798

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»

Кафедра вычислительной техники и информационных систем

Инфокоммуникационные системы и сети

методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения (специализация Автоматизированные системы обработки информации и управления специального назначения)

Воронеж 2017

УДК 004.77

Соловей Д.Е. Инфокоммуникационные системы и сети [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения (специализация Автоматизированные системы обработки информации и управления специального назначения) / Д.Е. Соловей; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. МОРОЗОВА». – Воронеж, 2017. – 11 с.

Методические указания разработаны в соответствии с решением кафедры вычислительной техники и информационных систем

Составитель: к.т.н., доцент каф. ВТ и ИС Д.Е. Соловей

Методические указания утверждены на заседании кафедры В Т и ИС

13.01.2017 г., протокол № 7.

2

4

1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Дисциплина «Инфокоммуникационные системы и сети» относится к дисциплинам базовой части учебного плана и предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных работ, коллоквиумов и различного рода консультаций.

Целью изучения курса учебной дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» являются: формирование у студентов знаний о принципах построения инфокоммуникационных систем и сетей (ИКСС), современных технологиях их реализации и о задачах, решаемых с их помощью, а также формирование умений проводить анализ и синтез таких систем.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать: структуру, состав и свойства информационных процессов,

систем и технологий, методы анализа инфокоммуникационных систем,

модели представления проектных решений, конфигурации инфокоммуникационных систем; классификацию инфокоммуникационных систем, структуры, конфигурации инфокоммуникационных систем, общую характеристику процесса проектирования инфокоммуникационных систем;

модели и структуры инфокоммуникационных сетей; информационные ресурсы сетей; теоретические основы современных инфокоммуникационных сетей; основные этапы, методологию, технологию и средства проектирования инфокоммуникационных систем;

уметь: разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели инфокоммуникационной системы,

модели данных инфокоммуникационных систем; осуществлять математическую и информационную постановку задач по обработке информации, использовать алгоритмы обработки информации для различных приложений; реализовывать основные этапы построения сетей; иерархию моделей процессов в сетях, технологию управления обменом информации в сетях; проводить предпроектное обследование объекта проектирования,

системный анализ предметной области, их взаимосвязей, проводить выбор

5

исходных данных для проектирования инфокоммуникационных систем,

проводить сборку инфокоммуникационной системы из готовых компонентов,

адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования;

владеть: навыками использования методов и средств представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа инфокоммуникационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта инфокоммуникационной системы; моделями и средствами разработки архитектуры инфокоммуникационных систем; технологиями построения и сопровождения инфокоммуникационных систем и сетей;

методами и средствами проектирования, модернизации и модификации инфокоммуникационных систем.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ

Введение. Цели, задачи и структура курса. Классификация задач,

решаемых инфокоммуникационными системами. Глобальная информационная инфраструктура как методологическая основа формирования национальных информационных инфраструктур.

Информационные ресурсы сетей. Общие понятия о инфокоммуникационных сетях и системах, основные термины и определения.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 2. КЛАСС ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

КАК ОТКРЫТЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Классификация компьютерных сетей. Топология сети типа звезда.

Кольцевая топология сети. Шинная топология сети. Шинно-звездообразная топология. Звездообразно-кольцевая топология. Физическая сотовая топология.

Понятие об эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI).

6

Раздел 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Очереди в сетях. Сети очередей. Имитационное моделирование поведения очередей в сетях. Планирование сети организации.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 4. КОМПОНЕНТЫ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ

СИСТЕМ И СЕТЕЙ

Физические среды. Передающая среда. Метод доступа. Управляющие узлы сети. Повторители. Маршрутизаторы. Мосты и коммутаторы. Форматы представления данных.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 5. МЕТОДЫ КОММУТАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

Коммутация. Коммутация каналов. Коммутация сообщений.

Коммутация пакетов. Коммутация датаграммных пакетов. Коммутация пакетов в виртуальных каналах. Преимущества и недостатки.

Выделенные аналоговые и цифровые линии. Архитектура протоколов.

Структура связей протокольных модулей. Потоки данных.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 6. СТЕК ПРОТОКОЛОВ TCP/IP

Архитектура стека. IP-адресация. Подсети. Маска подсети. Имена.

Маршрутизация. Маршрутизаторы. Одношаговый подход к маршрутизации. Пакет. Маршрутизация по умолчанию. Фиксированная маршрутизация. Простая маршрутизация. Адаптивная маршрутизация.

Маршрутизация с помощью IP-адресов. Прямая и косвенная маршрутизация.

Протокол UDP, его особенности. Структура UDP-датаграммы.

Сервисы, обслуживаемые протоколом UDP. Порты.

Протокол TCP, его особенности. Структура TCP-сегмента. Порты приложений. Обеспечение надежности передачи данных в протоколе TCP.

Организация соединения, пересылка данных, работа с окнами. Сервисы,

обслуживаемые протоколом TCP.

7

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 7. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ СЕТЕЙ

Протоколы хранения, обмена информацией в инфокоммуникационных сетях. Клиент-серверные платформы.

Файловый обмен. Протокол FTP, его функции и назначение. Структура

FTP-запросов и ответов. Управление передачей и передача данных. Порты.

Режимы передачи данных. Команды передачи данных. Структура FTP-

отклика.

Протокол HTTP, функции назначение. Основные понятия протокола

HTTP. Структура HTTP-запроса и ответа. Идентификация ресурсов в сети

(URI). Протокол HTTP, методы сообщений запроса.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 8. СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ

Автоматизация управления IP-адресацией. Служба DHCP, функции и назначение. Режимы DHCP. Структура запросов и ответов в протоколе

DHCP. Алгоритмы динамического назначения адресов.

IP-адресация методом NAT.

Основные услуги, реализуемые сетевыми службами. Электронная почта. Протоколы SMTP, POP3, IMAP. Телеконференции и доски объявлений. Интернет-мессенджеры.

Доменная система имѐн DNS. функции и назначение. Структура запросов и ответов DNS. Зоны DNS, их обслуживание. Структура записей

DNS.

Сетевая файловая система NFS.

Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп

Раздел 9. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В СЕТЯХ

Функции систем информационной безопасности. Аутентификация.

Разграничение доступа. Алгоритмы шифрования.

Сетевые экраны. Прокси-серверы. Режимы и протоколы защищѐнных

каналов.

8

Частные виртуальные сети (VPN).

Литература: по всем темам 1 Осн, 2 Осн, 1 Доп

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Тема 1 Изучение разновидностей моделей топологии компьютерных сетей

Литература 1 Осн. 2 Доп

Тема 2 Моделирование поведения очередей в сетях

Литература 1 Доп, 2 Доп

Тема 3. IP адресация. Маска подсети. Разбиение диапазонов адресов на подсети

Литература 2 Осн., 2 Доп

Тема 4 : Протоколы удалѐнного доступа Telnet, SSH. Клиент протоколов удалѐнного доступа PUTTY

Литература 1 Доп., 2 Доп

Тема 5 Команды и утилиты работы с сетью в ОС семейства MS Windows

Литература 1 Осн,1 Доп., 3 Доп

Тема 6 Команды и утилиты работы с сетью в Unix-подобных ОС

Литература 1 Осн, 2 Доп

Тема 7 Маршрутизация. Шлюз по умолчанию; работа (построение) таблиц маршрутизации; устройство маршрутизатор; динамическая маршрутизация

(протоколы).

Литература 1 Осн, 2 Доп

Тема 8 Настройка FTP-сервера.

Литература 1 Осн, 2 Доп

Тема 9 Настройка SMB-сервера.

Литература 1 Осн, 2 Доп

Тема 10 Настройка Web-сервера

Литература 1 Осн, 2 Доп

Тема 11 Настройка почтового сервера

Литература 1 Осн, 2 Доп

9