- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур)
- •Сети эвм и телекоммуникации.
- •1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе 6
- •2. Содержание курса 6
- •3. Лабораторные работы 13
- •Введение
- •1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
- •1.2. Задачи изучения сетей и телекоммуникаций.
- •1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения баз данных и экспертных систем.
- •2. Содержание курса
- •2.1 Лекции (54 часа)
- •2.2 Темы для самостоятельного изучения. Отчет в виде рефератов и докладов.
- •2.3 Экзаменационные вопросы
- •2.3.1 Экзаменационные билеты
- •3. Лабораторные работы
- •3.1 Работа с WinSocket
- •3.1.1 Определения
- •3.1.2 Создание сервера
- •3.1.3 Создание клиента
- •3.2 Лабораторная работа №1 Работа с сокетами Беркли
- •Глава 1 Работа с WinSocket данного пособия.
- •Протокол передачи времени Time
- •Протокол Finger
- •Задание на лабораторную работу:
- •3.3 Лабораторная работа №2 Протоколы smtp и pop3
- •3.4 Лабораторная работа №3 Моделирование протоколов канального уровня
- •3.5 Лабораторная работа №4 Браузер и ftp-клиент
- •3.6Лабораторная работа №5. Html, Javascript технологияPhp html и Javascript
- •Технология php
- •3.7Лабораторная работа №6. Технология xml
- •3.8 Лабораторная работа №7 Маршрутизация в вс
- •3.9 Лабораторная работа №8 Кэширующий http прокси-сервер и socks5 прокси-сервер
- •3.10 Лабораторная работа №9 распределенныйUdPсервер/udPклиент
- •3.11 Лабораторная работа 10. Перехват сетевых пакетов
- •3.12 Лабораторная работа 11.SasLаутоинтефикация
- •Литература
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
1.1. Цели преподавания дисциплины
Целью дисциплины является обучение студентов основам построения и функционирования вычислительных сетей (ВС) и телекоммуникационных систем (ТКС). На материале этой дисциплины базируются практически все дисциплины связанные с применением технологий вычислительных сетей.
1.2. Задачи изучения сетей и телекоммуникаций.
Основной задачей изучения дисциплины является приобретение студентами прочных знаний и практических навыков в области, определяемой основной целью курса. В результате изучения дисциплины студенты должны усвоить следующие понятия и определения: классификация информационно-вычислительных сетей, способы коммутации, взаимодействие программного и аппаратного обеспечения сетей, протоколы и интерфейсы, эталонная модель взаимосвязи открытых систем, аналоговые и цифровые каналы передачи данных, модемы, базовые технологии локальных сетей, глобальные сети, технологии современных телекоммуникаций.
В части организации программного обеспечения сетей изучаются способы адресации в протоколах TCP/IP, алгоритмы маршрутизации, протоколы файлового обмена, электронной почты, дистанционного управления, Web-технологии, способы организации распределенных вычислений, основные возможности сетевых операционных систем. Рассматриваются как низкоуровневые (сокеты) так и высокоуровневые программные технологии (технология Java, .Net) для работы в вычислительных сетях.
1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения баз данных и экспертных систем.
Дисциплина «Сети и телекоммуникации» относится к профессиональному циклу базовой (обязательной) части дисциплин. Изучение данной дисциплины необходимо для учебно-исследовательской работы и при изучении GRID-технологий. Для изучения данной дисциплины необходимо изучение таких дисциплин на младших курсах таких как: «Математика», «Физика», «Информатика», «Программирование», «Дискретная математика», «ЭВМ и периферийные устройства», «Объектно-ориентированное программирование», «Структуры и алгоритмы обработки данных», «Основы разработки программного обеспечения».
2. Содержание курса
2.1 Лекции (54 часа)
|
Наименование разделов |
Содержание разделов |
Трудоемкость (час.) |
|
Введение |
Предмет и содержание курса. Вычислительные машины, сети и системы телекоммуникаций - важный фактор научно-технического прогресса и прогресса цивилизации. Различие понятий вычислительная машина и вычислительная сеть. История и современные тенденции развития вычислительных сетей. Задачи, решаемые современными вычислительными сетями: файловый сервис, сервис печати, сервис сообщений, сервис приложений, сервис баз данных. |
2 |
|
Основы передачи данных |
Понятие среды передачи данных. Характеристики сред. Шкала электромагнитных колебаний. Стандарты сред передачи данных. Понятие полосы пропускания. Количество информации и энтропия, единицы измерения. Законы Найквиста, Шеннона, Котельникова. Аналоговая и цифровая формы представления информационного сигнала. Способы модуляции. Информационная и техническая скорость передачи. Алгоритмы кодирования и сжатия информации. |
4 |
|
Принципы построения сетей ЭВМ |
Классификация сетей. Многоуровневый подход к организации сетей. Протоколы и интерфейсы. Стандарты и источники стандартов ВС. Открытые системы. Модель взаимодействия открытых систем (ВОС). Понятие стека протоколов. Взаимодействие различных уровней стека. |
4 |
|
Прикладной уровень модели ВОС. |
Сервисы прикладного уровня. Оповещение о сервисах. Использование сервисов. |
2 |
|
Транспортный, сеансовый уровни и уровень представления |
Разрешение имен. Адресация транспортного соединения. Сегментация, блокирование, сцепление данных. Алгоритм медленного пуска. Сервис транспортного соединения. Задачи уровня представления. Шифрование. |
4 |
|
Сетевой уровень модели ВОС |
Задачи сетевого уровня. Сервис шлюзов. Адресация в сетях. Задача маршрутизации. Методы маршрутизации. Коммутация. Виртуальные каналы. Протоколы и алгоритмы групповой маршрутизации. |
4 |
|
Канальный уровень модели ВОС |
Задачи канального уровня. Логическая топология. Методы доступа к среде передачи данных. Адресация канального уровня. Синхронизация передачи. Сервис соединения канального уровня. |
2 |
|
Физический уровень модели ВОС |
Задачи физического уровня. Типы соединения. Физическая топология. Аналоговое и цифровое представление сигнала. Синхронизация бит. Использование полосы пропускания. Мультиплексирование (TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA). |
4 |
|
Базовые технологии сетей. |
Ethernet, TokenRing, Frame Relay, ATM, FDDI, 100VG ANYLAN, Wifi, WiMax. Территориальные сети. Аппаратное обеспечение сетей: сетевые интерфейсные карты, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы. |
8 |
|
Современные телекоммуникационные системы |
Коммутируемые телефонные сети. Интегральные сети цифрового обслуживания. Сотовая телефония. Спутниковые системы связи и навигации. Низкоорбитальные и высокоорбитальные системы. Системы глобального позиционирования и синхронизации. Спутниковый Интернет. Система Iridium, GlobalStar, GPS, VSAT. Технологии сотовой связи. UMTS, GSM. |
4 |
|
Стеки сетевых протоколов |
TCP/IP (IPv4, IPv6, ICMP, DHCP, DNS, ARP, RARP, SCTP, UDP), IPX/SPX, SMB/NetBIOS, DNA, SNA, AppleTalk, DecNet, стек OSI. |
4 |
|
Программное обеспечение сетей. Сетевые операционные системы |
Определение сетевой ОС. Одноранговые сети и сети «клиент\сервер». Обзор сетевых ОС (Unix, Win32, Novell Netware). Служба сетевых каталогов как средство интеграции сетевых продуктов. Драйверы сетевых устройств. Сокеты Беркли. Программирование на уровне сокетов. |
4 |
|
Глобальные сети. Языки и средства создания Web-приложений. |
История возникновения и развития глобальных сетей (AOL, Compuserv, Internet). Служба WWW. Язык гипертекстовой разметки HTML – основные возможности. Способы организации динамической обработки информации в WWW: на стороне сервера, на стороне клиента. Организация распределенных вычислений. Технологии SONET/SDH, 10\40\100\ Gigabit Ethernet. |
4 |
|
Безопасность в вычислительных сетях. |
Общие правила безопасности. Классы безопасности. Безопасность в ВС по ГОСТ. Понятие Firewall. Аутентификация. Безопасность беспроводных сетей, WEP, атаки на WEP, WPA, WPA2. Квантовые алгоритмы шифрования. DoS, DDoS атака, спуфинг, атака не переполнение буфера. |
4 |