РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Компьютерные сети
и телекоммуникации
для специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сет»”
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 2201 ”Вычислительные машины, системы и сети” |
1. Пояснительная записка
Настоящая программа учебной дисциплины “Компьютерные сети и телекоммуникации” составлена в соответствии с современным развитием вычислительной техники и программного обеспечения и предназначена для специальности 2201.
Дисциплина «Компьютерные сети и телекоммуникации» опирается на ранее изученный материал по дисциплинам: «Микропроцессоры и микропроцессорные системы», «Операционные системы и среды», «Архитектура вычислительных систем ГА», «Периферийные устройства вычислительной техники».
Дисциплина изучается на III курсе в объеме 120 часов, из них 40 часов отводится на практические занятия.
Для лучшего усвоения учебного материала теоретические занятия необходимо проводить с применением технических средств обучения, плакатов, действующих и учебных сетей, компьютеров, модемов и другого сетевого оборудования.
Практические занятия должны проводиться в лаборатории «Сети».
По окончании изучения дисциплины «Компьютерные сети и телекоммуникации» учащийся должен:
- знать классификацию и принципы построения компьютерных сетей;
- знать базовые технологии локальных сетей;
- принципы организации и функционирования глобальных сетей;
- знать методы защиты информации в сети;
- знать принципы работы модемов;
- знать режимы работы коммутаторов;
- уметь инсталировать рабочую станцию, сервер печати;
- уметь пользоваться программами управления модемов;
- уметь выбирать систему обработки данных для определенного класса задач;
- иметь навыки расчета локальных сетей;
- иметь навыки физического подключения компьютеров к локальным сетям;
- иметь навыки администрирования локальных сетей.
Знания предмета необходимы для освоения универсального и специального оборудования вычислительных и информационных систем.
Контроль знаний по изученной дисциплине проводится в виде тестовых проверок и на Государственном экзамене по дисциплине.
2. Тематический план учебной дисциплины
Наименование разделов и тем | Максимальная нагрузка курсанта, час. | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | Самостоятельная работа курсанта, час | ||
Всего | Лабораторные работы | Практика | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Введение. | 2 | - | - | ||
Раздел 1. Общие принципы построения вычислительных сетей. | |||||
Тема 1.1. Построение систем обработки данных. | 2 | 2 | - | ||
Тема 1.2. Типы сетей. Сетевые топологии. | 5 | 4 | - | 1 | |
Тема 1.3. Стандартные стеки коммуникационных протоколов. | 5 | 4 | - | 1 | |
Итого по разделу 1: | 12 | 10 | - | 2 | |
Раздел 2. Основы передачи дискретных данных. | |||||
Тема 2.1. Линии связи. | 2 | 2 | - | ||
Тема 2.2. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне. | 2 | 2 | - | ||
Тема 2.3. Методы передачи данных канального уровня. | 7 | 6 | - | 1 | |
Тема 2.4. Методы коммутации. | 3 | 2 | - | 1 | |
Тема 2.5. Модемы. | 12 | 8 | 6 | 4 | |
Итого по разделу 2: | 26 | 20 | 6 | 6 | |
Раздел 3. Базовые технологии локальных сетей. | |||||
Тема 3.1.Технология Ethernet.. | 12 | 10 | 4 | 2 | |
Тема 3.2. Технологии c маркерным методом доступа. | 3 | 2 | - | 2 | |
Тема 3.3. Технологии Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, Gigabit Ethernet. | 6 | 4 | - | 2 | |
Тема3.4 Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровня. | 14 | 10 | - | 4 | |
Итого по разделу 3: | 36 | 26 | 4 | 10 | |
РАЗДЕЛ 4. Локальная сеть Novell Net Ware. | |||||
Тема 4.1. Работа пользователей в сетях Net Ware. | 5 | 4 | 2 | 1 | |
Тема 4.2. Подготовка сети к работе. | 12 | 10 | 8 | 2 | |
Тема 4.3. Оперативное управление сетью Net Ware. | 20 | 18 | 16 | 2 | |
Итого по разделу 4: | 37 | 32 | 26 | 5 | |
Раздел 5. Глобальные сети. | |||||
Тема 5.1. IP-сети. | 9 | 8 | - | 1 | |
Тема 5.2. Глобальные сети на основе выделенных линий. | 8 | 6 | - | 2 | |
Тема 5.3. Глобальные сети с коммутацией каналов. | 5 | 4 | - | 1 | |
Тема 5.4 Глобальные сети с коммутацией пакетов. | 16 | 12 | 4 | 4 | |
Итого по разделу 5: | 39 | 30 | 4 | 8 | |
Всего по дисциплине: | 150 | 120 | 40 | 30 |
3. Содержание учебной дисциплины
Введение.
Цель и задачи дисциплины. Краткое содержание дисциплины. Связь с другими дисциплинами.
Раздел 1. Общие принципы построения вычислительных сетей
Тема 1.1. Построение систем обработки данных
Знать:
- классификацию систем и принципы их построения.
Уметь:
- выбирать систему для конкретных задач.
Обзор средств вычислительной техники. Мультипрограммная обработка. Обработка в реальном масштабе времени. Параллельная обработка информации. Многомашинные и многопроцессорные комплексы. Системы с различной организацией вычислительного процесса. Принципы построения систем телеобработки.
Самостоятельная работа:
- аппаратура систем телеобработки.
Тема 1.2. Типы сетей. Сетевые топологии
Знать:
- способы структуризации сетей
Уметь:
- выбирать топологию сети для конкретного применения.
Локальные и глобальные сети. Топология физических связей. Совместное использование линий связи. Адресация компьютеров. Физическая структуризация сети. Логическая структуризация сети.
Самостоятельная работа:
- составные топологии. Логические топологии.
Тема 1.3. Стандартные стеки коммуникационных протоколов
Знать:
- стандартные стеки коммуникационных протоколов.
Уметь:
- сопоставлять уровни стандартных протоколов.
Протокол. Интерфейс. Стек протоколов. Модель взаимодействия открытых систем. Стек OSI. Стек TCP/IP. Стек IPX/SPX. Стек NetBIOS/SMB.
Самостоятельная работа:
- стандартизация протоколов и стеков.
Раздел 2. Основы передачи дискретных данных
Тема 2.1. Линии связи
Знать:
- принципы работы спутниковых систем связи.
Уметь:
- определять характеристики линий связи.
Типы линий связи. Аппаратура линий связи. Характеристики проводных линий связи. Типы среды передачи данных. Спутниковые каналы. Сотовые системы связи.
Самостоятельная работа:
- помехоустойчивость и достоверность линий связи.
Тема 2.2. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
Знать:
- способы модуляции сигнала.
Уметь:
- различать синхронную и асинхронную передачу.
Аналоговые каналы передачи данных. Разделение каналов по частоте и времени. Способы модуляции. Цифровые каналы передачи данных. Цифровые коды: характеристики и отличия. Логическое кодирование. Дискретная модуляция аналоговых сигналов.
Самостоятельная работа:
- спектр модулированного сигнала.
Тема 2.3. Методы передачи данных канального уровня
Знать:
- методы обнаружения и коррекции ошибок.
Уметь:
- выбирать способ передачи информации для конкретных применений.
Асинхронные протоколы. Синхронные протоколы: байт-ориентированные и бит ориентированные. Передача с установлением соединения и без установления соединения. Форматы кадров канального уровня. Обнаружение и коррекция ошибок.
Самостоятельная работа:
- команды и ответы протоколов канального уровня.
Тема 2.4. Методы коммутации
Знать:
- способы коммуникации абонентов в сетях.
Уметь:
- оценивать задержки в сетях с коммуникации пакетов.
Коммутация каналов. Частотное мультиплексирование каналов. Коммутация каналов на основе разделения времени. Принципы коммутации пакетов. Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов. Коммутация сообщений.
Самостоятельная работа:
- обеспечение дуплексного режима работы на основе различных технологий.
Тема 2.5. Модемы
Знать:
- характеристики модемов.
Уметь:
- пользоваться коммуникационными программами.
Принципы работы модемов. Характеристики модемов. Структура модемов. Команды управления модемами. Коммуникационные программы.
Практическая работа №1.Изучение работы коммуникационных программ.
Практическая работа №2.Передача информации между компьютерами через модем.
Самостоятельно:
- S-регистры модемов.
Раздел 3. Базовые технологии локальных сетей
Тема 3.1.Технология Ethernet
Знать:
- характеристики технологии Ethernet.
Уметь:
- рассчитывать параметры сети Ethernet.
Протоколы и стандарты локальных сетей. Особенности аппаратуры Ethernet. Аппаратура 10 BASE5. Аппаратура 10 BASE2. Аппаратура 10 BASE-T. Аппаратура 10 BASE-FL. Сетевые адаптеры, репитеры и концентраторы Ethernet. Форматы кадров Ethernet. Построение локальных сетей. Методика расчета сети Ethernet.
Практическая работа №3.Расчет параметров сети.
Самостоятельная работа:
- объединение в сети Ethernet сегментов с различными физическими средами.
Тема 3.2. Технологии с маркерным методом доступа
Знать:
- принципы логического взаимодействия станций в сетях с маркерным методом доступа.
Уметь:
- рассчитывать время прохождения маркера по сети.
Основные характеристики технологии Token Ring. Технология Arcnet. Основные характеристики технологии FDDI. Маркерный метод доступа к разделяемой среде. Формат кадра Token Ring. Отказоустойчивость технологии FDDI.
Самостоятельная работа:
- сравнение технологий FDDI с технологиями Ethernet и Token Ring.
Тема 3.3. Технологии Fast Ethernet, 100 VG-AnyLAN, Gigabit Ethernet
Знать:
- основные характеристики высокоскоростных технологий.
Уметь:
- распознавать типы кадров для стандартов технологий Ethernet.
Аппаратура 100BASE-TX. Аппаратура 100BASE-T4. Аппаратура 100BASE-FX. Особенности технологии 100 VG-AnyLAN. Особенности технологии Gigabit Ethernet.
Самостоятельная работа:
- логическое кодирование данных в сети Fast Ethernet.
Тема 3.4. Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней
Знать:
- принципы работы сетевого оборудования.
Уметь:
- логически и физически структурировать сеть.
Структурированная кабельная система. Выбор типов кабеля. Сетевые адаптеры: функции и характеристики. Концентраторы: защита от несанкционированного доступа, многосегментные концентраторы. Мосты: принцип работы. Логическая структуризация сети с помощью мостов. Техническая реализация коммутаторов. Алгоритм покрывающего дерева. Виртуальные локальные сети. Установка и конфигурирования сетевого оборудования. Типовые схемы применения сетевого оборудования.
Самостоятельная работа:
- характеристики, влияющие на производительность коммутаторов.
Раздел 4. Локальная сеть Novell Net Ware
Тема 4.1. Работа пользователей в сетях Net Ware
Знать:
- методы защиты информации в сети Novell Net Ware.
Уметь:
- определять права пользователей и атрибутов директорий.
Основные понятия Net Ware. Соответствие протоколов ISO и Net Ware. Пользователи сети Net Ware: администратор, регулярный пользователь, оператор. Работа с файлами и директориями. Защита информации.
Практическая работа №4. Установка и конфигурирование сетевого оборудования.
Самостоятельная работа:
- утилиты Net Ware .
Тема 4.2. Подготовка сети к работе.
Знать:
- этапы инсталяции сервера Net Ware.
Уметь:
- инсталировать рабочую станцию Net Ware.
Основные задачи администратора. Сетевые системные файлы. Создание пользователей и групп. Защита файл-сервера. Подготовка сети к печати.
Практическая работа №5. Вхождение в локальную сеть и регистрация в сети.
Практическая работа №6.Сбор информации о локальной сети.
Практическая работа №7.Инсталяция рабочей станции.
Практическая работа №8.Инсталяция сервера печати.
Самостоятельная работа:
- утилиты, USERDEF, MAKUSER..
Тема 4.3. Оперативное управление сетью Net Ware
Знать:
- меню утилиты MONITOR.
Уметь:
- работать с консолью файл-сервера.
Команды консоли. Работа с удаленной консолью. Рабочие утилиты администратора. Особенности версий NetWare 3.х, 4.х, 5.х.
Практическая работа №9.Создание пользователей и групп в сети.
Практическая работа№10.Назначение опекунов и менеджеров.
Практическая работа №11.Защита сети.
Практическая работа №12.Работа с консолью файл-сервера.
Практическая работа №13.Работа с утилитами.
Самостоятельная работа:
- сценарий входа пользователя в сеть.
Раздел 5. Глобальные сети
Тема 5.1. IP-сети
Знать:
- принципы и протоколы маршрутизации.
Уметь:
- использовать IP-адреса.
Построение больших сетей. Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Межсетевое взаимодействие по протоколу TCP/IP. Адресация в IP-сетях. Принципы объединения сетей. Организация доменов и доменных имен. Протокол IP. Оборудования сетевого уровня: маршрутизаторы и коммутаторы.
Самостоятельная работа:
- средства построения составных сетей стека Novell.
Тема 5.2. Глобальные сети на основе выделенных линий
Знать:
- типы глобальных сетей.
Уметь:
- различать цифровые технологии глобальных сетей.
Структура и функции глобальных сетей. Типы глобальных сетей. Аналоговые выделенные линии. Цифровые выделенные линии. Модемы для работы на выделенных каналах. Протоколы канального уровня для выделенных линий.
Самостоятельная работа:
- связи в глобальных сетях.
Тема 5.3. Глобальные сети с коммутацией каналов
Знать:
- стек протоколов сети ISDN.
Уметь:
- разбираться в протоколах серии V.
Аналоговые телефонные сети. ISDN-сети с интегральными услугами. Адресация в сетях ISDN. Стек протоколов и структура сети ISDN.
Самостоятельная работа:
- сравнительные характеристики сетей.
Тема 5.4. Глобальные сети с коммутацией пакетов
Знать:
- основные типы сетей с коммутацией пакетов.
Уметь:
- проводить оценки эффективности использования сетей с коммутацией пакетов.
25. Адресация в сетях Х.25. Сети Frame Relay. Поддержка качества обслуживания. Технология ATM. Управление графиком в сети ATM. Передача графика IP через сеть ATM. Удаленный доступ: основные схемы глобальных связей. Доступ компьютер-сеть. Удаленный доступ через промежуточную сеть.
Практическая работа №14. Изучение принципов настройки коммутаторов.
Самостоятельная работа:
- сопоставить уровни сетей ATM и Frame Relay.
4. Перечень литературы и средств обучения.
4.1. Основная литература:
1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/ и :Питер,2001.-672с.
2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / - СПб.: Питер, 2002.-688с.
3. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник/, , ; Под ред. . - М.:Финансы и статистика,1998.-400с.
4. Аппаратура локальных сетей: Функции, выбор, разработка. Под общей редакцией , издательство ”ЭКОМ ”,1998.-288с.
5. и др. Вычислительные комплексы, системы и сети: Учебник для вузов. Л. : Энергоатомиздат, 1с.
6. , Фролов сети персональных компьютеров. Монтаж сети, установка программного обеспечения. 3 - е издание., М. : "Диалог - МИФИ ", 1995 г.
7. М.: протоколы, стандарты, интерфейсы. Пер. с англ.-М.: Мир, с.
8. Факс – модем: от покупки до выхода в интернет. Символ - Плюс, 1995 г.
4.2. Дополнительная литература:
1. Локальные вычислительные сети: Справочник в 3-х кн.; кн.1. Принципы построения, архитектура, коммуникационные средства. Под редакцией . - М.: Финансы и статистика, 1с.
2. Берри Нанс. Компьютерные сети: Пер. с англ. - М.: Бином, 1с.
3. Технологии электронных коммуникаций, том 10, технические средства телекоммуникаций.
4. Локальные сети/, ,1998.-336с.
5. , , /Локальные вычислительные сети: Справочник. В трех книгах.1994г.
4.3. Учебные пособия:
- Описания практических работ.
- Комплект плакатов.
4.4. Средства обучения:
- IBM-совместимые компьютеры.
- Жидкокристаллический проектор.
- Программы: «Имитатор коммутатора PASS», «Терминал»,
- «Net Ware 3.12.»,”Net Ware 5.0 ” , “ISISCOM”.
- Модемы.
- Сетевые адаптеры, сетевые кабели, сетевые разъемы, концентраторы.
