А. В.ОСТРОУХ
СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Учебная программа
МОСКВА
2005
А. В.ОСТРОУХ
СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Учебная программа
МОСКВА
2005
-кандидат технических наук, доцент
Рецензент: – доктор физико-математических наук, профессор
Рекомендовано
научно-методическим
советом РосНОУ
Программа одобрена кафедрой информационных технологий и естественнонаучных дисциплин Российского нового университета.
Протокол № __ от __ сентября 2005 г.
Для студентов Российского нового университета
© , 2005
© РосНОУ, 2005
1. Цель и задачи дисциплины
Цель преподавания дисциплины - систематизация знаний о принципах и методах организации сетей и задач, решаемых современным базовым сетевым программным обеспечением.
Задачи изучения дисциплины
Иметь представление о
· архитектуре современных вычислительных сетей;
· структуре протоколов передачи данных в вычислительных сетях ;
· современных инструментальных средствах разработки программного обеспечения для вычислительных сетей;
· тенденциях развития телекоммуникационных систем;
· дизайн-эргономических требованиях, предъявляемых к организации вычислительных сетей;
· проблемах секретности в сетях ЭВМ и методах криптографии.
Знать
· терминологию и основные понятия, используемые в теории и практике построения и эксплуатации вычислительных сетей и телекоммуникационных ресурсов;
· классификацию сетей;
· топологию сетей
· принципы многоуровневой организации локальных и глобальных сетей ЭВМ;
· аппаратные и средства программные средства телекоммуникации;
· обеспечение безопасности телекоммуникационных связей.
Уметь
· проектировать вычислительные сети ЭВМ в архитектуре “клиент-сервер”;
· конфигурировать вычислительные сети ЭВМ, используя методы коммутации в них;
· осуществлять управление в телекоммуникационных системах:
· осуществлять административный контроль над вычислительной сетью.
Иметь опыт
· администрирования и управления сетевыми ресурсами в учебном классе.
После каких дисциплин возможно изучение
· «Алгоритмизация и программирование»;
· «Информатика и программирование»;
· «Объектно-ориентированное программирование»;
Количество модулей, входящих в состав дисциплины
В состав учебной дисциплины входит 2 модуля.
Количество кредитов по дисциплине – 3,8
2. Тематический план изучения дисциплины
№ тем | Наименование модулей и тем | Все-го | Количество часов | ||||||||
Аудиторная работа | Внеаудиторная работа | ||||||||||
Лекции | Семинар | Самостоятельная работа | |||||||||
очная | очно-заочная | заочная | очная | очно-заочная | заочная | очная | очно-заочная | заочная | |||
Модуль 1. Вычислительные системы исистемы телекоммуникаций | 40 | 24 | 16 | 24 | |||||||
1.1. | Вычислительные системы и системы телекоммуникаций | 6 | 6 | ||||||||
Практическая работа №1. Изучение симплексного, дуплексного и полудуплексного режимов передачи и обмена данными. | 4 | ||||||||||
1.2. | Вычислительная система как система обработки данных | 6 | 6 | ||||||||
Практическая работа №2. Изучение и моделирование параллельных процессов обработки данных. | 4 | ||||||||||
1.3. | Телекоммуникационные вычислительные сети | 6 | 6 | ||||||||
Практическая работа №3. Изучение организации передачи данных в сетях с коммутацией каналов и коммутацией пакетов. | 4 | ||||||||||
1.4. | Управление взаимодействием прикладных процессов в сетях. | 6 | 6 | ||||||||
Практическая работа №4. Изучение методов управления взаимодействием прикладных процессов в вычислительных сетях. | 4 | ||||||||||
Модуль 2. Протоколы передачи данных и организация и управление вычислительными сетями | 50 | 26 | 24 | 26 | |||||||
2.1. | Протоколы передачи данных канального уровня | 4 | 6 | ||||||||
Практическая работа №5. Изучение функционирования байт-ориентированного протокола BSC | 4 | ||||||||||
2.2. | Протоколы сетевого уровня | 6 | 6 | ||||||||
Практическая работа №6. Изучение функционирования бит-ориентированного протокола HDLC. | 4 | ||||||||||
2.3. | Локальные вычислительные сети | 8 | 6 | ||||||||
Практическая работа №7. Исследование взаимосвязи сетевых протоколов. | 8 | ||||||||||
2.4. | Региональные и глобальные вычислительные сети | 8 | 8 | ||||||||
Практическая работа №8. Технология межсетевого взаимодействия IP. | 8 | ||||||||||
По дисциплине | 140 | 46 | 44 | 50 |
3. Организационно методические данные учебной дисциплины
№ п/п | Форма учебной работы | Всего (в кредит-часах) | Форма обучения | ||
Очная | Очно-заочная | Заочная | |||
1. | Аудиторная работа | 90 | |||
- лекции | 46 | ||||
- семинары | |||||
- лабораторные работы | |||||
- практические занятия | 44 | ||||
2. | Самостоятельная работа | 50 | |||
- рефераты | |||||
- домашние контрольные работы | |||||
- учебные видеофильмы | |||||
- компьютерная обучающая программа (АОС) | |||||
- электронные учебники | |||||
3. | Всего по учебной дисциплине | 3,9 | 140 | ||
4. | Вид отчетности | 1 | Экз. | ||
5. | Итого | 4,8 |
4. Содержание программы учебной дисциплины
4.1. Модули программы учебной дисциплины
Модуль 1. Вычислительные системы и системы телекоммуникаций
В модуле - 4 темы.
Тема 1.1. Общие принципы построения современных ЭВМ, предназначенных для работы в вычислительной сети.
Принцип программного управления как основа построения современных ЭВМ. Структурная схема ЭВМ, отвечающая принципу программного управления. Иерархическая организация структуры ЭВМ и системы памяти. Информационно-логические основы ЭВМ. Функциональная и структурная организация ЭВМ. Центральные устройства ЭВМ. Интерфейс системной шины. Организация функционирования ЭВМ с магистральной структурой. Основная память: структура, реализация, управление. Периферийные устройства ЭВМ. Интерфейс ввода-вывода. Способы управления обменом между ЭВМ и периферийными устройствами: программно-управляемый обмен, прямой доступ к памяти. Симплексный, дуплексный и полудуплексный режимы обмена..
Тема 1.2. Вычислительная система как система обработки данных.
Цели и задачи создания и применения вычислительных систем. Многопользовательские и автономные системы. Системы телеобработки данных. Организация параллельной обработки информации. Классификация систем параллельной обработки. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных комплексах. Комплексирование многомашинных и многопроцессорных вычислительных комплексов. Информационная, программная и аппаратная совместимость комплексируемых элементов. Архитектура построения вычислительных систем "клиент-сервер".
Тема 1.3. Телекоммуникационные вычислительные сети.
Телекоммуникационная вычислительная сеть, абонентская система, коммуникационная подсеть. Прикладной процесс. Глобальные, региональные и локальные вычислительные сети. Корпоративные сети. Сети с селекцией информации и с маршрутизацией информации. Организация передачи данных в сетях с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.
Тема 1.4. Управление взаимодействием прикладных процессов в сетях.
Семи-уровневая модель взаимодействия открытых систем. Основные функции, выполняемые каждым уровнем. Соглашения по описанию уровневых служб. Понятие протокола. Отношения и связи между уровнями.
литература
Основная
1. , , . Основы современных компьютерных технологий. 2002.
2. Компьютерные системы и сети. /Под редакцией , . 1999.
Дополнительная
3. Б. Нанс. Компьютерные сети. 1996.
4. Д. Литлджон Шиндер. Основы компьютерных сетей. 2002.
5. Д. Крейнак, Д. Хебрейкен. Энциклопедия Интернет. 2000.
Модуль 2. Протоколы передачи данных и организация и управление вычислительными сетями
В модуле - 4 темы.
Тема 2.1. Протоколы передачи данных канального уровня.
Протоколы управления каналом передачи данных типа первичный/вторичный и равноранговый. Защита от ошибок. Управление доступом к среде передачи. Метод случайного доступа к передающей среде, метод передачи маркера. Понятие о канальных протоколах BSC, HDLC, ETHERNET.
Тема 2.2. Протоколы сетевого уровня.
Маршрутизация пакетов в вычислительных сетях: сущность, цели и способы. Методы маршрутизации. Уровень пакетов сети Х.25: формат пакетов, установление и разъединение виртуального соединения, передача данных и управле-ние передачей.
Тема 2.3. Локальные вычислительные сети.
Типы и характеристики локальных вычислительных сетей. Протоколы передачи данных и методы доступа к передающей среде. Сетевое оборудование. Технологии Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring. Наращивание и интеграция ло-кальных вычислительных сетей: мосты, коммутаторы, маршрутизаторы.
Тема 2.4. Региональные и глобальные вычислительные сети.
Принципы организации. Понятие автономной (региональной) и магистральной (опорной) сети. Маршрутизируемые сети. Характеристика сети Internet. Стек протоколов TCP/IP. Структура стека, краткая ха-рактеристика протоколов. Межсетевой протокол IP: формат датаграммы, правила маршрутиза-ции, IP-адреса. Протокол ARP. Протокол TCP: формат сегмента, фаза установления соединения, фаза обмена данными, фаза разъединения соединения. Протоколы обмена маршрутной инфор-мацией стека TCP/IP.
литература
Основная
1. , , . Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. 2002.
2. , . Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 2002.
3. Компьютерные системы и сети. /Под редакцией , . 1999.
Дополнительная
4. Б. Нанс. Компьютерные сети. 1996.
5. Д. Литлджон Шиндер. Основы компьютерных сетей. 2002.
6. Д. Крейнак, Д. Хебрейкен. Энциклопедия Интернет. 2000.
4.2. Виды контроля по учебной дисциплине
Устный экзамен
4.3. Темы практических работ
Модуль 1. Вычислительные системы и системы телекоммуникаций
1. Изучение симплексного, дуплексного и полудуплексного режимов передачи и обмена данными.
2. Изучение и моделирование параллельных процессов обработки данных.
3. Изучение организации передачи данных в сетях с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.
4. Изучение методов управления взаимодействием прикладных процессов в вычислительных сетях.
Модуль 2. Протоколы передачи данных и организация и управление вычислительными сетями
5. Изучение функционирования байт-ориентированного протокола BSC.
6. Изучение функционирования бит-ориентированного протокола HDLC.
7. Исследование взаимосвязи сетевых протоколов.
8. Технология межсетевого взаимодействия IP.
4.4. Перечень вопросов для подготовки к зачетам и экзаменам
1. Организация памяти ЭВМ.
2. Способы построения и организация функционирования многомашинных вычислительных систем.
3. Способы построения и организация функционирования многопроцессорных вычислительных систем.
4. Протоколы передачи данных канального уровня.
5. Протоколы передачи данных локальных вычислительных сетей.
6. Протоколы сетевого уровня вычислительных сетей.
7. Способы защиты от ошибок в вычислительных сетях.
8. Методы маршрутизации в вычислительных сетях.
9. Протоколы транспортного уровня вычислительных сетей.
10. Международный стандарт на архитектуру вычислительных сетей.
11. Методы доступа к передающей среде в локальных вычислительных сетях.
12. Стек протоколов TCP/IP.
13. Принципы организации глобальных вычислительных сетей.
14. Протокол IP.
15. Протокол TCP.
16. Сетевая технология Ethernet.
17. Протоколы маршрутизации стека TCP/IP.
18. Архитектура "клиент-сервер".
19. Персональная ЭВМ: способы структурной организации и функционирования.
20. Способы наращивания и интеграции локальных вычислительных сетей.
21. Сети, основанные на стандарте Х.25.
22. Протокол UDP.
23. Архитектура вычислительных систем.
4.5. Заключение
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Информационных технологий и естественнонаучных дисциплин»
Заведующий кафедрой
Протокол № 2 , « 15 » сентября 2005 года
5. Сведения об авторе
Фамилия, имя, отчество:
Должность: доцент
Ученая степень: кандидат технических наук
Ученое звание: доцент
Стаж работы по специальности: 12 лет
Телефон: (дом.), (моб.)
Андрей Владимирович Остроух
СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Учебная программа. М.: РосНОУ, 2005.
