Школа безопасности передача информации на расстоянии

Обновлено: 05.07.2024

Каналами связи называют технические средства, позволяющие передачу данных на растоянии.

Вложение	Размер
plan_uroka_vidy_signalov_peredachi_dannyh.doc	62 КБ
prezentatsiya_k_uroku.ppt	779.5 КБ
prakticheskaya_rabota.doc	58.5 КБ
tablitsa_s_voprosami.doc	39.5 КБ
voprsy_otvety.doc	67 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Каналы связи. Передача информации.

Цель урока: освоить основные характеристики каналов связи; иметь представление об искажениях информации при передаче по каналам связи; иметь представление о средствах защиты по усилению помехоустойчивости передаваемой информации.

образовательные: познакомить обучающихся с технологией передачи; способствовать формированию у обучающихся в целостного представления о работе Интернета, взаимодействии технических и программных средств; освоение основных понятий из области сетевых технологий; освоение основных характеристик передачи информации с использованием технических средств;

развивающие : формирование и закрепление навыков систематизации и структуризации информации; формирование навыков ориентирования в информационной среде; развивать познавательный интерес, речь и внимание школьников, формировать у них информационную культуру и потребность в приобретении знаний; формирование общеучебных умений и навыков; расширение кругозора; развитие коммуникативных качеств личности; развитие навыков самообразования с использованием информационных и коммуникационных технологий;

воспитательные : воспитание интереса к изучаемому предмету, воспитание положительного отношения к знаниям;

Тип урока: комбинированный – объяснение нового материала с заданиями

Оборудование : компьютер, проектор.

Программное обеспечение : презентация в Power Point по теме урока

При подготовке урока использовалась литература :

1.Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии: Учебное пособие для 10-11 классов. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2010.

2. Семакин И.Г, Хеннер Е.К. Информатика: 10-й класс. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005.

1. Организационная часть

3. Изложение нового материала.

5. Домашнее задание.

6. Подведение итогов урока.

Демонстрируется слайд 1(Презентация)

Сегодня на уроке мы начнем новый раздел: Средства и технологии обмена информации с помощью компьютерных сетей ( сетевые технологии). В учебнике глава 12, коммуникационные технологии. Этот раздел посвящен Всемирной путине Интернет, локальной сети, электронной почте и веб сайтам.

Демонстрируется слайд 2(Презентация)

Тема сегодняшнего урока: Каналы связи. Передача информации. Мы познакомимся с каналами связи и их основными характеристиками, узнаем, как передается информация и единицы её измерения.

Демонстрируется слайд 3(Презентация)

Сегодня Интернет – это объединение большого количества сетей. Каждая сеть состоит из десятков и сотен серверов. Серверы соединены между собой напрямую различными линиями связи: кабельными, наземной радиосвязью, спутниковой радиосвязью. К каждому серверу подключается большое количество компьютеров и локальных компьютерных сетей, которые являются клиентами сети. Клиенты могут соединяться с сервером не только по прямым линиям, но и по обычным телефонным каналам. Каналами связи называют технические средства, позволяющие осуществлять передачу данных на расстоянии. Основными характеристиками каналов связи являются пропускная способность и помехоустойчивость.

Каналами связи называют технические средства, позволяющие осуществлять передачу данных на расстоянии. В рассматриваемом нами контексте каналами связи будем называть средства установления связи для передачи информации между удаленными компьютерами. В качестве технических средств передачи информации могут использоваться обычные каналы связи (телефонные, телеграфные, спутниковые и т. д.). Сейчас более прогрессивными средствами считаются каналы связи, построенные специально для передачи цифровой информации. К таковым относятся, например, оптоволоконные сети.

Демонстрируется слайд 4(Презентация)

Помехоустойчивость задает параметр уровня искажения передаваемой информации. Для того чтобы избежать изменения или потери информации при ее передаче, используют специальные методы, позволяющие сократить влияние шумов.

Демонстрируется слайд 5(Презентация)

Классифицировать компьютерные каналы связи можно так:

по способу кодирования: цифровые и аналоговые;
по способу коммуникации: выделенные (постоянное соединение) и коммутируемые (временное соединение);

по способу передачи сигнала:

1.Кабельные : витая пара, коаксиальные кабели, оптико-волоконные кабели; оптические (световоды), радиорелейные, беспроводные, спутниковые.

3.Радио : радиорелейные, спутниковые.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары - телефонный кабель. Основной недостаток витой пары - плохая помехозащищённость и низкая скорость передачи информации. Витая пара по стандарту UTP-6 обеспечивает скорость передачи до 10Гб/с на расстоянии до 100м. Для повышения помехозащищённости используется экранированная витая пара

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищённостью. Для промышленного использования выпускается два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передаёт сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле.

Оптоволоконный кабель - идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения.
Использование светового сигнала обеспечивает абсолютную независимость от электромагнитных помех природного происхождения и возникающих в результате функционирования самых разнообразных технических устройств на производствах, транспорте, в системах связи и в быту, а также отсутствие электромагнитного излучения от линии. Преимущество волоконной оптики несомненно: реализуемые в оптических каналах скорости передачи информации пока недостижимы для медных кабелей.

Радиорелейные линии связи (РРЛ) предназначены для передачи сигналов в диапазонах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. Передача ведется через систему ретрансляторов, расположенных на расстоянии прямой видимости. Ретрансляторы осуществляют прием сигнала, усиление его, обработку и передачу на следующий ретранслятор. Общая протяженность РРЛ может достигать тысяч километров. К недостаткам можно отнести: ограниченную дальность одного сегмента, не превышающую 100 км не только из-за энергетики, но и из-за влияния кривизны земли на обеспечение прямой видимости (исключение - ТРЛ), зависимость качества связи от времени года и времени суток.

Беспроводное сетевое оборудование предназначено для передачи по радиоканалам информации (данных, телефонии, видео и др.) между компьютерами, сетевыми и другими специализированными устройствами. В последнее время все большую популярность приобретает идея построения городской опорной сети с беспроводным доступом.

Спутниковые линии связи работают в 9 - 11 диапазонах частот и, в перспективе, в оптических диапазонах. В этих системах сигнал с земной станции посылается на спутник, содержащий приемопередающую аппаратуру, там усиливается, обрабатывается и посылается обратно на Землю, обеспечивая связь на большие расстояния и перекрывая большие площади. Существует множество разнообразных спутниковых систем, как коммерческого, так и специального назначения. Скорость передачи в спутниковом канале - до 45 Мбит/c. Традиционные системы спутниковой связи постоянно развиваются, и главная тенденция их развития - удешевление. Но основное препятствие к использованию широкополосного спутникового доступа для Интернета - это стоимость выделенных широкополосных каналов связи: обычно более эффективно использовать каналы связи с низкой полосой пропускания.

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм её хранения и передачи. А поэтому для развития каналов связи в сети Интернет необходимо совершенствовать имеющие и искать новые технологии.

Демонстрируется слайд 6

Как уже отмечали ранее, в качестве физического процесса, осуществляющего передачу данных на расстоянии, используют сигналы. На этот процесс могут влиять различные явления, создающие помехи (например, это может быть напряжение постороннего происхождения, появляющееся в каналах связи и ограничивающее дальность передачи полезных сигналов).

Демонстрируется слайд 7(Презентация)

В зависимости от источника возникновения и от характера их воздействия помехи делятся на собственные помехи канала связи, взаимные, создаваемые влиянием каналов друг на друга, и внешние - от посторонних электромагнитных полей.

Собственные помехи , или шумы, возникают от источников, находящихся в данном канале связи (например, из-за свободного блуждания электронов в веществе). Взаимные помехи , возникающие при передаче информации по соседним каналам, появляются в результате:

недостаточного переходного затухания между данным каналом и влияющими каналами;
незначительного затухания фильтров, предназначенных для разделения каналов или для подавления частот;

•различных повреждений в аппаратуре влияющих каналов.

Внешние помехи делятся на промышленные, радиопомехи, атмосферные и космические . Промышленные помехи создаются в результате влияния электромагнитных полей различных электрических устройств: линий электропередачи, электрооборудования промышленных предприятий, медицинских установок, контактных сетей электрифицированного транспорта (трамвая, троллейбуса и т. п.), световой рекламы на газоразрядных лампах и т. п.

Радиопомехи возникают от излучения радиостанций различного назначения, спектр которых по каким-либо причинам накладывается на спектр полезных сигналов тракта связи. К атмосферным помехам относятся помехи, вызванные различными атмосферными явлениями: магнитными бурями, северными сияниями, грозовыми разрядами и т. д. К космическим помехам относятся электромагнитные помехи, создаваемые излучениями Солнца, видимых и невидимых звезд, туманностей, в соответствующих диапазонах частот. Чтобы шумы не снижали качества передачи, их влияние необходимо ограничивать.

Демонстрируется слайд 9(Презентация)

Прокси-сервер - промежуточный, транзитный веб-сервер, используемый как посредник между браузером и конечным вебсервером. Основная причина использования прокси-сервера - экономия объема передачи информации и увеличение скорости доступа за счет кэширования. Например, если большинство сотрудников компании часто пользуются одним и тем же веб-сервером, содержащим актуальный курс валют, то эта информация сохранится в прокси, и, таким образом, страницы будут запрошены с оригинального сервера всего 1 раз. При использовании прокси компании нужен всего один публичный IP-адрес.

Демонстрируется слайд 10(Презентация)

Протокол сетевой (network protocol) - совокупность правил и соглашений, использующихся при передаче данных. Различают три основных типа протоколов, работающих в разных сетях и с разными операционными системами: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface). Общим для них является осуществление обмена блоками данных (пакетами, кадрами) с заданными адресами отправителя и получателя и контрольной суммой кадра, отличительной характеристикой могут выступать размер формируемого пакета, уровень представления заголовка и способ формирования адреса получателя.

4. Контроль усвоения материала темы урока

Найти основные характеристики каналов связи и внести данные в предложенную таблицу. В качестве источников исходных данных можно использовать любые источники.

Передача информации на расстоянии

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Мобильный телефон — чудо XXI века. Этот маленький прибор — не только средство связи со всем миром, но ещё и карманный компьютер. В большинстве телефонов есть часы, будильник, календарь, фотоаппарат и это далеко не весь список его возможностей. А возможность выхода во всемирную паутину-Интернет позволяет найти абсолютно любуюинформацию, будь то рецепт торта или отзывы о местах, которые хочешь посетить. Мобильные устройства и Интернет прочно и надолго вошли в нашу жизнь. Иногда без них многие чувствуют себя некомфортно и одиноко.

Актуальность

Однажды гуляя во дворе,потеряв или забыв дома свой мобильный телефон, начинаешь задумываться: Как передать,или получить нужную нам информацию? Может опыт прошлых лет пригодится и сейчас?

Объект исследования –средства связи.

Способ исследования – изучить информацию средствах связи.

Цель - получить знания, изучить историюразвития, а так же основные виды средств связи.

- Выяснить,как древнему человеку приходилось передавать информацию.

- Изучить какие бывают основные сигналы .

- Узнать, как появилась почтовая связь .

- Познакомиться с развитием телефонной связи .

- Какие возможности у всемирной паутины - Интернета .

Гипотеза– не смотря на технический прогресс, многие средства связи используются людьми и сегодняна протяжениимногих лет.

Методы исследования - изучение литературы, анализ, обобщение.

Глава 1. Жизнь древнего человека. Как передать информацию?

Глава 2. Звук и свет как основные сигналы

Начиная с самых древних времен человечество, активно применяло звук и свет как основные средства передачи информации.

Для этого использовали сигнальные костры, факелы, горящие стрелы и другие приспособления. Использовали натертые до блеска железные пластины, которые как зеркала отражали солнечный свет, распространяя информацию.

Аборигены Америки и Африки изготавливали из стволов деревьев барабаны - тамтамы. По таким тамтамам ударяли специальными палочками. Ударяя с разной силой по разным местам барабана, то быстрее, то медленнее, сигнальщики извлекали из них разные звуки.Звук от тамтама слышался за несколько километров.

Средствами звуковой сигнализации также являютсятрубы, колокола, а после изобретения пороха -- выстрелы из ружей или из пушек.

Если сравниватьскорость звуковой и световойсигнализации, то нужно сказать, что свет распространяется во много раз быстрее звука. При отдаленной грозе сначала мы видим молнию, а потом слышим гром, так как свет доходит до нас быстрее, чем звук.

Глава 3. Первая почта

Появление письменности стало одним из самых важных, открытий на долгом пути эволюции человечества. Становление письменности - очень непростой процесс, он длился тысячелетия. Среди разных народов мира стали развиваться различные виды азбуки. Славянская письменность появилась в IX веке.

Сразвитием письменности произошло рождение такого средства дальней связи как почта.

Активно применятся эстафетный способ передачи писем от гонца к гонцу. По дорогам и тропам день и ночь курсировали гонцы. Не стоит забывать и о голубях. Еще с древних времен онитаинственным образом находили адресата и возвращалисьдомой.

Глава 4. Телефонная связь

Датой рождения первого электрического телефона считается 14 февраля 1876 г. Аппарат передавал звуки на расстояние с помощью электрического тока .

Прошло более ста лет, ивнешностьи технические возможности телефона сильно изменилась. Он стал более компактным, мобильным, универсальным.

Глава 5. Всемирная паутина

В современном мире все большую популярность как источник информации набирает Интернет. Одним из основных факторов его развития является возможность получения любых сведений практически в любой точке планеты.

Заключительная часть.

Для того чтобы убедится в этом я проделала такой опыт. Из двух металлических банок и веревок разной длинны 3, 6, 9 метров сделала простой телефон. При увеличении длинны веревок слова собеседника слышались все хуже и становились менее понятны.

Ведь благодаря только живому общению в полной мере можно передать свои мысли,чувстваи эмоции другому.

Беспроводные технологии сегодня широко применяются для передачи данных в компьютерных сетях любого масштаба и уровня сложности. Передача информации может выполняться посредством радиоволн или инфракрасного излучения. Наиболее популярным сегментом беспроводных технологий является беспроводной интернет, который сегодня стал практически обязательной частью жизни пользователей самых разных групп — от IT-специалистов и бизнесменов до домохозяек и пенсионеров.

Беспроводные технологии дают возможность выхода в сеть в самых разных ситуациях и местах — в кафе, на улице, в аэропорту, транспорте и т. д. Это обеспечивает максимальное удобство использования возможностей, которые дает интернет. Однако обратной стороной такой доступности становится подверженность пользовательских устройств, данных и программного обеспечения различным видам угроз. Поэтому особое значение сегодня имеет безопасность беспроводных сетей.

Стандарты беспроводных технологий

Обеспечивая основы безопасности беспроводных технологий, необходимо учитывать их классификацию. В зависимости от обеспечиваемой дальности передачи информации их подразделяют на следующие категории:

WWAN — беспроводные глобальные сети. Самым распространенным типом таких сетей являются сети GPRS, действие которых распространяется на десятки километров.
WMAN — беспроводные сети городского масштаба. Транслируют информацию на расстояние до нескольких километров. К этой группе принадлежат сети WiMAX.
WLAN — беспроводные локальные сети. Обеспечивают передачу информации на расстояние от нескольких десятков, до нескольких сотен метров. К этой категории относятся сети Wi-Fi.
WPAN — персональные беспроводные сети. Используются для подержания связи компьютеров, телефонов, оргтехники, других устройств. Действие сети распространяется до нескольких десятков метров. К это группе принадлежат сети Bluetooth.

Помимо поддерживаемой дальности действия беспроводные технологии подразделяются в зависимости от используемых стандартов связи. Рассмотрим наиболее популярные стандарты GPRS, Bluetooth, NFC, Wi-Fi, WiMax.

Стандарт GPRS дает возможность выхода в интернет из любой точки мира, в которой действует покрытие сотовой сети. Стандарт предоставляется мобильными операторами. Он доступен для пользователей сотовых телефонов и модемов с поддержкой GSM соединения. Услуги тарифицируются в зависимости от объем переданных данных. Время, проведенное пользователем в сети, не учитывается при расчете стоимости.

Bluetooth

Технология Bluetooth дает возможность беспроводного соединения с целью передачи данных двух устройств, например, мобильных телефонов, телефона и компьютера и т. д. Передача информации по стандарту Bluetooth в зависимости от условий возможна на расстояние до 100 метров.

Стандарт NFC поддерживает передачу трафика на малое расстояние — до 20 см. Однако скорость передачи намного превышает скорость, которую обеспечивает Bluetooth.

Сегодня технология NFC активно применяется в мобильных устройствах. В частности, NFC-чип на телефоне может использоваться для бесконтактной оплаты покупок и услуг, применяться в качестве электронного удостоверения личности, электронного билета, ключа для доступа в помещение или транспортное средство. Стандарт обеспечивает высокую степень безопасности беспроводной технологии, поскольку данные хранятся на отдельном чипе.

Wi-Fi — самый популярный стандарт беспроводной передачи данных. Он широко применяется для создания локальных сетей, объединяющих компьютеры, телефоны и другие устройства для подключения к интернету. Локальная сеть строится в определенном радиусе вокруг установленной точки доступа, которая подключается к сети по проводу или с использованием других беспроводных технологий. Расстояние, на котором обеспечивается передача данных, зависит от характеристик роутера.

WiMAX

Технологию WiMAX можно назвать аналогом Wi-Fi, только в более крупных масштабах. Она позволяет обеспечить высокоскоростной доступ в сеть и транслировать трафик на значительные расстояния. В большинстве случаев стандарт WiMAX применяют для обеспечения выхода в интернет для провайдеров, крупных предприятий, коммерческих, инфраструктурных объектов.

Точка доступа

Ключевым устройством при построении сетей по стандарту Wi-Fi является беспроводная точка доступа WAP (Wireless Access Point). Это базовая станция, которая создает соединение между устройством пользователя и существующей проводной или беспроводной сетью (чаще всего обеспечивает выход в интернет). Также она объединяет все подключенные к ней устройства в новую беспроводную сеть, что создает возможность обмена данными между ними даже без выхода в интернет.

Радиосигнал от точки доступа может проходить через стены, двери, окна, другие конструкции зданий. Благодаря этому пользовательскому устройству для подключения не нужно обязательно находиться в зоне прямой видимости сетевого оборудования.

В большинстве случаев функцию точки доступа выполняет Wi-Fi роутер. Современные модели роутеров транслируют сигнал в зоне прямой видимости на расстояние около 100 метров. При этом мощность сигнала может снижаться при наличии на пути его прохождения таких препятствий, как бетонные перекрытия, металлоконструкции и т. д.

Угрозы беспроводных технологий

Существенные проблемы безопасности беспроводных сетей, несмотря на их существенные плюсы, является одним из основных их недостатков. В этом плане они намного уступают проводному соединению. Это связано с тем, что для взлома проводной сети злоумышленнику необходим непосредственный доступ к кабелю, получить который намного сложнее, чем перехватить радиосигнал при помощи специальных устройств. Кроме того, часто беспроводные сети работают даже без элементарной защиты паролем.

Получение доступа к локальной беспроводной сети дает злоумышленникам возможности похищения конфиденциальной информации и персональных данных, распространения вредоносного ПО, для других манипуляций.

Различают несколько основных видов атак, которые угрожают безопасности беспроводных компьютерных сетей:

Каждый из этих типов может применяться хакерами в определенных условиях с разными целями.

Атаки типа Man-in-the-Middle в свою очередь подразделяются на два вида — подслушивание и манипуляция.

DDoS-атаки

Еще одним распространенным типом угроз, которые необходимо учитывать в стандартах безопасности беспроводных сетей, являются DDoS-атаки, или отказ в обслуживании. Целью злоумышленников является нарушение работы локальной сети, при котором ее невозможно полноценно использовать. Атака может производится на программном и на аппаратном уровне. В первом случае хакеры используют существующие уязвимости в программном обеспечении. Атака на аппаратном уровне выполняется за счет переполнения системы запросами, что приводит к исчерпанию ее ресурсов (дискового пространства, процессорного времени, пропускной способности и т. д.).

DDoS-атаки на программном уровне чаще всего выполняются за счет уязвимостей в протоколе. Они могут приводить к полной потере работоспособности подключенного к сети устройства. Например, может зависать компьютер, изменяются конфигурации операционной системы, или она получает повреждения.

При атаках на аппаратном уровне злоумышленник стремится добиться неработоспособности канала связи. Это достигается за счет направления массивных потоков бессмысленных данных, перегружающих канал, или созданием мощных помех. Помехи создаются при помощи специальных генераторов электромагнитного излучения.

Ложная точка доступа

Этот тип атак применяется злоумышленниками в местах, где действует общественная точка доступа, например, в кафе, в транспорте и т. д. Хакер через смартфон или ноутбук создает незапаролированную точку доступа, которая маскируется под легальную. Пользователи при попытке подключения к общественному Wi-Fi, видят в списке доступных сетей ложную точку доступа и подключаются к ней. В результате злоумышленник перехватывает весь передаваемый трафик, включая конфиденциальные данные.

Часто нарушители, использующие ложные точки, могут подавлять сигнал легальной точки доступа при помощи специального оборудования. Это значительно увеличивает количество подключений жертв.

Атаки на сетевое оборудование

Точки доступа и другое сетевое оборудование с неправильно выстроенной конфигурацией и недостаточно эффективной защитой часто становится каналом для проникновения хакеров в локальную беспроводную сеть. Более того, беспроводные сети в конечном итоге, как правило, коммутируются с проводными. Поэтому взлом сетевого оборудования создает угрозу безопасности и проводных сетей.

Поэтому важно выполнять корректную настройку сетевых устройств с соблюдением рекомендаций производителя.