МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени
Факультет компьютерных наук и информационных технологий
УТВЕРЖДАЮ
_______________________
"_____"__________________20___ г.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Основы телематики
Направление подготовки
010300 – Фундаментальная информатика и информационные технологии
Профиль подготовки
Информатика и компьютерные науки
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Саратов
2011
1. Цели освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины является приобретение знаний в области информатики и телекоммуникационных технологий. Задачами дисциплины является углубленное изучение принципов построения компьютерных сетей и современных сетевых технологий, методов и средств создания гетерогенных вычислительных сетей, особенностей работы сетей и телематических сервисов.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Профессиональный цикл. Дисциплины по выбору» ФГОС-3.
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные у обучающихся в результате изучения дисциплин «Теоретическая информатика», «Физические основы построения ЭВМ», «Операционные системы», «Компьютерные сети», «Архитектура вычислительных систем».
Сформированные в процессе изучения дисциплины «Основы телематики» компетенции, необходимы выпускнику направления «Фундаментальная информатика и информационные технологии» в рамках его профессиональной деятельности.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- Cпособность профессионально решать задачи производственной и технологической деятельности с учетом современных достижений науки и техники, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования; разработку математических, информационных и имитационных моделей по тематике выполняемых исследований; создание информационных ресурсов глобальных сетей, образовательного контента, прикладных баз данных; разработку тестов и средств тестирования систем и средств на соответствие стандартам и исходным требованиям; разработку эргономичных человеко-машинных интерфейсов (в соответствии с профилизацией) (ПК-2).
- Способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-5).
- Способность осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет, способность взаимодействовать и сотрудничать с профессиональными сетевыми сообществами и международными консорциумами, отслеживать динамику развития выбранных направлений области информационных технологий (ПК-6).
- Способность применять на практике международные и профессиональные стандарты информационных технологий, современные парадигмы и методологии, инструментальные и вычислительные средства (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-7).
- Владение методами и навыками использования и конфигурирования сетевых технологий (ПК-23).
- Понимание теоретических основ и общих принципов использования следующих профессиональных областей: Анализ бизнес-требований; Электронная коммерция; Экономика программной инженерии; Сопровождение программного обеспечения; Процессы жизненного цикла программного обеспечения; Качество программного обеспечения; Технология вычислительных систем; Системное администрирование; Системная интеграция; Основы программной инженерии; Верификация и испытания программного обеспечения; Встроенные системы; Распределенные системы; Управление безопасностью ИТ; Управление инфокоммуникациями (ПК-26).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
· принципы построения современных гетерогенных вычислительных сетей и сетевого программного обеспечения математические основы информатики;
· системное сетевое программное обеспечение, особенности технических средств и работы прикладного программного обеспечения в вычислительных сетях;
· методы и приемы грамотной эксплуатации технических средств и программного обеспечения в современных сетях;
· особенности, функций, и назначения основных сетевых операционных систем;
· основы работы с сетевыми техническими средствами;
· основы работы телематических сервисов.
Уметь:
· грамотно эксплуатировать корпоративную компьютерную сеть (сеть предприятия);
· использовать возможности, предоставляемые компьютерными сетями для реализации своих профессиональных задач;
· сформулировать задачу профессиональной деятельности и разработать эффективный алгоритм ее решения с применением современных сетевых технологий;
· разработать структуру корпоративной компьютерной сети (сети предприятия);
· оптимально использовать компьютерные сети для решения профессиональных задач;
· применять практические знания по компьютерным сетям в профессиональной деятельности;
· описать архитектуру компьютерной сети;
· использовать современные технические средства компьютерных сетей для профессиональной деятельности;
· работать с сетевым программным обеспечением и телематическими сервисами.
Владеть:
· вопросами администрирования компьютерных сетей;
· вопросами обеспечения безопасности данных в компьютерных сетях;
· основными программами и средствами для работы в сети.
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
№ п/п | Раздел дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) | ||
1 | Общие принципы телематики | 8 | 1-2 | Л:4 | СP:1 | Тест №1 | |
2 | Проектирование вычислительных сетей | 8 | 3-5 | Л:6 | Лб:4 | СP:3 | Тест №2 |
3 | Структуризация вычислительных сетей | 8 | 6-8 | Л:6 | Лб:4 | СP:3 | Тест №3 |
4 | Моделирование вычислительных сетей | 8 | 9 | Л:2 | Лб:4 | СP:3 | Тест №4 Контрольная работа №1 |
5 | Диагностика вычислительных сетей | 8 | 10 | Л:2 | Лб:4 | СP:3 | Тест №5 |
6 | Программирование для вычислительных сетей | 8 | 11 | Л:2 | Лб:6 | СP:3 | Тест №6 |
7 | Удаленный доступ к ресурсам сетей | 8 | 12 | Л:2 | Лб:4 | СP:3 | Тест №7 |
8 | Планирование развития вычислительных сетей | 8 | 13 | Л:2 | СP:1 | Тест №8 Контрольная работа №2 | |
Промежуточная аттестация | Экзамен | ||||||
ИТОГО | 26 | 26 | 20 | 36 |
Раздел 1. Общие принципы телематики
Эволюция вычислительных систем.
Основные понятия и определения телематики. Системы пакетной обработки. Многотерминальные системы. Первые вычислительные сети. Современные тенденции в вычислительных сетях.
Вычислительные сети – частный случай распределенных систем.
Мультипроцессорные компьютеры. Многомашинные системы. Вычислительные сети. Распределенные вычисления. Основные компоненты вычислительной сети. Назначение гетерогенной вычислительной сети.
Раздел 2. Проектирование вычислительных сетей
Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям.
Производительность. Надежность и безопасность. Расширяемость и масштабируемость. Прозрачность. Поддержка разных видов трафика. Управляемость. Совместимость.
Общие вопросы проектирования вычислительных сетей.
Проблемы решаемые при создании вычислительных сетей. Механизмы взаимодействия компьютеров в сети. Современные телематические службы.
Основы построения вычислительных сетей
Связь компьютера с периферийными устройствами. Простейшие случаи взаимодействия двух компьютеров. Физическая передача данных по телематическим каналам. Объединение нескольких компьютеров.
Раздел 3. Структуризация вычислительных сетей
Ethernet – стандартное сетевое решение.
Стандарты построения вычислительных сетей. Сетевая технология Ethernet.
Структуризация, как средство построения больших сетей.
Физическая структуризация сети. Логическая структуризация сети. Структуризирующее сетевое оборудование. Сетевые службы.
Управление потоками данных в сетях.
Способы коммутации. Коммутация каналов. Коммутация пакетов. Транспортные сетевые средства. Узлы сети. Алгоритмы маршрутизации. Коммутационное оборудование. Виртуальные сети. Функциональные серверы. Сетевые операционные системы.
Раздел 4. Моделирование вычислительных сетей
Аналитическое моделирование вычислительной сети. Симуляционное моделирование вычислительной сети. Форматы описания вычислительной сети.
Раздел 5. Диагностика вычислительных сетей
Общие вопросы диагностики сетей. Сетевая техническая документация. Диагностические параметры в вычислительной сети. Простые средства диагностики вычислительной сети. Диагностирование вычислительных сетей с применением специальных режимов работы. Диагностирование вычислительных сетей с применением специальных протоколов и средств.
Раздел 6. Программирование для вычислительных сетей
Современные соединители. Использование Winsock. Этапы работы с соединителями. Схемы взаимодействия операторов. Формат информационной структуры соединителя. Служебные операторы для работы с соединителями. Основные опции соединителя. Соединители работающие с мультимедиа данными в сетях. Понятие WOSA интерфейса. Разработка протокольно-независимых приложений. Понятие сервис-провайдера. Сетевые драйверы.
Раздел 7. Удаленный доступ к ресурсам сетей
Модемы. Типы модемов. Линии связи, используемые модемами. Методы удаленного доступа в компьютерных сетях. Совместное использование модемов в сетях.
Раздел 8. Планирование развития вычислительных сетей
Перспективное планирование вычислительной сети. Стратегическое планирование развития вычислительной сети. Понятие корпоративной вычислительной сети. Многослойное представление корпоративной вычислительной сети. Создание транспортной сетевой инфраструктуры. Выбор технологий сетевых магистралей. Выбор способа соединения подсетей. Выбор коммутационного оборудования. Выбор сетевых операционных систем и СУБД. Планирование этапов создания корпоративных сетевых приложений. Планирование этапов и способов внедрения новых сетевых технологий. Выбор интегратора, производителя и поставщика телематических услуг. Набор и обучение персонала. Реализация перспективных сетей.
Лабораторные работы
Лабораторная работа № 1. Исследование структуры вычислительной сети. Исследование структуры сети средствами пользователя. Исследование возможностей сети с использованием сетевых команд ОС. Исследование структуры сети с использованием сетевых утилит. Выполнение контрольных тестов.
Лабораторная работа № 2. Исследование структуры сети с использованием сетевых утилит. Определение параметров сетевого подключения. Проверка соединения с другими компьютерами в сети. Определение активных подключений к компьютеру. Трассировка пути до заданной точки в сети и получение статистики маршрута. Выполнение контрольных тестов.
Лабораторная работа № 3. Исследование сетевых протоколов. Исследование сетевых протоколов средствами пользователя. Исследование сетевых протоколов с помощью утилит. Исследование специальных сетевых протоколов. Выполнение контрольных тестов.
Лабораторная работа № 4. Исследование специальных сетевых протоколов. Исследование специального сетевого протокола finger. Исследование специального сетевого протокола telnet. Исследование специального сетевого протокола ftp. Выполнение контрольных тестов.
Лабораторная работа № 5. Управление ресурсами вычислительной сети. Анализ основных ресурсов вычислительной сети. Анализ загрузки вычислительной сети. Выполнение контрольных тестов.
Лабораторная работа № 6. Службы вычислительной сети. Работа со службами в Windows Server 2003. Работа со службами Интернет в Windows XP. Выполнение контрольных тестов.
Самостоятельная работа
Каждый студент должен вести самостоятельную работу по основным разделам дисциплины в объемах, не меньших предусмотренных программой учебной дисциплины. Для этих целей используется основная и дополнительная литература, а также Internet-ресурсы. Самостоятельная работа должна обеспечить:
· подготовку к лабораторным занятиям;
· подготовку к контрольным тестам и работам;
· усвоение знаний по основным разделам учебной дисциплины.
Контрольные работы
Задания для контрольных работ № 1,2 приведены в приложении 1.
5. Образовательные технологии
При проведении занятий планируется использование таких активных и интерактивных форм, как промежуточное тестирование, перекрестный опрос, мультимедийные презентации, обсуждение результатов выполнения лабораторных работ.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. , Сетевые операционные системы: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2003.
2. Практикум по операционным системам. – Саратов.: Издательство Саратовского университета, 2007.
3. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007.
б) дополнительная литература:
1. , Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2006.
2. Теория и практика параллельных вычислений. – М.: Интернет-Университет Информационных технологий, Бином пресс. 2007.
3. Системное программное обеспечение. – СПб.: Питер, 2003.
4. Современное железо. Настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры. – СПб.: БХВ-Питер, 2010.
5. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов.2-е изд. – СПб.: Питер, 2004.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лекционная аудитория с возможностью демонстрации электронных презентаций при уровне освещения, достаточном для работы с конспектом.
Для проведения лабораторных работ необходим компьютерный класс, имеющий достаточное число компьютеров, современную аппаратную платформу и программное обеспечение, включая операционные системы не хуже Windows XP, ALT Linux 2.3, Microsoft Virtual PC 2
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению и профилю подготовки «Информатика и компьютерные науки».
Автор доцент | ___________ |
Программа одобрена на заседании кафедры информатики и программирования от «___» __________ 2011 года, протокол № ___.
Заведующий кафедрой математической кибернетики и компьютерных наук, доцент | ___________ | |
Декан факультета КНиИТ, доцент | ___________ |
