Учреждение образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
УТВЕРЖДАЮ Декан факультета заочного обучения
____________ А.В. Ломако
___.___.2010 Регистрационный № УД-__________/р.
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ Рабочая учебная программа для специальности : 1-40 02 01 Вычислительные машины, системы и сети
Факультет компьютерных систем и сетей
Кафедра электронных вычислительных машин
Курс |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Семестры |
|
|
|
8, 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Лекции |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
Экзамен |
8 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
(количество часов) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(семестр) |
||||||
Практические (семинарские) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
занятия |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Зачет |
|
9 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
(количество часов) |
|
|
|
|
|
|
|
(семестр) |
|||||
Лабораторные занятия |
|
|
8 |
|
|
Курсовой проект |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(количество часов) |
(работа) |
|
нет (семестр) |
|||||||||
Всего аудиторных часов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
по дисциплине |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Всего аудиторных часов по дисциплине |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
для дневной формы обучения |
|
96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Самостоятельная работа |
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Всего часов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Форма получения |
|||||||||
по дисциплине |
|
96 |
|
|
|
|
|
|
высшего образования заочная |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2010
Составил Д.А. Пынькин, ассистент кафедры ЭВМ
Рабочая учебная программа составлена на основе учебной программы «Системное программное обеспечение локальных компьютерных сетей» утвержденной Министерством образования Республики Беларусь 28.10.2010 , регистрационный № УД-40-201/уч. и учебного плана специальности 1-40 02 01
Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры электронных вычислительных машин
протокол № |
|
от |
|
|
|
Заведующий кафедрой |
Р. Х. Садыхов |
||||
Одобрена и рекомендована к утверждению Советом факультета компьютерных систем и сетей Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
протокол № |
|
от . . |
||
|
|
|
|
|
Председатель |
|
(ФИО, подпись) |
||
СОГЛАСОВАНО |
|
Начальник ОМОУП |
Ц.С.Шикова |
3
1.ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель преподавания дисциплины.
Целью дисциплины является всестороннее изучение основных вопросов, связанных с функционированием сетевого программного обеспечения компьютерных сетей для различных архитектур и операционных систем.
Задачи изучения дисциплины.
Задача дисциплины: подготовить специалиста в области сетевых технологий, разбирающегося в принципах работы и умеющего создавать системное и прикладное сетевое программное обеспечение.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
-основные возможности сетевых операционных систем;
-основные протоколы обмена и интерфейсы, используемые при построении глобальных и корпоративных компьютерных сетей;
-области применения, достоинства и недостатки наиболее распространенных сетевых протоколов;
-наиболее распространенные методы и алгоритмы взаимодействия программного обеспечения в компьютерных сетях;
-принципы построения сетевого программного обеспечения;
-особенности и принципы построения распределенных систем;
уметь:
-выбирать, настраивать, а также разрабатывать необходимые программные и аппаратные сетевые средства;
-по техническим требованиям выбирать способ взаимодействия между компьютерными системами;
-разрабатывать протоколы и интерфейсы в рамках поставленной задачи;
-создавать сетевое системное и прикладное программное обеспечение;
-диагностировать и устранять проблемы возникающие при взаимодействии сетевого программного обеспечения.
иметь представление о:
-о возможностях существующих распространенных стеков протоколов, о их достоинствах и недостатках;
-о перспективах развития современного сетевого программного обеспечения;
4
-о перспективах развития распределенных систем;
-об основных научных исследованиях в области разработки и исследования сетевого программного обеспечения.
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.
Дисциплина основывается на знаниях, полученных ранее при изучении курсов: “Вычислительные комплексы, системы и сети”, “Системное программное обеспечение ЭВМ”.
№ пп |
Название дисциплины |
Раздел, тема |
1.Вычислительные комплексы, сиПринципы построения и функционирования
|
стемы и сети |
сетей. Локальные компьютерные сети и |
|
|
стандарты комитета IEEE 802. |
|
|
Корпоративные компьютерные сети. |
|
|
Вычислительные комплексы и системы. |
2. |
Системное программное обеспе- |
Операционные системы. |
|
чение ЭВМ |
|
5
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1.НАЗВАНИЕ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ, ОБЪЕМ В ЧАСАХ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№ |
Название темы |
|
|
|
Содержание |
|
|
Всего ча- |
Всего ча- |
Контро- |
|||
пп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сов |
сов |
лируемая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(аудит.) |
(аудит.) |
самосто- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по дневн. |
по заочной |
ятельная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
форме обу- |
форме обу- |
работа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чения |
чения |
студен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тов |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
5 |
6 |
Восьмой семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Раздел 1. Сетевое программное обеспечение. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Введение в сете- |
Цели и задачи дисциплины. Се- |
|
|
|
||||||||
|
вое программное |
тевое |
программное |
обеспече- |
|
|
|
||||||
1 |
обеспечение |
ние. |
|
Иерархия |
протоколов. |
2 |
1 |
1 |
|||||
|
|
|
Функции |
различных |
уровней |
|
|
|
|||||
|
|
|
протоколов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Основные |
сете- |
Возможности, алгоритмы взяи- |
|
|
|
|||||||
|
вые и транс- |
модействия, |
особенности |
про- |
|
|
|
||||||
2 |
портные прото- |
токолов: IP, |
IPv6, |
TCP, |
UDP, |
6 |
|
6 |
|||||
|
колы |
стека |
ICMP. Взаимодействие с |
про- |
|
|
|
||||||
|
TCP/IP |
|
токолами канального уровня. |
|
|
|
|||||||
|
Элементарные |
Понятие |
сокета. |
Сокеты |
|
|
|
||||||
3 |
сокеты |
|
Berkley. API сокетов. Управле- |
8 |
1 |
7 |
|||||||
|
|
|
ние режимами работы сокетов. |
|
|
|
|||||||
|
Модель сетевого |
Клиенты и серверы. Архитек- |
|
|
|
||||||||
|
взаимодействия |
тура клиент-сервер. Виды архи- |
|
|
|
||||||||
|
клиент-сервер |
тектур. Архитектура клиент- |
|
|
|
||||||||
|
|
|
ского |
и |
серверного |
сетевого |
|
|
|
||||
|
|
|
программного |
обеспечения. Ал- |
|
|
|
||||||
4 |
|
|
горитмы и задачи проектирова- |
10 |
4 |
6 |
|||||||
|
|
ния |
клиентского программного |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
обеспечения. |
Алгоритмы и за- |
|
|
|
||||||
|
|
|
дачи проектирования серверно- |
|
|
|
|||||||
|
|
|
го |
программного |
обеспечения. |
|
|
|
|||||
|
|
|
Примеры реализации. Примеры |
|
|
|
|||||||
|
|
|
протоколов взаимодействия. |
|
|
|
|||||||
|
Сетевое систем- |
Особенности реализации сете- |
|
|
|
||||||||
|
ное программное |
вых |
утилит |
ping, traceroute. |
|
|
|
||||||
|
обеспечение |
Порт-сканнеры. Типы сканиро- |
|
|
|
||||||||
5 |
|
|
вания. Снифферы. Особенности |
6 |
|
6 |
|||||||
|
|
|
работы |
протоколов |
сетевого |
|
|
|
|||||
|
|
|
уровня |
на примерах |
сетевых |
|
|
|
|||||
|
|
|
утилит. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Итого: 8 семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
6 |
26 |
||
Девятый семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6
|
Введение в кли- |
Протокол HTTP. Примеры ис- |
|
|
|
|||||
6 |
ент-серверные |
пользования. |
|
|
2 |
|
2 |
|||
|
технологии Веб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Типовые сетевые |
Классификация угроз безопасно- |
|
|
|
|||||
7 |
угрозы безопас- |
сти. Типовые угрозы безопасно- |
2 |
|
2 |
|||||
|
ности |
|
сти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Протоколы без- |
Протоколы TLS, SSL. Примеры |
|
|
|
|||||
8 |
опасного сетево- |
использования. |
|
|
4 |
|
4 |
|||
го |
взаимодей- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ствия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел |
2. Распределенные |
системы. |
|
|
|
|
|
|||
|
Введение в прин- |
Введение. |
Задачи. |
Концепции |
|
|
|
|||
|
ципы распреде- |
аппаратных и программных ре- |
|
|
|
|||||
|
ленных систем |
шений. Прозрачность. Откры- |
|
|
|
|||||
|
|
|
тость. |
Масштабируемость. |
|
|
|
|||
9 |
|
|
Мультипроцессорные |
ОС. |
2 |
2 |
|
|||
|
|
Мультикомпьютерные ОС. Се- |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
тевые ОС. |
Программное обес- |
|
|
|
|||
|
|
|
печение промежуточного уров- |
|
|
|
||||
|
|
|
ня. Связь в распределенных си- |
|
|
|
||||
|
|
|
стемах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Именование в |
Имена, идентификаторы, адре- |
|
|
|
|||||
10 |
распределенных |
са. Пространства имен. Разре- |
2 |
|
2 |
|||||
системах |
шение имен. Примеры |
систем |
|
|||||||
|
|
|
разрешения имен. |
|
|
|
|
|
||
|
Процессы в рас- |
Перенос |
кода. Программные |
|
|
|
||||
11 |
пределенных си- |
агенты. |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
стемах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Синхронизация в |
Проблемы |
синхронизации. Син- |
|
|
|
||||
|
распределенных |
хронизация времени в распреде- |
|
|
|
|||||
|
системах |
ленных |
системах. |
Логические |
|
|
|
|||
12 |
|
|
часы. Алгоритмы голосования в |
3 |
|
3 |
||||
|
|
|
распределенных системах. Алго- |
|
|
|
||||
|
|
|
ритмы взаимного исключения в |
|
|
|
||||
|
|
|
распределенных системах. |
|
|
|
||||
|
Непротиворечи- |
Модели |
непротиворечивости. |
|
|
|
||||
13 |
вость и реплика- |
Репликация |
данных. Проблемы |
2 |
|
2 |
||||
ция в распреде- |
непротиворечивости при репли- |
|
||||||||
|
ленных системах |
кации и методы решения. |
|
|
|
|||||
|
Сетевые и рас- |
Понятие сетевых и распреде- |
|
|
|
|||||
|
пределенные |
ленных файловых систем. При- |
|
|
|
|||||
14 |
файловые систе- |
мер сетевой файловой системы. |
2 |
|
2 |
|||||
|
мы |
|
Пример распределенной |
файло- |
|
|
|
|||
|
|
|
вой системы. |
|
|
|
|
|
||
|
Отказоустойчи- |
Понятие |
отказоустойчивости. |
|
|
|
||||
15 |
вость в распре- |
Модели отказов. Отказоустой- |
2 |
|
2 |
|||||
деленных систе- |
чивость |
процессов. Восстанов- |
|
|||||||
|
мах |
|
ление. |
|
|
|
|
|
|
|
7
|
Основы |
разра- |
Введение в MPI – интерфейс |
|
|
|
|
|
ботки |
парал- |
передачи сообщений. Структу- |
|
|
|
|
|
лельных |
прило- |
ра программ MPI. Парная меж- |
|
|
|
|
|
жений в |
стан- |
процессная коммуникация. Кол- |
|
|
|
|
16 |
дарте MPI |
лективные |
взаимодействия |
8 |
4 |
4 |
|
|
|
|
процессов. Группы процессов и |
|
|
|
|
|
|
|
коммуникаторы. Виртуальные |
|
|
|
|
|
|
|
топологии. Файловый ввод-вы- |
|
|
|
|
|
|
|
вод. |
|
|
|
|
|
Кластерные, об- |
Введение в архитектуру совре- |
|
|
|
||
17 |
лачные и GRID- |
менных распределенных систем. |
2 |
|
2 |
||
системы |
|
Понятие кластера. GRID-си- |
|
||||
|
|
|
стемы. Облачные вычисления. |
|
|
|
|
Итого: 9 семестр |
|
|
32 |
6 |
26 |
||
Всего за учебный год |
|
|
64 |
12 |
52 |
||
2.ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) ЗАНЯТИЙ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ
№ пп |
Название |
Содержание |
|
|
Всего ча- |
Всего ча- |
Контроли- |
||
|
темы |
|
|
|
|
|
сов |
сов |
руемая |
|
|
|
|
|
|
|
(аудит.) |
(аудит.) |
самостоя- |
|
|
|
|
|
|
|
по дневн. |
по заоч- |
тельная |
|
|
|
|
|
|
|
форме |
ной фор- |
работа сту- |
|
|
|
|
|
|
|
обучения |
ме обуче- |
дентов |
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
(КСР) |
1 |
2 |
|
3 |
|
|
4 |
5 |
6 |
|
Восьмой семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Контроль- |
Порядок |
выполнения |
0 |
2 |
0 |
|||
|
ная работа |
контрольной |
|
работы. |
|
Темы |
|
|
|
|
|
контрольных |
|
работ |
и |
их |
|
|
|
|
|
особенности. |
|
Отработка |
|
|
|
||
|
|
вопросов контрольных работ и |
|
|
|
||||
|
|
оформление |
ответов. Порядок |
|
|
|
|||
|
|
оформления |
и |
представления |
|
|
|
||
Итого за 8 семестр |
контрольной работы. |
|
|
0 |
2 |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|||||
Девятый семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Контроль- |
Порядок |
выполнения |
0 |
2 |
0 |
|||
|
ная работа |
контрольной |
|
работы. |
|
Темы |
|
|
|
|
|
контрольных |
|
работ |
и |
их |
|
|
|
|
|
особенности. |
|
Отработка |
|
|
|
||
|
|
вопросов контрольных работ и |
|
|
|
||||
|
|
оформление |
ответов. Порядок |
|
|
|
|||
|
|
оформления |
и |
представления |
|
|
|
||
Итого 9 семестр |
контрольной работы. |
|
|
0 |
2 |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|||||
Всего за учебный год |
|
|
|
|
|
0 |
4 |
0 |
|
8
3.ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ, ИХ НАИМЕНОВАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ
№ |
Название темы |
|
Содержание |
Всего ча- |
|
п/п |
|
|
|
|
сов (аудит. |
|
|
|
|
|
) по заоч- |
|
|
|
|
|
ной форме |
|
|
|
|
|
обучения |
1 |
2 |
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
Восьмой семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параллельная |
обработка |
Создать |
сервер для организации парал- |
|
|
запросов на сервере. |
лельного обслуживания нескольких клиен- |
|
||
|
|
|
тов с |
помощью мультиплексирования, |
|
1 |
|
|
выделения отдельного программного по- |
4 |
|
|
|
|
тока (thread) для каждого клиента, либо |
|
|
|
|
|
выделения отдельного процесса для каж- |
|
|
|
|
|
дого клиента. |
|
|
Итого: 8 семестр |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Девятый семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Изучение парных коммуника- |
Создать программу для умножения мат- |
|
||
|
ций MPI. Запуск приложения |
риц с использованием парных операций |
|
||
|
на кластере с помощью ин- |
MPI. |
|
|
|
2 |
терфейсов PBS и GRID. |
Запустить приложение MPI в кластерной |
4 |
||
|
|
|
среде с помощью механизмов PBS и GRID. |
|
|
|
|
|
Передать исходные и результирующие |
|
|
|
|
|
файлы от клиента и обратно. |
|
|
Итого: 9 семестр |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Всего за учебный год |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
4.КУРСОВАЯ РАБОТА, ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКА
Курсовая работа по данной дисциплине не предусмотрена рабочим учебным планом.
5.КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА