Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (стр. 1 )

НОУ ВПО ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Факультет «Информационных систем и инновационных технологий в управлении»

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ________________ «___»________________ 2013 г.

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

учебной дисциплины «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

Специальность 080801.65. Прикладная информатика (в экономике)

Специализация Управление информационными ресурсами

Составитель

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии факультета Протокол № ___ «___» ___________ 20 года Председатель УМК _______

Утверждено на заседании кафедры «Прикладная информатика и математика» Протокол № ______ «_____» ________________ 20 года Зав. кафедрой ___________

Москва 2013

НОУ ВПО ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Факультет «Информационных систем и инновационных технологий в управлении»

СОГЛАСОВАНО Выпускающая кафедра «Математика и прикладная информатика» Зав. кафедрой_________ «___»________________ 2013 г.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ________________ «___»________________ 2013 г.

Кафедра «Математика и прикладная информатика»

Автор:

Рабочая учебная программа по дисциплине

«ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

Специальность 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»

Специализация Управление информационными ресурсами

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии факультета Протокол № ___ «___» ___________ 20 года Председатель УМК _______

Утверждено на заседании кафедры «Прикладная информатика и математика» Протокол № ______ «_____» ________________ 20 года Зав. кафедрой ___________

Москва 2013

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «Математика и прикладная информатика».

От «____» _________________ 20___г.

Протокол № _________

Зав. кафедрой _____________________

Рабочая программа одобрена Ученым Советом Института государственного управления, права и инновационных технологий

От «___» ______________ 20___г.

Протокол № __________

Программу разработал: ктн, доцент, профессор кафедры «Математика и прикладная информатика»

Согласовано

Начальник информационно-

аналитического отдела

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель учебной дисциплины: изучить основные теоретические концепции, положенные в основу построения современных вычислительных систем, сетей и телекоммуникаций.

Задачи учебной дисциплины

- знакомство с назначением, составом и функциями основных блоков персонального компьютера, сетевых сервисов локальных и глобальных компьютерных сетей и сетевого оборудования;

- освоение базовых архитектур вычислительных систем и сетей;

- изучение протоколов передачи данных и вопросов эксплуатации и администрирования компьютерных сетей.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения курса «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации», студенты должны:

Знать:

основные принципы построения и функционирования вычислительных систем и сетей, модели информационного обмена в системах открытой архитектуры, вопросы эксплуатации и администрирования локальных сетей, структуру информационных ресурсов Интернета и методику поиска информации в компьютерной сети;

Уметь:

определять и настраивать стандартные параметры сетевого окружения персонального компьютера, управлять учетными записями пользователей и планировать защиту сети, использовать различные информационно-поисковые системы и клиентское программное обеспечение для работы с информационными ресурсами Интернета;

Владеть:

навыками построения комбинированных сетей на основе базовых архитектур и топологий для профессиональной деятельности;

методикой определения и устранения узких мест, ограничивающих производительность вычислительных систем и в целом компьютерных сетей.

МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

К началу изучения данной дисциплины студенты должны иметь знания по «Основам компьютерной электроники», «Математики», «Информатики и программирования». В свою очередь изучение курса "Вычислительные системы, сети и телекоммуникации" является базой для изучения таких профессиональных дисциплин, как «Теория систем и системный анализ», «Базы данных», «Операционные системы, среды и оболочки», «Информационные системы», «Мировые информационные ресурсы» «Разработка сайтов».

Виды учебных занятий по дисциплине и их объёмы (в часах)

Дисциплина включает лекционную часть, практические занятия под руководством преподавателя и самостоятельные занятия. Итоговой формой контроля для очной формы обучения является зачет (2-ой семестр) и экзамен (3-ий семестр), а для заочной формы обучения - экзамен по всем темам курса. В качестве других форм контроля знаний студентов используется:

-текущий контроль – оценивается работа студента на занятиях (выполнение индивидуальных заданий и самостоятельных работ);

-промежуточный контроль – тестирование;

-рубежный контроль – аттестация, по результатам которой студенты допускаются к зачету и экзамену, критерии для ее прохождения задаются преподавателем.

Общий объем времени изучения дисциплины по учебному плану составляет 136 часов.

Вид учебной работы	Кол-во часов по формам обучения
Очная	Заочная
№№ семестров	2/3	3 (2 курс/зим. сессия)
Аудиторные занятия	68	14
Лекции	17/17	4
Практические и семинарские занятия	17/17	10
Самостоятельная работа	68	122
ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ	136	136
Текущий контроль (вид текущего контроля и кол-во, №№ семестров)	Тестирование в кол-ве 2 раз в каждом семестре	Тестирование 1 раз
Зачет	2	-
Экзамен	3	3
ЗЕТ	4,5	4
Курсовая работа (№ семестра)	-	-
Виды промежуточного контроля (экзамен, зачет, №№ семестров)	Зачет (2 сем.) Экзамен (3 сем.)	Зачет (3сем.) 2 курс/зим. сессия

Содержание дисциплины

Под вычислительной системой (ВС) понимают совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для сбора, хранения, обработки и распределения информации.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен без использования каких-либо промежуточных носителей информации (гибких дисков, компакт дисков, флэш-карт и тому подобных).

Тема 1. Принципы построения компьютеров.

Основные характеристики ЭВМ. Особенности ЭВМ различных поколений. Классификация ЭВМ по принципу действия, этапам создания, назначению, функциональным возможностям и другим признакам. Общая характеристика и области применения супер-, больших, малых и персональных ЭВМ. Тенденции развития вычислительных машин.

Тема 2. Функциональная и структурная организация компьютера.

Принцип программного управления работой ЭВМ. Командное выполнение программ. Структура машинных команд. Способы адресации операндов. Классическая структурная схема ЭВМ. Состав и назначение основных устройств. Характер их функционального взаимодействия в цикле выполнения команд программы. Эволюция структуры построения ЭВМ. Структура со специализированными каналами ввода-вывода. Структура с общесистемной магистралью (шиной). Канал прямого доступа к памяти. Функции программного обеспечения. Модульность построения. Интерфейсы. Проблемы информационной, программной и технической совместимости.

Тема 3. Основные устройства компьютера.

Структура базового микропроцессора: арифметический блок, регистры общего назначения, адресные регистры, управляющие регистры. Сопряжение микропроцессора с системной магистралью. Функциональное взаимодействие элементов микропроцессора при выполнении команд программы. Состав и назначение устройств основной памяти. Оперативная и постоянная памяти: структуры построения, способы адресации и основные характеристики. Безадресные регистровые структуры сверхоперативной памяти. Ассоциативная выборка данных из памяти по их содержанию. Состав и назначение внешних устройств ЭВМ. Принцип действия и основные характеристики внешних запоминающих устройств, а также различных устройств ввода-вывода. Прямой доступ к памяти. Прерывание программ. Организация системы прерываний. Слово состояния программ. Стандартизация интерфейса ввода-вывода.

Тема 5. Структуры вычислительных систем.

Расширение конфигурации вычислительного оборудования и его территориальная рассредоточенность. Разделение процессов ввода-вывода и обработки информации. Параллелизм в работе аппаратных и программных средств. Модульность и магистральность построения. Многопрограммная и многозадачная обработка. Понятие вычислительной системы. Классификация вычислительных систем (ВС). Архитектура ВС. Многопроцессорные и многомашинные ВС: структуры построения, характер функционирования, особенности программного обеспечения, области целесообразного применения.

Тема 4. Программное обеспечение компьютера.

Алгоритмы и языки программирования, состав машинных команд. Программное обеспечение компьютеров. Режимы работы компьютеров. Система прерываний команд в ПК. Адресация регистров и ячеек памяти, относительная и стековая адресация.

Тема 5. Вычислительные систе

мы.

Понятие об архитектуре сетей. Классификация сетей. Топология сетей. Обобщенные структуры сетей различных типов. Макроструктура технического, программного и информационного обеспечения сетей. Общие принципы организации функционирования сетей различных типов. Характеристики линий и сетей связи (телефонных, телеграфных, телевизионных, спутниковых). Характеристики каналов связи (симплексных, полудуплексных, дуплексных). Аналоговые и цифровые каналы связи. Скорость каналов связи и скорость передачи информации. Характеристика аналоговых и цифровых сигналов, обеспечение связи между ними. Методы модуляции. Модемы: назначение и типы. Асинхронная и синхронная передачи.

Тема 6. Принципы построения и развития компьютерных сетей.

Характеристики линий и сетей связи (телефонных, телеграфных, телевизионных, спутниковых). Характеристики каналов связи (симплексных, полудуплексных, дуплексных). Аналоговые и цифровые каналы связи. Скорость каналов связи и скорость передачи информации. Характеристика аналоговых и цифровых сигналов, обеспечение связи между ними. Методы модуляции. Модемы: назначение и типы. Асинхронная и синхронная передачи. Макроструктура и характеристика систем коммутации каналов, сообщений, пакетов. Оценка этих систем и области применения. Маршрутизация пакетов - цели и методы. Маршрутизация с помощью каталогов. Виртуальные маршруты. Локальная и централизованная маршрутизация. Гибридная маршрутизация. Вопросы экономики выбора систем коммутации и методов маршрутизации.

Тема №7. Локальные сети (ЛС).

Особенности и области применения ЛС. Характеристики ЛС. Стандарты в области ЛС. Типовые структуры ЛС. Протоколы ЛС. Методы доступа к общественным ресурсам. Локальные вычислительные сети персональных компьютеров (СПК). Оценка, области применения. Использование ПК в качестве сервера. Подключение ПК к универсальным ЭВМ.

Тема 8. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.

Электронная почта. Структура и основные свойства систем электронной почты, их оценка, области применения. Система новостей UseNet. Сервис WWW (World Wide Web). Поисковые системы. Построение запросов для поиска информации. Поиск и передача файлов. Другие сетевые сервисы. Корпоративные компьютерные сети.

Тема 9. Системы телекоммуникаций. Перспективы развития вычислительной техники.

Коммуникационные системы и соединительные устройства. Поток требований. Показатели качества обслуживания. Классификация протоколов передачи данных. Управление трафиком. Обобщенная структура ТКС, основные звенья и их назначение. Методы обмена данными в ТКС. Уровневые протоколы и связи между ними. Стандартизация уровневых протоколов. Семиуровневый стандарт в сетевой модели взаимосвязи открытых систем. Основные направления совершенствования и развития сетей и ТКС. Пути совершенствования основных звеньев сетей и ТКС. Создание интеллектуальной сети (ИС) - основы информатизации общества.

Распределение часов по темам и видам учебной работы

Названия разделов и тем	Всего часов по учеб-ному плану	Виды учебных занятий	СРС
Ауд. занятия, в том числе
Лек-ции	Прак. сем. занятия
Тема 1. Принципы построения компьютеров.	10	2	4	4
Тема 2. Функциональная и структурная организация компьютера.	14	4	2	8
Тема 3. Основные устройства компьютера.	16	4	4	8
Тема 4. Программное обеспечение компьютера.	16	4	4	8
Тема 5. Вычислительные системы.	16	4	4	8
Тема 6. Принципы построения и развития компьютерных сетей.	16	4	4	8
Тема 7. Стандартные локальные сети.	16	4	4	8
Тема 8. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.	16	4	4	8
Тема 9. Системы телекоммуникаций. Перспективы развития вычислительной техники.	16	4	4	8
Всего:	136	34	34	68

Заочная форма обучения

Названия разделов и тем	Всего часов по учеб-ному плану	Виды учебных занятий	СРС
Ауд. занятия, в том числе
Лек-ции	Прак. сем. занятия
Тема 1. Принципы построения компьютеров.	11	-	1	10
Тема 2. Функциональная и структурная организация компьютера.	15	-	1	14
Тема 3. Основные устройства компьютера.	16	1	1	14
Тема 4. Программное обеспечение компьютера.	16	1	1	14
Тема 5. Вычислительные системы.	16	1	1	14
Тема 6. Принципы построения и развития компьютерных сетей.	16	1	1	14
Тема 7. Стандартные локальные сети.	15	-	1	14
Тема 8. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.	16	-	2	14
Тема 9. Системы телекоммуникаций. Перспективы развития вычислительной техники.	15	-	1	14
Всего:	136	4	10	122

Темы практических занятий