263
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. И. Домрачев
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А. И. Домрачев
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК
Домрачев А. И./ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./ А. И. Домрачев; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - ___ с. 1 электрон. опт.
диск (CD-R)
Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем.
©А. И. Домрачев
©ННГАСУ. 2016.
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» предназначены для студентов первого курса, обучающихся по направлению 09.04.02 Информационные системы и технологии, и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.
Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ».
Целями освоения дисциплины «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» являются формирование у студента, совместно с другими дисциплинами учебного плана и всеми формами образовательного процесса в университете, компетенций, знаний, умений и навыков, определяемых требованиями ФГОС ВО по направлению 09.04.02 Информационные системы и технологии.
В лекциях излагается общая характеристика вопросов тем, даются практические примеры применения стандартов, осуществляется групповая работа студентов и преподавателя по разработке соответствующих разделов пояснительной записки по разработке программного обеспечения или информационных систем. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.
На лекциях по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.
Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.
Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине:
-систематическая проработка лекций, основной и дополнительной литературы;
-подготовка к экзамену.
Содержание разделов дисциплины:
Раздел 1: "Физический уровень сетевого взаимодействия.".
1.Физические основы передачи данных в линиях связи.
2.Методы кодирования и модуляции сигнала
3.Структурированная кабельная система.
Раздел 2: "Канальный уровень сетевого взаимодействия.".
1.Метод доступа к среде CSMA/CD
2.Типы сетевых кабелей
3.Теория сетевого взаимодействие в сетях Ethernet.
4.Разновидности сетей Ethernet
5.Использование коммутаторов в сети Ethernet.
6.Виртуальные локальные сети.
На консультациях в течение семестра студенты могут обсуждать с преподавателем различные вопросы по выполнению лабораторных работ.
Рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях.
Студент допускается к экзамену, если он сдал все лабораторные работы. При подготовке к экзамену после получения перечня вопросов рекомендуется:
1)внимательно прочитать материал лекций;
2)постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами, используя рекомендованную литературу;
3)просмотреть все лабораторные работы;
4)выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.
Перечень примерных вопросов, выносимых на экзамен:
1.Технология Ethernet. Принципы работы.
2.Маршрутизация в компьютерных сетях.
3.Способы передачи файлов по сети.
4.Диагностика сетевых неполадок.
5.Пользователь ПК отправляет email размером 5000 байт. Известно, что заголовок протокола TCP равен 100 байт, заголовок протокола IP – 120 байт, заголовок протокола Ethernet – 200 байт, максимальный размер сообщения, передаваемого на уровне сетевых интерфейсов равен 1500 байт.
Сколько кадров уровня сетевых интерфейсов и какого размера будет передано в сети?
6.Перечислите стандарты технологии Ethernet.
7.Схематично зарисуйте передаваемую по сети web страницу, указав на схеме заголовки всех сетевых протоколов.
8.Опишите стандарт IEEE 802-1.q
9.При передаче файла по сети произошла ошибка после того, как была
передана половина файла. В какой сети для передачи оставшейся части файла понадобиться передавать больший трафик в сети с коммутацией каналов или пакетов. Ответ объяснить.
10.Опишите механизм flow control.
11.Как протокол Ethernet изменят содержимое IP пакета? Ответ объяснить. 12.Опишите принцип работы коммутатора Ethernet
13.Вам необходимо передавать трафик со скоростью 1 Гб/с через помещение с высоким электромагнитным излучением. Какие тип и категорию витой пары вы станете использовать, ответ объяснить.
14.Опишите стандарт IEEE 802-1.p
15.Чем отличается передача web страницы от передачи сообщения электронной почты с точки зрения заголовков сетевых протоколов?
16.Опишите режимы коммутации коммутаторов Ethernet.
17.Полоса пропускания линии связи лежит в диапазоне от 1 до 10 МГц. Каким требованиям должен отвечать сигнал, передаваемый через этот кабель?
18.В каком случае компьютер может одновременно отправлять и принимать данные?
19.Пользователь ПК отправляет файл размером 4000 байт. Известно, что заголовок протокола TCP равен 200 байт, заголовок протокола IP – 100 байт, заголовок протокола Ethernet – 150 байт, максимальный размер сообщения, передаваемого на уровне сетевых интерфейсов равен 1000 байт. Сколько кадров уровня сетевых интерфейсов и какого размера будет передано в сети?
20.Опишите метод доступа CSMA/CD
21.Заголовки каких сетевых протоколов и в каком порядке будут добавлены к email при его передаче по сети?
22.Перечислите стандарты технологии Ethernet.
23.Вам необходимо передавать трафик со скоростью 1 Гб/с через помещение с низким уровнем электромагнитного излучения. Какие тип и категорию витой пары вы станете использовать, ответ объяснить.
24.Опишите стандарт IEEE 802-1.q
25.Чем отличается передача файла страницы от передачи сообщения электронной почты с точки зрения заголовков сетевых протоколов?
Показатели оценки по экзамену представлены в таблице 2.
Таблица 2 Показатели оценки по экзамену
Показатели |
Бал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
Оценка |
|
Критерий оценки |
||||||
лы |
|
|
||||||||
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Результаты |
4,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
5,0 |
|
|
показавшему |
|
глубокие |
||||
дисциплины |
|
|
|
систематизированные |
|
знания |
||||
соответствует |
|
|
|
учебного материала, в полной |
||||||
требованиям |
|
|
|
мере |
|
соответствующие |
||||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
|
к |
уровню |
|||
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
||||
|
|
|
|
проявившему |
|
творческие |
||||
|
|
|
|
способности |
в |
понимании, |
||||
|
|
|
|
изложении |
и |
использовании |
||||
|
|
|
|
учебного |
материала |
при |
||||
|
|
|
|
решении поставленных задач, |
||||||
|
|
|
|
умеющему |
|
|
обобщать |
|||
|
|
|
|
информацию, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
аргументировано |
|
и |
||||
|
|
|
|
практически |
без |
ошибок |
||||
|
|
|
|
ответившему на все вопросы. |
||||||
Результаты |
3,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
4,4 |
|
|
продемонстрировавшему |
||||||
дисциплины |
|
|
|
достаточно |
полные |
|
знания |
|||
соответствует |
|
|
|
учебного материала, |
в целом |
|||||
требованиям |
|
|
|
соответствующие |
|
|
||||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
|
к |
уровню |
|||
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
||||
|
|
|
|
способность |
|
к |
|
их |
||
|
|
|
|
самостоятельному |
|
|
||||
|
|
|
|
восполнению и обновлению в |
||||||
|
|
|
|
ходе |
решения |
поставленных |
||||
|
|
|
|
задач, |
|
|
|
умение |
||
|
|
|
|
систематизировать |
|
|
||||
|
|
|
|
информацию, |
допустившему |
|||||
|
|
|
|
негрубые |
|
ошибки |
и |
|||
|
|
|
|
недочеты. |
|
|
|
|
|
|
Результаты |
2,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
||||
освоения |
3,4 |
|
|
показавшему уровень знаний |
||||||
дисциплины |
|
|
|
учебного материала в объёме, |
||||||
соответствует |
|
|
|
минимально |
|
необходимом |
||||
требованиям |
|
|
|
для |
решения |
|
поставленных |
|||
ФГОС |
|
|
|
задач, |
знание |
|
основ |
|||
|
|
|
|
дисциплины, |
|
владеющего |
||||
|
|
|
|
навыками |
|
|
логического |
Показатели |
|
Бал- |
|
|
|
|
оценивания |
|
Оценка |
Критерий оценки |
|||
|
лы |
|||||
компетенций |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мышления и |
допустившему |
|
|
|
|
|
непринципиальные |
ошибки |
|
|
|
|
|
при ответе на вопросы. |
||
Результаты |
|
0,0 - |
«не зачтено» |
ставится |
обучающемуся, |
|
освоения |
|
2,4 |
|
показавшему |
существенные |
|
дисциплины |
НЕ |
|
|
пробелы в знании основного |
||
соответствует |
|
|
|
учебного |
материала, |
|
требованиям |
|
|
|
допустившему |
|
|
ФГОС |
|
|
|
принципиальные ошибки при |
||
|
|
|
|
применении знаний, |
которые |
|
|
|
|
|
не позволяют ему приступить |
||
|
|
|
|
к решению |
поставленных |
|
|
|
|
|
задач без |
дополнительной |
|
|
|
|
|
подготовки. |
|
|
Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины.
Таблица 3 Основная литература
№ п/п |
|
|
Наименование |
|
|
Автор(ы) |
|
Место и год издания |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
Компьютерные сети : пер. с англ. |
Таненбаум |
|
СПб. : Питер, 2006 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Эндрю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
Компьютерные |
сети |
: |
принципы, |
Олифер ВикторСПб. : Питер, 2012 |
|
||||||
|
|
технологии, протоколы : учеб. |
пособие |
дляГригорьевич |
, |
|
|
||||||
|
|
студентов |
вузов |
по |
направлениюОлифер |
Наталья |
|
||||||
|
|
"Информатика и вычисл. техника" и по спец.Алексеевна |
|
|
|
||||||||
|
|
"Вычисл. машины, комплексы, системы и |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
сети", "Автоматизиров. машины, комплексы, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
системы и сети", "Програм. обеспечение |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
вычисл. те |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Таблица 4 Дополнительная литература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ п/п |
|
|
Наименование |
|
Автор(ы) |
|
|
|
Место и год издания |
||||
1 |
Компьютерные сети, протоколы |
иСтоллингс |
|
СПб. : БХВ-Петербург, 2005 |
|||||||||
|
технологии Интернета : для студентов, |
Вильям |
|
|
|
|
|
||||||
|
аспирантов и техн. специалистов в обл. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
сетевых технологий: пер. с англ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:
1.http://www. ixbt.com интернет-издание о компьютерной технике
2.http://www.intuit.ru/ Национальный открытый университет.
3.http://yandex.ru/ Поисковая система.
4.http://www.google.ru/ Поисковая система.
Домрачев Анатолий Иванович
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru