МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт математики и компьютерных наук
Кафедра информационной безопасности
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕДАЧИ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 10.03.01 Информационная безопасность, профиль подготовки «Безопасность распределенных систем» очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2014
. История создания технологий передачи и защиты информации. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 10.03.01 Информационная безопасность, профиль подготовки «Безопасность распределенных систем» очной формы обучения. Тюмень, 2014, 12 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрОП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: История создания технологий передачи и защиты информации [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3.utmn. ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационной безопасности. Утверждено директором института математики и компьютерных наук Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой информационной безопасности ТюмГУ.
© Тюменский государственный университет, 2014.
© , 2014.
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Учебная дисциплина «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с государственным образовательным стандартом, содействует формированию мировоззрения и системного мышления.
Основной целью дисциплины «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» является изложение истории развития мировой и отечественной мысли в области коммуникаций, а также истории защиты информации в средствах коммуникации.
Задачи дисциплины «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» - дать основы:
· 3-х этапов истории развития коммуникаций терминологии;
· История аналоговой коммуникации;
· История и тенденции развития цифровых коммуникаций;
· Основные технологии цифровых коммуникаций и их защищенность.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП:
Изучение дисциплины «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» базируется на знаниях мировой и отечественной истории, информатики, основ электротехники и алгебры полученных в средней школе.
Дисциплина «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» является предшествующей для изучения таких дисциплин как: «Сети и системы передачи информации», «Администрирование компьютерных сетей», а также дисциплин вариативной части профессионального цикла, предусмотренных примерным учебным планом..
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных, и профессиональных компетенций:
общекультурных:
1. способность понимать движущие силы и закономерности исторического процесса, роль личности в истории, политической организации общества, способностью уважительно и бережно относиться к историческому наследию, толерантно воспринимать социальные и культурные различия (ОК-4);
2. способность к работе в коллективе, кооперации с коллегами, способностью в качестве руководителя подразделения, лидера группы сотрудников формировать цели команды, принимать организационно-управленческие решения в ситуациях риска и нести за них ответственность, предупреждать и конструктивно разрешать конфликтные ситуации в процессе профессиональной деятельности (ОК-6);
3. способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь на русском языке, готовить и редактировать тексты профессионального назначения, публично представлять собственные и известные научные результаты, вести дискуссии (ОК-7);
4. способностью к письменной и устной деловой коммуникации, к чтению и переводу текстов по профессиональной тематике на одном из иностранных языков (ОК-8);
общепрофессиональных:
5. способность применять математический аппарат, в том числе с использованием вычислительной техники, для решения профессиональных задач (ПК-2).
В результате изучения дисциплины «История создания технологий хранения, передачи и защиты информации» студенты должны:
знать:
· свойства информации, подлежащие закрытию;
· этапы развития средств и технологий коммуникаций;
· историю развития информационного противоборства в России и мире.;
· основные технологии передачи цифровой информации;
· назначение основных устройств (маршрутизаторов, коммутаторов) обеспечивающих передачу цифровой информации;
· Основные стандарты используемые при передаче цифровой информации.
· Основные технологии защиты информации.
уметь:
ориентироваться в истории технологий передачи информации, методах защиты информации в контексте исторического развития; создавать и настраивать LAN сети. Создавать, безопасное подключение LAN к Интернет.владеть:
1. Терминологией системных администраторов компьютерных сетей;
2. Подключением и настройкой ПЭВМ к LAN в том числе с помощью W-iFi;
3. Простейшей настройкой маршрутизаторов;
4. Простейшей настройкой коммутаторов в т. ч. и для беспроводной сети.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Таблица 1.
Вид занятий | Семестры |
1 | |
Общая трудоемкость | 72 ч (2 ЗЕТ) |
Аудиторные занятия | 54 |
Лекции | 36 |
Практические занятия | 18 |
Самостоятельная работа | 18 |
Вид итогового контроля | зачет |
3.
4. Тематический план
Таблица 2.
Тематический план
№ | Тема | недели семестра | Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. | Итого часов по теме | Из них в интерактивной форме | Итого количество баллов | ||
Лекции | Практичес-кие занятия | Самостоя-тельная работа | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Модуль 1 | ||||||||
1 | Введение в сетевые технологии . Коммуникации в мире с развитыми сетевыми технологиями . Коммуникации – неотъемлемая часть нашей жизни . Компьютерные сеть как платформа . Архитектура Интернет. | 1 | 2 | 2 | 2 | 6 | 2 | 0-4 |
2 | Аппаратное и программное обеспечения персонального компьютера | 2-3 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-4 |
3 | . Введение в технологии защищенных коммуникаций. Три этапа развития защищенных коммуникаций | 4-5 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-22 |
Всего | 10 | 6 | 6 | 22 | 6 | 0-30 | ||
Модуль 2 | ||||||||
4 | Коммуникации с помощью сетей . . Платформа для коммуникаций . LAN, WAN, и Интернет . Протоколы . Использование уровневых моделей . Сетевая адресация | 6-7 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-4 |
5. | Конфигурирование устройств. Применение базовой конфигурации сетевых устройств . Проверка соединения . Отслеживание и документирование сетей . Сетевые службы DNS, DHCP, FTP, Telnet, Web, Электронная почта.. . | 8-9 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-4 |
6. | Беспроводные технологии. Топологии беспроводных LAN . Безопасность беспроводных LAN . Конфигурирование беспроводной точки доступа . Разрешение ошибок беспроводных клиентов | 10-12 | 6 | 2 | 2 | 10 | 2 | 0-32 |
Всего | 14 | 6 | 6 | 26 | 6 | 0-40 | ||
Модуль 3 | ||||||||
7. | Маршрутизаторы в сетях . Обзор конфигурации маршрутизатора . Обнаружение подключенных сетей . Статические маршруты с “Next Hop” адресами . Статические маршруты с выходными интерфейсами . Суммарный маршрут и маршрут по умолчанию . Поддержка и исправления статических маршрутов . | 13-14 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-4 |
8 | Безопасность цифровых коммуникаций. | 15-16 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-4 |
9 | .Коммутируемая архитектура LAN . Сопоставление коммутаторов специфическим функциям LAN . | 17-18 | 4 | 2 | 2 | 8 | 2 | 0-22 |
Всего | 12 | 6 | 6 | 24 | 6 | 0-30 | ||
Итого (часов, баллов) за семестр: | 36 | 18 | 18 | 72 | 0-100 | |||
Из них в интерактивной форме | 9 | 9 | 18 | |||||
Таблица 3.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№ темы | Устный опрос | Письмен-ный опрос | Информацион-ные системы и технологии | Другие формы контроля | Итого количество баллов | |
собесе-дование | ответ на семина-ре | реферат | расчетная работа на компьютере | перевод | ||
Модуль 1 | ||||||
1. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
2. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
3. | 0-2 | 0-20 | 0-22 | |||
Всего | 0-30 | |||||
Модуль 2 | ||||||
4. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
5. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
6. | 0-2 | 0-30 | 0-32 | |||
Всего | 0-40 | |||||
Модуль 3 | ||||||
7. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
8. | 0-2 | 0-2 | 0-4 | |||
9. | 0-2 | 0-20 | 0-22 | |||
Всего | 0-30 | |||||
Итого | 0-100 |
Таблица 4.
Планирование самостоятельной работы студентов
№ | Модули и темы | Виды СРС | Неделя семестра | Объем часов | Кол-во баллов | |
обязательные | дополнитель-ные | |||||
Модуль 1 | ||||||
1.1 | Основные понятия и определения. Типы коммуникаций. | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию. Тестирование | Работа с учебной литературой | 1 | 2 | 0-4 |
1.2 | Основные этапы становления защищенных коммуникаций. Специальная терминология. | Конспектирование ма-териала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию. Тестирование | Работа с учебной литературой | 2-3 | 2 | 0-4 |
1.3. | Кодирование и скрытие информации. Понятие о стеганографии. | Конспектирование ма-териала на лекционных занятиях. Подготовка к собеседованию Тестирование. | Подготовка реферата | 4-5 | 2 | 0-22 |
Всего по модулю 1: | 6 | 0-30 | ||||
Модуль 2 | ||||||
2.1. | Аппаратное обеспечение – виды сетевых адаптеров. Программное обеспечение. Операционные сиситемы. | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию Тестирование. | Работа с учебной литературой | 6-7 | 2 | 0-4 |
2.2 | Возникновение LAN. Тоопологии, архитектуры и технологии.. | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию. Тестирование. | Работа с учебной литературой | 8-9 | 2 | 0-4 |
2.3 | Ethernet. Стандарты. История разработки оборудования для сетевого взаимодействия | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к собеседованию. Тестирование | Выполнение расчетной работы | 10- 12 | 2 | 0-32 |
Всего по модулю 2: | 6 | 0-40 | ||||
Модуль 3 | ||||||
3.1 | Классы IP адресов и маски подсетей по умолчанию. Статический адрес. Динамические адреса.. | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию. Тестирование | Работа с учебной литературой | 13- 14 | 2 | 0-4 |
3.2 | Электромагнитные волны. Инфракрасное (ИК) излучение. Радиочастотный диапазон (РЧ). Преимущество и ограничения беспроводных технологий. Стандарты IEEE 802.11. . | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к ответу на семинаре и к собеседованию. Тестирование | Работа с учебной литературой | 15- 16 | 2 | 0-4 |
3.3 | Внешние угрозы. Внутренние угрозы. Социотехника. Фишинг. Телефонный фишинг Вирусы, черви, троянские кони. DoS-атаки. | Конспектирование мате-риала на лекционных занятиях. Подготовка к собеседованию. Тестирование | Подготовка пе-ревода источ-ника на иност-ранном языке. | 17- 18 | 2 | 0-22 |
Всего по модулю 3: | 6 | 0-30 | ||||
ИТОГО: | 18 | 0-100 | ||||
5. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Модуль 1 | Модуль 2 | Модуль 3 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1 | Сетевые технологии | + | + | + | + | + |
6. Содержание разделов дисциплины
1. Введение в технологии защищенных коммуникаций. Основные понятия и определения. Типы коммуникаций.. Виды информации, подлежащие закрытию, их модели и свойства. Основные этапы становления защищенных коммуникаций. Специальная терминология.
2. 3 этапа развития защищенных коммуникаций. Наивный подход. Криптография. Кодирование и скрытие информации. Понятие о стеганографии. Аналоговые технологии передачи информации .Цифровая информация. Аппаратное обеспечение – виды сетевых адаптеров. Программное обеспечение. Операционные системы
3. Локальные, корпоративные и глобальные сети. Возникновение LAN. Тоопологии, архитектуры и технологии. Ethernet. Стандарты. История разработки оборудования для сетевого взаимодействия
4. Сетевая адресация. IP адреса и маска подсети. Классы IP адресов и маски подсетей по умолчанию. Статический адрес. Динамические адреса. Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).
5. Сетевые службы DNS, DHCP, FTP, Telnet, Web, Электронная почта..
6. Беспроводные технологии. Электромагнитные волны. Инфракрасное (ИК) излучение. Радиочастотный диапазон (РЧ). Преимущество и ограничения беспроводных технологий. Стандарты IEEE 802.11. Идентификатор беспроводной сети SSID.
7. Основы безопасности цифровых коммуникаций. Внешние угрозы. Внутренние угрозы. Социотехника. Фишинг. Телефонный фишинг Вирусы, черви, троянские кони. DoS-атаки. Политика безопасности Антивирусное ПО Межсетевой экран Демилитаризованная зона (DMZ). Развитие гражданской криптографии в СССР и России. ИКСИ Академии ФСБ России.
8. Структура, адресация и настройка сети маршрутизация. Начальная конфигурация. Режимы команд CLI. Статическая маршрутизация. NAT и PAT. Корпоративные сети. Коммутация. Режимы потоков трафика. Виртуальные сети Описание сети. Проектирование поддержки удаленного сотрудника
7. Практические занятия
1. Введение в технологии защищенных коммуникаций. Основные понятия и определения. Типы коммуникаций.. Виды информации, подлежащие закрытию, их модели и свойства..
2. 3 этапа развития защищенных коммуникаций. Кодирование и скрытие информации. Понятие о стеганографии. Аналоговые технологии передачи информации. Цифровая информация. Аппаратное обеспечение – виды сетевых адаптеров. Программное обеспечение. Операционные системы.
3. Локальные, корпоративные и глобальные сети. Возникновение LAN. Тоопологии, архитектуры и технологии. Ethernet. Стандарты. История разработки оборудования для сетевого взаимодействия
4. Сетевая адресация. IP адреса и маска подсети. Классы IP адресов и маски подсетей по умолчанию. Статический адрес. Динамические адреса. Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Три различных метода испытаний проектов удаленного подключения:
5. Сетевые службы Настройка сетевых сервисов DNS, DHCP, FTP, Telnet, Web, Электронная почта..
6. Беспроводные технологии. Стандарты IEEE 802.11. Идентификатор беспроводной сети SSID
7. Основы безопасности цифровых коммуникаций. Внешние угрозы. Внутренние угрозы. Социотехника. Фишинг. Телефонный фишинг Вирусы, черви, троянские кони. DoS-атаки. Политика безопасности Антивирусное ПО Межсетевой экран Демилитаризованная зона (DMZ).
8. Структура, адресация и настройка сети маршрутизация. Начальная конфигурация. Режимы команд CLI. Статическая маршрутизация. NAT и PAT. Корпоративные сети. Коммутация. Режимы потоков трафика. Виртуальные сети Описание сети. Проектирование поддержки удаленного сотрудника
8. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)
Проверка качества подготовки в течение семестра предполагает следующие виды промежуточного контроля:
А) модели сети на PacketTraser;
Б) выполнение расчетной работы на компьютере в группах;
В) подготовка студентом перевода специального текста с иностранного языка на русский.
Текущий и промежуточный контроль освоения и усвоения материала дисциплины осуществляется в рамках рейтинговой (100-бальной) системы оценок.
Примерные темы моделей сети для PacketTracer:
1) связь двух компьютеров напрямую.
2) LAN и более 3 х компьютеров.
3) Беcпроводная LAN.
4). Настройка маршрутизатора
5). Подключение двух LAN
6). Подключение к ISP
7).Моделирование подключения к Интернет
8) Администрирование и поиск ошибок.
Вопросы к зачету.
Среда передачи. Использование витой пары Модель OSI 1уровень. Модель OSI 2уровень. Модель OSI 3уровень. Модель OSI 4уровень. Модель OSI 5уровень. Модель OSI 6уровень. Двоичная система. IP и маска подсети Специальная терминология администраторов сети. Поет адресации корпоративной сети Технологии настройки маршрутизатора. Сегментирование LAN c с помощью маршрутизатора Настройка беспроводной точки доступа. Подключение беспроводной точки доступа к LAN. Подключение к Интернет.9. Образовательные технологии
Предусмотрено сочетание традиционных видов учебной активности, таких как конспектирование лекций и контроль усвоения теоретического материала в виде собеседований, обсуждение лекционного материала на семинарах и закрепление изученного в ходе выполнения заданий на реализацию и криптоанализ исторических шифров, так и интерактивных технологий, и еженедельного Интернет тестирования
Подготовка и защита студентами
9.1 Литература
Таненбаум сети. 4-е изд. 2004, СПб, Издательский дом "Питер", 992 стр.(есть на диске) , Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.3-е изд.-2006, СПб, Издательский дом "Питер", 958 стр. Михаил Гук Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия 2000, СПб, Издательство "Питер", 576 стр. , Сетевые операционные системы 2001, СПб, Издательский дом "Питер", 544 стр. 5. Камер Сети TCP/IP. Принципы, протоколы и структура.4-е изд. 2003, М.: Издательский дом "Вильямс", 880 с. В. Столлингс Современные компьютерные сети 2-е изд. 2003, СПб, Издательский дом "Питер", 783 стр. В. Столлингс Беспроводные линии связи и сети 2003, М.: Издательский дом "Вильямс", 640 с. В. Столлингс Криптография и защита сетей 2-е изд. 2001, М.: Издательский дом "Вильямс", 672 с.8. , , Самойленко по локальным вычислительным сетям: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.
9. Протоколы Интернет - СПб. BHV - Санкт Петербург, 1998.
Дополнительная литература
1. Введение в SQL. М.: Лори, 2008.
2. Теория и практика построения баз данных. 9-е изд. Пер. с англ. / Д. Кренке. СПб.: Питер, 2005.
3. Зинглер в Linux, - Вильямс, 2000.
4. Сети Интранет, Серия “Стратегические технологии”, - Ченнел Трейдинг Лимитед, 2000.
5. и др. Англо-русский толковый словарь: Мультимедиа-системы. - М.: Радио и связь. -1995.
6. Мячев и сети ЭВМ: Англо-рус. толковый слов. - М.: Радио и связь
7. Лукацкий из Internet. ¾ М.: Издательство СОЛОН - Р, 2002. ¾ 368 стр.
8. Архитектура брандмауэров для сетей предприятия. ¾ М.: Издательство: Вильямс, 2003. ¾ 432 стр.
9.2 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.
- Интернет ресурсы Academy Cisco Systems http://
-вузовские электронно-библиотечные системы учебной литературы.
- база научно-технической информации ВИНИТИ РАН
- доступ к открытым базам цитирования, в т. ч. , scholar. , math-net. ru
-cвободно распространяемый эмулятор сетей PacketTracer. версия 5.3
9.3 Технические средства и материально-техническое оснащение.
Компьютерный класс с выходом в интернет и стандартное лабораторное и периферийное оборудование классом не ниже чем в приведенной ниже конфигурации.
· 3 маршрутизатора Cisco 2801 с Base IP IOS, 128 Мбайт DRAM, 32 Мбайта флэш-памяти и модулями HWIC-2A/S;
· 3 коммутатора Cisco Catalyst 2960;
· Набор последовательных кабелей (входят в комплект поставки оборудования для Сетевой академии);
· 2 беспроводных маршрутизатора Linksys (предпочтительно Linksys WRT150N; допустимо использование моделей WRT54G, WRT300N и WRT350N) или аналогичные устройства SOHO;
Для проведения лекционных и практических занятий необходим проектор с разрешением не менее 800х1200 подключенный к компьютеру с выходом в Интернет.
