7 класс онлайн читать: Информатика 7 Босова Учебник параграф 2.5 «Компьютерные сети». Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника базового уровня Босова, Босова использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
Информатика 7 класс
2.5. Компьютерные сети
🔎 Ключевые слова: • компьютерная сеть • Интернет • скорость передачи данных • Всемирная паутина • веб-страница • веб-сайт • универсальный указатель ресурса • браузер • поисковая система. • поисковый запрос.
2.5.1. Передача информации по компьютерным сетям
На протяжении столетий для передачи писем человечество пользовалось услугами почтовой связи; во второй половине XIX века была изобретена технология передачи звука (телефон); с 30-х годов XX века для передачи изображений стал использоваться телефакс. В наши дни для передачи текстов, изображений, звука и многих других видов информации повсеместно используются компьютерные сети.
◼ Компьютерная сеть — это два и более компьютеров, соединённых каналами связи.
Важной характеристикой компьютерной сети является скорость передачи данных. Вспомним, что такое скорость движения, — это расстояние, преодолеваемое в единицу времени.
◼ Скорость передачи данных — это объём данных, передаваемых по каналу связи за единицу времени (например, за 1 с).
Основная единица измерения скорости передачи данных — бит в секунду (бит/с). Объём данных I, переданных по каналу за время t, вычисляется по формуле I = v • t, где v — скорость передачи данных.
Задача 1. Скорость передачи данных по некоторому каналу связи равна 1 024 000 бит/с. Передача данных через это соединение заняла 5 секунд. Определите информационный объём переданных данных в килобайтах.
Решение
Ответ: 625 Кбайт.
Задача 2. Скорость передачи данных через некоторое соединение равна 128 000 бит/с. Сколько секунд потребуется для передачи через это соединение файла размером 125 Кбайт?
Решение
Ответ: 8 секунд.
Недостаточное техническое качество каналов связи и ряд других причин могут приводить к искажению передаваемого сигнала и потере данных.
Во избежание таких ситуаций чаще всего применяют помехоустойчивое кодирование: специальные алгоритмы позволяют определённым образом закодировать исходное сообщение, а после его передачи определить, не появились ли в переданном сообщении ошибки, и устранить их в случае обнаружения.
Основная идея помехоустойчивых кодов (кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки передачи) заключается в том, что к двоичному коду исходного сообщения добавляются контрольные биты, вычисляемые по определённому алгоритму. В момент приёма сообщения контрольные биты заново пересчитываются. Если значения контрольных битов до и после передачи сообщения совпадают, то считается, что сообщение передано без ошибок. В противном случае предпринимаются попытки восстановить переданное сообщение или же осуществляется его повторная передача. Таким образом, улучшение качества передачи сообщения происходит за счёт введения дополнительных битов, что приводит к уменьшению скорости передачи данных.
Рассмотрим на простом примере идею кодов Хемминга — одного из самых известных алгоритмов создания самоконтролирующихся и самокорректирующихся кодов. Предположим, необходимо передать сообщение, представленное следующим двоичным кодом: 00111101.
Исходную цепочку дополним контрольными битами, которые займут 1-ю, 2-ю, 4-ю и 8-ю позиции в передаваемом сообщении. Таким образом, исходная цепочка из восьми символов будет преобразована в цепочку из 12 символов. На приведённой ниже схеме выделены позиции для контрольных битов, но значения их пока что не вычислены:
Правило вычисления контрольных битов гласит: контрольный бит с номером п контролирует все последующие п бит через каждые n бит, начиная с позиции n:
Для вычисления значений контрольных битов следует определить чётность сумм битов, отмеченных в соответствующих строках.
Например, для вычисления значения первого контрольного бита надо найти сумму значений битов с номерами 3, 5, 7, 9, 11; если сумма чётная, то в контрольный бит следует вписать 0, иначе вписать 1. В нашем случае значение 1-го контрольного бита равно 0 (0 + 0 + 1 + 1+ 0 = 2, 2 — чётное). Проведя аналогичные вычисления для оставшихся контрольных битов, получим следующий код:
Полученный код 010101111101 и будет передаваться по сети. Предположим, что в процессе передачи возникла ошибка и принимающая сторона получила код с ошибкой в 7-м бите: 010101011101
Для того чтобы принимающая сторона могла обнаружить ошибку, производится пересчёт значений контрольных битов по описанному выше алгоритму:
Сравним контрольные биты: значения первых трёх контрольных битов при передаче и при приёме оказались разными. Но именно эти три бита контролируют значение седьмого бита:
Таким образом, возникшая при передаче ошибка в 7-м бите обнаружена. Для её исправления значение бита следует изменить. В нашем примере вместо 0 надо поставить 1.
2.5.2. Адресация в сети Интернет
Сети нужны для обмена информацией между компьютерами, совместного использования общих программ, данных и устройств. Например, в кабинете информатики компьютеры объединяют в сеть, чтобы ученики могли работать с одними и теми же данными и использовать общий принтер. Это пример локальной сети.
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, связывающая между собой миллионы компьютеров и сетей со всего мира. Основу Интернета составляют сетевые узлы — мощные компьютеры, расположенные по всему миру и соединённые между собой надёжными и высокоскоростными каналами связи. К этим компьютерам присоединяются региональные сети, через которые к Интернету можно подключиться с любого персонального компьютера. Организация, предоставляющая пользователям доступ к сети Интернет через свои компьютеры, называется провайдером (англ. provider — поставщик) сетевых услуг.
◼ Интернет — это глобальная сеть, объединяющая многочисленные компьютерные сети и компьютеры отдельных пользователей, распределённые по всему миру; предназначена для обмена информацией.
Именно благодаря Интернету стало возможным за несколько секунд отправить письмо и так же быстро получить на него ответ, на что раньше уходили недели; узнать последние новости; поговорить с другом, сидящим у компьютера за сотни километров, так, будто он находится в соседней комнате; заказать билет на самолёт или номер в гостинице; скачать нужную программу, мелодию или фильм.
Интернет соединяет различные модели компьютеров, с разным программным обеспечением. Это возможно благодаря соблюдению особых соглашений (правил), называемых протоколами.
◼ Протокол — это набор правил, используемых при передаче данных.
Наверняка кто-нибудь из членов вашей семьи пользовался услугами почты, отправляя или получая посылку или бандероль. Чтобы почтовое отправление было принято от отправителя и доставлено по назначению, надо обязательно указать адреса отправителя и получателя. Для возможности передачи сообщений от компьютера к компьютеру сообщения также должны иметь адреса. Адресация компьютеров в сети определяется соответствующими протоколами.
Каждый сетевой узел имеет цифровой IP-адрес — уникальный идентификатор, представляющий собой цепочку из 32 нулей и единиц. Он необходим для того, чтобы было понятно, от кого пришёл запрос, куда передавать информацию и т. д.
❓ Количество возможных 32-битовых адресов (стандарт IPv4) превышает 4 миллиарда (точнее, 4 294 967 296). Узнайте, чему равна численность населения Земли, и подумайте, какая проблема неизбежна, если не переходить на другой стандарт адресации.
Работать с цифровыми адресами человеку не очень удобно; нам гораздо проще использовать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. Поэтому наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действует более удобная и понятная для пользователей доменная система имён (DNS — Domain Name System), благодаря которой компьютеры получают уникальные символьные адреса. Домен — область Интернета (от фр. Dominion — область).
Доменная система имён чем-то похожа на список контактов в вашем телефоне. Вы не запоминаете десятки номеров своих знакомых, а сохраняете их под соответствующими именами. Желая позвонить кому-то из своих знакомых, вы не набираете этот номер вручную, а просто находите в списке контактов нужное имя и нажимаете на кнопку вызова.
Доменная система имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня, домены второго уровня и т. д. (рис. 2.14).
Домены верхнего уровня бывают двух видов: административные (трёхбуквенный код для организаций определённого типа) и географические (двухбуквенный код для каждой страны) — табл. 2.3.
Таблица 2.3. Некоторые имена доменов верхнего уровня
Полное доменное имя состоит из непосредственного имени домена и далее из имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками.
Пример. Полное имя resh.edu.ru обозначает домен третьего уровня resh, входящий в домен второго уровня edu, принадлежащий домену верхнего уровня ru (рис. 2.15).
2.5.3. Структура адресов веб-ресурсов
Интернет предоставляет пользователям множество услуг (сервисов, служб), наиболее востребованной из которых является Всемирная паутина (World Wide Web, WWW, Web), обеспечивающая свободный доступ к информации, невзирая на границы и расстояния.
Информация в WWW организована в виде страниц (веб-страниц) — документов, которые могут содержать текст, графику, звук, видео и т. д. На веб-страницах могут содержаться гиперссылки — выделенные особым образом элементы документа (слова, изображения и др.), обеспечивающие переход к просмотру других документов, которые могут находиться на других компьютерах, в других странах, на других континентах. Такую организацию информации называют гипертекстом.
◼ Веб-страница — это отдельный документ в Интернете, который может содержать текст, графику, звук, видео и гиперссылки.
Веб-страницы могут объединяться в более крупные составляющие — сайты (англ, site — место, участок).
◼ Веб-сайт — это группа веб-страниц, объединённых общей идеей и связанных с помощью гиперссылок.
Сайты есть у государственных структур, общественных организаций, предприятий, фирм и компаний, музеев и библиотек, газет, образовательных учреждений, в том числе у каждой школы. Веб-сайты сильно отличаются друг от друга по оформлению, но чаще всего они имеют похожую структуру. Каждый веб-сайт имеет главную страницу, которая аналогична странице с оглавлением в книге.
Каждый веб-сайт и каждая веб-страница имеют свой адрес, по которому их можно отыскать в Интернете.
Адрес документа в Интернете, или его URL (Uniform Resource Locator — универсальный указатель ресурса), состоит из следующих основных частей:
1) название протокола со знаками :// в конце названия;
2) доменное имя сервера со знаком / в конце имени;
3) полное имя документа на сервере, где он находится.
Пример
В первой части рассматриваемого адреса указан протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), используемый для передачи любой информации во Всемирной паутине.
Вам могут встретиться и другие протоколы. Например:
– HTTPS (Hyper Text Transfer Protocol Secure) — протокол безопасной передачи данных;
– FTP (File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов.
Задача. Доступ к файлу ftp.net, находящемуся на сервере txt.org, осуществляется по протоколу https. Фрагменты адреса файла закодированы цифрами от 1 до 7. Запишите адрес указанного файла в сети Интернет и последовательность цифр, кодирующую этот адрес.
1) .net
2) ftp
3) ://
4) https
5) /
6) .оrg
7) txt
Решение
Ответ: адрес – https://txt.org/ftp.net
последовательность цифр – 4376521.
2.5.4. Поиск информации во Всемирной паутине
Всемирная паутина — это мощнейшее информационное хранилище; содержащийся в ней объём информации не поддаётся точному измерению. WWW содержит информацию самого разного характера; там можно найти:
- самые свежие новости — политические, экономические, культурные, спортивные;
- научную, техническую, образовательную и справочную информацию абсолютно любого рода;
- рекламу разнообразных товаров и услуг;
- ресурсы для досуга и развлечения — книги, музыку, фильмы, игры и многое другое.
◼ Всемирная паутина — служба Интернета для представления информации в виде гипертекста.
Перемещаться пользователю по «паутине» помогают специальные программы — браузеры (англ, browse — осматривать, изучать; рис. 2.16).
На первый взгляд, Всемирную паутину можно представить как библиотеку, книги в которой расположены без видимого порядка: нет ни единой системы каталогов, ни библиотекарей. При этом посетители «библиотеки» по собственному усмотрению добавляют новые тома или безвозвратно их забирают. Для того чтобы извлечь полезную информацию из Всемирной паутины, нужно знать, где и как вести поиск, нужен опыт поисковой работы.
Поиск нужного документа (веб-страницы или веб-сайта) в WWW происходит с помощью браузера разными способами:
• путём указания адреса документа;
• путём перемещения по паутине гиперсвязей;
• путём использования поисковых систем.
Если вам известен точный адрес нужного сайта, то для перехода на него достаточно безошибочно ввести этот адрес в адресную строку браузера (рис. 2.17). Далее, внимательно просматривая информацию и переходя по гиперссылкам, вы можете отыскать интересующую вас информацию.
Если же адрес нужного сайта или документа вам неизвестен, то лучше всего воспользоваться поисковыми системами.
Действие поисковых систем основано на постоянном, последовательном изучении всех страниц всех сайтов Всемирной паутины. Для каждого документа составляется его поисковый образ — набор ключевых слов, отражающих содержание этого документа. В связи с постоянным обновлением информации поисковые системы периодически возвращаются к ранее изученным страницам, чтобы обнаружить и зарегистрировать изменения. Информация о ключевых словах исследованных таким образом страниц сохраняется в поисковой системе.
При поступлении запроса от пользователя поисковая система на основании имеющейся в ней информации формирует список страниц, соответствующих критериям поиска. Найденные документы, как правило, упорядочиваются в зависимости от местоположения ключевых слов (в заголовке, в начале текста), частоты их появления в тексте и других характеристик.
Существует множество поисковых систем. Несмотря на общий принцип работы, поисковые системы различаются по языкам запросов, зонам поиска, глубине поиска внутри документа, методам упорядочения информации и другим характеристикам.
Самой популярной в мире поисковой системой является Google. Крупнейшая отечественная поисковая система — Яндекс.
В поисковых системах есть строка для текстового или голосового ввода поискового запроса (рис. 2.18).
В большинстве поисковых систем возможны три основных типа поиска:
1) поиск по любому из слов — результатом поиска является огромный список всех страниц, содержащих хотя бы одно из ключевых слов; такой поиск может быть использован, когда пользователь не уверен в ключевых словах;
2) поиск по всем словам — в этом режиме поиска формируется список всех страниц, содержащий все ключевые слова в любом порядке;
3) поиск точно по фразе — в результате поиска составляется список всех страниц, содержащих фразу, точно совпадающую с ключевой (знаки препинания игнорируются).
Если найдено слишком много документов, то можно добавить ещё одно ключевое слово и повторить поиск. Для этого во многих поисковых системах есть функция поиска среди найденного.
Можно вводить поисковые запросы с использованием логических связок, аналогичных по смыслу союзам «и», «или» и частице «не» русского языка (табл. 2.4).
Таблица 2.4. Яндекс. Логические связки в поисковых запросах
Смысл логических связок становится более понятным, если проиллюстрировать их с помощью графической схемы — кругов Эйлера.
Представим множества документов, в которых присутствуют ключевые слова «канарейки», «щеглы», двумя кругами. Тогда множества документов, соответствующих нашим запросам (см. табл. 2.4), будут представлены закрашенными областями на рис. 2.19.
Если в результате поиска вы не нашли ни одного подходящего документа, нужно:
- проверить правильность написания ключевых слов;
- проверить правильность использования логических связок;
- подобрать и использовать синонимы ключевых слов;
- изменить логику запроса;
- воспользоваться другой поисковой системой (ya.ru, google.com, bing.com, yahoo.com, mail.ru и т. д.).
Во многих поисковых системах реализована возможность поиска по изображению. Например, у вас есть файл с изображением незнакомого объекта, о котором вам нужно собрать каре можно больше информации. Описывать объект словами, формулируя текстовый или голосовой запрос, может быть затруднительно. Гораздо проще воспользоваться поиском по картинкам (рис. 2.20).
Поиск по изображениям лежит в основе визуального поиска — современной технологии, основанной на искусственном интеллекте, когда сама картинка используется в качестве поискового запроса. Теперь достаточно сфотографировать то, что вас интересует, на камеру смартфона, и поисковая система найдёт нужную вам информацию без утомительного ввода текстовых запросов. Визуальный поиск широко используется при выборе товаров в интернет-магазинах.
2.5.5. Достоверность информации
Интернет является зоной свободного доступа, в которой абсолютно каждый может не только искать ту или иную информацию, но и размещать в ней всё, что сочтёт возможным. К этой информации будет иметь доступ весь мир. Эти данные никем не контролируются и не проверяются, а поэтому они могут быть недостоверными (содержать устаревшие данные, ошибочные или заведомо ложные утверждения) и субъективными (отражать личную точку зрения автора).
К данным, которые вы получили в результате поиска в Интернете, следует относиться критически и предпринимать шаги для того, чтобы убедиться в достоверности найденной информации.
Вот несколько рекомендаций, следование которым позволит вам сориентироваться в море информации и отделить достоверную информацию от недостоверной.
- Используйте информацию, найденную на надёжных сайтах. Сайт можно считать надёжным, если:
• указана принадлежность сайта (официальная организация или средство массовой информации, известный человек);
• указаны ссылки на источники информации и контакты авторов ресурсов;
• информация на сайте обновляется;
• текст написан грамотно, без грамматических ошибок и опечаток. - Используйте не менее трёх различных источников, содержащих похожую информацию; сравнивайте данные на интересующую вас тему, приведённые на разных сайтах.
- Проверяйте, подтверждаются ли найденные вами материалы сведениями, содержащимися в других проверенных источниках (в учебниках, справочниках, энциклопедиях и т. д.).
САМОЕ ГЛАВНОЕ
- Компьютерная сеть — это два и более компьютеров, соединённых каналами связи.
- Скорость передачи данных — это объём данных, передаваемых по каналу связи за единицу времени (например, за 1 с).
- Интернет — это глобальная сеть, объединяющая многочисленные компьютерные сети и компьютеры отдельных пользователей, распределённые по всему миру; предназначена для обмена информацией.
- Протокол — это набор правил, используемых при передаче данных.
- Веб-страница — это отдельный документ в Интернете, который может содержать текст, графику, звук, видео и гиперссылки.
- Веб-сайт — это группа веб-страниц, объединённых общей идеей и связанных с помощью гиперссылок.
- Адрес документа в Интернете (URL) состоит из следующих осповпых частей: название протокола со знаками :// в конце названия; доменное имя сервера со знаком / в конце имени; полное имя документа на сервере, где он находится.
- Всемирная паутина — служба Интернета для представления информации в виде гипертекста. Перемещаться пользователю по «паутине» помогают специальные программы, которые называются браузерами. Поиск нужного документа в WWW может происходить: путём указания адреса документа; путём перемещения по паутине гиперсвязей; путём использования поисковых систем.
- Существует множество поисковых систем. В большинстве из них есть три основных типа поиска: по любому из слов; по всем словам; точно по фразе. Визуальный поиск — современная технология, основанная на искусственном интеллекте.
- К данным, которые вы получили в результате поиска в Интернете, следует относиться критически и предпринимать шаги для того, чтобы убедиться в достоверности найденной информации.
Вопросы и задания на стр. 111
№ 1. Как вы понимаете смысл фразы: «Возможность передачи знаний, информации — основа прогресса всего общества в целом и каждого человека в отдельности»? Обсудите этот вопрос в группе.
№ 2. С давних времён люди различными способами обменивались сведениями, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию. Подготовьте небольшое сообщение об одном из ранее использовавшихся способов передачи информации.
№ 3. Скорость передачи данных по некоторому каналу связи равна 512 000 бит/с. Передача файла по этому каналу занимает 16 с. Определите объём файла в килобайтах.
№ 4. Скорость передачи данных через некоторое соединение равна 256 000 бит/с. Сколько времени (в секундах) потребуется для передачи через это соединение файла размером 500 Кбайт?
№ 5. Узнайте названия фирм, являющихся поставщиками сетевых услуг в вашей местности.
№ 6. Что обеспечивают гиперссылки в плане навигации по информационным ресурсам Всемирной паутины? Какие элементы нелинейной навигации вы встречали в книгах, справочниках, словарях?
№ 7. Представим, что текст этого параграфа размещён на вебсайте. Какие слова из текста можно выбрать в качестве ключевых, чтобы наиболее точно передать его смысл? Перечислите до 10 таких слов.
№ 8. Проанализируйте следующие адреса:
a) https://kor.kuгskit.ru/online-test.php
5) https://resh.edu.ru/subject/19/7/
в) https://olimpiada.ru/activity/73/tasks
r) http://inf.1september.ru/2007/11/01.htm
№ 9. Доступ к файлу game.ppt, находящемуся на сервере help.ru, осуществляется по протоколу http. Фрагменты адреса файла закодированы цифрами от 1 до 7. Запишите адрес указанного файла в сети Интернет и последовательность цифр, кодирующую этот адрес.
1) //
2) /
3) http:
4) ru
5) help.
6) game
7) .ppt
№ 10. Знаете ли вы адрес сайта вашей школы? Какие сайты вы рекомендовали бы посетить своим одноклассникам? Приведите адреса 3-4 таких сайтов.
№ 11. Каким браузером вы пользуетесь в школе? Дома? Знаете ли вы, что браузер не только позволяет переходить на разные сайты, но и умеет сохранять некоторую информацию, например: пароли, которые вы вводите; сайты, на которых вы чаще всего бываете; последние сайты, на которых вы побывали? Чем хороша и чем плоха такая «способность» браузера?
№ 12. Какие поисковые системы вам известны? Найдите во Всемирной паутине информацию о количестве пользователей самых распространённых поисковых систем.
№ 13. Даны запросы к поисковой системе:
а) чемпионы | плавание
б) чемпионы AND плавание
в) чемпионы | бег | плавание
г) чемпионы AND бег AND плавание
Представьте результаты выполнения этих запросов графически с помощью кругов Эйлера. Укажите обозначения запросов в порядке возрастания количества документов, которые найдёт поисковая система по каждому запросу.
№ 14. На уроке информатики все ученики на своих рабочих компьютерах ввели один и тот же поисковый запрос. У большей части учеников результаты поиска оказались одинаковыми, но на некоторых компьютерах были получены другие результаты. Как это можно объяснить?
№ 15. Найдите во Всемирной паутине ответы на следующие вопросы.
а) Кто такой Норберт Винер и какова его роль в исследовании информационных процессов?
б) Кто такой Клод Шеннон и чем он знаменит?
в) Кем и когда был введён термин «гипертекст»?
г) Кого считают изобретателем WWW и когда было сделано это изобретение?
д) Кто такой Эйлер, в честь которого названа графическая схема, иллюстрирующая отношения между множествами?
Вы смотрели: Информатика 7 Босова Учебник параграф 2.5 «Компьютерные сети». Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника базового уровня Босова, Босова использованы в учебных целях.
