- 1239 Центр образования

Утверждено НМС
«__»_________________
_______________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор ГБОУ центр образования
№1239
_________________Щербакова Т.Д.
Государственное бюджетное образовательное учреждение центр образования
№1239
Программа элективного курса
Компьютерные сети
Москва 2011
1
Пояснительная записка.
Рабочая программа элективного курса «Компьютерные сети» составлена в соответствии с
государственным образовательным стандартом и требованиями к минимуму содержания и
уровню подготовки выпускников профессиональной подготовки, обучающихся х–хi
классов общеобразовательных учреждений по профессии – оператор электронновычислительных
и вычислительных машин (эвм)
Элективный курс «Компьютерные сети» является курсом по выбору, формирующей
базовый уровень компетенций.
Курс имеет практическую направленность, и изучается в тесной взаимосвязи с
дисциплиной «Информатика» и элективным курсом «программное обеспечение».
В результате изучения курса учащийся должен
иметь представление:
- об основных проблемах и перспективах развития компьютерных сетей;
знать:
- принципы построения компьютерных сетей;
основные типы сетевых архитектур, топологий и аппаратных компонентов
компьютерных сетей;
базовые технологии локальных сетей;
принципы организации и функционирования глобальных сетей;
приемы работы в компьютерных сетях;
уметь:
работать в компьютерных сетях.
Рабочая программа «Компьютерные сети» рассчитана на 70 часов аудиторной
нагрузки (в том числе 26 часов отводится на лабораторно-практические занятия).
Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических умений в
программу курса включено проведение практических и лабораторных занятий. Курс
изучается в 10 классе.
Курс включает 10 тем. Первые три темы знакомят учащихся с принципами построения
компьютерных сетей, базовыми сетевыми архитектурами и технологиями. В четвертой
теме рассматривается физическая среда передачи данных, изучается сетевое
оборудование. С пятой по восьмую темы учащиеся узнают о сетевых моделях, протоколах
передачи данных, стеки протоколов, подробно изучают стек TCP/IP. Девятая и десятая
темы посвящены изучению технологии глобальных сетей и Интернет.
Изложение тем проводится по следующей логической структуре:
- Ввод и изучение новых понятий по данной теме,
- Закрепление знаний, умений и навыков на практических и лабораторных занятиях.
2
Тематический план учебной дисциплины.
Количество аудиторных часов
В т.ч. практи-ческие и лабора-торные занятия.
Наименование разделов и тем
Введение
Тема 1 Основные принципы построения компьютерных
сетей
Тема 2 Сетевые архитектуры
Тема 3 Технологии локальных сетей
Тема 4 Аппаратные компоненты компьютерных сетей
Тема 5 Сетевые модели
Тема 6 Протоколы
Тема 7 Адресация в сетях
Тема 8 Межсетевое взаимодействие
Тема 9 Компьютерные глобальные сети с коммутацией
пакетов
Тема 10 Информационные ресурсы Интернет
и
протоколы прикладного уровня
Всего по дисциплине:
Всего
1
2
2
2
7
3
4
6
6
6
6
6
5
2
6
6
44
26
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Учащийся должен
иметь представление:
о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности;
об основных проблемах и перспективах развития компьютерных сетей.
Элективный курс «Компьютерные сети», ее основные задачи и связь с другими
дисциплинами. Роль и место знаний в курсе в сфере профессиональной деятельности.
История развития вычислительных сетей. Назначение компьютерных сетей. Основные
проблемы и перспективы развития компьютерных сетей.
Тема 1 Основные принципы построения компьютерных сетей
Учащийся должен
знать:
сущность централизованной и распределенной обработки данных;
обобщенную структуру компьютерной сети;
классификацию компьютерных сетей;
режимы и коды передачи данных;
типы синхронизации данных;
способы передачи данных;
основные характеристики коммуникационной среды.
Принципы централизованной и распределенной обработки данных. Системы
«терминал-хост». Обобщенная структура компьютерной сети.
Классификация компьютерных сетей. Функциональные типы компьютерных сетей:
локальные, глобальные, корпоративные. Типы глобальных сетей.
Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды передачи данных.
Синхронная и асинхронная передача данных. Понятие об узкополосном и
широкополосном способе передачи данных. Оценка качества коммуникационной сети.
Самостоятельная работа: зарисовать обобщенную структуру компьютерной сети;
сделать анализ классификации компьютерных сетей.
Тема 2 Сетевые архитектуры
Учащийся должен
3
знать:
типы сетевых архитектур;
типы серверов;
топологии сетей.
Организация сетей различных типов. Типы сетей: одноранговые, серверные,
гибридные. Архитектура «клиент-сервер». Типы серверов: файловые, печати,
приложений, сообщений, баз данных.
Базовые сетевые топологии и комбинированные топологические решения.
Достоинства и недостатки базовых сетевых топологий.
Самостоятельная работа: подготовить доклады по типам серверов и топологиям
сети.
Тема 3 Технологии локальных сетей
Учащийся должен
знать:
методы доступа в сетях;
принцип работы сетей Ethernet, Token Ring, ArcNet;
особенности реализаций сетей Ethernet
Базовые технологии локальных сетей: Ethernet, ArcNet, Token-Ring. Методы доступа к
среде передачи данных. Метод доступа CSMA/CD. Этапы доступа к среде. Возникновение
коллизии. Стандарты IEEE 802.x. Технологии Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
Методы маркерной шины и маркерного кольца. Ограничения для сетей ArcNet и Token
Ring. Технологии FDDI и 100VG-AnyLAN.
Самостоятельная работа: Сделать таблицу по стандартам IEEE 802.x; подготовить
доклад по технологиям Gigabit Ethernet и 100VG-AnyLAN.
Тема 4 Аппаратные компоненты компьютерных сетей
Учащийся должен
знать:
виды сетевых сред передачи данных;
стандарты кабелей;
характеристики беспроводных каналов связи;
состав и назначение аппаратных компонентов сетей;
принцип работы сетевого адаптера;
виды и характеристики модемов;
уметь:
- осуществлять монтаж кабельных систем ЛВС;
подключать и настраивать сетевые адаптеры;
подключать и настраивать модемы.
Проводные и беспроводные компьютерные сети. Физическая передающая среда
локальной вычислительной сети: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно.
Стандарты кабелей. Беспроводные каналы и их характеристики.
4
Сетевые адаптеры. Функции и характеристики сетевых адаптеров. Классификация
сетевых адаптеров. Драйверы сетевых адаптеров. Установка и конфигурирование сетевого
адаптера.
Коммуникационное оборудование сетей: концентраторы, мосты, коммутирующие
мосты, маршрутизаторы, шлюзы, их назначение, основные функции и параметры.
Аналоговые и цифровые выделенные телефонные линии. Модемы: назначение, виды,
характеристики. Протоколы модуляции, коррекции ошибок, сжатия данных. Технологии
xDSL. Технология ISDN. Программное обеспечение поддержки модемной связи.
Подключение и настройка модема.
Самостоятельная работа: Сделать доклад «Беспроводная технология Wi-Fi»;
сделать сводную таблицу сетевых кабелей; сделать доклад «Модемы».
Лабораторная работа №1 «Монтаж кабельных сред технологий Ethernet».
Лабораторная работа №2 «Подключение и настройка сетевого адаптера».
Лабораторная работа №3 «Подключение и настройка модема».
Тема 5 Сетевые модели
Учащийся должен
знать:
- назначение и структуру модели взаимодействия открытых систем;
характеристику уровней модели OSI;
характеристику уровней модели ТСР/IР.
Понятие «открытая архитектура». Семиуровневая модель взаимодействия открытых
систем (OSI). Характеристика уровней взаимодействия модели OSI. Принципы пакетной
передачи данных.
Модель ТСР/IР. Основные понятия ТСР/IР. Характеристика уровней модели ТСР/IР.
Самостоятельная работа: Сделать таблицу по уровням модели OSI и TCP/IP;
сделать сравнительный анализ моделей OSI и TCP/IP.
Тема 6 Протоколы
Учащийся должен
знать:
понятие протокола;
принципы взаимодействия протоколов;
стандартные стеки коммуникационных протоколов;
структуру протокола ТСР/IР;
характеристику протокола IP;
характеристику протоколов TCP и UDP.
Протоколы: основные понятия и принципы взаимодействия. Стек протоколов.
Стандартные стеки коммуникационных протоколов: OSI, IPX/SPX, ТСР/IР, NetBIOS.
Принцип работы протоколов.
Протоколы сетевого уровня: IP, IPX, RIP, NLSP. Характеристика и применение
протоколов сетевого уровня.
Протоколы транспортного уровня UDP и TCP, их характеристика и применение.
Установка протокола ТСР/IР в операционных системах.
Самостоятельная работа: Сделать сводную таблицу по стекам протоколов; сделать
презентацию по настройке протокола TCP/IP в операционной системе Windows XP Pro.
Тема 7 Адресация в сетях
5
Учащийся должен
знать:
-
принципы адресации в IP-сетях;
организацию доменов и доменных имен;
назначение служб DNS, DHCP, WINS;
уметь:
-
преобразовывать форматы IP-адресов;
настраивать адресацию в IP-сетях.
Адресация в IP-сетях. Форматы IP-адресов и их преобразование.
Разделение сети: подсети и маски подсетей. Адресация подсетей. Реализация
архитектуры подсетей. Определение маски подсети.
Реализация IP-маршрутизации. Процесс маршрутизации. Статическая и динамическая
маршрутизация. Определение IP-адресов.
Организация доменов и доменных имен. Определение имен узлов. Службы
формирования имен узлов (DNS). Имена NetBIOS. Протокол динамической конфигурации
узла (DHCP). Служба определения имен Интернета (WINS).
Самостоятельная работа: Сделать и проанализировать таблицу классов сетей.
Сделать доклады по темам «Сервер DNS» и «Сервер DHCP».
Практическое занятие№1 «Преобразование форматов IP-адресов»
Практическое занятие№2 «Адресация в IP-сетях. Подсети и маски».
Практическое занятие№3 «Определение IP-адресов».
Тема 8 Межсетевое взаимодействие
Учащийся должен
знать:
принципы взаимодействия сетей на основе протоколов сетевого уровня;
диагностические утилиты TCP/IP;
уметь:
настраивать протокол ТСР/IР;
пользоваться диагностическими утилитами протокола ТСР/IР.
Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Настройка
протокола ТСР/IР в операционных системах. Применение диагностических утилит
протокола ТСР/IР.
Организация межсетевого взаимодействия. Протоколы маршрутизации. Фильтрация
пакетов. Функции маршрутизатора. Сетевой шлюз. Брандмауэр.
Самостоятельная работа: Сделать обзор программных средств защиты. Сделать
сводную таблицу по командам, применяемым при диагностике протокола TCP/IP/
Практическое занятие№4 «Настройка протокола ТСР/IР в операционных системах».
Практическое занятие№5 «Работа с диагностическими утилитами протокола ТСР/IР»
Практическое занятие№6 «Решение проблем с TCP/IP».
Тема 9 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
Учащийся должен
знать:
6
- характеристику уровней протокола Х.25;
общую характеристику протокола Frame Relay;
основные принципы технологии АТХ.
Организация виртуальных каналов информационного обмена. Протокол Х.25.
Характеристика уровней протокола. Достоинства и недостатки сетей Х.25. Схема
конструкции «IP поверх несущего протокола».
Протокол Frame Relay: назначение и общая характеристика. Использование сетей
Frame Relay.
Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode). Основные принципы технологии
ATM. Соотношение уровней сервиса и типов трафика сети ATM. Передача трафика IP
через сети ATM.
Самостоятельная работа: Проанализировать и понять схему организации
виртуального канала между двумя компьютерами глобальной сети.
Практическое занятие№7 «Работа с модемом на коммутируемых аналоговых
линиях»
Тема 10 Информационные ресурсы Интернет и протоколы прикладного уровня
Учащийся должен
знать:
- основные принципы протокола Telnet;
основные протоколы электронной почты;
основные принципы протоколов FTP, Gopher, NNTP, HTTP;
информационные ресурсы Интернет;
уметь:
- устанавливать удаленный доступ;
настраивать протоколы электронной почты;
пользоваться программой почтового клиента.
Протоколы уровня приложений. Различия и особенности распространенных
протоколов.
Протокол эмуляции удаленного терминала Telnet. Концепция сетевого виртуального
терминала. Согласование параметров взаимодействия. Симметрия связи «терминалпроцесс». Программа-клиент Telnet. Удаленный доступ через промежуточную сеть.
Электронная почта: формат, почтовые клиенты, протоколы. Протоколы SMTP, P0P3,
IMAP. Их характеристика, назначение и отличие. Почтовая программа Outlook Express.
Настройка программы почтового клиента.
Протоколы распределенных файловых систем: FTP, Gopher, NNTP. Протокол
пересылки гипертекста HTTP. Web-браузеры.
Самостоятельная работа: Сделать доклады на тему «Почтовые клиенты»,
«Браузеры», «FTP сервера»
Практическое занятие№8 «Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью
модема».
Практическое занятие№9 «Работа с программой Outlook Express»
Практическое занятие№10 «Настройка свойств Web-браузера».
Перечень лабораторных работ
Лабораторная работа №1 «Монтаж кабельных сред технологий Ethernet».
Лабораторная работа №2 «Подключение и настройка сетевого адаптера».
Лабораторная работа №3 «Подключение и настройка модема».
7
Перечень практических занятий
Практическое занятие№1 «Преобразование форматов IP-адресов»
Практическое занятие№2 «Адресация в IP-сетях. Подсети и маски».
Практическое занятие№3 «Определение IP-адресов».
Практическое занятие№4 «Настройка протокола ТСР/IР в операционных системах».
Практическое занятие№5 «Работа с диагностическими утилитами протокола ТСР/IР»
Практическое занятие№6 «Решение проблем с TCP/IP».
Практическое занятие№7 «Работа с модемом на коммутируемых аналоговых
линиях»
Практическое занятие№8 «Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью
модема».
Практическое занятие№9 «Работа с программой Outlook Express»
Практическое занятие№10 «Настройка свойств Web-браузера».
Используемая литература и средства обучения
Основная литература:
Попов И.И., Максимов Н.В. Компьютерные сети: Учебное пособие для Учащийсяов
учреждений среднего профессионального образования. - М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2008.
Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2001.
Дополнительная литература:
Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных: Курс лекций. - ИнтернетУниверситет информационных технологий -ИНТУИТ.РУ,2003.
Дуглас Э. Камер. Сети ТСРЛР. - М.: Вильяме, 2003. - Т. 1: Принципы, протоколы и
структура.
Таненбаум Э. Компьютерные сети. - Питер, 2002.
Михаил Гук. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия. - СПб.: Питер,
2000.
В. Столибгс. Современные компьютерные сети. - Питер, 2003.
Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб. Основы построения сетей: Учебное руководство
для специалистов MCSE. — Лори, 1997.
Компьютерные сети: Учебный курс. - MicrosoftPress: Русская редакция, 1998.
Фейт С. TCP/IP. Архитектура, протоколы, реализация. - Лори, 2000.
Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и
администрирования сетей: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2003.
Средства обучения
- Рекомендуемая литература;
- Методические указания к проведению работ;
- Компьютер и периферийные устройства к нему (принтер, сканер);
- Пакет необходимых прикладных программ.
8