Топология построения компьютерных сетей. Эталонная модель ВОС в приложении к локальным сетям. Международные стандарты на протоколы обмена и доступа.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
____________________________________________________________________________

«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета ________ТР_______
наименование факультета
___________________Карташевский В.Г.__
подпись, Фамилия И.О.
« ____ » _______________ 2010 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Основы проектирования
по учебной дисциплине
компьютерных сетей (ОПКС)


наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное)



Направление подготовки
210401 (Физика и техника оптической связи)

Специальность
Специализация
код и наименование специальности по Классификатору специальностей высшего профессионального образования




Факультет
Телекоммуникаций и радиотехники


наименование факультета



Кафедра
Мультисервисных сетей и информационной безопасности


наименование кафедры



Курс
5
семестр
9







Форма обучения
Очная полная


очная (заочная) - полная (сокращенная, ускоренная)




Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры №1
Протокол № 1 от « 30 » августа 2010 г.

Заведующий кафедрой ____МСИБ______
наименование кафедры
_________________Карташевский В.Г.__
подпись, Фамилия И.О.
« 30 » августа 2010 г.

Самара
2010
Рабочая программа дисциплины «Основы проектирования компьютерных сетей»


Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Основы проектирования компьютерных сетей» студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности) подготовки специалиста «210401 – Физика и техника оптической связи» на 5 курсе в 9 семестре.

Рабочая программа дисциплины «Основы проектирования компьютерных сетей», составлена в соответствии с решением Ученого Совета ГОУВПО ПГУТИ
Протокол № 3 от « 31 » марта 2010 г.







Программу составил

____доцент_____ _____к.т.н., доцент__ ______________ ____Киреева Н.В.____
должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество

« ___ » _________ 2010 г.





Рецензент

____доцент_____ ____к.т.н., доцент_____ ____________ ___Ротенштейн И.В.___
должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество

« ___ » _________ 2010 г.




1. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины являются, обучение студентов методами анализа правил построения компьютерных сетей, определение основных принципов их функционирования, овладение навыками проектирования и получение знаний по новым технологиям, применяемым в компьютерных сетях.
В курсе изучаются теория и практика построения компьютерных сетей, используемых для этого технических средств и информационных служб, а также, программное обеспечение и взаимодействие с другими сетями.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент, изучивший курс «Основы проектирования компьютерных сетей», должен:
иметь представление о видах сетей, проблемах возникающих при их эксплуатации, перспективах развития сетевых технологий;
знать топологию сетей, основные методы доступа, применяемые в компьютерных сетях, характеристики сетей, сетевые технологии, оборудование компьютерных сетей, методики расчета временных характеристик;
уметь классифицировать методы доступа и сетевые технологии, оценивать временные параметры сетей, в частности задержку, классифицировать оборудование, моделировать процессы, происходящие в сетях;
иметь навыки решения вопросов построения сети, определения временных характеристик сети, подбора оборудования.

Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина относится к циклу дисциплин специализации основной образовательной программы (ООП).
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
Структурированные кабельные системы
Системы и сети пакетной коммутации

4. Организационно-методические данные дисциплины

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы
Всего часов
№ семестра



9

Общая трудоемкость дисциплины
85
85

Аудиторные занятия (Ауд)
52
52

Лекции (ЛК)
26
26

Практические занятия (ПЗ)
-
-

Семинары (Сем)
-
-

Лабораторные работы (ЛР)
26
26

Самостоятельная работа (СР)
-
-

Курсовой проект (работа) – (КП, КР)
-
--

Контрольное задание – (КЗ)
-
-

Расчетно-графическая работа (РГР)
-
-

Реферат (Реф)
-
-

Другие виды самостоятельной работы
-
-

Самоподготовка (Сам)
(самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.)
33
33

Вид итогового контроля
(экзамен, зачет, дифференцированный зачет)
зачет
зачет


5. Содержание дисциплины

5.1 Разделы дисциплины, их содержание и виды занятий

Разделы дисциплины, изучаемые в 9 семестре


раздела
Наименование разделов и их содержание
Количество часов
Внеауд. работа
СР



Всего
Аудиторная
работа





ЛК
ПЗ
ЛР


1
2
3
4
5
6
7

1.
Введение.
4
2
-
-
2


Содержание курса, его задачи, связь с другими дисциплинами. Компьютерные сети, общие понятия.






2.
Общие принципы построения и функционирования компьютерных сетей.
21
8
-
6
7


Классификация сетей. Основные характеристики. Топология построения компьютерных сетей. Эталонная модель ВОС в приложении к локальным сетям. Международные стандарты на протоколы обмена и доступа. Особенности эталонной модели. Управление логическим каналом на подуровне LLC. Управление на уровне доступа к среде MAC. Виды доступа к среде компьютерных сетей. Процедуры опроса. Принципы случайного доступа. ALOHA, метод CSMA/CD, маркерный метод доступа. Коммутируемые сети.






3.
Типы сетевых технологий. Особенности проектирования.
24
6
-
8
10


Шинная сеть со случайным доступом. Форматы кадров MAC. Услуги протоколов подуровня MAC. Шинные сети с маркерным доступом. Формат кадров MAC. Особенности проектирования. Кольцевая сеть с маркерным доступом. Формат кадров подуровня MAC. Технологии Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, ArcNet, 10VG-AnyLAN.






4.
Взаимодействие компьютерных сетей с другими сетями.
22
6
-
8
8


Взаимосвязь между компьютерными сетями. Мосты. Взаимодействие локальных сетей с глобальными сетями. Шлюзы. Безопасность информации в локальных сетях. Брандмауэры.







5.
Перспективы развития компьютерных сетей.
14
4
-
4
6


Виртуальные локальные сети. Беспроводные локальные сети. Технологии Metro Ethernet и Carrier Ethernet.







Итого за семестр:
85
26
-
26
33


Всего за весь курс:
85
26
-
26
33



6. Тематический план изучения дисциплины


6.1 Лабораторные работы


ЛР
№№
семестров и разделов
курса
Наименование лабораторных работ
Кол-во часов

1
2
3
4

1
9 сем., 2 разд.
Сетевой стек операционной системы Windows XP, стек TCP/IP
2

2
9 сем., 2 разд.
Настройка IP-протокола на маршрутизаторе Cisco
4

3
9 сем., 3 разд.
Имитационное моделирование сети Ethernet
4

4
9 сем., 3 разд.
Имитационное моделирование сети Fast Ethernet
4

5
9 сем., 4 разд.
Программные средства анализа сетей с использованием программного пакета Wireshark
2

6
9 сем., 4 разд.
Определение статистических характеристик сетевого трафика
2

7
9 сем., 4 разд.
Конфигурирование статической маршрутизации
4

8
9 сем., 5 разд.
Анализ пропускной способности мультисервисной сети
4



6.2 Практические (семинарские) занятия – не предусмотрено учебным планом

6.3 Курсовой проект (работа), контрольное задание – не предусмотрено учебным планом

6.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины


раздела
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение

1
2

4
Шлюзы. Особенность их работы в компьютерных сетях.

5
Технология Carrier Ethernet.



7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1 Рекомендуемая литература

7.1.1 Основная литература
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети – принципы, технологии, протоколы. СПБ, Питер, 2009.
2.Лихтциндер Б.Я., Киреева Н.В., Буранова М.А. Проектирование локальных вычислительных сетей. Конспект лекций. ПГУТИ. 2009
3. Таненбаум Э. Компьютерные сети. СПБ, Питер, 2009.
4. Чекмарев Ю.В. Локальные вычислительные сети. Учебное пособие. ДМК пресс, 2009.
5. Филимонов А.Ю. Построение мультисервисных сетей Ethernet. БХВ-Петербург, 2007.

7.1.2 Дополнительная литература
1. Леонов А.В. Классификация вычислительных сетей. Учебное пособие. МАИ, 20078.
2. Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. СПБ, Питер, 2007.
3. Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и коммуникации. ДМК пресс, 2009.

7.2 Средства обеспечения освоения дисциплины

7.2.1 Методические указания и материалы по видам занятий
1) Методические указания к лабораторным занятиям
- Проектирование локальных вычислительных систем, ПГАТИ, 2006.
- Анализ пропускной способности мультисервисной сети, ПГУТИ, 2009.
- Исследование трафика локальной сети посредством сетевого анализатора Wireshark, ПГУТИ, 2010.
- Изучение маршрутизации на базе оборудования Cisco. (сборник лабораторных работ), ПГУТИ, 2010.
2) Методические указания к практическим занятиям и курсовому проекту – нет в учебном плане

7.2.2 Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий по видам занятий
1) Программное обеспечение для выполнения лабораторных работ
Windows XP, Packet Tracer, Wireshark, NDIS, СИМЛВС, программные продукты оборудования Cisco.
2) Программное обеспечение для выполнения курсового проекта – нет в учебном плане

7.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел 1 Введение.
Назначение и характеристики первой вычислительной сети.
Отличия одноранговых и централизованных сетей.
Какой уровень устанавливает, поддерживает и разъединяет каналы передачи данных?
На каком уровне определяются физические характеристики канала?
Какой формат кадра Ethernet разработан для устранений разногласий в кодировках типов протоколов?
Появление какой комбинации бит является указанием на то, что следующий байт – это первый байт заголовка кадра?
Раздел 2 Общие принципы построения и функционирования компьютерных сетей.
Как называется топология, состоящая из группы станций, соединенных линиями с коммутационной системой?
Как называется топология, используемая в локальных сетях, связанная с уменьшением зависимости сети от центрального узла и с обеспечением высокой скорости передачи данных между всеми устройствами сети?
Какое преимущество относится к топологии «шина»?
На какие подуровни делится канальный уровень?
Какие функции выполняет подуровень LLC канального уровня?
На какие подуровни делится физический уровень?
Какой подуровень физического уровня представляет собой интерфейсный кабель с соединителями?
Какая процедура используется, если более высокие уровни гарантируют надежность и управление потоком?
Какому полю LLC кадра принадлежит бит I/G (индивидуальный/групповой опрос)?
Кадры какого типа предназначены для передачи команд и ответов в процедурах с установлением логического соединения?
Что содержит специальный кадр RR?
Что означает команда REJ?
Каково назначение поля заполнения кадра Ethernet?
Какой стандарт относится к технологии Fast Ethernet?
Раздел 3 Типы сетевых технологий. Особенности проектирования.
Какое поле кадра уровня МАС указывает на начало заголовка кадра?
При каком виде доступа станции передают информацию в произвольные моменты времени независимо друг от друга?
Для какой топологии изначально разрабатывался случайный метод доступа?
При каком методе доступа отличаются логическая и физическая топологии?
Как называется служебный кадр, разрешающий передачу нескольким станциям одновременно?
Как называется метод, при котором время работы сети делиться на интервалы по числу абонентов и есть центральное опрашивающее устройство?
Какой метод доступа, который разработан специально для сети 100VG-Any LAN?
Какая топология и метод доступа используется в сети Ethernet?
Какая топология и метод доступа используется в сети Token Ring?
Какая топология и метод доступа используется в сети ArcNET?
Сеть, чей метод доступа взят за основу в технологии Ethernet?
Физический уровень в стандарте Gigabit Ethernet, который использует двойной коаксиальный кабель с одновременной передачей по паре проводов?
Какой принцип разделения общего канала передачи данных использует протокол Ethernet?
Чему равен минимальный размер кадра Gigabit Ethernet?
В каких технологиях используется маркерный метод доступа?
Какой стандарт технологии 10G Ethernet использует медный кабель?
В каком году произошло принятие стандарта 10Base-T?
Чему равна длительность паузы между двумя кадрами одного и того же узла при методе доступа Ethernet?
Раздел 4 Взаимодействие компьютерных сетей с другими сетями.
Какая группа физических интерфейсов стандарта 10G Ethernet относится к варианту для глобальных сетей?
С использованием какой физической среды строилась первая проводная сеть Ethernet?
Какое коммуникационное устройство используется для соединения узлов в сеть Ethernet на оптоволоконном кабеле?
В какой технологии локальных сетей впервые стало применяться оптическое волокно?
Как называется устройство, выполняющее логическую структуризацию сети, разделяя единую разделяемую среду на несколько сегментов?
Как повысить надежность локальной сети на коммутаторах за счет использования произвольной топологии?
Как называются локальные сети, разделенные на логические сегменты?
Применение какого коммуникационного устройства приводит к снижению нагрузки на разделяемую среду?
Что определяет стандарт 802.10?
Каким стандартом описывается локальная сеть с централизованным управлением доступом по приоритетам запросов и топологией звезда?
Какое коммуникационное устройство для соединения сетей с сильно отличающимися протоколами, реализует связь между абонентами на верхних уровнях модели OSI?
Раздел 5 Перспективы развития компьютерных сетей.
Что такое Carrier Ethernet?
Как называется набор информационных сообщений определенного формата, которыми обмениваются два устройства или две программы, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями?
Компьютер, подключенный к сети, может выполнять различные типы приложений. Как называется приложение, которое целиком выполняется на данном компьютере, но обращается в процессе своего выполнения к ресурсам других компьютеров сети?
Для какой топологии крупных сетей, характерно наличие произвольных связей между компьютерами?
Что является единицей информации сетевого уровня?
Какое устройство называется коммутатором?
К какому типу стандартов могут относиться современные документы RFC?
Какое устройство определяет адресацию физических устройств в сети и гарантирует доставку информации адресатам уровень модели OSI?
Какой стандарт IEEE 802 описывающий рекомендации по использованию беспроводных сетей?
Как называется стандарт Gigabit Ethernet, который позволяет использовать только многомодовый волоконно-оптический кабель?
Какие программные или аппартно-программные системы анализа и диагностики локальных сетей, ограничиваются функциями мониторинга и анализа трафика?
Как называется сетевая атака на локальную сеть, когда осуществляется непосредственный доступ к пакетам, передаваемым по сети?
Как называется сеть, образованная путем соединения нескольких подсетей разного типа?
Какой стандарт, включает в себя режим автопереговоров?
Какой способ построения локальных виртуальных сетей, вводит понятие эмулируемой локальной сети?

7.2.4 Критерии оценки знаний, умений и навыков

Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине является зачет.
Зачет проводится по билетам, которые включают 2 теоретических вопроса.
Для допуска к экзамену студент должен посещать занятия, проявлять активность в аудитории, выполнить все задания лабораторного практикума и сдать зачет по ним. Кроме того, учитывается активность студента на лабораторных и лекционных занятиях.
Оценка знаний студентов производится по следующим критериям:
оценка «зачет» выставляется студенту, если он ответил на вопросы билета и не полностью ответил на дополнительные вопросы, если они были необходимы;
оценка «незачет» выставляется студенту, если он не ответил на вопросы билета и не ответил на дополнительные вопросы.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

8.1 Учебно-лабораторное оборудование

Для проведения лабораторного практикума предназначена специализированная лаборатория – «Вычислительных сетей и электронной почты» № 320, «Сетей с коммутацией пакетов» № 316.

Лабораторная работы №1 выполняется на ПК, с использованием оборудования Cisco.
Лабораторная работы №2 выполняется на ПК, с использованием оборудования Cisco.
Лабораторная работы №3 выполняется на ПК, с использованием СИМЛВС, Windows XP.
Лабораторная работы №4 выполняется на ПК, с использованием СИМЛВС, Windows XP.
Лабораторная работы №5 выполняется на ПК, с использованием Windows XP, Ethereal.
Лабораторная работы №6 выполняется на ПК, с использованием Windows XP, Ethereal.
Лабораторная работы №7 выполняется на ПК, с использованием оборудования Cisco.
Лабораторная работы №8 выполняется на ПК, с использованием Windows XP, Packet Tracer.

8.2 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов
Лекции проводятся в специализированной аудитории с учебной ТВ системой, при проведении промежуточного тестирования используется электронный тестирующий комплекс. Тестирование выполняется на компьютерах, оснащенных специализированным программным обеспечением.


9. ЛИСТ согласования рабочей программы с другими дисциплинами на 2010/2011 учебный год

Направление подготовки: _____210400 (Телекоммуникации)_______________
Шифр и наименование
Специальность: __210401 (Физика и техника оптической связи)___
Шифр и наименование
Специализация: ____________________________________________
Шифр и наименование
Дисциплина: _Основы проектирования компьютерных сетей___

Форма обучения: _______Очная полная_________________________
(очная, очно-заочная, заочная)
Учебный год 2010/2011.

Рекомендована заседанием кафедры ___________________МСИБ_________________
наименование кафедры
протокол № 1 от «30» августа 2010г.


Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой
___профессор___ ___________ Карташевский В.Г. 30.08.10 г.
должность подпись расшифровка подписи дата


Исполнители:
____доцент_____ ___________ _Киреева Н.В. 30.08.10 г.
должность подпись расшифровка подписи дата

_________________ ___________ ______________ _________
должность подпись расшифровка подписи дата


СОГЛАСОВАНО:
Заведующий кафедрой _____ЛС и ИТС________________________________________
наименование кафедры
___________ Андреев В.А. _________
подпись расшифровка подписи дата

Заведующий кафедрой ______СС_____________________________________________
наименование кафедры
___________ Васин Н.Н. _________
подпись расшифровка подписи дата

Заведующий кафедрой ___________________________________________________
наименование кафедры
___________ ______________ _________
подпись расшифровка подписи дата


Председатель методической комиссии по специальности __210401 (Физика и техника
оптической связи)_____________
шифр наименование
___доцент_______ ___________ Марыкова Л.А. _________
должность подпись расшифровка подписи дата

Начальник УОУП
___________ Кустова М.Н. _________
подпись расшифровка подписи дата


10. ЛИСТ изменений и дополнений в рабочей программе


Дополнения и изменения в рабочей программе на 2011/2012 уч.г.


В рабочую программу на данный учебный год нецелесообразно внесение каких-либо изменений.


Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры __МСИБ___

Протокол № 1 от « 29 » августа 2011 г.

Заведующий кафедрой _____________________МСИБ__________________________
наименование кафедры
___________ Карташевский В.Г. 29.08.11 г.
подпись расшифровка подписи дата




СОГЛАСОВАНО:

Начальник УОУП
___________ Кустова М.Н. _________
подпись расшифровка подписи дата




Внесенные изменения на 2011/2012 учебный год УТВЕРЖДАЮ



Декан факультета ________ТР______
наименование факультета

___________ Карташевский В.Г. _________
подпись расшифровка подписи дата



« ____ » _______________ 2011 г.











13PAGE 15


13PAGE 141115




 
·

Приложенные файлы

  • doc 4508049
    Размер файла: 155 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий