4.3.9. Аннотация учебной программы дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети»

1. Цели и задачи дисциплины:

Изучение процессов, связанных с передачей информации по каналам связи, моделей, методов и средств проектирования инфокоммуникационных систем.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина базовой части профессионального цикла.

Изучение дисциплины основано на умениях и компетенциях, полученных студентом при изучении дисциплин «Математика», «Информатика», Теория информационных процессов и систем», Информационные технологии», «Управление данными».

Является предшествующей для профессиональных дисциплин «Интеллектуальные системы и технологии», «Инструментальные средства информационных систем», «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование и развитие основных общекультурных компетенций: владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; способность научно анализировать социально-значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике методы гуманитарных, экологических, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий.

профессиональных компетенций: способность проводить предпроектное обследование (инжиниринг) объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей; способность проводить техническое проектирование (реинжиниринг); способность проводить рабочее проектирование; способность проводить выбор исходных данных для проектирования; способность к проектированию базовых и прикладных информационных технологий; способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные); способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности в различных областях; способность организации работы малых коллективов исполнителей; способность проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования; способность участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований; способность обосновывать правильность выбранной модели сопоставляя результаты экспериментальных данных и полученных решений; готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований; способность оформлять полученные рабочие результаты в виде презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научно-технических конференциях; способность формировать новые конкурентоспособные идеи и реализовывать их в проектах; способность к инсталляции, отладки программных и настройки технических средств для ввода информационных систем в опытную эксплуатацию; готовность проводить сборку информационной системы из готовых компонентов; способность к осуществлять инсталляцию, отладку программных и настройку технических средств для ввода информационных систем в промышленную эксплуатацию; способность поддерживать работоспособность информационных систем и технологий в заданных функциональных характеристиках и соответствии критериям качества; готовность обеспечивать безопасность и целостность данных информационных систем и технологий; готовность адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования; способность составления инструкций по эксплуатации информационных систем.

В результате изучения дисциплины студент должен:

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

Уметь: реализовывать основные этапы построения сетей, модели, иерархию моделей процессов в сетях, технологию управления обменом информации в сетях.

Владеть: технологиями построения и сопровождения инфокоммуникационных систем и сетей;

4. Содержание дисциплины (Изучаемые темы)

Определение основных понятий инфокоммуникационных систем и сетей (ИКСС). Классификация ИКСС: по размеру обслуживаемой территории, топологии сети, способу управления, способу коммутации, системе протоколов. Требования к инфокоммуникационным системам и сетям: производительность, время реакции, скорость передачи данных, задержка передачи надежность и безопасность доставки информации ИКСС. Качество обслуживания Quality of Service (QoS). Соглашение об уровне обслуживания. Требования разных типов приложений ИКСС. Служба QoS. Механизмы профилирования и формирования трафика.

Теоретические основы описания современных ИКСС. Основные этапы построения ИКСС. Иерархия моделей процессов в ИКСС, технология управления обменом информации в ИКСС, типы и характеристики различных сред передачи данных, применяемых в ИКСС. Архитектура ИКСС. Эталонная модель ISO. Функции уровней OSI. Правила описания сервиса.

Физический уровень ИКСС. Медный кабель. Витая пара. Широкополосный медный кабель. Оптическое волокно. Топология шины, звезды, кольца.

Канальный уровень ИКСС. Сеть Ethernet. Тонкий и толстый Еthernet. Ethernet на витой паре. Сетевые адаптеры. Беспроводные сети Инфракрасный канал. Особенности подуровня МАС. Стандарт IEEE 802.11. Кольцевые сети с маркером Token Ring и IEЕЕ 802.5. Метод доступа по кольцевому маркеру. Топология и правила компоновки сетей Token Ring. Адаптеры. Волоконно-оптические сети. Распределенный волоконный интерфейс данных технологии FDDI.

Сети Fast Ethernet. Стандарты 10Base-T и 100Base-T. Технология 100VG-AnyLAN. Сети Gigabit Ethernet. Стандарт 1000Base-Х/Т. Разбиение сети на сегменты. Повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы. Технология VLAN (IEEE 802.1Q). Маршрутизаторы, шлюзы. Использование технологии Ethernet для построения мультисервисных ИКСС. Типовые структуры локальных сетей в корпоративных информационных системах.

Сетевой уровень ИКСС. Маршрутизация. Протокол маршрутизации RIP. Протоколы и интерфейсы NetWare. Межсетевой обмен пакетами IPX. Протоколы TCP/IP и стандарты OSI/ISO. Концепция построения сети Internet. Протоколы ARP, ICMP, RIP, OSPF. Статическая и динамическая маршрутизация в ИКСС.

Транспортный уровень ИКСС. Стандарты и протоколы транспортного уровня. Определение процесса-получателя. Порты. Протоколы UDP и ТCP. Соединение: порты, протоколы, оконечные точки. Установление виртуального соединения Обеспечение надежной доставки данных в ИКСС.

Технология удаленного доступа в ИКСС. Протокол Telnet. Адаптация к инструментальной гетерогенности ИКСС. Управление удаленными процессами. Файловый доступ. Протоколы FTP и TFTP. Особенности удаленного доступа в ИКСС. Стандартные Berkeley-сервисы удаленного доступа. Сетевая файловая система. Протокол NFS. Основные принципы и технология сетевого управления.. Методы управления потоком данных ИКСС. Версии протокола SNMP.

Электронная почта. Доменная система имен DNS. Транспортная служба электронной почты. Адресация в Internet . Протоколы SMTP и NNTP. Прикладные протоколы Internet. Протокол Gopher. Расширения MIME. Протоколы Х.400, Х.500 и LDAP. Технология работы TCP/IP. Драйверы сетевых адаптеров. Выбор спецификации драйвера. Установка стека TCP/IP.

Широкополосные сети ISDN. Технология сетей ISDN. Интерфейсы ISDN. Модель протокола B-ISDN. Передача информации в ISDN-сетях. Сети Х.25. Протоколы сетей Х.25. Метод коммутации пакетов. Доступ пользователей к сетям Х.25. Сборщики-разборщики пакетов PAD. Центры коммутации пакетов ИКСС. Сети Frame Relay. Основные механизмы, определяемые протоколом FR. Frame Relay и Х.25. Особенности использования Frame Relay в ИКСС. Управление трафиком в ИКСС. Стандартизованные механизмы управления загрузкой ИКСС. Пример организации служб для передачи трафика по сети FR. Механизм управления потоком. Пример реализации механизмов управления загрузкой ИКСС. Стандарты сопряжения протоколов FR с протоколами других сетевых архитектур. Практика построения и использования сетей FR.

Технология АТМ. Особенности АТМ-унифицированной сетевой технологии. АТМ-интерфейсная технология. Стандарты АТМ. Управление трафиком. Прикладные системы АТМ. Локальные сети АТМ-LAN. Территориальные сети АТМ-WAN.

Функции прикладного уровня, сетевых служб и системы распределенных вычислений RPC, CORBA, SOAP, Web-технологии в ИКСС. Мультисервисные сети. Технологии построения и сопровождения ИКСС. Перспективы развития ИКСС.