Утверждено НМС «__»_________________ _______________________ | «УТВЕРЖДАЮ» Директор ГБОУ центр образования № 000 _________________ |
Государственное бюджетное образовательное учреждение центр образования № 000
Программа элективного курса
Компьютерные сети
Москва 2011
Пояснительная записка.
Рабочая программа элективного курса «Компьютерные сети» составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом и требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников профессиональной подготовки, обучающихся х–хi классов общеобразовательных учреждений по профессии – оператор электронно-вычислительных
и вычислительных машин (эвм)
Элективный курс «Компьютерные сети» является курсом по выбору, формирующей базовый уровень компетенций.
Курс имеет практическую направленность, и изучается в тесной взаимосвязи с дисциплиной «Информатика» и элективным курсом «программное обеспечение».
В результате изучения курса учащийся должен
иметь представление:
- об основных проблемах и перспективах развития компьютерных сетей;
знать:
- принципы построения компьютерных сетей;
- основные типы сетевых архитектур, топологий и аппаратных компонентов компьютерных сетей;
- базовые технологии локальных сетей;
- принципы организации и функционирования глобальных сетей;
- приемы работы в компьютерных сетях;
уметь:
- работать в компьютерных сетях.
Рабочая программа «Компьютерные сети» рассчитана на 70 часов аудиторной нагрузки (в том числе 26 часов отводится на лабораторно-практические занятия).
Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических умений в программу курса включено проведение практических и лабораторных занятий. Курс изучается в 10 классе.
Курс включает 10 тем. Первые три темы знакомят учащихся с принципами построения компьютерных сетей, базовыми сетевыми архитектурами и технологиями. В четвертой теме рассматривается физическая среда передачи данных, изучается сетевое оборудование. С пятой по восьмую темы учащиеся узнают о сетевых моделях, протоколах передачи данных, стеки протоколов, подробно изучают стек TCP/IP. Девятая и десятая темы посвящены изучению технологии глобальных сетей и Интернет.
Изложение тем проводится по следующей логической структуре:
- Ввод и изучение новых понятий по данной теме,
- Закрепление знаний, умений и навыков на практических и лабораторных занятиях.
Тематический план учебной дисциплины.
Наименование разделов и тем | Количество аудиторных часов | |
Всего | В т. ч. практи-ческие и лабора-торные занятия. | |
Введение | 1 | |
Тема 1 Основные принципы построения компьютерных сетей | 2 | |
Тема 2 Сетевые архитектуры | 2 | |
Тема 3 Технологии локальных сетей | 2 | |
Тема 4 Аппаратные компоненты компьютерных сетей | 7 | 6 |
Тема 5 Сетевые модели | 3 | |
Тема 6 Протоколы | 4 | |
Тема 7 Адресация в сетях | 6 | 6 |
Тема 8 Межсетевое взаимодействие | 6 | 6 |
Тема 9 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов | 5 | 2 |
Тема 10 Информационные ресурсы Интернет и протоколы прикладного уровня | 6 | 6 |
Всего по дисциплине: | 44 | 26 |
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Учащийся должен
иметь представление:
- о роли и месте знаний по дисциплине в сфере профессиональной деятельности;
- об основных проблемах и перспективах развития компьютерных сетей.
Элективный курс «Компьютерные сети», ее основные задачи и связь с другими дисциплинами. Роль и место знаний в курсе в сфере профессиональной деятельности.
История развития вычислительных сетей. Назначение компьютерных сетей. Основные проблемы и перспективы развития компьютерных сетей.
Тема 1 Основные принципы построения компьютерных сетей
Учащийся должен
знать:
- сущность централизованной и распределенной обработки данных;
- обобщенную структуру компьютерной сети;
- классификацию компьютерных сетей;
- режимы и коды передачи данных;
- типы синхронизации данных;
- способы передачи данных;
- основные характеристики коммуникационной среды.
Принципы централизованной и распределенной обработки данных. Системы «терминал-хост». Обобщенная структура компьютерной сети.
Классификация компьютерных сетей. Функциональные типы компьютерных сетей: локальные, глобальные, корпоративные. Типы глобальных сетей.
Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды передачи данных. Синхронная и асинхронная передача данных. Понятие об узкополосном и широкополосном способе передачи данных. Оценка качества коммуникационной сети.
Самостоятельная работа: зарисовать обобщенную структуру компьютерной сети; сделать анализ классификации компьютерных сетей.
Тема 2 Сетевые архитектуры
Учащийся должен
знать:
- типы сетевых архитектур;
- типы серверов;
- топологии сетей.
Организация сетей различных типов. Типы сетей: одноранговые, серверные, гибридные. Архитектура «клиент-сервер». Типы серверов: файловые, печати, приложений, сообщений, баз данных.
Базовые сетевые топологии и комбинированные топологические решения. Достоинства и недостатки базовых сетевых топологий.
Самостоятельная работа: подготовить доклады по типам серверов и топологиям сети.
Тема 3 Технологии локальных сетей
Учащийся должен
знать:
- методы доступа в сетях;
- принцип работы сетей Ethernet, Token Ring, ArcNet;
- особенности реализаций сетей Ethernet
Базовые технологии локальных сетей: Ethernet, ArcNet, Token-Ring. Методы доступа к среде передачи данных. Метод доступа CSMA/CD. Этапы доступа к среде. Возникновение коллизии. Стандарты IEEE 802.x. Технологии Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
Методы маркерной шины и маркерного кольца. Ограничения для сетей ArcNet и Token Ring. Технологии FDDI и 100VG-AnyLAN.
Самостоятельная работа: Сделать таблицу по стандартам IEEE 802.x; подготовить доклад по технологиям Gigabit Ethernet и 100VG-AnyLAN.
Тема 4 Аппаратные компоненты компьютерных сетей
Учащийся должен
знать:
- виды сетевых сред передачи данных;
- стандарты кабелей;
- характеристики беспроводных каналов связи;
- состав и назначение аппаратных компонентов сетей;
- принцип работы сетевого адаптера;
- виды и характеристики модемов;
уметь:
- осуществлять монтаж кабельных систем ЛВС;
- подключать и настраивать сетевые адаптеры;
- подключать и настраивать модемы.
Проводные и беспроводные компьютерные сети. Физическая передающая среда локальной вычислительной сети: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. Стандарты кабелей. Беспроводные каналы и их характеристики.
Сетевые адаптеры. Функции и характеристики сетевых адаптеров. Классификация сетевых адаптеров. Драйверы сетевых адаптеров. Установка и конфигурирование сетевого адаптера.
Коммуникационное оборудование сетей: концентраторы, мосты, коммутирующие мосты, маршрутизаторы, шлюзы, их назначение, основные функции и параметры.
Аналоговые и цифровые выделенные телефонные линии. Модемы: назначение, виды, характеристики. Протоколы модуляции, коррекции ошибок, сжатия данных. Технологии xDSL. Технология ISDN. Программное обеспечение поддержки модемной связи. Подключение и настройка модема.
Самостоятельная работа: Сделать доклад «Беспроводная технология Wi-Fi»; сделать сводную таблицу сетевых кабелей; сделать доклад «Модемы».
Лабораторная работа №1 «Монтаж кабельных сред технологий Ethernet».
Лабораторная работа №2 «Подключение и настройка сетевого адаптера».
Лабораторная работа №3 «Подключение и настройка модема».
Тема 5 Сетевые модели
Учащийся должен
знать:
- назначение и структуру модели взаимодействия открытых систем;
- характеристику уровней модели OSI;
- характеристику уровней модели ТСР/IР.
Понятие «открытая архитектура». Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (OSI). Характеристика уровней взаимодействия модели OSI. Принципы пакетной передачи данных.
Модель ТСР/IР. Основные понятия ТСР/IР. Характеристика уровней модели ТСР/IР.
Самостоятельная работа: Сделать таблицу по уровням модели OSI и TCP/IP; сделать сравнительный анализ моделей OSI и TCP/IP.
Тема 6 Протоколы
Учащийся должен
знать:
- понятие протокола;
- принципы взаимодействия протоколов;
- стандартные стеки коммуникационных протоколов;
- структуру протокола ТСР/IР;
- характеристику протокола IP;
- характеристику протоколов TCP и UDP.
Протоколы: основные понятия и принципы взаимодействия. Стек протоколов. Стандартные стеки коммуникационных протоколов: OSI, IPX/SPX, ТСР/IР, NetBIOS. Принцип работы протоколов.
Протоколы сетевого уровня: IP, IPX, RIP, NLSP. Характеристика и применение протоколов сетевого уровня.
Протоколы транспортного уровня UDP и TCP, их характеристика и применение. Установка протокола ТСР/IР в операционных системах.
Самостоятельная работа: Сделать сводную таблицу по стекам протоколов; сделать презентацию по настройке протокола TCP/IP в операционной системе Windows XP Pro.
Тема 7 Адресация в сетях
Учащийся должен
знать:
- принципы адресации в IP-сетях;
- организацию доменов и доменных имен;
- назначение служб DNS, DHCP, WINS;
уметь:
- преобразовывать форматы IP-адресов;
- настраивать адресацию в IP-сетях.
Адресация в IP-сетях. Форматы IP-адресов и их преобразование.
Разделение сети: подсети и маски подсетей. Адресация подсетей. Реализация архитектуры подсетей. Определение маски подсети.
Реализация IP-маршрутизации. Процесс маршрутизации. Статическая и динамическая маршрутизация. Определение IP-адресов.
Организация доменов и доменных имен. Определение имен узлов. Службы формирования имен узлов (DNS). Имена NetBIOS. Протокол динамической конфигурации узла (DHCP). Служба определения имен Интернета (WINS).
Самостоятельная работа: Сделать и проанализировать таблицу классов сетей. Сделать доклады по темам «Сервер DNS» и «Сервер DHCP».
Практическое занятие№1 «Преобразование форматов IP-адресов»
Практическое занятие№2 «Адресация в IP-сетях. Подсети и маски».
Практическое занятие№3 «Определение IP-адресов».
Тема 8 Межсетевое взаимодействие
Учащийся должен
знать:
- принципы взаимодействия сетей на основе протоколов сетевого уровня;
- диагностические утилиты TCP/IP;
уметь:
- настраивать протокол ТСР/IР;
- пользоваться диагностическими утилитами протокола ТСР/IР.
Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Настройка протокола ТСР/IР в операционных системах. Применение диагностических утилит протокола ТСР/IР.
Организация межсетевого взаимодействия. Протоколы маршрутизации. Фильтрация пакетов. Функции маршрутизатора. Сетевой шлюз. Брандмауэр.
Самостоятельная работа: Сделать обзор программных средств защиты. Сделать сводную таблицу по командам, применяемым при диагностике протокола TCP/IP/
Практическое занятие№4 «Настройка протокола ТСР/IР в операционных системах».
Практическое занятие№5 «Работа с диагностическими утилитами протокола ТСР/IР»
Практическое занятие№6 «Решение проблем с TCP/IP».
Тема 9 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
Учащийся должен
знать:
- характеристику уровней протокола Х.25;
- общую характеристику протокола Frame Relay;
- основные принципы технологии АТХ.
Организация виртуальных каналов информационного обмена. 25. Характеристика уровней протокола. Достоинства и недостатки сетей Х.25. Схема конструкции «IP поверх несущего протокола».
Протокол Frame Relay: назначение и общая характеристика. Использование сетей Frame Relay.
Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode). Основные принципы технологии ATM. Соотношение уровней сервиса и типов трафика сети ATM. Передача трафика IP через сети ATM.
Самостоятельная работа: Проанализировать и понять схему организации виртуального канала между двумя компьютерами глобальной сети.
Практическое занятие№7 «Работа с модемом на коммутируемых аналоговых линиях»
Тема 10 Информационные ресурсы Интернет и протоколы прикладного уровня
Учащийся должен
знать:
- основные принципы протокола Telnet;
- основные протоколы электронной почты;
- основные принципы протоколов FTP, Gopher, NNTP, HTTP;
- информационные ресурсы Интернет;
уметь:
- устанавливать удаленный доступ;
- настраивать протоколы электронной почты;
- пользоваться программой почтового клиента.
Протоколы уровня приложений. Различия и особенности распространенных протоколов.
Протокол эмуляции удаленного терминала Telnet. Концепция сетевого виртуального терминала. Согласование параметров взаимодействия. Симметрия связи «терминал-процесс». Программа-клиент Telnet. Удаленный доступ через промежуточную сеть.
Электронная почта: формат, почтовые клиенты, протоколы. Протоколы SMTP, P0P3, IMAP. Их характеристика, назначение и отличие. Почтовая программа Outlook Express. Настройка программы почтового клиента.
Протоколы распределенных файловых систем: FTP, Gopher, NNTP. Протокол пересылки гипертекста HTTP. Web-браузеры.
Самостоятельная работа: Сделать доклады на тему «Почтовые клиенты», «Браузеры», «FTP сервера»
Практическое занятие№8 «Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью модема».
Практическое занятие№9 «Работа с программой Outlook Express»
Практическое занятие№10 «Настройка свойств Web-браузера».
Перечень лабораторных работ |
Лабораторная работа №1 «Монтаж кабельных сред технологий Ethernet». Лабораторная работа №2 «Подключение и настройка сетевого адаптера». Лабораторная работа №3 «Подключение и настройка модема». |
Перечень практических занятий |
Практическое занятие№1 «Преобразование форматов IP-адресов» Практическое занятие№2 «Адресация в IP-сетях. Подсети и маски». Практическое занятие№3 «Определение IP-адресов». Практическое занятие№4 «Настройка протокола ТСР/IР в операционных системах». Практическое занятие№5 «Работа с диагностическими утилитами протокола ТСР/IР» Практическое занятие№6 «Решение проблем с TCP/IP». Практическое занятие№7 «Работа с модемом на коммутируемых аналоговых линиях» Практическое занятие№8 «Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью модема». Практическое занятие№9 «Работа с программой Outlook Express» Практическое занятие№10 «Настройка свойств Web-браузера». |
Используемая литература и средства обучения
Основная литература:
, Компьютерные сети: Учебное пособие для Учащийсяов учреждений среднего профессионального образования. - М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2008.
, Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: Питер, 2001.
Дополнительная литература:
, Основы сетей передачи данных: Курс лекций. - Интернет-Университет информационных технологий - ИНТУИТ. РУ,2003.
Дуглас Э. Камер. Сети ТСРЛР. - М.: Вильяме, 2003. - Т. 1: Принципы, протоколы и структура.
Таненбаум Э. Компьютерные сети. - Питер, 2002.
Михаил Гук. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2000.
В. Столибгс. Современные компьютерные сети. - Питер, 2003.
Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб. Основы построения сетей: Учебное руководство для специалистов MCSE. — Лори, 1997.
Компьютерные сети: Учебный курс. - MicrosoftPress: Русская редакция, 1998.
Фейт С. TCP/IP. Архитектура, протоколы, реализация. - Лори, 2000.
В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и администрирования сетей: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2003.
Средства обучения
- Рекомендуемая литература;
- Методические указания к проведению работ;
- Компьютер и периферийные устройства к нему (принтер, сканер);
- Пакет необходимых прикладных программ.
