- •Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Учебно-методический комплекс
- •1. Рабочая учебная программа дисциплины
- •1.1. Цели и задачи дисциплины
- •1.2. Структура и объем дисциплины Распределение фонда времени по семестрам, неделям, видам занятий
- •1.3. Содержание дисциплины Распределение фонда времени по темам и видам занятий
- •1.4. Требования к уровню освоения дисциплины и формы текущего и промежуточного контроля
- •Примерный перечень вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине «Сети эвм и телекоммуникации»
- •1.5. Содержание самостоятельной работы
- •Распределение самостоятельной работы студентов по темам с указанием времени
- •Содержание каждого вида самостоятельной работы и вида контроля
- •2. Учебно-методическое пособие
- •2.1. Теоретические сведения
- •2.1.1. Введение
- •2.1.2.1. Эталонная модель osi
- •2.1.2.2. Аппаратура локальных сетей
- •2.1.2.3. Стандартные сетевые протоколы
- •2.1.2.4. Протоколы высоких уровней
- •2.1.2.5. Взаимодействие между стеками протоколов
- •2.1.2.6. Стандартные сетевые программные средства
- •2.1.2.7. Применение модели osi
- •2.1.2.8. Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций
- •2.1.3. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них
- •2.1.3.1. Топология локальных сетей
- •2.1.3.2. Назначение пакетов и их структура
- •2.1.3.3. Методы управления обменом
- •2.1.3.4. Метод управления обменом csma/cd
- •2.1.3.5. Оценка производительности сети
- •2.1.3.6. Использование помехоустойчивых кодов для обнаружения ошибок в сети
- •2.1.4. Сети эвм с моноканалом и кольцевые. Проектирование сетей эвм по принципу «клиент-сервер»
- •2.1.4.1. Сети Ethernet и Fast Ethernet
- •2.1.4.2. Сеть Token-Ring
- •2.1.4.3. Сеть fddi
- •2.1.4.4. Сеть 100vg-Any lan
- •2.1.4.5. Сверхвысокоскоростные сети
- •2.1.4.6. Беспроводные сети
- •2.1.4.7. Стандартные сегменты семейства Ethernet
- •2.1.4.8. Стандартные сегменты Fast Ethernet
- •2.1.4.9. Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation)
- •2.1.4.10. Производительность эвм и информационно-вычислительных сетей
- •2.1.4.11. Проектирование сетей эвм по принципу «клиент-сервер»
- •2.1.5. Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Менеджмент в телекоммуникационных системах
- •2.1.5.1. Глобальные связи компьютерных сетей
- •2.1.5.2. Глобальные связи на основе выделенных каналов
- •2.1.5.3. Глобальные сети на основе коммутации каналов
- •2.1.5.4. Глобальные сети с коммутацией пакетов
- •2.1.6. Аппаратные средства телекоммуникации
- •2.1.6.1. Аппаратные средства локальных сетей
- •2.1.6.2. Аппаратные средства глобальных сетей
- •2.1.7. Составные и корпоративные сети
- •2.1.7.1. Принципы построения составных сетей
- •2.1.7.2. Алгоритмы и протоколы выбора маршрута
- •2.1.7.3. Иерархическая маршрутизация
- •2.1.7.4. Общие сведения о корпоративных сетях
- •2.1.7.5. Уровни и протоколы
- •2.1.7.6. Структура территориальных сетей
- •2.1.7.7. Адресация компьютеров в сети Интернет
- •2.1.7.8. Службы обмена данными
- •2.1.7.9. Сервисы сети Интернет
- •2.1.7.10. Виды конференц-связи
- •2.1.8. Программные средства телекоммуникации
- •2.1.8.1. Классификация операционных систем
- •2.1.8.2. Обобщенная структура операционных систем
- •2.1.8.3. Модель клиент-сервер и модель ос на базе микроядра
- •2.1.8.4. Топологии распределенных вычислений
- •2.1.8.5. Функции сетевых операционных систем
- •2.1.8.6. Распределенная обработка приложений
- •2.1.8.7. Адресация прикладных процессов в сетях эвм
- •2.1.8.8. Сетевые службы
- •2.1.9. Обеспечение безопасности телекоммуникационных связей и административный контроль. Проблемы секретности в сетях эвм и методы криптографии
- •2.1.9.1. Общие сведения и определения
- •2.1.9.2. Виды угроз информации
- •2.1.9.3. Классификация угроз безопасности и их нейтрализация
- •2.1.9.4. Методы и средства защиты информации в сетях. Программные средства защиты информации
- •2.1.9.5. Стандартные методы шифрования и криптографические системы
- •2.1.9.6. Администрирование сети
- •2.1.9.7. Безопасность в корпоративных сетях
- •2.1.9.8. Архивирование. Источники бесперебойного питания
- •2.1.10. Тенденции развития телекоммуникационных систем
- •2.3. Лабораторный практикум
- •Распределение тем лабораторных занятий по времени
- •2.3.1. Лабораторная работа № 1 Расчет конфигурации сети Ethernet
- •1.1. Критерии корректности конфигурации
- •1.2. Методика расчета времени двойного оборота и уменьшения межкадрового интервала
- •1.3. Пример расчета конфигурации сети
- •1.4. Задание на лабораторную работу
- •1.5. Справочные данные ieee
- •2.3.2. Лабораторная работа № 2 Изучение структуры ip-адреса
- •2.1. Типы адресов стека tcp/ip
- •2.2. Классы ip-адресов
- •2.3. Особые ip-адреса
- •2.4. Использование масок в ip-адресации
- •2.5. Задание на лабораторную работу
- •2.3.3. Лабораторная работа № 3 Взаимодействие прикладных программ с помощью транспортного протокола тср
- •3.1. Транспортный протокол tcp
- •3.2. Транспортный протокол udp
- •3.3. Порты, мультиплексирование и демультиплексирование
- •3.4. Логические соединения
- •3.5. Программирование обмена данными на основе транспортных протоколов
- •3.6 Пример реализации простейшего клиент-серверного приложения на основе сокетов
- •3.7. Задание на лабораторную работу
- •3.8. Справочные данные Основные свойства компонента ServerSocket:
- •2.3.4. Лабораторная работа № 4 Взаимодействие прикладных программ с помощью протоколов электронной почты smtp и pop3
- •4.1. Модель протокола, команды и коды ответов smtp
- •4.2. Кодировка сообщений
- •4.3. Процесс передачи сообщений
- •4.4. Пример последовательности команд почтовой транзакции
- •4.5. Модель протокола рор3, его назначение и стадии рор3-сессии
- •4.6. Формат сообщений
- •4.7. Процесс получения сообщений. Команды и ответы протокола рор3
- •4.8. Задание на лабораторную работу
- •4.9. Справочные данные
- •2.3.5. Лабораторная работа № 5 Взаимодействие прикладных программ с помощью протокола передачи данных ftp
- •5.1. Назначение и модели работы протокола ftp
- •5.2. Особенности управления процессом обмена данными
- •5.3. Команды и ответы протокола ftp
- •5.4. Задание на лабораторную работу
- •5.5. Справочные данные
- •2. Команды управления потоком данных.
- •3. Команды ftp-сервиса.
- •2.3.6. Лабораторная работа № 6 Построение и исследование компьютерных сетей с помощью системы NetCracker
- •6.1. Основы компьютерной системы NetCracker
- •6.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.7. Лабораторная работа № 7 Изучение алгоритма маршрутизации ospf
- •7.1. Алгоритмы маршрутизации
- •7.2. Задание на лабораторную работу
- •3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •3.1. Перечень основной и дополнительной литературы
- •3.1.1. Основная литература:
- •3.1.2. Дополнительная литература:
- •3.2. Методические рекомендации преподавателю
- •3.3. Методические указания студентам по изучению дисциплины
- •3.4. Методические указания и задания для выполнения курсовой работы
- •3.4.1. Постановка задачи курсовой работы. Обязательное содержание разделов
- •3.4.2. Выбор конфигурации сети Ethernet
- •3.4.3. Выбор конфигурации Fast Ethernet
- •3.4.4. Методика и начальные этапы проектирования сети
- •3.4.5. Выбор с учетом стоимости сети
- •3.4.6. Проектирование кабельной системы
- •3.4.7. Оптимизация и поиск неисправностей в работающей сети
- •3.4.8. Проектирование локальной корпоративной компьютерной сети с помощью системы автоматизированного проектирования NetWizard
- •3.4.9. Правила выполнения и оформления курсовой работы
- •Пример правильного оформления расчета
- •3.5. Учебно-методическая карта дисциплины
- •3.6. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •3.7. Программное обеспечение использования современных информационно-коммуникативных технологий
- •3.8. Технологическая карта дисциплины Поволжский государственный университет сервиса
- •Образец оформления титульного листа лабораторной работы
- •Образец оформления титульного листа журнала отчетов по лабораторным работам
- •Лист обложки пояснительной записки курсовой работы
- •Титульный лист пояснительной записки курсовой работы
- •Поволжский государственный университет сервиса
- •Задание по курсовому проектированию
- •Типовые варианты* задания на выполнение курсовой работы
1.5. Содержание самостоятельной работы
В разделе «Самостоятельная работа» раскрывается содержание каждого вида самостоятельной работы и указывается время, необходимое для его выполнения.
Распределение самостоятельной работы студентов по темам с указанием времени
№ п/п |
Наименование темы |
Количество часов |
1 |
Введение. |
4 |
2 |
Принципы многоуровневой организации локальных и глобальных сетей ЭВМ. Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций. Протоколы канального, сетевого, транспортного и сеансового уровней. |
12 |
3 |
Передача дискретных данных на физическом уровне. Среды передачи информации. Каналы передачи данных. |
10 |
4 |
Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них. |
10 |
5 |
Сети ЭВМ с моноканалом и кольцевые. Проектирование сетей ЭВМ по принципу «клиент-сервер». |
10 |
6 |
Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Менеджмент в телекоммуникационных системах. |
6 |
7 |
Аппаратные средства телекоммуникации. |
8 |
8 |
Составные и корпоративные сети. Стек протоколов TCP/IP. |
12 |
9 |
Программные средства телекоммуникации. |
10 |
10 |
Обеспечение безопасности телекоммуникационных связей и административный контроль. Проблема секретности в сетях ЭВМ и методы криптографии. |
4 |
11 |
Тенденции развития телекоммуникационных систем. |
2 |
Итого |
88 |
Самостоятельная работа выполняется в течение всего семестра изучения дисциплины и предусматривает самостоятельное изучение по учебной литературе отдельных вопросов вышеназванных тем дисциплины, подготовку студентов по конспектам лекций, учебной и учебно-методической литературе к лабораторным занятиям, выполнению курсовой работы и индивидуальных заданий по дисциплине. Порядок выдачи задания, правила оформления курсовой работы и методические указания по расчету приводится в настоящем учебно-методическом комплексе (разд. 3.4).
Содержание каждого вида самостоятельной работы и вида контроля
Наименование темы.
Изучаемые вопросы |
Содержание самостоят. работы |
Вид контроля |
1. Введение |
||
Прозрачность связи. Отличия локальных сетей. Недостатки сетей. Абонент, выделенный и невыделенный серверы, клиент сети. Примеры действующих сетей и систем телекоммуникаций. Литература: [1], с. 5-14; [2], с. 13-20; [4], с. 296-304; [7], с. 4-10; [8], с. 9-22; [9], с. 7-56; [12], с. 14-34. |
Работа с литературой. |
Конспект |
2. Принципы многоуровневой организации локальных и глобальных сетей ЭВМ. Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций. Протоколы канального, сетевого, транспортного и сеансового уровней |
||
Протоколы Класса 0, Класса 1, Класса 2, Класса 3, используемые для взаимодействия на транспортном уровне. Виртуальные каналы. Фреймы канального уровня; деление канального уровня на подуровни LLC и MAC, их назначение. Службы без установки соединения и службы с установкой соединения. Аналоговый и цифровой сигналы. Основные методы кодирования цифровых сигналов; манчестерское кодирование. Стандарты 802-спецификации. Наборы протоколов TCP/IP и IPX/SPX; протокол NetBIOS. Взаимодействие между стеками протоколов. Одноранговые протоколы; примитивы. Стандартные сетевые программные средства. Одноранговые сети; сети на основе серверов; сеть на основе Windows ХР и Windows Server 2003; масштабируемые сети. Домены; наборы доменов; наборы деревьев. Контроллер домена. Сетевые программные средств компании Novell. Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций. Использование САПР NetCracker Professional 3.1 для проектирования локальной сети. Литература: [1], с. 15-46, 331-336; [2], с. 90-119; [4], с. 305-311; [7], 10-48; [9], с. 57-77. |
Работа с литературой. |
Конспект, защита лабораторной работы |
3. Передача дискретных данных на физическом уровне. Среды передачи информации. Каналы передачи данных |
||
Аналоговые каналы передачи данных. Классификация каналов связи. Этапы развития электрической связи. Структура системы аппаратуры передачи данных. Спектры частот сигналов электрической связи и ширина полосы частот аналоговых сигналов. Схемы местной и дальней связи. Преобразование частоты; виды модуляции. Формула Шеннона для непрерывного и дискретного каналов. Аналоговые модемы: структура; методы модуляции; особенности стандартов; классификация; программные средства. Спектры частот, применяемые для электрической связи. Комбинированная проводно-беспроводная связь. Структурированная кабельная система: основные сведения; использование в сетях передачи данных. Показатели качества сетей ЭВМ и телекоммуникационных каналов. Производительность вычислительных систем и их оценка. Методы повышения производительности. Эффективность сети ЭВМ и систем телекоммуникаций. Эффективность неоднородной сети. Критерий и оценка эффективности Т-системы. Надежность информационно-вычислительных систем и сетей. Показатели надежности. Обеспечение отказоустойчивости аппаратуры. Достоверность функционирования информационно-вычислительной системы. Литература: [1], с. 101-191; [2], с. 35-50, 303-329; [4], с. 330-340, 508-527; [7], с. 62-82, 100-102; [8], с. 23-50; [9], с. 125-148; [12], с. 99-118; [14]. |
Работа с литературой. |
Конспект, тестирование |
4. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них |
||
Методы управления обменом; централизованные и децентрализованные; детерминированные и случайные методы. Коллизии в сети. Управление обменом в сети с топологиями «звезда», «шина», «кольцо». Расчет минимальной длительности пакета. Двойное время задержки сигнала в сети. Маркерные методы доступа. Использование помехоустойчивых кодов для обнаружения ошибок в сети; способы снижения числа ошибок. Характеристики и разновидности помехоустойчивых кодов; циклические коды. Обнаруживающие коды. Корректирующий код Хэмминга; циклический код Файра. Литература: [1], с. 192-224; [2], с. 57-89, 178-193; [4], с. 311-322, 340-351; [7], с. 83-92; [8], с. 77-79; [9], с. 86-96, 103-124, 159-184; [12], с. 34-70; [14]. |
Работа с литературой. |
Конспект, защита лабораторных работ, проверка хода выполнения курсовой работы |
5. Сети ЭВМ с моноканалом и кольцевые. Проектирование сетей ЭВМ по принципу «клиент-сервер» |
||
Сеть FDDI; основные технические характеристики и ограничения. Использование кода 4В/5В.Абоненты класса А и класса В. Концентраторы DAC и SAC. Порты абонентов. Множественная передача маркера. Синхронная и асинхронная передача пакетов. Форматы маркера и пакетов FDDI. Беспроводные сети; основные спецификации. Стандартные сегменты семейства Ethernet. Аппаратура 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T. Стандартные сегменты семейства Ethernet: 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX. Автоматическое определение типа сети; автодиалог. Производительность ЭВМ и информационно-вычислительных сетей. Проектирование сетей ЭВМ по принципу «клиент-сервер». Разработка функциональной схемы; определение информационных потоков. Разработка структуры сети. Выбор сетевой архитектуры и его обоснование. Разработка и описание спроектированной сети. Литература: [1], с. 224-236, 322-330; [2], с. 120-165, 194-219, 252-302; [4], 385-401; [7], с. 92-100, 102-104; [8], с. 79-103; [9], с. 149-159; [9], с. 611-668; [12], с. 4-142. |
Работа с литературой, поиск информации в Internet |
Конспект, тестирование |
6. Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Менеджмент в телекоммуникационных системах |
||
Протоколы канального уровня для выделенных линий. Выделенные линии в корпоративных сетях. Глобальные сети на основе коммутации пакетов. Аналоговые сети с коммутацией каналов. Сети ISDN. ISDN в корпоративных сетях. Глобальные сети с коммутацией пакетов. Техника виртуальных каналов. Сети Х.25. Сети frame relay. Сети АТМ. Технология IP/MPLS. Менеджмент в телекоммуникационных системах; основные принципы; алгоритмы управления и оптимизации. Литература: [1], с. 253-257; [4], 356-384; [7], с. 104-111; [8], с. 104-125; [9], с. 377-498. |
Работа с литературой, поиск информации в Internet |
Конспект, опрос на лекции, проверка хода выполнения курсовой работы |
7. Аппаратные средства телекоммуникации |
||
Адаптеры с внешними трансиверами; использование интерфейса MDI. Репитеры и концентраторы; функции и особенности работы. Наращиваемые концентраторы. Концентраторы класса I и класса II. Протокол SNMP. Вложение дейтаграммы в кадр и пакет. Виртуальные сети на коммутаторах. Аппаратные средства глобальных сетей. Виды передающего оборудования. Мультиплексоры; группы каналов; частные телефонные сети; телефонные модемы; адаптеры IDSN; кабельные модемы; модемы и маршрутизаторы DSL; серверы доступа; маршрутизаторы. Литература: [2], с. 224-251; [4], с. 401-408; [9], с. 185-262; [12], с. 70-98; [14]. |
Работа с литературой. |
Конспект, тестирование |
8. Составные и корпоративные сети. Стек протоколов TCP/IP |
||
Общие сведения о корпоративных сетях; уровни и протоколы. Спецификация интерфейса сетевых устройств. Общие сведения о протоколах TCP/IP, NWLink, NetBEUI. Высшие сетевые уровни. Структура территориальных сетей. Адресация компьютеров в сети Интернет. Службы обмена данными; сети Х.25, АТМ, SDH. Протоколы Интернет. IP-адресация и классы сетей; протоколы IP. IP-маршрутизация. Техническая реализация маршрутизаторов. Протокол управления передачей TCP. Связь протоколов Интернет сетевого и транспортного уровней. Сервисы сети Интернет: файловый обмен; электронная почта. Конференц-связь. Литература: [1], с. 237-252, 282-288; [4], с. 459-472, 498-507; [7], с. 145-152; [8], с. 126-150; [9], с. 313-376; [14]. |
Работа с литературой. поиск информации в Internet |
Конспект, тестирование, защита лабораторных работ, проверка хода выполнения курсовой работы |
9. Программные средства телекоммуникации |
||
Топологии распределенных вычислений. Основные механизмы функционирования IPC. Функции сетевых операционных систем. Функции и подсистемы ОС автономного компьютера; управление процессами; управление памятью; управление файлами и внешними устройствами; защита данных и администрирование; интерфейс прикладного программирования. Виртуальная сеть; распределенная ОС. Сетевые службы и сервисы. Одноранговые и серверные сетевые ОС. Распределенная обработка приложений. Разделение приложений на части. Двухзвенные и трехзвенная схемы. Передача сообщений в распределенных системах. Блокирующие и неблокирующие примитивы. Вызов удаленных процедур. Мобильные агенты. Адресация прикладных процессов в сетях ЭВМ. Система Sockets ОС Unix. Сетевые службы; службы доменных имен Интернета. Служба управления сетью. Протокол SNMP. Служба передачи файлов и протокол FTP. Протокол telnet. Протокол SMTP. Протокол http и www. Литература: [1], с. 258-275; [4], с. 409-418; [7], с. 111-137; [9], с. 263-312; [12], с. 119-138. |
Работа с литературой. |
Конспект, решение задач, защита лабораторных работ |
10. Обеспечение безопасности телекоммуникационных связей и административный контроль. Проблема секретности в сетях ЭВМ и методы криптографии |
||
Файервол в Mandriva Linux. Файервол для Windows Comodo. Использование антивирусных программ. Криптографическое закрытие информации. Стандартные методы шифрования и криптографические системы; классические алгоритмы шифрования данных. Перестановка; гаммирование. Базовые алгоритмы шифрования. Администрирование в сети. Модели администрирования и регистрации в сети. Основные правила конфигурирования компьютеров, подключенных к сети. Общие сведения об администрировании пользователей и рабочих групп. Безопасность в корпоративных сетях. Архивирование. Источники бесперебойного питания. Литература: [1], с. 275-281; [2], с. 166-177; [4], с. 323-330, 483-498; [7], с. 137-144; [14]. |
Работа с литературой, поиск информации в Internet |
Конспект, опрос на лекции, проверка хода выполнения курсовой работы |
11. Тенденции развития телекоммуникационных систем |
||
Пути совершенствования и развития компьютерных сетей. Литература: [4], с. 528-538; [9], с. 547-610. |
Работа с литературой, поиск информации в Internet |
Конспект, итоговое тестирование |