Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский национальный технический университет имени

Институт информационных технологий

Кафедра технической кибернетики

«Утверждаю»

Директор института

___________

«___»___________2015 г.

программа курса (syllabus)

по дисциплине «Архитектура систем и сетей телекоммуникаций»

Специальность 6D070300 - «Информационные системы»

Форма обучения дневная

Всего 3 кредита

Курс 1

Семестр 2,

Лекций 30 часов,

Практические занятия 15 часов,

Рубежный контроль (количество) 2,

СРД 225 часов,

СРДП (аудиторных) 15 часов, 30 часов офис

Экзамен 2 семестр

АЛМАТЫ 2015

Программа курса составлена

. , доцентом каф. ТК, канд. техн. наук

Рассмотрена на заседании кафедры от «____»_______________2015 г.

Протокол № __________________________

Зав. кафедрой________________

Одобрена научно-методическим Советом ИИТ

«_____»________2015г. Протокол №____

Председатель______________

Сведения о преподавателе (преподавателях):

, доцент кафедры технической кибернетики, кандидат технических наук, закончил Казахский политехнический институт по специальности «Автоматизированные системы управления», общий стаж 42 года, стаж работы в КазНТУ 33 года, данная дисциплина читается 1-й год. Учеб. - , уч. пос. - , мет. указания - .

Офис: кафедра технической кибернетики

Адрес:480013, , ГМК 319

Тел.: 3959071

Факс:_______________________________________

Е-mail:______________________________________

1.1 Структура рабочей программы (syllabus)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1.1.1 Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины «Архитектура систем и сетей телекоммуникаций» является углубленное изучение архитектурных решений компьютеров, вычислительных систем и компьютерных сетей.

Задачи изучения дисциплины

В процессе изучения дисциплины докторанты должны углубленно знать архитектуры современных компьютеров, вычислительных систем и компьютерных сетей, уметь классифицировать их по различным критериям, а также использовать в архитектуре предприятий.

Пререквезиты

Дисциплина «Архитектура систем и сетей телекоммуникаций» базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин «Информационные технологии» и «Компьютерные сети» (бакалавриат), а также «Сетевые технологии в информационных системах» (магистратура).

Постреквизиты

Дисциплины, изучение которых базируется на знаниях, полученных при изучении данной дисциплины: работа над докторской диссертацией.

1.1.2 Система оценки знаний

По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального технического университета имени применяется рейтинговый контроль знаний докторантов.

Рейтинг каждой дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100-бальной шкале.

Для каждой дисциплины устанавливается следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (Таблица 1).

Таблица 1

Распределение рейтинговых процентов по видам контроля

№ вариантов

Вид итогового контроля

Виды контроля

Проценты

1

Экзамен

Итоговый контроль

100

Рубежный контроль

100

Текущий контроль

100

Видами текущего контроля являются контрольные работы, самостоятельные работы, практические занятия и др. К итоговому контролю относится экзамен, который проводится в устной форме.

Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2). Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом, которое указывается в учебно-методическом комплексе дисциплины.

Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля

по дисциплине «Архитектура систем и сетей телекоммуникаций»

Неделя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Виды контроля

СР1

СР1

СР1

СР1

СР1

СР1

PК1

СР1

СР2

СР2

СР2

PK2

СР2

СР2

СР2

Кол-во

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Виды контроля: СР-самостоятельная работа; РК-рубежный контроль;

Таблица 3

Оценка знаний докторантов

Оценка

Буквенный эквивалент

В процентах %

В баллах

Отлично

А

95-100

4

А-

90-94

3,67

Хорошо

В+

85-89

3,33

В

80-84

3,0

В-

75-79

2,67

Удовлетворительно

С+

70-74

2,33

С

65-69

2,0

С-

60-64

1,67

D+

55-59

1,33

D

50-54

1,0

Неудовлетворительно

F

0-49

0

1.1.3 Содержание дисциплины

Тематический план курса составляется в виде таблицы 4, где указываются наименование темы и количество академических часов по всем видам занятий, предусмотренных для каждой темы.

Таблица 4

Тематический план курса

Наименование темы

Количество академических часов

Лекция

Практические

Лабораторные

СРДП

СРД

1

2

3

4

5

6

1 Базовые представления об архитектуре систем и сетей. Основные понятия и терминология. Архитектуры компьютера. Архитектуры процессора. Архитектуры обрамления. Интерфейсы. Оперативная память.

4

4

10

10

2 Классы и архитектуры вычислительных систем. Многомашинные и многопроцессорные архитектуры. Классификация архитектур вычислительных систем (ВС) с параллельной обработкой данных ( классификация М. Флинна). Другие подходы к классификации ВС:

классификация Е. Джонсона, классификация А. Базу, классификация Р. Дункана, классификация Е. Кришнамарфи, классификация Д. Скилликорна, классификация В. Хендлера, классификация Р. Хорни, классификация Дж. Шора.

6

2

6

6

3 Практические реализации архитектур вычислительных систем. Симметричная мультипроцессорная обработка (SMP-архитектура). Асимметричная мультипроцессорная обработка (ASMP-архитектура). Массивно-параллельная архитектура (MPP-архитектура). Гибридная архитектура (NUMA – неоднородный доступ к памяти). Параллельная архитектура с векторными процессорами (PVP-архитектура). Кластерная архитектура. Транспьютеры и транспьютероподобные системы. Примеры архитектурных решений ведущих мировых производителей.

6

2

6

6

4 Сети ЭВМ и телекоммуникации

Общие принципы построения вычислительных сетей. Понятие «открытая система» и проблемы стандартизации. Модель OSI. Уровни и протоколы. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них. Разновидности сетей. Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Принципы маршрутизации, реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP. Сетевые телекоммуникационные архитектуры.

4

2

6

6

5 Методологии, модели и методы разработки архитектур

4

2

10

6

6 Реализация архитектурных решений систем и сетей телекоммуникаций в рамках информационных систем предприятий

Бизнес-архитектура. Системная архитектура. Техническая архитектура. Архитектура платформ. Прикладная архитектура. Архитектура данных. Место архитектур систем и сетей телеобработки данных в комплексе архитектур предприятия.

Тенденции и перспективы развития архитектур телеобработки..

6

3

7

7

ИТОГО:

30

15

45

45

Краткое содержание лекций

1.  Базовые представления об архитектуре систем и сетей. Основные понятия и терминология. Архитектуры компьютера. Архитектуры процессора.

2.  Архитектуры обрамления. Интерфейсы. Оперативная память.

3.  Классы и архитектуры вычислительных систем. Многомашинные и многопроцессорные архитектуры. Классификация архитектур вычислительных систем (ВС) с параллельной обработкой данных ( классификация М. Флинна).

4.  Другие подходы к классификации ВС: классификация Е. Джонсона, классификация А. Базу, классификация Р. Дункана, классификация Е. Кришнамарфи.

5.  Скилликорна, классификация В. Хендлера, классификация Р. Хорни, классификация Дж. Шора.

6.  Практические реализации архитектур вычислительных систем. Симметричная мультипроцессорная обработка (SMP-архитектура). Асимметричная мультипроцессорная обработка (ASMP-архитектура).

7.  Массивно-параллельная архитектура (MPP-архитектура). Гибридная архитектура (NUMA – неоднородный доступ к памяти). Параллельная архитектура с векторными процессорами (PVP-архитектура).

8.  Кластерная архитектура. Транспьютеры и транспьютероподобные системы. Примеры архитектурных решений ведущих мировых производителей.

9.  Сети ЭВМ и телекоммуникации. Общие принципы построения вычислительных сетей. Понятие «открытая система» и проблемы стандартизации. Модель OSI. Уровни и протоколы. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них. Разновидности сетей.

10.Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Принципы маршрутизации, реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP. Сетевые телекоммуникационные архитектуры.

11.  Методологии, модели и методы разработки архитектур.

12.  Методологии, модели и методы разработки архитектур( продолжение).

13.Реализация архитектурных решений систем и сетей телекоммуникаций в рамках информационных систем предприятий. Бизнес-архитектура. Системная архитектура. Техническая архитектура.

14.Архитектура платформ. Прикладная архитектура. Архитектура данных.

15.Место архитектур систем и сетей телеобработки данных в комплексе архитектур предприятия. Тенденции и перспективы развития архитектур телеобработки.

Содержание практических занятий

Анализ архитектур современных процессоров с точки зрения эффективности и производительности (5 часов). Анализ архитектур учебных классов университета (5 часов). Анализ архитектуры суперкомпьютера университета (5 часов).

Содержание письменных самостоятельных работ

СР1. Анализ современных архитектурных решений систем и сетей телекоммуникаций.

Для выполнения СР1 необходимо проанализировать архитектуры всех известных типов систем и сетей телекоммуникаций. Все собранные материалы представить в виде реферата по указанной тематике.

СР2. Исследование архитектуры предприятия

Для выполнения СР2 необходимо проработать курс «Архитектура предприятия» Института информационных технологий INTUIT. RU, произвести анализ архитектуры одного из предприятий и подготовить отчет.

Темы СРДП

1.  Анализ эталонных моделей организации компьютерных сетей (3 ч.)

2.  Анализ стеков коммуникационных протоколов (3 ч.)

3.  Современные архитектуры магистральных сетей (3ч.)

4.  Современные архитектуры сетей доступа (3 ч.).

5.  Современные архитектуры мультисервисных сетей (3 ч.).

6.  Анализ архитектур широкополосного доступа в Казахстане (3 ч.).

7.  Анализ архитектур беспроводных сетей в Казахстане (3 ч.).

8.  Анализ архитектур виртуальных локальных сетей в Казахстане (3 ч.).

9.  Анализ архитектур коммутации каналов и коммутации пакетов в Казахстане (3 ч.).

10.  Анализ архитектур объединенных сетей в Казахстане (3 ч.).

11.  Анализ архитектур систем передачи данных (3 ч.)

12.  Анализ архитектур безопасности(3 ч.)

13.  Анализ архитектур сетевого управления(3 ч.).

14.  Анализ архитектур организации видеоконференций (3 ч.)

15.  Анализ архитектур социальных сетей (3 ч.)

Темы СРД

1.Бизнес и информационные технологии. ИТ-стратегии и ИТ-архитектуры(3ч.).

2.ИТ-бюджеты и новые технологии(15ч.).

3.Архитектура предприятия: основные определения(15ч.).

4.Интегрированная концепция и уровни абстракции архитектуры предприятия(3ч.).

5.Элементы Архитектуры предприятия. Бизнес-архитектура и архитектура информации(3ч.).

6.Архитектура приложений(3ч.).

7.Технологическая архитектура, стандарты и шаблоны(3ч.).

8.Методики описания архитектур. Модели Захмана и Gartner, методики META Group и TOGAF(3ч.).

9.NASCIO. Модели "4+1" и SAM. Методики Microsoft и другие. Выбор "оптимальной" методики(3ч.).

10.Процесс разработки архитектур: цели и задачи, общая схема(3ч.).

11.Процесс разработки архитектур: управление и контроль, Gap-анализ, внедрение(3ч.).

12.Процесс разработки архитектур: оценка зрелости, детализация и распределение усилий(3ч.).

13.Инструментальные средства разработки архитектур(3ч.).

14.Аудит архитектур предприятия(3ч.).

15.Пример исследования архитектуры предприятия(3ч.).

По выбранным видам занятий составлен график их проведения (Таблица 5).

Таблица 5

График проведения занятий

№

Дата

Время

Наименование тем

Лекции

1.

Базовые представления об архитектуре систем и сетей. Основные понятия и терминология. Архитектуры компьютера. Архитектуры процессора.

2.

Архитектуры обрамления. Интерфейсы. Оперативная память.

3.

Классы и архитектуры вычислительных систем. Многомашинные и многопроцессорные архитектуры. Классификация архитектур вычислительных систем (ВС) с параллельной обработкой данных ( классификация М. Флинна).

4.

Другие подходы к классификации ВС: классификация Е. Джонсона, классификация А. Базу, классификация Р. Дункана, классификация Е. Кришнамарфи.

5.

Скилликорна, классификация В. Хендлера, классификация Р. Хорни, классификация Дж. Шора.

6.

Практические реализации архитектур вычислительных систем. Симметричная мультипроцессорная обработка (SMP-архитектура). Асимметричная мультипроцессорная обработка (ASMP-архитектура).

7.

Массивно-параллельная архитектура (MPP-архитектура). Гибридная архитектура (NUMA – неоднородный доступ к памяти). Параллельная архитектура с векторными процессорами (PVP-архитектура).

8.

Кластерная архитектура. Транспьютеры и транспьютероподобные системы. Примеры архитектурных решений ведущих мировых производителей.

9.

Сети ЭВМ и телекоммуникации. Общие принципы построения вычислительных сетей. Понятие «открытая система» и проблемы стандартизации. Модель OSI. Уровни и протоколы. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них. Разновидности сетей.

10.

Конфигурации глобальных сетей и методы коммутации в них. Принципы маршрутизации, реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP. Сетевые телекоммуникационные архитектуры.

11.

Методологии, модели и методы разработки архитектур.

12.

Методологии, модели и методы разработки архитектур( продолжение).

13.

Реализация архитектурных решений систем и сетей телекоммуникаций в рамках информационных систем предприятий. Бизнес-архитектура. Системная архитектура. Техническая архитектура.

14.

Архитектура платформ. Прикладная архитектура. Архитектура данных.

15.

Место архитектур систем и сетей телеобработки данных в комплексе архитектур предприятия. Тенденции и перспективы развития архитектур телеобработки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1  , , Партыка ЭВМ и вычислительные системы. - М.: ФОРУМ,2010.-512 с.:ил.

2  Э. Таненбаум. Компьютерные сети. – СПб.: Издательство «Питер», 2009.- 992с.:ил.

3  Cisco Systems, Inc. Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс» ,2005.-1040 с.:ил.

4  Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /, . –СПб: Издательство «Питер», 2006.-958с.:ил.

Дополнительная литература

1  Системы Управления Базами Данных # 5-6/97 стр. 18-24

Архитектура корпоративных информационных систем.

2  Анализ международного опыта стандартизации архитектуры программного обеспечения государственных информационных систем. Аналитический отчет. 2005.

3  , . Структура и модель описания ИТ-архитектуры по методологии META Group. Архив Google, 2010.

4  . Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. – 2-ое изд., перераб. и доп. / . – М.: Изд-во: «Финансы и статистика», 2006. – 544 с: ил. Центр справки и поддержки Windows XP.

5  В. Галактионов. Системная архитектура и ее место в архитектуре предприятия. Журнал "Директор ИС", #05, 2002 год // Издательство "Открытые Системы" (http://www. osp. ru/).Постоянный адрес статьи: http://www. osp. ru/cio/2002/05/006_1.htm

СОДЕРЖАНИЕ

1.1 Структура рабочей программы (syllabus)……………………………………...

3

1.1.1 Цели и задачи дисциплины…………………………………………………...

3

1.1.2 Система оценки знаний………………………………………….…………...

3

1.1.3 Содержание дисциплины…………………………………………………......

4

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………...…...

9