СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012 "Сети и телекоммуникации" ПРИЛОЖЕНИЕ Д

СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Памятка для студентов по изучению дисциплины
"Сети и телекоммуникации"
направления «Информатика и вычислительная техника»
Составил ст.преп. кафедры ВСИБ Чугунов Г.А.
Утверждаю
Зав. кафедрой ВСИБ А.Г.Якунин
_________________
«___» _____________ 201 года
Содержание дисциплины
Изучение дисциплины «Сети и телекоммуникации» происходит в 6 и 7 семестрах.
Учебный план предусматривает 34 часа лекций, 68 часов лабораторных работ, выполнение
расчетного задания, зачет по окончании 6 семестра и экзамен после 7 семестра.
Памятка по изучению дисциплины на 6 семестр
Во втором семестре предусмотрено 17 лекций, 34 часа лабораторных работ, расчетное
задание, зачет.
Теоретический материал содержит:
Модуль 1.
1. Введение в сети. Назначение сетей (работа, обучение, игры). Характеристики сетей.
Операционные возможности сетей. Классификация информационно-вычислительных сетей
(по назначению, по территориальному принципу, по сетевым операционным системам, по
типу среды передачи данных, по функциональному назначению, по скорости передачи
данных, по типу сетевой топологии, по необходимости поддержания постоянного
соединения). Способы коммутации (коммутация каналов, коммутация пакетов, коммутация
сообщений, коммутация ячеек). Одноранговые сети и сети с архитектурой «клиент-сервер».
Элементы сети (сообщение, устройство, среда передачи, сервис, правило). Мульти
сервисная сеть (конвергентная). [1 – 3] (2 часа)
2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ISO/OSI). Уровни (физический,
канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представления, прикладной) и их функции,
блоки данных (PDU), протоколы, интерфейсы. Стандартные стеки коммуникационных
протоколов (OSI, TCP/IP, IPX/SPX Novell, NetBIOS/SMB). [1 – 3] (2 часа)
Модуль 2.
3. Физический уровень модели ISO/OSI. Компоненты сети: конечное оборудование
(компьютер, ноутбук, сервер, сетевой принтер, IP-камера, VoIP телефон, мобильное
устройство – PDA), промежуточное оборудование (hub, switch, беспроводная точка доступа,
маршрутизатор, firewall, шлюз, модем), среда передачи данных (медь, оптика, воздух).
Классификация оборудования сети (активное, пассивное). [1 – 3, 18 – 20] (1 час)
4. Аналоговые каналы передачи данных. Способы модуляции (АМ, ЧМ, ФМ).
Цифровые каналы передачи данных. Способы манипуляции (ASK, FSK, PSK, QASK).
Модемы (Dial-up – коммутируемые, ISDN, DSL, оптические, кабельные, радио, сотовые,
спутниковые,
PLC).
Типы
модемов
(внутренние/внешние,
программные/аппаратные/программно-аппаратные). [1 – 3, 18 – 20] (1 час)
5. Виды каналов передачи данных (синхронные, асинхронные). Способы организации
передачи данных между устройствами сети (параллельная, последовательная). Методы
соединения (симплексное, полудуплексное, дуплексное). Среда передачи данных – медь
(коаксиал, витая пара) – стандарты, коннекторы. Среда передачи данных – оптоволокно
(одномодовое, многомодовое) – стандарты, коннекторы. [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
1
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
6. Технологии FrameRelay, ATM, SDH. Современные тенденции развития сетей
телекоммуникации. NGN - сети следующего поколения. Среда передачи данных –
беспроводные сети (Wi-Fi, WiMAX, LTE, Bluetooth, ZigBee, спутниковые каналы, сотовые
системы связи - 1G, 2G, 3G – AMPS, CDMA, GSM, UMPS). Пропускная способность
(Bandwidth, Throughput, Goodput). Кодирование информации (Non-Return to Zero – NRZ,
Манчестерский код, Кодовые группы - 4b/5b и 4D-PAM5). Количество информации и
энтропия. Самосинхронизирующиеся коды. Способы контроля правильности передачи
информации. [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
Модуль 3
7. Канальный уровень модели ISO/OSI. Разделение каналов (мультиплексирование).
Виды мультиплексирования (с разделением по частоте – FDM, с разделением по времени –
TDM, с разделением по длине волны - WDM). Методы доступа к среде передачи данных
(CSMA, TPMA, TDMA, FDMA, CDMA). Подуровни канального уровня (LLC, MAC). [1 – 3,
18 – 20] (1 час)
8. Технология Ethernet. Типы Ethernet (10BASE-2, 10BASE-5, 10BASE-T, 100BASE-T,
100BASE-TX, 100BASE-FX, 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX, 1000BASE-LX,
10GBASE-T, 10GBASE-CX4, 10GBASE-LX4). Понятие инкапсуляции. Протоколы
вышестоящего уровня инкапсулирующие в Ethernet-фрейм. Адресация на канальном уровне
(MAC-адрес, Ethernet – Unicast, Multicast и Broadcast). Разновидности и форматы фреймов
Ethernet (Ethernet-II, IEEE 802.3 – Novell, IEEE 802.2 LLC/SNAP, фрейм Wireless).
Назначение полей фрейма Ethernet-II. Классификация коммутаторов (L2/L3,
управляемые/неуправляемые). Принцип работы коммутатора L2 (switch), отличие от
концентратора (hub). Протокол ARP. Виртуальные локальные вычислительные сети –
VLAN. [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
Модуль 4.
9. Сетевой уровень модели ISO/OSI. Протоколы сетевого уровня (IPv4, IPv6, ICMP,
IPX). Протокол IP. Форматы пакетов IPv4, IPv6, ICMP, назначение полей пакетов.
Протоколы вышестоящего уровня инкапсулирующие в IP-пакет. Адресация на сетевом
уровне (IP-адрес, адрес сети, маска сети, broadcast, подсети). Классовые и без классовые
сети, деление на подсети, VLSM. Сетевая арифметика. [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
10.
Маршрутизация. Типы линий коммуникаций – схемы маршрутизации
(Unicast, Broadcast, Multicast). Алгоритмы маршрутизации (статическая, динамическая).
Виды маршрутизации (программная, аппаратная). Таблица маршрутизации и назначение её
полей, маршрут по умолчанию. Маршрутизатор принцип его работы. Протоколы
маршрутизации (RIP, OSPF, BGP, IGRP). [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
График контроля
Таблица П.12
Контрольное испытание
Лабораторная работа 1
Защита
Лабораторная работа 2
Защита
Лабораторная работа 3
Защита
Лабораторная работа 4
Защита
Лабораторная работа 5
Защита
Лабораторная работа 6
Защита
Время проведения
1-2 неделя
Вес в итоговом
рейтинге
0,05
3-4 неделя
0,04
5-6 неделя
0,04
7-8 неделя
0,08
9-10 неделя
0,08
11-13 неделя
0,09
2
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
Лабораторная работа 7
Защита
Лабораторная работа 8
Защита
Расчетное задание
Зачет
14-15 неделя
0,06
16-17 неделя
0,06
13-17 недели
17 неделя
0,3
0,2
Памятка по изучению дисциплины на 7 семестр
Во втором семестре предусмотрено 17 лекций, 34 часа лабораторных работ, экзамен.
Теоретический материал содержит:
Модуль 5.
11.
Организация корпоративных сетей. Структура и информационные услуги
территориальных сетей. [1 – 3, 18 – 20] (1 час)
12.
Транспортный уровень модели ISO/OSI. Протоколы TCP и UDP.
Сегментирование. Форматы сегментов TCP, UDP. Принцип работы протокола TCP:
установка соединения, передача данных, завершение соединения. Регулирование трафика.
Протоколы вышестоящего уровня инкапсулирующие в TCP и UDP-сегменты. Адресация на
транспортном уровне – порты и их назначение (0 – 1023, 1024 – 49151, 49152 - 65535).
Понятие socket. [1 – 3, 18 – 20] (2 час)
Модуль 6.
13.
Сессионный, представления, прикладной уровни модели ISO/OSI.
Программное обеспечение прикладного уровня (приложения, сервисы). Модель «клиентсервер». Point-to-Point сети и приложения. Протоколы прикладного уровня: Web - HTTP
(80) и HTTPS (443), Протоколы файлового обмена – FTP (20, 21) и SMB (445), электронной
почты – SMTP (25), POP (110) и IMAP (143), дистанционного управления – Telnet (23), RDP
(3389) и SSH (22), система доменных имён – DNS (53), протокол динамической
конфигурации узла DHCP (67, 68), протоколы управления – SNMP (161, 162). Формат
данных HTTP, FTP, SMTP, POPv3, DNS, DHCP и принцип их работы. [1 – 3, 18 – 20] (4
часa)
14.
Уровень защищённых сокетов, протокол SSL и его применение. Принцип
работы протокола SSL. Аутентификация и обмен ключами. Почтовая система (MUA, MTA,
MDA). Виды конференцсвязи (аудио, видео), примеры организации конференций. [1 – 3, 18
– 20] (2 час)
Модуль 7.
15.
Web-технологии, языки и средства создания Web-приложений (HTML,
DHTML, CSS, JavaScript, CGI, PHP, Perl, XML, ASP, AJAX, CMS/CMF, SEO). Web-сервисы
(XML, SOAP, WSDL, UDDI). Алгоритмы сжатия данных (сжатие без потерь, сжатие с
потерями – аудио, графика, видео, текст, многоцелевое). [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
16.
Основы сетевой безопасности (firewalls для Windows, iptables/ipfw для
Linux/Unix). Антивирусное программное обеспечение для Windows и Linux. Организация
доступа в сеть Интернет для домашних компьютеров и в организациях. Технология NAT.
Proxy-сервера. [1 – 3, 18 – 20] (2 часа)
Модуль 8.
17.
Виртуальные частные сети - VPN. Сетевые операционные системы.
Серверные операционные системы. Рабочие группы и домены. Контроллеры доменов,
LDAP (Windows Active Directory, Novell eDirectory, 389 Directory Server). [1 – 3, 18 – 20] (2
часа)
18.
Виртуализация. Гипервизоры (Microsoft Hyper-V, VMware ESX, VirtualBOX).
3
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
Технологии распределённых вычислений. Облачные вычисления. Кластеры. [1 – 3, 18 – 20]
(1 час)
19.
Диагностика сетей (программные, аппаратные и программно-аппаратные
комплексы для тестирования и сопровождения сетей). [1 – 3, 18 – 20] (1 час)
График контроля
Таблица П.13
Контрольное испытание
Лабораторная работа 1
Защита
Лабораторная работа 2
Защита
Лабораторная работа 3
Защита
Лабораторная работа 4
Защита
Лабораторная работа 5
Защита
Лабораторная работа 6
Защита
Лабораторная работа 7
Защита
Лабораторная работа 8
Защита
Экзамен
Время проведения
1-2 неделя
Вес в итоговом
рейтинге
0,06
3-4 неделя
0,07
5-6 неделя
0,08
7-8 неделя
0,07
9-10 неделя
0,04
11-12 неделя
0,09
13-14 неделя
0,09
15-17 неделя
0,1
Сессия
0,4
Литература и учебно-методические материалы
Основная литература:
1. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.
Учебник для вузов.Изд-во: Питер,2009 г. – 960 с. (15 экз)
2. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4 изд. – 2009 г. – 992 с. (3 экз)
3. Власов Ю.В. Администрирование сетей на платформе MS Windows Server. Учебное
пособие. Интернет-Университет Информационных технологий, 2008. - 384 с. (10 экз)
Дополнительная литература:
4. Акулов О.А., Медведев Н.В. / Информатика, базовый курс. / Москва: Омега-Л, 2006.
5. Бройдо В.Л., Ильина О.П. / Архитектура ЭВМ и систем / Питер, 2001.
6. Б. Хилл, Полный справочник по Cisco, Вильямс, 2009 г., 1088 с
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Состав программного обеспечения:
7. Операционная система Windows XP (http://www.microsoft.com).
8. Операционная система Windows 7 (http://www.microsoft.com).
9. Операционная система Linux Ubuntu (http://www.ubuntu.com).
10.
Операционная система Unix FreeBSD (http://www.freebsd.org).
11.
Программный продукт виртуализации для операционных систем
(http://www.virtualbox.org)
12.
Файловый менеджер:
а. Far - для Windows (http://www.farmanager.com).
б. mc - для Linux/Unix (http://www.midnight-commander.org).
13.
Пакет Open Office (http://ru.openoffice.org).
14.
Пакет MS Visio (http://www.microsoft.com/ru/ru/default.aspx)
15.
Утилита nmap (http://nmap.org).
4
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
16.
Утилита Wireshark (http://www.wireshark.org).
Интернет ресурсы:
17.
Интернет-сайт http://www.intuit.ru
18.
Интернет-сайт http://opennet.ru/
19.
Интернет-сайт http://citforum.ru/
20.
Интернет-сайт http://www.dlink.ru/
21.
Интернет-сайт http://www.cisco.ru/
Методические указания студентам:
22.
Чугунов Г.А. Методические указания по лабораторным работам по курсу
«Сети и телекоммуникации» - Барнаул, 2010 г., -11 с., http://elib.altstu.ru/
В результате изучения дисциплины студенты должны обладать знаниями, умениями и
навыками, приведенными в таблице.
Таблица П.14.
Код
компетенц
Содержание
ии по
компетенции (или ее
ФГОС
части)
ВПО или
ООП
владеет культурой
мышления, способен
к обобщению,
анализу, восприятию
ОК-1
информации,
постановке цели и
выбору путей её
достижения
стремится к
саморазвитию,
повышению своей
квалификации и
мастерства
ОК-6
ОК-11
осознает сущность и
значение
информации в
развитии
современного
В результате изучения дисциплины обучающиеся
должны:
знать
уметь
- выбор путей
анализа
взаимодейств
ия «человекЭВМ»
- обобщать
поставленные
задачи для
эффективного
решения
обработки
информации и ее
передачи
владеть
- способностью к
обобщению,
анализу и
восприятию
информации;
- навыками
критического
восприятия
информации
- методы
- пользоваться
- навыками
совершенство стандартами и
самостоятельной,
вания
спецификациями индивидуальной
технологии
при выборе
работы,
при обработке сетевых
способностью
и передачи
устройств для
принимать решения
потока
построения
в рамках своей
данных
сетей
профессиональной
- основы
компетенции
телекоммуник
ационных
технологий,
области их
применения и
современные
тенденции
развития
- историю и
- выбирать,
- инсталлировать,
предпосылки комплексировать тестировать,
появления
и
испытывать и
компьютерны эксплуатировать использовать
х сетей
программнопрограммно5
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
общества; владеет
основными
методами,
способами и
средствами
получения,
хранения,
переработки
информации
разрабатывать
бизнес-планы и
технические задания
на оснащение
отделов,
лабораторий, офисов
компьютерным и
сетевым
оборудованием
ПК-1
участвовать в
настройке и наладке
программноаппаратных
комплексов
ПК-9
ПК-10
сопрягать
аппаратные и
программные
средства в составе
информационных и
автоматизированных
систем
- основы
Интернеттехнологий
аппаратные
средства в
создаваемых
вычислительных
и
информационны
х системах и
сетевых
структурах
- основные
- ставить и
стандарты
решать задачи
проводных и
проектирования
беспроводных и модернизации
сетей
корпоративной
- основные
вычислительной
модели, стеки сети, опираясь
протоколов и на основные
принципы
стандарты,
организации
топологии и
сетевого
технологии
взаимодейств - разрабатывать
ия
схемы
- основные
конфигурации
протоколы
сети
локальных и
глобальных
сетей ЭВМ
- особенности
построения
глобальных
сетей связи
- моделировать
теоретические работу сети на
основы
ЭВМ
архитектурно - проводить
йи
первичную
системотехни диагностику
ческой
основных
организации
сетевых проблем
вычислительн и находить
ых сетей
решения по
устранению
проблем
- методы и
- подключать и
средства
настраивать
обеспечения
основные виды
информацион сетевого
ной
оборудования
безопасности - организовывать
компьютерны защиту
х систем и
информации в
сетей
сети от
аппаратные
средства
вычислительных и
информационных
систем
- навыками выбора
элементарной базы
для построения
различных
архитектур
вычислительных
систем и сетей
- навыками
эффективного
использования
аппаратных и
программных
компонент
компьютерных
сетей при решении
различных задач
- навыками
конфигурирования
сетевых устройств
локальных и
глобальных сетей
- навыками
объединения
распределенных
сетей в единую
корпоративную
сеть
- навыками
подключения
аппаратных средств
в составе
информационных и
автоматизированны
х систем
- навыками
соединения
6
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
несанкциониров
анного доступа
инсталлировать
программное и
аппаратное
обеспечение для
информационных и
автоматизированных
систем
ПК-11
- основные
понятия,
состав,
структуру и
функции
аппаратных и
программных
средств,
связанные с
сетями ЭВМ
и
телекоммуник
ациями
- работать на
компьютере с
различными
сетевыми
операционными
системами и
администрирова
ть их
- использовать
команды
операционной
системы и
утилиты для
управления
сетью
различных сетевых
устройств для
передачи и
обработки
информационного
потока
- навыками
реализации сетевых
протоколов с
помощью
программных
средств
- навыками работы
с компьютером и
сетевыми
устройствами, как
средством
управления
информацией
- методиками
использования
программноаппаратных средств
для решения
практических задач
Порядок вычисления рейтинга по дисциплине «Сети и телекоммуникации»
1 Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
Успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга (во время каждой
аттестации), семестрового (после окончания семестра) и итогового рейтинга (после сессии).
Во всех случаях рейтинг вычисляется по формуле:
 R i pi
RT 
 pi ,
где Ri – оценка за i-ю контрольную точку, pi – вес этой контрольной точки.
Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента
вычисления рейтинга.
Пусть студент получил следующие оценки. Выполнение и защита работы по теме 1 –
72 балла, по теме 2 – 57 баллов, по теме 3 -45 баллов, тема 4 – 0 баллов (не защищена).
На 1-й аттестации (7 неделя) его рейтинг равен:
RT 1 
72  0,03  57  0,03  45  0,04  0 * 0,04
 40,5 .
0,03  0,03  0,04  0,04
На 2-й аттестации (13 неделя) аналогичным образом учитываются выполнение и
защита лабораторных работ по темам 5-7.
Перед началом сессии вычисляется семестровый рейтинг по темам 1-10, расчетного
задания и с учётом посещаемости студентом занятий.
R СЕМ  0,9R  Б П
7
СТО АлтГТУ 13.62.1.1209 – 2012
где R – текущий рейтинг на конец семестра, вычисленный по результатам
контрольных точек, Бп – дополнительные баллы за посещаемость занятий определённые по
следующей схеме
Итоговый рейтинг, помимо семестрового, учитывает рейтинговую оценку выполнения
экзаменационного задания с учетом его веса.
В зачётку выставляется оценка, соответствующая итоговому рейтингу.
2 Возможности повышения рейтинга
Для студентов с текущим рейтингом не менее 50 по их желанию и по согласованию с
преподавателем может быть организовано углубленное изучение предмета. Повышение
рейтинга осуществляется путем выполнения индивидуального задания, выполнения обзора
литературы по тематике дисциплины. Форма контроля – защита отчета по заданию,
результат оценивается по 100-балльной шкале. После проведения такого контроля (с
оценкой R*), текущий рейтинг пересчитывается по формуле:
(100  R Д )( R *  50 )
*
RД  RД 
100
,
где RД* - новое, улучшенное значение рейтинга, RД- семестровый рейтинг по
дисциплине, R*>50 – оценка дополнительного задания. При R*<50 итоговый рейтинг не
повышается.
Старший преподаватель кафедры вычислительных систем и информационной
безопасности
__________________ Чугунов Г.А.
8