Интернет – сеть собравшая в себя локальные, городские и глобальные сети всей планеты.

По типу организованности:

— Локальная сеть — это сеть, в которой компьютеры располагаются компактно, либо в одном, либо в нескольких соседних помещениях.

— Одноранговая сеть — это сеть в которой нет выделенных серверов, все компьютеры имеют равные права и одновременно являются как клиентами, так и серверами.

— Гетерогенная сеть — это сеть к которой подключены компьютеры с различными операционными системами.

Анализ компьютерной сети школы №12 г. Сыктывкар

На основании данных таблиц делаем следующие выводы:

1)Из 113 компьютеров, имеющихся в образовательном учреждении (школа № 12), в локальной вычислительной сети подключены только 11 компьютеров, что составляет 10 %

2)Нет компьютеров в администрации

3)Не охвачены локальной вычислительной сетью компьютеры у администрации, учебные кабинеты образовательного учреждения

4)Не выстроена система управления компьютерами сетью

5)Низкая скорость доступа в сеть интернет при большом количестве рабочих мест (подключение к провайдеру Ростелеком, 2 Мбит/с).

Исходя из вышеперечисленных проблем делаем вывод о необходимости модернизации компьютерной сети в образовательном учреждении. В целях обеспечения всех компьютеров образовательного учреждения необходимо провести:

1)Установку компьютеров в администрацию

2)Прокладку кабелей до:

a) Компьютеров администрации

b) Компьютеров в учебные кабинеты

3)Установку сетевого оборудования

4)Обеспечить стабильный доступ учащихся с мобильных устройств. Создать точку Wifi доступа на первом этаже (на втором этаже есть 1 точка Wifi доступа)

a) Коммутатор Switch 24TP D-Link DES-1024C/A1A неуправляемый настольный/19U 24×10/100BASE-TX в количестве 5 штук – 15000руб

b) Кабель (витая пара) – 13руб/метр

c) Разъем RJ45 5E 8P8C в количестве 226 штук – 7руб/шт (1582руб)

d)Сервер – для обеспечения систем управления – HP ProLiant ML110 G7 (EOL) — 65710руб

e)Wifi роутер PowerKing X Triple – 8000руб

Рисунок1.Плановая схема сети в школе № 12

В результате проведенной работы были выявлены различные проблемы существующей компьютерной сети в школе №12:

a) к локальной вычислительной сети подключено лишь 10 % компьютеров,

b) Не выстроена система управления компьютерами сетью

Для устранения данных проблем необходимо модернизировать компьютерную сеть школы в соответствии с нашими рекомендациями:

a) Подключить к локальной вычислительной сети все компьютеры в образовательном учреждении

b) Установить: сервер – для обеспечения систем управления, Wifi роутер – для стабильного доступа учащихся с мобильных устройств

Реализация данных рекомендаций позволит в образовательной организации обеспечить высокое качество работы в компьютерной сети, ее производительность и безопастность.

1) Кульгин. М.В. – СПб.: Питер, 2003. 2-е изд./ Компьютерные сети. Практика построения. Для профессионалов.

2) Олифер В.Г., Олифер Н.А. – Питер, 2001. Компьютерные сети.

3) Партыка Т. Л. Информационная безопасность: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. Доп. Минобрнауки РФ / Т. Л. Партыка, И. И. Попов — М.: Форум, 2012 — 432 с.

4) Шаньгин В. Ф. Информационная безопасность компьютерных систем и сетей: учеб. пос. для студ. учреждений среднего проф. образования, обуч. по спец. Информатика и вычислительная техника. Рек. Минобрнауки РФ / В. Ф. Шаньгин — М.: ИД ФОРУМ, 2013 — 416 с.

Базовое оборудование кабинета информатики

Начнём с самого минимального набора. Вообще, главной отличительной особенностью компьютерного класса от простого класса, это наличие в нём компьютеров и локальной сети. Поэтому можно начать именно с них.

Компьютеры (автоматизированное рабочее место)

Компьютеры это самое необходимое, что должно быть в кабинете информатики. Причём все они должны отвечать минимальным системным требованиям, а их количество, должно соответствовать количеству обучающихся.

Характеристики, на которые стоит обратить внимание:

• Оперативная память не менее 4Gb
• Процессор не менее чем на 2 ядра и частотой не менее 1,6 Ghz
• Объём памяти видеокарты не менее 512 Mb
• Жёсткий диск любого объема (интерфейс Sata)
• Наличие Usb – разъема на лицевой стороне системного блока (в верхней части)
• Мышь и клавиатура должна быть Usb
• Диагональ монитора не менее 17 дюймов, жидкокристаллическая.

Дорогие и высокопроизводительные компоненты брать совсем необязательно, в большинстве случаев будет достаточно и самых бюджетных комплектующих, отвечающих перечисленным требованиям. Таким образом, можно хорошо сэкономить, что приветствуется во всех образовательных учреждениях.

Не стоит экономить только на мышках, чаще всего они быстрее выходят из строя.

Следуя этому совету, Вы перестанете издеваться над нервами детей и ускорите работу на занятии!

Сервер (учительский компьютер)

В базовой комплектации компьютерного класса роль сервера будет выполнять преподавательский компьютер, который должен быть более производительным. Компьютер преподавателя будет и хранилищем общих файлов, и сервером тестирования, и сервером печати и еще много обязанностей на него можно возложить.

На учительском компьютере экономить не стоит, качество комплектующих и высокая производительность будет оправдан.

Локальная сеть

С компьютерами разобрались теперь о локальной сети. А именно провода, розетки, разъёмы. Ни для кого не секрет что, для соединения компьютеров в локальную сеть практически всегда используется кабель – витая пара. При покупке кабеля следует сначала подсчитать метраж.

Используйте розетки для сетевых проводов. Не допускайте, чтобы из стены торчали провода. Коннекторы используются RJ-45. Они нужны для обжима кабеля на концах проводов витой пары. Также купите обжимник (Кремпер). У любой серьёзной организации должен быть такой инструмент.

Используйте розетки для сетевых проводов. Причём обратите внимание на то, что розетки бывают внутренними и наружными.

Коммутатор

Без этого устройства соединить компьютеры не получится. Берите коммутатор с 24 и более розетками. Это позволит в будущем увеличить общее число компьютеров в классе или подключить дополнительное сетевое оборудование (например, модем или сетевой принтер)

24-портовый коммутатор будет оптимальным вариантом для компьютерного класса.

Принтер или МФУ

Принтер нужен не только в компьютерном классе, он незаменим везде. Поэтому о его необходимости говорить не приходится. Будет лучше, если это будет МФУ (многофункциональное устройство). И обязательно с сетевым интерфейсом. Это позволит подключить МФУ к локальной сети и обеспечить сканирование и печать с любого компьютера в классе.

Выбирайте принтеры и МФУ только популярных производителей (Canon, HP, Samsung, Xerox), и обязательно с лазерной печатью, хорошей скоростью печати и высокой производительностью.

Проектор

Проектор должен быть обязательно, в любом компьютерном классе. Желательно его сразу установить на потолок, чтобы его никто не двигал и не брал попользоваться. Дополнительно к проектору прикупите проекционный экран (белое полотно). Ну, беспроводной презентатор для компьютера.

При покупке проектора обязательно проверьте его работу при дневном свете, так как в бюджетных моделях очень тусклая лампа.

Надёжное электропитание

Очень важно обеспечить надёжное электропитание всего того что мы перечислили выше. Тут нам помогут сетевые фильтры и источники бесперебойного питания (ИБП), которые спасут вашу технику от резких скачков напряжения, а в некоторых случая и от молнии. Кроме того, не лишним будет, чтобы в электросети класса было встроено УЗО (защитное устройство).

В целях экономии ИБП можно установить для компьютера преподавателя или отдельного сервера, а на рабочих местах использовать сетевые фильтры

Уметь

Выполни задания в рабочей тетради № 2.

Выполни на компьютере задания к параграфу из раздела УМЕТЬ компакт-диска.

В книге «Расширь свой кругозор» прочитай на досуге текст «Что такое поисковые системы, и какие они бывают».

Почему Kickidler?

Система мониторинга Kickidler обладает мощным функционалом, позволяющим установить тотальный контроль за всеми компьютерами в классах. При помощи нашей программы можно не только видеть реальном времени мониторы учеников, но и составлять отчеты по посещаемым сайтам, записывать видео действий за компьютером, при необходимости подключаться к любому ПК удаленно без ввода пароля, блокировать клавиатуру или мышь.

Весь этот набор функций позволит программе взять на себя всю черновую работу, оставив для учителя только его прямые обязанности, а именно – нести свет знаний.

Как создают компьютерную сеть?

Компьютерные сети состоят из узлов, которыми могут быть компьютер, принтер или другое устройство, связанное с сетью. Компьютеры разделяют на два типа: рабочие станции, на которых работают пользователи, и серверы, обслуживающие эти станции.

Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных каналами передачи данных. В компьютерных сетях используются кабельные (с помощью телефонных линий, оптоволоконных каналов, сетевых кабелей) или беспроводные каналы (с помощью сотовой, спутниковой связи, Wi-Fi, радиоволны и т.п.).

Компьютеры в сети могут иметь различное назначение. Например, к компьютеру, входящему в сеть, могут быть присоединены периферийные устройства. Для того чтобы использовать одно из них, указанному компьютеру направляется запрос. В ответ на эти запросы компьютеры предоставляют услуги по доступу к собственным или сетевым ресурсам.

Сетевое взаимодействие заключается в передаче запросов от одних компьютеров сети к другим компьютерам и устройствам и получении в ответ доступа к определенным ресурсам сети. Те компьютеры, которые предоставляют доступ к собственным и сетевых ресурсов другим компьютерам, называют серверами, а те, что пользуются услугами серверов, — клиентами или клиентскими компьютерами.

Основными компонентами аппаратной составляющей компьютерной сети есть рабочие станции, серверы, сетевые платы, оборудование для обеспечения передачи данных по различным каналам связи.

Серверы используются для объединения и распределения ресурсов компьютерной сети между клиентами (рабочими станциями).

Как мы уже писали, компьютеры, которые одновременно могут выполнять функции сервера и рабочей станции при работе в сети, образуют одноранговую компьютерную сеть, то есть такую, где всем узлам сети предоставлен одинаковый приоритет, при этом ресурсы каждого узла доступны другим узлам сети.

В компьютерных сетях сервер может быть выделен (если он выполняет только функции сервера). Сеть типа «клиент-сервер» — это сеть, в которой одни компьютеры выполняют функцию серверов, а другие — клиентов.

Для работы в компьютерной сети каждому узлу сети необходима сетевая плата (сетевой адаптер), к которой подсоединяют сетевой кабель.

Сетевая плата

Сетевая плата — это плата расширения, которая вставляется в разъем материнской платы компьютера. Все чаще сетевые платы интегрируются в материнскую плату. Также распространены беспроводные сетевые карты, обеспечивающие соединения компьютеров в сеть WLAN (беспроводная локальная компьютерная сеть) по стандарту Wi-Fi (IEEE 802.11).

Функции сетевой платы:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче с помощью сетевого кабеля;
• передача данных на другой компьютер;
• управления потоком данных между компьютером и средой передачи;
• прием данных с кабеля и перевод в форму, понятную для центрального процессора компьютера.

Данные в сетях передаются по каналам связи. Канал связи — это оборудование, с помощью которого осуществляется соединение компьютеров в сеть. Соединение может быть образовано с использованием кабелей для передачи сигналов или с помощью беспроводных средств. От вида каналов связи зависит скорость обмена данными в сети.

Каналы связи можно сравнивать с транспортными системами грузовых или пассажирских перевозок. Транспортировка пассажиров может осуществляться по воздуху (самолетами, аэростатами и другими воздушными средствами), железной дорогой или по воде (лодки, теплоходы и т.д.), по суше (автомобили, поезда, конные экипажи, верблюжьи караваны и т.д.). В зависимости от среды транспортировки подбирают и подходящее средство передвижения.

Компьютеры внутри локальной сети соединяются с помощью кабелей, передающих сигналы. Кабели классифицируются в зависимости от возможных значений скорости передачи данных и частоты возникновения сбоев и ошибок. Чаще всего используются кабели трех основных категорий:

• витая пара;
• коаксиальный кабель;
• оптоволоконный кабель.

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара. Внутри такой кабель состоит из двух или четырех пар медного провода, скрученных между собой. Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема, который очень напоминает телефонный разъем. Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 1, 10, 100, 1000 Мбит/с.

Самый простой коаксиальный кабель состоит из медной жилы, изоляции, ее окружает, экрана в виде металлической оплетки и внешней оболочки. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как моно-, так и многожильным.

В основе оптоволоконного кабеля содержатся оптические волокна, данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, он не распространяет электромагнитное излучение, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов данных на максимально доступных скоростях. Сейчас широко используется скорость 1000 Мбит/с, приобретает все большее распространение скорость 10 Гбит/с и выше. Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

Аппаратное и программное обеспечение сетей

Конструктивно компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров, которые объединены каналами связи и обеспечена аппаратным и программным сетевым оборудованием. На каждом клиенте сети устанавливается программа-клиент. На серверах сети устанавливают программу-сервер, которая предоставляет услуги программам-клиентам.

Проще всего построить локальную сеть из двух компьютеров (прямое соединение). Для этого нужен специальный кабель ( «патч-корд», максимальная длина до 100 м), чтобы соединить их сетевые адаптеры (карты), и соответствующие настройки на обоих компьютерах.

Чтобы построить локальную сеть с большим количеством компьютеров, нужно специальное устройство — сетевой коммутатор («свитч») или сетевой концентратор («хаб»). К нему (а следовательно, и к локальной сети) подсоединяют компьютеры и другие сетевые устройства, которые укомплектованы сетевыми адаптерами: принтеры, сканеры и т.п. Внешние устройства, в составе которых нет сетевых карт, подсоединяют к сети через компьютер.

Для построения локальной сети или для передачи данных между различными локальными сетями и их подключения к Интернету используют также маршрутизаторы (роутеры).

Подключение компьютеров к сети

Элеонора, мама семиклассника:

Уже мое настоящее происходит в онлайне, а значит их будущее точно будет там. В Москве можно найти работу курьером, но с ноутбуком можно за два-три часа сделать больше, реализоваться лучше и без стрессов и пробок.

Мой сын, например, хотел бы заниматься, если бы не примитивный формат. Я видела современную методичку по информатике. В ней рассказывали, как сделать игру «Змейка». Такую же методичку я читала в своем детстве двадцать лет назад.

Не хватает базовых знаний.

По мнению учителей дети приходят с очень разными знаниями и уровнем грамотности.

В одном классе дети делают самостоятельную работу за урок, в другом — за три. Возможно, это связано с тем, что сейчас, когда техники вокруг много, дети не особо пытаются разобраться, как она работает. Дети понимают, как использовать смартфон и на этом останавливаются.

Мало времени на изучение предмета.

Чаще всего дети занимаются час в неделю. За этот час можно дать только базовые знания. Некоторым детям их будет мало, а некоторым — много. В результате интерес теряется и у первых, и у вторых.

Требования безопасности перед началом работы

Перед началом работы в кабинете нужно соблюдать следующие требования:

• отрегулировать компьютерный стул так, чтобы работа за компьютером не доставляла дискомфорта;
• в случае необходимости попросить учителя поставить ближе монитор;
• убедиться в отсутствии видимых повреждений компьютерного оборудования, в частности кабелей и проводов. Игнорирование этого требования может стать причиной поражения школьников электрическим током или возгорания техники и кабинета. В случае обнаружения неисправностей к работе с устройствами не приступать, а сразу сообщить об этом учителю;
• включать компьютер можно только с разрешения учителя, при этом компьютер должен быть собран, а корпус системного блока закрыт;
• расположить на компьютерном столе тетради и учебники так, чтобы они не мешали работе на компьютере;
• определить, включен или выключен компьютер в целом и монитор в частности; в случае необходимости включить технику с разрешения учителя;
• перед практической работой, учащийся внимательно изучает ход ее выполнения, описанный в инструкции, или следует указаниям учителя.

Чтобы работа за компьютером не оказалась вредной для здоровья, необходимо соблюдать правильную посадку:

• экран монитора должен располагаться на расстоянии 60 – 80 см от глаз (на расстоянии вытянутой руки);
• сидеть надо свободно, без напряжения, с вертикально прямой спиной, не сутулясь и не наваливаясь на спинку стула;
• ноги должны стоять ровно на полу; если рост учащихся слишком мал и ноги не достают до пола, то необходимо воспользоваться специальными подставками для ног;
• кисти рук, запястья и локти располагаются на одном уровне, опираются на поверхность стола;
• локтевые, тазобедренные, коленные, голеностопные суставы должны находиться под прямым углом;
• если в процессе работы учащийся почувствовал дискомфорт (затекла шея, болит спина), то надо прервать свою работу и сидя выполнить простейшую гимнастику. При необходимости попросить разрешения учителя встать со своего места и выполнить небольшую разминку, отойдя от компьютерного стола на открытое пространство кабинета.