Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Информационные системы обучения - файл Курсовая.doc


Информационные системы обучения
скачать (276.2 kb.)

Доступные файлы (2):

Курсовая.doc241kb.28.05.2007 03:03скачать
Пояснительная записка.doc348kb.28.05.2007 11:34скачать

содержание
Загрузка...

Курсовая.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство по образованию

ГУВПО

«Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. СГАУ»

Филиал в г. Тольятти

Кафедра радиоэлектроники и системотехники
Разработка информационной технологии обучения по дисциплине

«Сети ЭВМ и телекоммуникации «Модель OSI»
Пояснительная записка
к курсовой работе

Руководитель,

доцент к. т. н. Кузьмичев А.Б.

Исполнитель

студент гр. 62048 Бочков М.В.

2007
Реферат

Курсовая работа

Пояснительная записка:
^ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА, МНОГОУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ OSI, ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБМЕН.
Объектом исследования является принцип взаимодействия компьютеров в вычислительной сети.
Цель работы: Разработка визуализированной, анимированной технологии обучения по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «МодельOSI».
В ходе курсовой работы была создана технология получения знаний по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «МодельOSI».


Введение 5

1. Анализ задачи разработки технологии обучения по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «Модель OSI» 6

1.1. Выбор пути визуализации 6

1.1.1. Генерация и анализ альтернатив 6

1.1.2. Выбор альтернативы 9

1.2. Анализ стандарта Модель ISO/OSI 9

1.2.1. Основные элементы эталонной модели 10

1.2.2. Многоуровневая архитектура OSI RM 12

1.3. Постановка задачи на разработку технологии обучения 14

2. Разработка технологии обучения 15

2.1. Поиск информации 15

Список использованных источников 16


Введение


Важным элементом процесса обучения является наличие качественных источников информации, позволяющих получить сведения по интересующему предмету. При изучении такого непростого вопроса, как построение вычислительных сетей, данное обстоятельство принимает особое значение.

Стандартизация функций информационного обмена между вычислительными системами имеет решающее значение для создания компьютерных сетей, интеграции предоставляемых ими ресурсов и услуг. На начальных этапах развития сетей такого стандарта не существовало, что приводило к большим трудностям при связывании устройств.

В 1984 году Международная организация по стандартизации (ISO) разработала Модель OSI (Модель взаимодействия открытых систем) – стандарт
ISO 7498 – которая обобщила накопленный к тому времени опыт по построению сетей. С тех пор она является идеологической основой стандартизации в компьютерных сетях.

Не смотря на то, что в настоящее время во многих учебных пособиях по вычислительным сетям Модель OSI очень подробно описывается, было бы очень полезно представить ее в виде визуализированной технологии с использованием анимации. Актуальность и новизна данной работы заключаются в том, что те немногочисленные технологии, которые существуют на данный момент, не в полной мере раскрывают суть проблемы.

^ Цель работы: разработка информационной технологии обучения, обладающей необходимой полнотой информации, по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «Модель OSI».

^ Задачи работы: изучение базовых принципов функционирования компьютерных сетей; разработка на основе полученных знаний информационной технологии обучения; оценка эффективности разработанной технологии.

^

1.Анализ задачи разработки технологии обучения по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «Модель OSI»

1.1.Выбор пути визуализации


Процесс обмена информацией между компьютерами, состоящими в вычислительной сети, является сложным и многоступенчатым, поэтому этап выбора пути решения задачи при создании конечного продукта является очень важным.
^

1.1.1.Генерация и анализ альтернатив


Для начала необходимо определить возможные пути визуализации – проведем генерацию альтернатив. Среди наиболее распространенных способов решения поставленной задачи можно выделить следующие:

  • создание стенда;

  • использование презентационной графики (создание презентации);

  • использование технологии гипертекста;

  • использование одной из популярных сред программирования;

  • использование flash-технологии.

Каждая из перечисленных технологий обладает своими особенностями, которые для конкретной ситуации могут являться как достоинствами, так и недостатками.

Для выбора одной из альтернатив, при помощи которой будет создана технология обучения, требуется определить критерии оценивания вариантов разработки информационной технологии обучения. На основании анализа требований, предъявляемых к технологиям разработки, были выделены следующие критерии:

  1. Возможность создания средствами рассматриваемой технологии анимации, либо наличие средств, позволяющих использовать уже созданную.

  2. Графические возможности. Данный критерий позволяет оценить возможности рассматриваемой технологии по удовлетворению требований разработчика при проектировании дизайна интерфейса.

  3. Требования наличия дополнительных средств для эксплуатации технологии обучения, например, дополнительного программного обеспечения.

  4. Размер. С помощью данного критерия можно оценить размер будущего продукта, разработанного с помощью текущей технологии. Например, размер файла (либо файлов) информационной технологии обучения на жестком диске.

  5. Сложность использования текущей технологии, при помощи которой будет создана информационная технология обучения.

  6. Наличие опыта работы с конкретной технологией разработки.

При анализе альтернатив оценки будут выставляться по следующему принципу. В общем случае оценкой является число, равномерно распределенное на интервале [0;1] с шагом 0,1.

Поскольку целью работы является создание анимированной технологии обучения, то наличие нулевой оценки в графе с первым критерием автоматически лишает рассматриваемую технологию возможности быть выбранной, вне зависимости от оценок, полученных по другим критериям.

Проведем оценку рассматриваемых альтернатив по вышеперечисленным критериям (таблица 1).

Технология создания стенда обладает нулевыми анимационными возможностями, поэтому на выбор альтернативы итоговая оценка уже не будет оказывать никакого влияния.

По третьему критерию (требования наличия дополнительных средств для эксплуатации технологии обучения) наивысшую оценку получила технология создания стенда, так как стенд не требует абсолютно никаких сторонних устройств и приспособлений для своего использования. Наименьшую оценку получила технология создания презентации, потому что для использования презентационной графики необходимо наличие не только компьютера, но и самого программного продукта, с помощью которого была разработана презентация. Например пакет Microsoft Office, в состав которого входит наиболее распространенное приложение для создания презентаций, имеет стоимость, в два раза превышающую стоимость операционной системы Microsoft Windows Vista.

По критерию № 4 (Размер) наивысшую оценку получила технология гипертекста. Flash-технология получила 0,6. Не смотря на то, что файл flash-фильма с расширением *.swf имеет, как правило, не большой размер, не исключена ситуация, когда возникнет необходимость компиляции *.exe файла, размер которого увеличивается в несколько раз.

Создание информационной технологии обучения при помощи какой-либо среды программирования является процессом, требующим наибольших знаний и умений. Как следствие этому – наименьшая оценка по критерию № 5 (Сложность использования текущей технологии, при помощи которой будет создана информационная технология обучения). Высокую оценку – 0,8 – получила технология создания презентации, так как любой человек, имеющие основные навыки работы с компьютером, без труда освоит принципы создания презентационной графики. Технология гипертекста (оценка 0,6) для успешного применения при создании какого-либо продукта требует знания структуры
html-документа, основных понятий и правил.

^ Таблица 1 – Оценка альтернатив




Стенд

Презентация

Гипертекст

Среда программирования

Flash-технология

Анимационные возможности

0

0,5

0,5

1

1

Графические возможности

0,5

0,5

0,5

1

1

Необходимость в доп. средствах

1

0,3

0,8

0,8

0,8

Размер

0,5

0,4

1

0,7

0,6

Сложность

1

0,8

0,6

0,3

0,4

Опыт

0,5

1

1

0,5

1

Итоговая сумма

3,5

3,5

4,4

4,3

4,8
^

1.1.2.Выбор альтернативы


В соответствии с итоговой оценкой, для решения поставленной задачи была выбрана технология Flash. Данный программный продукт имеет отличные графические возможности, а также по созданию анимации любой сложности. В основе Flash лежит использование векторной графики. Это обстоятельство объясняет сравнительно небольшой размер flash-фильмов. Наличие средств программирования (ActionScript) делает Flash по истине мощным орудием по созданию приложений, а также позволяет разрабатывать документы со сложной структурой. Программа для просмотра фильмов в формате *.swf является свободно распространяемой, что сводит к минимуму проблемы с эксплуатацией технологии обучения, кроме того, при необходимости существует возможность компиляции *.exe файла, не требующего для своего запуска дополнительных средств.

С учетом огромной популярности глобальной сети Интернет, нельзя не учесть возможности размещения в ней конечного продукта. Следует отметить, что файл flash-фильма можно без труда опубликовать в Интернете.
^

1.2.Анализ стандарта Модель ISO/OSI


Формирование стандарта OSI RM (Open System Interconnection Reference Model – Эталонная модель взаимодействия открытых систем) осуществлялось на протяжении почти десятилетия. Текст первой редакции ISO 7498 публиковался и принимался в качестве международного стандарта по частям с 1984 по 1989 гг. В 1994 году стандарт пересматривался и претерпел некоторую редакцию и технические исправления. Представленная в документах ISO 7498 модель взаимосвязи открытых систем определяет базовые понятия, структуру, семантику, механизмы исполнения телекоммуникационной функции (т.е. функции взаимосвязи удаленных систем посредством обмена данными), нотации для спецификации сервисов сетевых протоколов.

Стандарт ISO 7498 имеет следующую структуру:

  1. Часть 1: Базовая эталонная модель (Part 1: Basic Reference Model
    ISO 7498-1 (1994)).

  2. Дополнение 1: Передача в режиме без соединения (Addendum 1: Connectionless-mode transition. ISO 7498(E)/Add.1:1987).

  3. Часть 2: Архитектура безопасности (Part 2: Security Architecture. ISO 7498-2:1989(E)).

  4. Часть 3: Наименование и адресация (Part 3: Naming and Addressing.
    ISO 7498-3(E)).

  5. Часть 4: Основы управления (Part 4: Management framework.
    ISO 7498-4(E)).

  6. Технические исправления (Technical Corrigendum 1:
    ISO 7498:1984/Cor.:1988).

Указанные выше документы составляют описание основной понятийной и архитектурной части модели OSI RM.

^

1.2.1.Основные элементы эталонной модели


В документах стандарта ISO 7498, описывающих эталонную модель OSI RM, вводится более 200 понятий. Рассмотрим определения основных элементов эталонной модели.

Реальная система (real system) – Компьютерная система вместе с соответствующим программным обеспечением, периферийным оборудованием, терминалами, операторами, средствами передачи данных и т.д., которая способна обрабатывать и/или передавать данные.

Реальная открытая система (open real system) – Это реальная система, удовлетворяющая требованиям стандартов ISO при ее взаимодействии с другими реальными системами.

Открытая система (open system). Открытой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, программный пакет), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями. Под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или программные средства расширения и модификации.

Прикладной процесс (application-process) – некоторый элемент в реальной открытой системе, выполняющий обработку информации для конкретного приложения и представляющий собой потенциальный источник и/или потребитель передаваемой в сети информации.

Окружение (среда) взаимосвязи открытых систем или OSI-окружение (Open System Interconnection Environment - OSIE) – абстрактное представление набора понятий, элементов, функций, сервисов, протоколов и пр., определенных средствами OSI RM, а также созданные на этой основе стандарты, при реализации которых обеспечивается связь открытых систем.

Таким образом, OSIE ограничивается миром взаимосвязи систем, т.е. охватывает исключительно аспекты, связанные с обменом информацией между системами и возможностью их объединения в сети (интерсети) для решения общих или распределенных задач.

Окружение локальной системы или LSE (Local System Environment - LSE) – абстрактное представление части реальной системы, которая не относится к OSI.

Активация (экземпляр, вызов) прикладного процесса (application-process-invocation) – конкретное использование (полностью или частично) функциональных возможностей данного прикладного процесса для поддержки конкретного случая процесса обработки информации.

Прикладной процесс является основным элементом реальной открытой системы, реализующим конкретную прикладную функцию.

Тип прикладного процесса (application-process-type) – описание класса прикладных процессов в виде набора функциональных возможностей по обработке информации.

Прикладная сущность (application-entity – AE) – совокупность функций прикладного процесса, непосредственно связанных с обеспечением его взаимодействия с другими прикладными процессами.

Ассоциация (association) – связь между сущностями, позволяющая им осуществлять обмен информацией.

Физическая среда OSI (physical media for OSI) – среда распространения физического сигнала, переносящего информацию.

Определенные выше основные элементы эталонной модели OSI RM и их взаимосвязь иллюстрируется на рисунке 1.



Рисунок 1 – Основные элементы эталонной модели OSI RM

^

1.2.2.Многоуровневая архитектура OSI RM


Проблема взаимосвязи открытых систем чрезвычайно сложна. Она охватывает весь спектр механизмов взаимосвязи распределенных сущностей, включая как обмены данными на физическом уровне, так и обмены информацией между прикладными процессами. Для того чтобы справиться с этой сложностью, в основу построения функциональной архитектуры OSI RM положен принцип иерархической декомпозиции. То есть все функции взаимосвязи разбиты на отдельные уровни, таким образом, чтобы сгруппировать в рамках одного уровня логически тесно связанные функции и минимизировать, тем самым, межуровневые взаимодействия. При этом также достигается взаимная независимость реализаций уровней друг от друга при сохранении неизменности межуровневых интерфейсов.

Принцип разбиения на уровни (layers) функциональной среды открытых систем в модели OSI RM иллюстрируется на рисунке 2.



^ Рисунок 2 – Разбиение на уровни функциональной среды открытых систем
В результате систематического проектирования архитектуры для среды взаимосвязи открытых систем была определена семиуровневая модель архитектуры OSI RM, включающая следующие уровни:

  • Прикладной

  • Представительский

  • Сеансовый

  • Транспортный

  • Сетевой

  • Канальный

  • Физический



^

1.3.Постановка задачи на разработку технологии обучения


Как уже было отмечено, информационный обмен – процесс сложный, вовлекающий большое количество процедур. Перед началом разработки информационной технологии обучения возникла проблема структуризации изученного материала и выделения из его состава тех элементов, которые будут представлены в технологии обучения.

В данной работе наибольший интерес представляет принцип обмена данными между компьютерами, состоящими в вычислительной сети. Данный процесс и будет подвержен детальному рассмотрению. Для его демонстрации необходимо разобраться в назначении, функциях и процедурах взаимодействия уровней архитектуры модели OSI RM, включающей следующие уровни протоколов: прикладной, представительский, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический.

В технологии обучения будут рассмотрены каждый уровень в отдельности. Кроме того, для более наглядной демонстрации процесса обмена данными будут представлены схема, раскрывающая логику взаимодействия уровней, и анимационный ролик, демонстрирующий процесс передачи данных во времени.
^

2.Разработка технологии обучения


В предыдущем разделе был проанализирован стандарт ISO/OSI – Модель взаимодействия открытых систем, а также поставлена задача на разработку информационной технологии обучения по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации «Модель OSI».

Будущую технологию обучения можно разделить на 10 составных частей:

  1. Общая характеристика модели OSI

  2. Прикладной уровень

  3. Представительский уровень

  4. Сеансовый уровень

  5. Транспортный уровень

  6. Сетевой уровень

  7. Канальный уровень

  8. Физический уровень

  9. Схема модели OSI

  10. Видеоролик
^

2.1.Поиск информации


В данном разделе необходимо произвести поиск и обработку информации, а также представить ее в наиболее лаконичной и, в то же время, емкой форме.


^

Список использованных источников


  1. Стандарт ISO 7498-1, Базовая эталонная модель OSI RM (Part 1: Basic Reference Model ISO 7498-1 (1994)) – электронный документ: http://www.sigcomm.org/standards/iso_stds/osi_model/iso_iec_7498-1.txt

  2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с.: ил.

  3. Бэрри Нанс. Компьютерные сети: Пер. с англ. – М.: Восточная Книжная Компания, 1996. – 400 с.: ил.

  4. В.А. Сухомлина. Введение в анализ информационных технологий: Курс лекций. – электронный документ: http://sukhomlin.oit.cmc.msu.ru/AnalizeIT/index.html



Скачать файл (276.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru