IT_LETI_EX / IT_Lab_man2013

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

А. С. ИВАНОВ М. А. ОДИТ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Санкт-Петербург

2013

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

А. С. ИВАНОВ М. А. ОДИТ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лабораторный практикум

Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 2013

Введение

Лабораторный практикум по дисциплине "Информатика" включает шесть лабораторных работ: "Ресурсы локальной сети", "Электронная почта", "Ресурсы Интернет", "Электронные таблицы", "Текстовой процессор" и "Подготовка презентаций".

Целевая установка, реализуемая в лабораторном практикуме, – научить студентов эффективно применять стандартные компьютерные приложения: средства локальной компьютерной сети, систему электронной почты, средства доступа к ресурсам Интернета (веб-броузер), текстовой процессор, электронные таблицы – полностью соответствует Рекомендациям по преподаванию информатики "Computing Curricula 2001: Computer Science" (CC2001) Компьютерного сообщества института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE-CS) и Ассоциации по вычислительной технике (ACM) для вводных курсов "Информатики", читаемых в первых семестрах обучения по специальностям, отличным от вычислительной техники.

В практикуме представлены задачи, при решении которых студенты должны использовать такие разделы информационных технологий, как графическая среда пользователя MS Windows, электронные таблицы MS Excel, текстовой процессор MS Word и программное средство PowerPoint офисного пакета приложений MS Office.

Ориентация на программные средства MICROSOFT обусловлена их лидирующим положением среди компьютерных приложений для персональных компьютеров. Популярные офисные технологии – электронные таблицы и текстовой процессор – поддерживаются MS Excel и MS Word, программными продуктами MICROSOFT, которые де-факто признаны в качестве стандартных решений.

Ряд практических задач по использованию ресурсов локальной компьютерной сети выполняется с помощью утилит сетевой операционной среды MICROSOFT, принятой в качестве стандартного решения для сегментов корпоративной компьютерной сети СПбГЭТУ "ЛЭТИ".

Практическая работа с Интернетом описывается стандартными процедурами Google Chrome, используемого как для обслуживания электронной почты, так и в качестве веб-броузера. Выбор Google Chrome обусловлен его более высоким по сравнению с MS Outlook и MS Internet Explorer уровнем защиты персонального компьютера от компьютерных вирусов.

3

Для облегчения поиска и интерпретации информации в пособии используются постоянные визуальные указатели, которые включают следующие стили и форматы (табл. В.1).

Описания лабораторных работ, как правило, заканчиваются контрольными задачами, предназначенными для самоконтроля знаний и навыков, полученных в ходе выполнения лабораторного практикума.

4

Лабораторная работа 1 РЕСУРСЫ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

Цель работы – ознакомление со структурой, инструментами и функциональными возможностями ОС Windows и ее утилит.

Работа включает шесть упражнений.

•Регистрация в локальной сети.

•Навигация в сетевом окружении.

•Создание персональной папки на сервере.

•Обеспечение быстрого доступа к ресурсам на сервере.

•Установка сетевого диска для персонального каталога.

•Сетевые возможности Novell NetWare Client.

1.1. Общие сведения

1.1.1. Компоненты локальной вычислительной сети

Локальная вычислительная сеть (сеть, ЛВС, Local Area Network, LAN) представляет собой совокупность компьютерного оборудования: хосты, рабочие станции и периферийные устройства, расположенные в пределах ограниченной территории (комната, здание, несколько соседних зданий), объединенные передающей средой и совместно работающие под управлением сетевой операционной системы. Основное назначение локальной компьютерной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям – сотрудникам одной организации. Загруженность компьютерной сети характеризуется трафиком – объемом информации (в битах или других единицах), проходящей через заданные точки сети в единицу времени. Измеряется в мегабитах в секунду или мегабодах (1 Мбит/с = 1 Мбод). Чем выше трафик, тем выше загруженность сети. Максимальный трафик, который может быть пропущен по сети, характеризует полосу пропускания сети. В локальных сетях полоса пропускания составляет обычно 10 или 100 Мбод.

Хост сети (Host) – это сетевой компьютер, управляемый администратором сети и используемый для размещения серверных (обслуживающих) программных модулей – серверов. Серверы предоставляют пользователям сети различные услуги (сервисы), в том числе: хранение данных общего пользования, прием и отсылку электронных писем, печать заданий, обработку запросов к базам данных, удаленную обработку заданий и др.

Рабочая станция (РС, Workstation, WS) – это сетевой персональный компьютер, предоставляемый зарегистрированному в сети пользователю

5

для выполнения его текущей работы. Каждая рабочая станция использует свою ОС и обрабатывает свои локальные файлы. Кроме того, средствами сетевой операционной системы пользователю обеспечивается доступ к ресурсам сети. В качестве локальных рабочих станций наиболее широкое применение находят РС с локальными накопителями и локально загружаемыми ОС. Они отличаются большей гибкостью, поскольку могут быть использованы и в автономном режиме работы при возможных неполадках в сети. Вместе с тем, возможно использование РС без локальных накопителей с ОС, загружаемой с постоянного накопителя хоста средствами сетевой операционной системы. Удаленная рабочая станция, подключаемая к локальной сети через глобальные каналы связи, например через телефонную сеть, может служить еще одним вариантом рабочей станции.

Локальная вычислительная сеть условно может быть разделена на сегменты, каждый из которых представляет собой часть сети, объединенную общим хостом и передающей средой. Каждый сегмент сети реализует распределенную обработку данных, которая разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. Для подобных систем приняты термины:

система клиент–сервер или архитектура клиент–сервер.

Сервер – компьютерная программа, установленная и функционирующая на хосте. В частных случаях сервер может быть компьютером, аналогичным хосту.

Клиент – компьютерная программа, установленная и функционирующая на рабочей станции во взаимодействии с сервером.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, таких, как: чтение файла, поиск информации в базе данных и др. Сервер выполняет запрос и результаты передает клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. По осуществляемым функциям можно выделить несколько видов серверов.

Файловый сервер (File Server) – компьютерная программа (в некоторых случаях может быть компьютер), обеспечивающая доступ пользователей к данным, хранящимся на постоянных накопителях хоста. Файловый сервер выполняет следующие функции:

−считывание и запись данных;

−хранение данных;

6

−архивирование данных;

−передачу данных;

−согласование данных, изменяемых разными пользователями.

Сервер печати (Print Server) – компьютерная программа, которая ска-

нирует очереди на печать и направляет задания из очередей на принтеры. При использовании сетевой печати данные, направляемые на печать рабочими станциями, помещаются в очередь в виде задания. Когда рабочая станция посылает данные на печать, они временно сохраняются в виде файла в специальном каталоге. Этот файл называется заданием, а специальный каталог – очередью.

Сервер баз данных (SQL-Server) – компьютерная программа (в некоторых случаях может быть компьютер), обеспечивающая хранение, обработку и управление файлами баз данных. Сервер баз данных выполняет: прием и обработку запросов к СУБД и пересылку результатов на рабочую станцию; обеспечение секретности данных; согласование изменений данных, выполняемых разными пользователями; взаимодействие с другими серверами баз данных.

Сервер прикладных программ (Application Server) – сетевой компьютер с ОС UnixWare, обеспечивающий выполнение прикладных программ пользователей.

Сервер доступа (Access Server) – сетевой компьютер, позволяющий выполнять удаленную обработку заданий. Программы, инициируемые с удаленной рабочей станции, выполняются в многозадачной среде этого компьютера. От удаленной рабочей станции принимаются команды, введенные пользователем с клавиатуры, а возвращаются результаты выполнения задания.

Факс-сервер (Fax Server) – устройство (или компьютер), которое выполняет рассылку и прием факсимильных сообщений для пользователей сети.

Сервер резервного копирования данных (Back Up Server) – устройство

(или компьютер), обеспечивающее создание, хранение и восстановление копий данных, расположенных на файловых серверах и рабочих станциях.

Коммуникационный сервер (Communications Server) – компьютерная программа (в некоторых случаях может быть компьютер), которая предоставляет пользователям локальной сети доступ к своим последовательным портам ввода/вывода. С помощью коммуникационного сервера можно создать разделяемый модем, подключив его к одному из портов сервера.

7

1.1.2. Аппаратное обеспечение сетей

Передающая среда включает: сетевые кабели, коннекторы (соединители), сетевые интерфейсные адаптеры.

Сетевые кабели по используемым материалам делятся на медные и оптоволоконные. В свою очередь, по конструкции и эксплуатационным параметрам среди медных кабелей выделяются "витая пара", т.е. кабель, состоящий из четырех пар переплетенных друг с другом и между собой изолированных проводов, и кабель "тонкий коаксиальный", состоящий из двух изолированных между собой концентрических проводников, внешний из которых имеет вид трубки.

Оптоволоконные кабели обеспечивают более высокую скорость передачи данных и используются, как правило, для соединения отдельных сегментов сети в общую (корпоративную) сеть организации.

Конструкции медных кабелей задают схемы построения сегментов сети. При построении сегмента сети по схеме "звезда" с хостом в качестве центральной точки, соединенной лучами со всеми остальными сетевыми устройствами, используется кабель "витая пара". При построении сегмента сети по схеме "шина", где каждое сетевое устройство, включая хост, соединено только с двумя соседними, используется "тонкий коаксиальный" кабель.

Коннекторы представляют собой разъемы для подключения кабелей к компьютеру и для соединения отрезков кабеля. Конструкции коннекторов зависят от конструкции сетевых кабелей. Используются либо коаксиальные коннекторы для "тонкого коаксиального" кабеля, либо восьмиштырьковые – для кабеля "витая пара".

Сетевые интерфейсные адаптеры (сетевой интерфейс, сетевая кар-

та, сетевой адаптер) представляют собой выполненное на одной плате устройство, соединяющее компьютеры и обеспечивающее прием и передачу данных по сети. В соответствии с определенным протоколом сетевые карты управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети, и вставляются в свободный разъем системной платы компьютера. К разъемам сетевых адаптеров подключается сетевой кабель.

Протяженность сети, расстояние между рабочими станциями в первую очередь определяются физическими характеристиками передающей среды. При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. Расширить протяженность сети можно,

8

установив специальные коммуникационные устройства, к которым относятся следующие.

Трансивер – приемопередатчик, повышающий уровень качества передачи данных по кабелю. Отвечает за прием сигналов из сети и обнаружение конфликтов.

Повторитель (repeater) – устройство, обеспечивающее ретрансляцию и усиление сигналов, передаваемых по кабелю большой длины. Позволяет расширять сеть за счет подключения дополнительных сегментов кабеля.

Хаб (hub, концентратор линий) – устройство, состоящее из нескольких (от 4 до 24) портов, обеспечивающее разветвление одной входящей линии на несколько исходящих. Расширяет топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором однотипных восьмиштырьковых портов используется, как правило, для построения сетей по схеме "звезда" на "витой паре". Хаб с дополнительными коаксиальными портами позволяет подсоединять сегменты сетей на "тонком коаксиальном" кабеле. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

Маршрутизатор (router) – устройство, объединяющее сети одного или разного типа, использующие общий протокол или одну сетевую ОС. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на мелкие фрагменты, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей, имеющих разных размеров пакеты. Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

Коммутатор (switch) – устройство для соединения сетей или сегментов, поддерживающее множественную адресацию для своих портов. Коммутатор контролирует сетевой трафик и управляет им, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это позволяет одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания. Коммутатор может передать адрес узлаполучателя непосредственно узлу-отправителю, который пересылает пакеты по сети с минимальным временем задержки. Современные коммутаторы имеют встроенные средства маршрутизации.

Шлюз (gateway) – совокупность аппаратно-программных средств, которая обеспечивает передачу данных между несовместимыми сетями или приложениями в рамках одной сети. Межсетевые шлюзы согласуют различ-

9