2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Армавирская государственная педагогическая академия»
Институт прикладной информатики, математики и физики
Кафедра информатики и информационных технологий обучения
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«_Б3.ДВ6_» «Протоколы и алгоритмы маршрутизации в сети Интернет»
Направление подготовки _230100 Информатика и вычислительная техника_______
Профиль подготовки _____Программное обеспечение вычислительной техники и
_______________________________автоматизированных систем_________________
Квалификация (степень) выпускника
Форма обучения очная
бакалавр
Составитель (и): Коновалов Денис Павлович
Армавир, 2014
Обоснование РПД
Рабочая программа по дисциплине Б3.ДВ6 «Протоколы и алгоритмы маршрутизации в
сети Интернет» разработана в соответствии с требованиями ФГОС ВО (федеральный или
региональный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки
дипломированного выпускника и предназначен для студентов, обучающихся по
направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника», профилю «Программное
обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».
Рабочая программа дисциплины рекомендована к утверждению учебно-методической
комиссией на заседании кафедры информатики и ИТО от «_____» ___________ 20__ г.,
протокол № ___.
Автор (составитель): Коновалов Денис Павлович, доцент кафедры информатики и ИТО к.т.н.
Рабочая программа дисциплины утверждена на заседании кафедры информатики и
ИТО «____»_________________ 20___ г. протокол № ____
Заведующий кафедрой
______________/ Бельченко В. Е.
2
СОДЕРЖАНИЕ
1 Цели и задачи освоения учебной дисциплины .............................................................................4
2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с
планируемыми результатами освоения образовательной программы..........................................4
3 Место учебной дисциплины в структуре ООП ВО ......................................................................6
4 Объем дисциплины (в зачетных единицах с указанием количества академических, выделенных
на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на
самостоятельную работу обучающихся) .............................................................................................7
5 Содержание дисциплины (структурированное по темам (разделам) с указанием
отведенного на них количества академических или астрономических часов и видов учебных
занятий) ...............................................................................................................................................8
6. Виды занятий и их содержание: ...................................................................................................9
6.1 Планы и содержание лекционных занятий ............................................................................9
6.2 Примерная тематика лабораторных занятий .......................................................................10
7 Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся
по дисциплине ..................................................................................................................................22
8 Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации
обучающихся по дисциплине ..........................................................................................................26
8.1 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования
компетенций в процессе освоения образовательной программы ............................................28
8.1.1 Темы рефератов и эссе для подготовки к практическим занятиям Error! Bookmark
not defined.
8.1.2 Темы курсовых работ .................................................... Error! Bookmark not defined.
8.1.3 Задания к контрольной работе...................................... Error! Bookmark not defined.
8.2 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений,
навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций
.........................................................................................................................................................30
9 Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения
дисциплины.......................................................................................................................................31
10 Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»,
необходимых для освоения дисциплины .......................................................................................33
11 Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины .................................33
12 Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и
информационных справочных систем ...........................................................................................34
13 Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления
образовательного процесса по дисциплине ...................................................................................34
3
1 Цели и задачи освоения учебной дисциплины
Дисциплина Б3.ДВ6 «Протоколы и алгоритмы маршрутизации в сети Интернет»
предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и
уровню подготовки выпускников по направлению подготовки
230100 «Информатика и
вычислительная техника» очной формы обучения.
Сегодня
Россия
стоит
перед
исторической
необходимостью
формирования
информационного общества и информационной экономики. Информатизация экономики
предполагает не совершенствование технологии на отдельных участках экономической
системы, а переход экономики на принципиально иные основы информационной
технологии.
Ключевая роль в современной инфраструктуре информатизации принадлежит системам
коммуникаций и вычислительным сетям, в которых сосредоточены новейшие средства
вычислительной
техники,
информатики,
связи,
а
также
самые
прогрессивные
информационные технологии. Именно они обеспечивают пользователям широкий набор
информационно-вычислительных услуг с доступом к локальным и удаленным ресурсам,
технологиям и базам данных.
Дисциплина «Протоколы и алгоритмы маршрутизации в сети Интернет» является
общепрофессиональной и направлена на формирование у студента фундамента понимания
основ протоколов и алгоритмов маршрутизации в сети Интернет.
Цель дисциплины: изучение современных алгоритмов маршрутизации в сети, и
способов передачи информации.
Задачи дисциплины:

дать студентам теоретические знания и практические навыки по использованию
алгоритмов и протоколов маршрутизации, используемых в глобальной сети Интернет;

изучить технические детали работы Интернет, сетевого аппаратного и программного
обеспечения в той степени, в какой это необходимо для самостоятельной настройки
программ и контроля работоспособности сети.

2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине,
соотнесенных
с
планируемыми
образовательной программы
4
результатами
освоения
В результате освоения дисциплины «Алгоритмы маршрутизации в сетях с коммутацией
пакетов» обучающийся должен:
знать:

основные протоколы стека TCP/IP и принципы их работы;

принципы и алгоритмы маршрутизации в Интернет;

требования к аппаратным средствам и программному обеспечению компьютерной системы для передачи трафика реального времени по сети Интернет;
уметь:

ориентироваться в сетевом программном обеспечении;

использовать приобретённые знания при организации локальных и автономных сетей.

использования соответствующих алгоритмических, методических и программных
подходов для проектирования сетевого программного обеспечения;
владеть:

современным программным обеспечением Интернет: утилитами, анализаторами протоколов;

навыками работы с отечественным и зарубежным информационно-справочным материалами.
Распределение компетенций, формируемых в ходе изучения дисциплины
Коды компетенций
Название компетенции
Форма текущего контроля
качества компетенции
ОК - Общекультурные компетенции профиля
ОК-1
владеет
культурой
Опорный конспект
мышления,
способен
к
Выполнить задания к
обобщению,
анализу,
лабораторным работам
восприятию
информации,
постановке цели и выбору
путей её достижения
ОК-10
использует основные законы
Опорный конспект
естественнонаучных
дисциплин в
Выполнить задания к
профессиональной
лабораторным работам
деятельности, применяет
методы математического
анализа и моделирования,
теоретического и
экспериментального
исследования
ПК - профессиональные компетенции профиля
5
ПК-2
осваивать
методики
использования программных
средств
для
решения
практических задач
разрабатывать компоненты
программных комплексов и
баз данных, использовать
современные
инструментальные средства и
технологии
программирования
обосновывать принимаемые
проектные
решения,
осуществлять постановку и
выполнять эксперименты по
проверке их корректности и
эффективности
готовить
презентации,
научно-технические отчеты
по
результатам
выполненной
работы,
оформлять
результаты
исследований в виде статей
и докладов на научнотехнических конференциях
участвовать в настройке и
наладке
программноаппаратных комплексов
ПК-5
ПК-6
ПК-7
ПК-9
Опорный конспект
Выполнить задания к
лабораторным работам
Опорный конспект
Выполнить задания к
лабораторным работам
Выполнить задания к
контрольным работам
Выполнить задания к
контрольным работам
Опорный конспект
Выполнить задания к
лабораторным работам
Содержание РПД базируется на знаниях студентов, полученных в период изучения
дисциплины «Информатика», «Основы алгоритмизации и программирования».
При изложении материала необходимо соблюдать единство терминологии, обозначений
в соответствии с действующими государственными стандартами.
В соответствии с учебным планом дисциплина изучается в 7 семестре.
Промежуточный контроль проводится в 7 семестре в виде зачета.
Текущий
контроль
осуществляется
при
проведении
лабораторных
работ,
тестирования и выполнения контрольных работ.
Содержание курса определено требованиями
Федерального государственного
образовательного стандарта по направлению 230100 «Информатика и вычислительная
техника»
3 Место учебной дисциплины в структуре ООП ВО
6
Дисциплина
Б3.ДВ6 «Протоколы и алгоритмы маршрутизации в сети Интернет»
входит в часть профессионального цикла в соответствии с ФГОС ВО бакалавриата по
направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника».
Сегодня
Россия
стоит
перед
исторической
необходимостью
формирования
информационного общества и информационной экономики. Информатизация экономики
предполагает не совершенствование технологии на отдельных участках экономической
системы, а переход экономики на принципиально иные основы информационной
технологии.
Ключевая роль в современной инфраструктуре информатизации принадлежит системам
коммуникаций и вычислительным сетям, в которых сосредоточены новейшие средства
вычислительной
техники,
информатики,
связи,
а
также
самые
прогрессивные
информационные технологии. Именно они обеспечивают пользователям широкий набор
информационно-вычислительных услуг с доступом к локальным и удаленным ресурсам,
технологиям и базам данных.
Для изучения данной дисциплины необходимы «входные» знания по основам сетей и
коммутационной техники, теории вероятности и теории телетрафика.
Освоение данной дисциплины необходимо для успешного выполнения научных работ,
связанных с разработкой алгоритмов, протоколов и систем маршрутизации в сетях с
коммутацией пакетов.
4 Объем дисциплины (в зачетных единицах с указанием количества
академических,
выделенных
на
контактную
работу
обучающихся
с
преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу
обучающихся)
Форма Семестр
обучения
очная
7
Трудоемкость
зач.ед.
час
2
108
В т.ч. в интерактивной форме
Таблица 1. Выписка из учебного плана
Лекции, Практич., Лаб.раб., СРС,
Форма
час
час
час
час
аттестации
22
32
54
Зачет
10
7
5 Содержание дисциплины (структурированное по темам (разделам) с
указанием
отведенного
на
них
количества
академических
или
астрономических часов и видов учебных занятий)
Раздел, тема
Всего
часов
Протокол межсетевого
12
Таблица 2 Тематический план дисциплины
В т.ч. аудиторных,час
Самост.
Всего
Из них
работа,
Аудит.
Лекции
Лаб.
час
6
2
4
6
12
6
2
4
6
11
6
2
4
5
12
6
2
4
6
12
6
2
4
6
№
1.
взаимодействия (IP).
Адресация в IP-сетях
2.
Принципы и алгоритмы
маршрутизации в Интернет
3.
Протоколы внутренней
и внешней маршрутизации.
Групповая маршрутизация
4.
Протокол IPv6. Взаимо
действие протоколов
IPv4 и IPv6
5.
Организация передачи
трафика реального времени по
сети Интернет
6.
Веб-сервисы
14
8
4
4
6
7.
Новейшие веб-технологии
13
8
4
4
5
8.
Отладка и тестирование
14
8
4
4
6
108
54
22
32
54
программ.
ИТОГО:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 108 часа.
8
6. Виды занятий и их содержание:
6.1 Планы и содержание лекционных занятий
Раздел 1.
Предмет, цели и задачи курса. Основная терминология. Межсетевой уровень и протокол IP
(Internet Protocol). Основные функции, характеристики и механизмы протокола IP. Формат
IP-пакета. Пример выполнения фрагментации в сети. Типы адресов в сети TCP/IP:
физический (локальный или аппаратный), сетевой (логический или протокольный),
символьный.Представление и структура сетевого IP-адреса (версия IPv4). Существующие
классы IP- адресов. Специальные адреса. Назначение идентификаторов сетей. Примеры
распределения IP-адресов. Маски сетей. Подсети: адреса и маски. Доменная система имен —
DNS. Отображение доменных имен на IP-адреса. Протокол ARP (Address Resolution Protocol)
— протокол разрешения адресов. Средства контроля за передачей пакетов по Сети.
Раздел 2.
Проблема маршрутизации в сети Internet. Основные свойства алгоритма маршрутизации.
Назначение маршрутной таблицы. Статический и динамический алгоритмы обновления
таблицы. Алгоритм Беллмана-Форда. Алгоритм Дейкстры. Алгоритмы распространения
маршрутной информации.
Раздел 3.
Внутренние протоколы маршрутизации RIP, GGP, HELLO, OSPF и IS-IS. Внешняя
маршрутизация. Протокол BGP. Групповая (многоадресатная) маршрутизация. Протокол
управления группами IGMP. Архитектура маршрутизатора. Функциональная модель
маршрутизатора.
Раздел 4.
Основные проблемы протокола IPv4 и пути их решения. Формы представления адресов в
новой версии протокола межсетевых взаимодействий IPv6. Типы адресов в IPv6. Общая
структура дейтаграммы протокола IPv6 и форматы основного и дополнительных заголовков.
Взаимодействие систем, работающих с разными стеками протоколов. Метод двойного стека.
Метод туннелирования.
Раздел 5.
Протокол передачи видео- и аудиоинформации в реальном масштабе времени — RTP.
Заголовок пакета RTP. Пример RTP сети. Аппаратные средства и программное обеспечение
компьютерной системы для работы в режиме реального времени. Стек протоколов H.323.
Архитектура Н.323. Протокол SIP. Архитектура on-line коммуникации пользователей.
Организация и проведение видеоконференций.
9
6.2 Примерная тематика лабораторных занятий
Лабораторная работа №1
Цель: Изучить способы диагностики настроек стека протоколов TCP/ IP; получить сведения
о
настройке
TCP/IP
для
работы
с
DHCP
сервером.
Средства для выполнения работы:

аппаратные: компьютер с установленной ОС Windows XP.

программные: виртуальные машины: VM-1.

информационные: IP_адрес; маска подсети; основной шлюз; предпочитаемый DNS.
Теоретические сведения
На концептуальной модели взаимодействия открытых систем OSI основан стек
протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей / Internet
Protocol – Интернет-протокол), который предоставляет ряд стандартов для связи
компьютеров и сетей.
Стек протоколов TCP/IP – промышленный стандарт, который позволяет
организовать сеть масштаба предприятия и связывать компьютеры, работающие под
управлением различных операционных систем.
Применение стека протоколов TCP/IP дает следующие преимущества:
1. поддерживается почти всеми операционными системами; почти все большие сети
основаны на TCP/IP;
2. технология позволяет соединить разнородные системы;
3. надежная, расширяемая интегрированная среда на основе модели «клиент — сервер»;
4. получение доступа к ресурсам сети Интернет.
Каждый узел TCP/IP идентифицирован своим логическим IP-адресом, который
идентифицирует положение компьютера в сети почти таким же способом, как номер дома
идентифицирует дом на улице.
Реализация TCP/IP позволяет узлу TCP/IP использовать статический IP-адрес или
получить IP-адрес автоматически с помощью DHCP-сервера (Dynamic Host Configuration
Protocol- протокол динамической конфигурации хоста).
Для простых сетевых конфигураций, основанных на локальных сетях (LAN, Local Area
Network), он поддерживает автоматическое назначение IP-адресов.
По
умолчанию
компьютеры
клиентов,
работающие
ОС Windows или Linux,
получают
информацию
протокола TCP/IP автоматически от службы DHCP.
под
о
управлением
настройке
Однако даже в том случае, если в сети доступен DHCP-сервер, необходимо назначить
статический IP-адрес для отдельных компьютеров в сети. Например, компьютеры с
запущенной службой DHCP не могут быть клиентами DHCP, поэтому они должны иметь
статический IP-адрес.
10
Если служба DHCP недоступна,
статического IP-адреса.
можно
настроить TCP/IP для
использования
Для каждой платы сетевого адаптера в компьютере, которая использует TCP/IP,
можно установить IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию.
Ниже описаны параметры, которые используются при настройке статического
адреса TCP/IP.
Параметр
Описание
IP-адрес
Логический 32-битный адрес, который идентифицирует TCP/IP узел. Каждой
плате сетевого адаптера в компьютере с запущенным протоколом TCP/IP
необходим уникальный IP-адрес, такой, как 192.168.0.108. Каждый адрес имеет
две части: ID сети, который идентифицирует все узлы в одной физической сети
и ID узла, который идентифицирует узел в сети. В этом примере ID сети —
192.168.0, и ID узла — 108.
Маска
подсети
Подсети делят большую сеть на множество физических сетей, соединенных
маршрутизаторами. Маска подсети закрывает часть IP-адреса так, чтобы
TCP/IP мог отличать ID сети от ID узла. При соединении узлов TCP/IP, маска
подсети определяет, где находится узел получателя: в локальной или
удаленной сети. Для связи в локальной сети компьютеры должны иметь
одинаковую маску подсети.
Промежуточное устройство в локальной сети, на котором хранятся сетевые
идентификаторы других сетей предприятия или Интернета. TCP/IP посылает
Шлюз
по
пакеты в удаленную сеть через шлюз по умолчанию (если никакой другой
умолчанию
маршрут не настроен), который затем пересылает пакеты другим шлюзам, пока
пакет не достигнет шлюза, связанного с указанным адресатом.
Таблица 1. Параметры, используемые при настройке статического адреса TCP/IP
Если сервер с запущенной службой DHCP доступен в сети, он автоматически
предоставляет информацию о параметрах TCP/IP клиентам DНСР.
Выполнение работы
Задание 1. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.
1. Запустите виртуальную машину VM-1 и загрузите ОС Windows.
2. Запустите консоль (Пуск/Программы/Стандартные/Командная строка).
3. В командной строке введите ipconfig /all | more.
4. Используя приведенную ниже информацию, создайте в своей папке текстовый
документ со следующими данными:
o
Имя компьютера;
o
Основной DNS-суффикс;
o
Описание DNS-суффикса для подключения;
o
Физический адрес;
11
o
DHCP включен;
o
Автоконфигурация включена;
o
IP-адрес автоконфигурации;
o
Маска подсети;
o
Шлюз по умолчанию.
5. Убедитесь в работоспособности стека TCP/IP, отправив эхо-запросы на IP-адреса.
Для этого воспользуйтесь командой ping:
o
отправьте эхо-запросы на локальный адрес компьютера (loopback) ping
127.0.0.1 (на экране должны появиться сообщения о полученном ответе от узла
127.0.0.1);
o
отправьте эхо-запрос по другому IP-адресу, например 172.21.5.1.
Задание 2. Настройте стек протоколов TCP/IP для использования статического
IP-адреса.
1. Откройте
окно Сетевые
подключения).
подключения (Пуск/Панель
2. Вызовите свойства подключения
воспользоваться контекстным меню.
по
локальной
сети.
управления/Сетевые
Для
этого
можно
3. В появившемся диалоговом окне на вкладке Общие откройте свойства Протокол
Интернета TCP/IP.
4. Щелкните переключатель Использовать следующий IP-адрес и введите в
соответствующие поля данные: IP_адрес; Маску подсети; Основной шлюз;
Предпочитаемый DNS.
5. Примените параметры кнопкой ОК.
6. Закройте окно свойств подключения кнопкой ОК (если потребуется, то согласитесь на
перезагрузку компьютера).
7. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.
Задание 3. Настройте TCP/IP для автоматического получения IP-адреса.
1. Откройте окно Сетевые подключения.
2. Вызовите свойства Подключения по локальной сети.
3. Откройте свойства Протокол Интернета TCP/IP.
4. Установите переключатель Получить IP-адрес автоматически.
5. Закройте диалоговое окно Свойства: Протокол Интернета TCP/IP кнопкой ОК.
12
6. Примените параметры кнопкой ОК.
7. Проверьте настройку стека протоколов TCP/IP.
8. Получите другой адрес для своего компьютера. Для этого:
o
запустите консоль (командную строку);
o
введите команду для сброса назначенных адресов - ipconfig /release;
o
введите команду для получения нового адреса ipconfig / renew;
9. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.
Задание 4. Создайте IP-калькулятор в табличном процессоре для облегчения
формирования маски подсети.
1. Откройте табличный процессор и сформируйте таблицу по следующему шаблону:
Рисунок 1. Образец оформления таблицы
Далее необходимо ввести в ячейки B5, J5, R5, Z5 формулы для перевода двоичного
представления IP-адреса в точечную десятичную нотацию по октетам.
2. Введите в ячейку B5 формулу для преобразования 1-го октета IP-адреса в десятичную
систему счисления:
=I4*2^I2+H4*2^H2+G4*2^G2+F4*2^F2+E4*2^E2+D4*2^D2+C4*2^C2+B4*2^B2
3. Скопируйте введенную формулу в остальные ячейки (J5, R5, Z5).
4. Самостоятельно введите в ячейки B5, J5, R5, Z5 формулы для преобразования маски
подсети из двоичного представления в точечную десятичную нотацию.
5. Сохраните файл в своей папке с именем IPCALC.
Лабораторная работа №2
Цель: получить сведения о настройке клиента службы DNS; научиться настраивать
компьютер
для
разрешения
имен
при
отсутствии
DNS.
Средства для выполнения работы:
13

аппаратные: компьютер с установленной ОС Windows XP;

программные: приложения ВМ: VirtualBox; виртуальные машины: VM-1;

информационные: IP-адрес_1; IP-адрес_2; IP-адрес_3.
Теоретические сведения
Система доменных имен (Domain Name System, DNS) строится на основе
распределенной базы данных, используемой в сетях TCP/IP для преобразования имен
компьютеров в IP-адреса. Служба DNS облегчает идентификацию компьютеров и других
ресурсов в сетях. Она обычно ассоциируется с Интернетом. Однако частные сети активно
используют ее для определения имен компьютеров и идентификации компьютеров в
локальной сети и Интернете.
Пространство имен домена (domain namespace) – система
обеспечивает иерархическую структуру для базы данных DNS.
называется доменом (domain) и представляет раздел базы данных DNS.
имен, которая
Каждый узел
База данных DNS индексирована по имени, поэтому каждый домен должен иметь
имя. Имя домена идентифицирует его положение в иерархии. Поскольку домены
добавляются в иерархию, имя родительского домена добавляется к дочернему домену,
называемому субдоменом (subdomain).
Рисунок 1. Пример образования иерархии пространства имен домена
Например, на рисунке 1 имя домена mspu.edu.ru идентифицирует
домен mspu как субдомен домена edu.ru, а edu – как субдомен домена ru.
этот
Иерархическая структура пространства имен домена состоит из корневого домена,
доменов верхнего уровня, доменов второго уровня и имен узлов. Корневой
домен располагается на самом верху иерархии и обозначается точкой. Корневой домен
Интернета управляется несколькими организациями, включая Network Solutions,
Inc. Домены верхнего уровня – коды имени длиной два или три символа. Домены верхнего
уровня сгруппированы по типу организации или географическому положению. Например:
Домен верхнего уровня Описание принадлежности
gov
Правительственные организации
com
Коммерческие организации
edu
Образовательные учреждения
14
org
Некоммерческие организации
ru
Код России
Таблица 1. Назначение доментов верхнего уровня
Домены верхнего уровня содержат домены второго уровня и имена узлов
(компьютеров). Организации типа Network Solutions, Inc. назначают и регистрируют
домены Интернета второго уровня для частных лиц и организаций. Имя второго
уровня имеет две части: имя верхнего уровня и уникальное имя второго уровня. Имена
узлов относятся к определенным компьютерам в Интернете или частной сети.
На рисунке 1 Computer1 – это имя узла - левая часть полного доменного имени,
которое определяет точное местонахождение узла в иерархии домена. Тогда полное
доменное имя (включая последнюю точку) запишется как Computer1.mspu.edu.ru.
Чтобы преобразовать имя узла в IP-адрес, служба DNS использует полное доменное
имя узла. Разрешение имен – процесс преобразования имен узлов в IP-адреса. Он напоминает
поиск имени в телефонном справочнике, где каждому имени соответствует номер телефона.
Например, имяwww.mspu.edu.ru используется при соединении с Web-узлом Мурманского
государственного педагогического университета. DNS находит соответствующий этому
(www.mspu.edu.ru) имени IP-адрес. Проекции имен на адреса IP хранятся в распределенной
базе данных службы DNS.
Серверы DNS осуществляют поиск соответствия в обе стороны. Прямой запрос
преобразовывает имя в IP-адрес, а обратный запрос находит имя для IP-адреса.
Сервер DNS имеет право делать запрос только для зоны, для которой он имеет полномочия.
Если сервер DNS не может сделать запрос, он передает запрос на другие серверы имен,
имеющие соответствующие полномочия.
Для разрешения имен служба DNS использует модель «клиент-сервер». Чтобы
осуществить прямой запрос соответствия, клиент передает запрос на локальный сервер имен.
Локальный сервер DNS или обрабатывает и находит IP-адрес или делает запрос на
разрешение имени на другой сервер имен.
На рисунке 2 показан клиент, запрашивающий
адреса www.mspu.edu.ru c сервера имен.
15
IP-адрес для символьного
Рисунок 2. Процесс разрешения адреса
Процесс строится следующим образом:

клиент передает прямой запрос для www.mspu.edu.ru на свой локальный сервер
имен;

локальный сервер имен проверяет свои файлы данных зоны, чтобы определить,
содержит ли тот проекцию имени на IP-адрес для запроса клиента и т.к. локальный
сервер доменных имен не имеет полномочий для домена mspu.edu.ru, поэтому
передает запрос на один из корневых серверов DNS, требуя разрешения имени узла, а
корневой сервер доменных имен отправляет назад ссылку на серверы имен ru;

локальный сервер имен посылает запрос на сервер имен ru, который отвечает
ссылкой на серверы имен edu;

локальный сервер имен посылает запрос на сервер имен edu, который отсылает
клиенту ссылку на сервер имен mspu;

локальный сервер имен посылает запрос на сервер имен mspu и, поскольку сервер
имен mspu имеет полномочия для той части пространства имен домена, то при
получении запроса отсылает адрес для www.mspu.edu.ru на локальный сервер имен;

сервер имен отправляет IP-адрес для символьного адреса www.mspu.edu.ru клиенту и
поскольку разрешение имени выполнено, то клиент может обратиться к
адресу www.mspu.edu.ru;

клиент обращается к символьному адресу www.mspu.edu.ru.
Выполнение работы
Задание 1. Настройте клиентскую часть DNS.
16
1. Запустите виртуальную машину VM-1 и загрузите ОС Windows.
2. Откройте окно Сетевые подключения.
3. Вызовите
свойства Подключения
меню/Свойства).
по
локальной
сети
(контекстное
4. Вызовите свойства Протокол Интернета TCP/IP.
5. Установите адреса DNS серверов:
o
установите переключатель Использовать следующие адреса DNS-серверов;
o
в поле Предпочитаемый DNS-сервер введите <IP-адрес_1>;
o
в поле Альтернативный DNS-сервер ведите <IP-адрес_2>.
6. Добавьте 3-й DNS сервер. Для этого:
o
щелкните Дополнительно;
o
перейдите на вкладку DNS;
o
щелкните Добавить в разделе Адреса DNS-серверов;
o
введите <IP-адрес_3> сервера имен и закройте окно кнопкой OK.
7. Закройте диалоговое окно Свойства: Протокол Интернета TCP/IP кнопкой ОК.
8. Закройте окно свойств локального подключения.
9. Закройте окно Сетевые подключения.
10. Проверьте настройки. Для этого с помощью команды ping отправьте эхо-запросы не
на IP адрес другого компьютера, а на его символьный адрес, например edc.
Задание 2. Настройте компьютер для разрешения имен при отсутствии DNSсервера.
1. Соберите информацию об адресах компьютеров в кабинете (символьные адреса и IPадреса). Для этого воспользуйтесь командой ping.
2. Откройте файл hosts (c:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts).
3. Внесите в этот файл собранную информацию о первом компьютере в кабинете,
например: Computer_1 - 172.21.5.32
4. Аналогично внесите информацию об остальных компьютерах.
5. Проверьте внесенные изменения:
o
удалите
в
настройках Подключения
записи DNS серверов;
17
по
локальной
сети все
o
отправьте эхо-запрос на какой-нибудь компьютер по его символьному адресу
(если будет получен ответ, то настройки верны).
Лабораторная работа №3
Цель: получить сведения о маршрутизации и научиться добавлять маршруты в таблицу
маршрутизации.
Средства для выполнения работы:

аппаратные: компьютер с установленной ОС Windows XP.

программные: Приложения ВМ: VirtualBox; Виртуальные машины: VM-1.
Теоретические сведения
В сетях, основанных на протоколе IP, концепция маршрутизации является одной из
важных. Она создает или разбивает сеть. Неправильная конфигурация маршрутизации
способна вывести из строя сеть.
Маршрутизация – технология определения пути доставки (маршрута) пакетов. Основные
принципы маршрутизации:
1. Каждая операционная система, поддерживающая стек TCP/IP, имеет маршрутизатор
и таблицу маршрутизации.
2. Таблица маршрутизации используется только тогда, когда определяется, как
доставлять пакеты.
3. Маршрутизация должна быть сконфигурирована корректно на обоих концах связи и
на каждом участке между ними.
Для определения пути доставки пакета используется таблица маршрутизации.
Пример таблицы маршрутизации можно получить командой route с параметром print.
Рисунок 1. Пример таблицы маршрутизации
В общем случае для маршрутизации используется следующий алгоритм. Из пакета
извлекается IP-адрес назначения пакета и производится попытка сопоставить его с адресом
назначения (Сетевой адрес) каждого элемента таблицы маршрутизации пока не найдется
наилучшее совпадение. Если совпадений не найдено, то пакет удаляется и отправителю
18
пакета может отправиться сообщение об ошибке. Сравнение производится с тремя порциями
информации: Сетевой адрес (Network Destination), Маска сети (Netmask) и IP-адрес
назначения пакета.
В
основном,
производится
побитная
операция AND между IP-адресом
получателя и Маской сетии (Netmask): если полученное значение равно Сетевому адресу
(Network Destination), то считается, что совпадение найдено.
Пример
1. Необходимо
проверить
почту
на
сервере,
чей
адрес 192.168.4.100 (используется таблица маршрутизации приведенная ранее). Необходимо
выполнить побитную операцию AND над IP-адресом получателя пакетов и сетевыми
масками (Netmask) из таблицы маршрутизации. Эта операция производится над всем
масками из таблицы маршрутизации. Но в рассматриваемом примере только 3-я строка
наиболее походит.
Рисунок 2. Пример определения маршрута доставки пакетов
Как видно из приведенной таблицы, результат побитной операции AND совпадает с 3й строкой таблицы маршрутизации (Рисунок 2). Следовательно, пакет отправится по
указанному маршруту через интерфейс 192.168.4.7.
Следует отметить, что указанный в примере IP-адрес после выполнения побитной
операции AND над масками совпадет больше чем с одной строкой маршрутизации. Для
избежания таких случаев используется приоритет маршрутов. Система ищет более точное
совпадение адреса с маской (255.255.255.255 более точна, чем 255.255.255.0, которая в свою
очередь, более точна, чем 0.0.0.0). Маршрут с сетевым адресом 0.0.0.0 и маской 0.0.0.0
является маршрутом по умолчанию. Так как этот маршрут подходит к любому адресу
назначения, он описывает маршрут, который используется, если не найден более
подходящий. Обычно этот маршрут используется для пересылки пакетов провайдеру
Интернет-услуг, при подключении к Интернету.
Для работы с таблицей маршрутизации используется стандартная утилита ROUTE,
которая выводит на экран и изменяет записи в локальной таблице IP-маршрутизации.
Запущенная без параметров, команда route выводит справку.
Параметр Описание
add
Добавление маршрута
change
Изменение существующего маршрута
19
delete
Удаление маршрута или маршрутов
print
Печать маршрута или маршрутов
Таблица 1. Назначение параметров команды route
Пример 2. Добавлениe маршрута.
Рисунок 3. СТрока для добавление маршрута
Выполнение работы
Задание 1. Создайте таблицу для облегчения определения маршрутов.
1. Откройте табличный процессор и сформируйте таблицу по следующему шаблону:
Рисунок 4. Образец оформления таблицы
2. Введите в диапазон ячеек Z3:AG3 формулы для перевода числа в десятичной системе
счисления из ячейки Z2 в двоичную форму (в соответствии с таблицей).
Таблица 2. Формулы для перевода в двоичную систему счисления
Имя
Ячейки
Формула
AG3
=Z2-2*INT(Z2/2)
AF3
=INT(Z2/2)-2*INT(INT(Z2/2)/2)
AE3
=INT(INT(Z2/2)/2)-2*INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)
AD3
=INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)-2*INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)
AC3
=INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)-2*INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)
AB3
=INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)2*INT(INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)/2)
AA3
=INT(INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)/2)2*INT(INT(INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)/2)/2)
Z3
=INT(INT(INT(INT(INT(INT(INT(Z2/2)/2)/2)/2)/2)/2)/2)
3. Аналогично введите формулы для преобразования чисел из десятичной системы
20
счисления в двоичную для ячеек R2,J2,B2.
4. Аналогично введите формулы для преобразования маски подсети в двоичную систему
счисления.
5. Введите формулы для побитной операции AND над IP-адресом и маской (Netmask):
o
введите в ячейку AG6 формулу =AND(AG3;AG5);
o
скопируйте введенную формулу в диапазон ячеек B6:AF6.
6. Введите в ячейку Z7 формулу для преобразования 4-го октета маски в десятичную
систему
счисления
=AG6*2^AL1+AF6*2^AF1+AE6*2^AE1+AD6*2^AD1+AC6*2^AC1+AB6*2^AB1+
AA6*2^AA1+Z6*2^Z1.
7. Аналогично введите формулы для ячеек R7, J7, B8.
8. Сохраните файл в своем каталоге с именем ROUTE.
Задание 2. Создайте новый маршрут для вашего компьютера и проследите его.
1. Запустите виртуальную машину VM-1 и загрузите ОС Windows.
2. Откройте консоль (Пуск/Программы/Стандартные/Командная строка).
3. Определите IP-адрес вашего компьютера с помощью утилиты ipconfig.
4. Просмотрите таблицу маршрутизации на вашем компьютере:
o
выведите справку по команде route (для этого необходимо ввести команду и
нажать клавишу ENTER);
route
o
выведите таблицу маршрутизации командой route с параметром PRINT:
route PRINT
o
запомните маршрут по умолчанию (первая строка).
21
Рисунок 5.Пример вывода программы ROUTE
5. Проследите работу маршрутизатора с помощью утилиты TRACERT, отправив пакеты
на узел www.opennet.ru. Введите:
tracert www.opennet.ru
6.
Рисунок 6. Пример вывода программы TRACERT
7. Следует отметить, что пакеты на указанный сайт отправляются через один шлюз
(192.168.1.1),
который
видно
в
первых
строках
вывода
программ ROUTE и TRACERT.
8. Добавьте в таблицу маршрутизации компьютера строку для пересылки пакетов в
сеть 172.21.0.0 (маска 255.255.0.0) через сетевой интерфейс компьютера. Введите:
route add 172.21.0.0 mask 255.255.0.0 192.168.1.4 METRIC 3
9. Проверьте работу внесенных вами изменений с помощью утилиты TRACERT.
7 Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной
работы обучающихся по дисциплине
1. Сформируйте маски подсети таким образом, чтобы получались сети, в которых
количество уникальных адресов составляют 256, 2048, 32768.
2. Определите маршруты для пакетов в соответствии с таблицей маршрутизации,
приведенной в теоретической части лабораторной работы (Рисунок 1). Результат
оформите в виде таблицы и сохраните в своей папке.
Таблица маршрутизации
IP-адреса пакетов Адрес шлюза Интерфейс
10.1.1.1
192.168.4.121
127.13.13.210
192.168.5.121
Самостоятельные задание 1.
1. Создайте следующую структуру общих ресурсов:
(Для всех папок, кроме Input, разрешить только просмотр содержимого. Для
22
каталога Input установить разрешение на запись.)
2. Установите UltraVNC на виртуальный компьютер VM-3.
3. Создайте снимок экрана с запущенными одновременно удаленными подключениями
к виртуальным компьютерам VM-1 и VM-3.
Самостоятельные задание 2.
1. Сформируйте план-проект модернизации кабинета, в котором проходят занятия,
увеличив в нем количество компьютеров на 5 и добавив выделенный сервер и выход в
Интернет по технологии ADSL.
2. Спроектировать компьютерную сеть для подъезда, в котором Вы проживаете.
3. Добавьте в зону прямого и обратного просмотра несколько узлов (не менее 5).
4. Проверьте работу DNS-сервера с помощью эхо-запросов на соответствующие узлы.
5. Создайте учтенную запись администратора домена.
6. Создайте в домене контейнер для вашей группы и внесите в него всех студентов из
вашей группы.
7. Измените политику безопасности домена (запретите изменение рабочего стола,
установите длину пароля не менее 8 символов).
Самостоятельные задание 3.
1. Создайте учтенную запись администратора домена.
2. Создайте в домене контейнер для вашей группы и внесите в него всех студентов из
вашей группы.
3. Измените политику безопасности домена:
o
запретите изменение рабочего стола;
o
установите длину пароля не менее 8 символов.
4. Создайте политику информационной безопасности для учеников школы.
5. Создайте небольшой web-сайт школы с помощью любых инструментов и разместите
23
на ранее запущенном web-сервере.
6. Создайте несколько группу и пользователей с разными домашними папками на FTPсервере.
Самостоятельные задание 4.
1. Экспортируйте в текстовый файл данные о пользователе Администратор из
раздела Безопасность.
2. Используя сканер портов nmap:
o
определите открытые порты компьютера;
o
закройте доступ к этим портам с помощью брандмауэра;
o
повторно просканируйте компьютер.
3. Исследуйте локальную сеть с помощью комплекса утилит IP-Tools.
4. Просмотрите активные сетевые подключения локального ПК с помощью утилиты
netstat и монитора портов tpiview.
5. Скопируйте в виртуальную машину VM-1 файлы, зараженные вирусами с диска к
лабораторным работам и выполните антивирусную проверку.
6. Измените параметры сканирования клиентских компьютеров.
7. Выполните принудительное антивирусное сканирование клиента.
Самостоятельные задание 5.
1. Очистите журнал в браузере Internet Explorer.
2. Настройте параметры безопасности в браузере Firefox.
3. Настройте параметры безопасности в браузере Opera.
4. Откройте следующие порты на компьютере: 139, 444, 8080, 3128.
5. Предоставьте доступ к Интернету браузерам Opera и Firefox.
6. Запретите доступ к Интернету проигрывателю Windows Media.
7. Выполните восстановление системы по созданной ранее контрольной точке.
Самостоятельные задание 6.
1. Выполните настройку клиента (на физическом компьютере) и его подключение к
серверу потоков мультимеди.
24
2. Выполните одновременное подключение к серверу клиента на физическом
компьютере и клиента в среде ВМ.
3. Создайте список воспроизведения, состоящий из стандартных звуковых
файлов Windows (C:\Windows\Media) и настройте его потоковое вещание.
4. Выполните установку и настройку программы IP-телефонии Skype (на два
компьютера).
5. Организуйте звонок с одного компьютера на другой.
6. Создайте видеозвонок с одного компьютера на другой при помощи
программы Mail.Ru Агент, создав при необходимости учетную запись и добавив
нужный контакт.
7. Удалите установленные на компьютеры Web-камеры, предварительно отключив
их (Пуск/Панель управления/Установка и удаление программ)
25
8 Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля и
промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине
Компетенция ОК-1
Владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей её достижения
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1. 1-8.1.5
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы 8.1.3.28.1.3.4
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы 8.1.3.2занятий
8.1.3.4 на оценку
8.1.1-8.1.5
удовлетворительно
Компетенция ОК-11
Осознает сущность и значение информации в развитии современного общества; владеет
основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки
информации
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.1-8.1.5
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы 8.1.3.28.1.3.4
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы 8.1.3.2занятий
8.1.3.4 на оценку
8.1.1-8.1.5
удовлетворительно
Компетенция ОК-12
Имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией
Этапы формирования компетенции
Знает
Умеет
26
Владеет
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.5-8.1.10
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Выполнить задания
контрольной работы 8.1.3.48.1.3.8
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы 8.1.3.4занятий
8.1.3.8 на оценку
8.1.5-8.1.10
удовлетворительно
Компетенция ПК-4
Разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.10-8.1.15
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы 8.1.3.88.1.3.12
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы 8.1.3.8занятий
8.1.3.12 на оценку
8.1.10-8.1.15
удовлетворительно
Компетенция ПК -6
Обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять
эксперименты по проверке их корректности и эффективности
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.15-8.1.20
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы
8.1.3.12-8.1.3.15
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
27
Выступление с темой
реферата для практических
занятий
8.1.15-8.1.20
Выполнение тестовых
заданий более 60%
Выполнение задания
контрольной работы
8.1.3.12-8.1.3.15 на оценку
удовлетворительно
Компетенция ПК-9
Участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.10-8.1.15
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы 8.1.3.88.1.3.12
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы 8.1.3.8занятий
8.1.3.12 на оценку
8.1.10-8.1.15
удовлетворительно
Компетенция ПК -10
Сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и
автоматизированных систем
Этапы формирования компетенции
Знает
Написание рефератов для
практических занятий
8.1.15-8.1.19
Умеет
Выполнить тестовые
задания задание 8.1
Владеет
Выполнить задания
контрольной работы
8.1.3.12-8.1.3.15
Показатели и критерии оценивания компетенции на различных этапах её
формирования, шкала оценивания
Знает
Умеет
Владеет
Выступление с темой
Выполнение тестовых
Выполнение задания
реферата для практических
заданий более 60%
контрольной работы
занятий
8.1.3.12-8.1.3.15 на оценку
8.1.15-8.1.19
удовлетворительно
8.1 Типовые контрольные задания или иные материалы,
необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта
28
деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в
процессе освоения образовательной программы
В качестве средств текущего контроля используется – написание в течение семестра
реферата на выбранную тему (в соответствии с тематикой дисциплины).
1. Виды и топология информационных сетей.
2. Способы передачи информации.
3. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
4. Модель OSI.
5. Канальный уровень передачи данных.
6. Сетевой уровень передачи данных.
7. IP-адресация.
8. Технология безклассовой междоменной маршрутизации
9. Методы локальной пользовательской маршрутизации. Алгоритм Дейкстры.
10. Транспортный уровень передачи данных.
11. Основные протоколы прикладного уровня.
12. API-интерфейс сокетов.
13. Клиент с установлением логического соединения (TCP).
14. Клиент без установления логического соединения (UDP).
15. Концептуальный алгоритм сервера.
16. Концептуальная модель параллельного сервера.
17. Области применения серверов различных типов.
18. Проблема тупиковых ситуаций в работе сервера.
19. Протокол RTP
Тестовые задания:
1. OSI - это:
модель взаимодействия открытых систем;
международная организация по стандартизации;
сетевая операционная система;
сетевое программное обеспечение.
2. Утилиты используемые для проверки работоспособности стека TCP/IP и маршрута
прохождения пакетов:
ping;
tracert;
arp;
rarp.
3. Уровень модели OSI предназначенный для представления данных в требуемой
форме:
прикладной;
представительский;
сеансовый;
29
транспортный.
4. Число октетов, составляющих адрес в формате IP (версия 4)
5. Максимальное количество узлов в сети с маской подсети 255.255.255.240
6. Максимальное количество уникальных адресов в сети с маской подсети
255.255.255.240
7. Установите соответствие класса сети количеству октетов в IP-адресе,
используемых для идентификации узла (ID-узла)
Количество Класс
октетов
сети
1
A
2
B
3
C
8. Назначение службы DHCP:
автоматическое получение клиентами сведений о настройках TCP/IP;
изменение параметров стека TCP/IP;
автоматическое разрешения имен;
автоматического преобразования символьного имения в IP-адрес.
9. Каждый узел сети на основе стека TCP/IP идентифицируется:
IP-адресом;
ID-сети;
ID-узла;
MAC-адресом.
10. Утилита используемая для просмотра и изменения таблиц соответствия
физических и IP-адресов:
ping;
tracert;
arp;
rarp.
8.2 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания
знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих
этапы формирования компетенций
Итоговая форма контроля (зачет) дает возможность выявить уровень
профессиональной подготовки студента по данной дисциплине. Вопросы, на которые должен
уметь ответить студент:
30
1. Виды и топология информационных сетей. Архитектура сети. Классификация ИС.
Типовые топологии структуры ИС. Способы передачи информации.
2. Процедура декомпозиции, многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек
протоколов
3. Модель OSI. Уровни модели OSI.
4. Канальный уровень передачи данных. (Идеализированная модель. Протокол с
остановками (ожиданиями); Протокол с N возвращениями; Протокол с выборочными
повторениями; Протокол ВУК (HLC) X.25.
5. Сетевой уровень передачи данных. Управление нагрузкой в сети. Маршрутизация
пакетов на сетевом уровне. адаптивной сетевой маршрутизации. Методы глобальной
оптимизации маршрута. Алгоритм минимального числа линий
6. IP-адресация. Классы IP-адресов. Адреса зарезирвированные для локальных сетей
7. Использование масок в IP-адресации.
8. Технология безклассовой междоменной маршрутизации
9. Методы локальной пользовательской маршрутизации. Алгоритм Дейкстры.
10. Транспортный уровень передачи данных. Внешние функции транспортного
протокола. Внутренние функции транспортного протокола. Обработка сбойных
ситуаций в транспортном протоколе.
11. Основные пользовательские протоколы. Протокол терминала. Протокол передачи
файлов. Протокол удаленного ввода задания.
12. API-интерфейс сокетов. Понятие сокета. Дескрипторы сокетов и дескрипторы
файлов. Определение адреса оконечной точки. Обобщенная структура адреса.
13. Основные системные вызовы в API-интерфейсе сокетов.
14. Вспомогательные процедуры преобразования в API-интерфейсе сокетов.
15. Клиент с установлением логического соединения (TCP). Выбор локального номера
порта протокола. Проблема выбора локального IP-адреса. Подключение сокета TCP к
серверу. Взаимодействие с сервером с использованием протокола TCP. Закрытие
соединения TCP.
16. Клиент без установления логического соединения (UDP) Подключенные и
неподключенные
сокеты
UDP.
Применение функции connect для сокетов
31
UDP. Обмен данными с сервером. Закрытие UDP-сокета.
17. Концептуальный алгоритм сервера. Последовательный сервер с установлением
логического соединения. Последовательный сервер без установления логического
соединения.
18. Концептуальная модель параллельного сервера. Параллельный сервер без
установления логического соединения. Параллельный сервер с установлением
логического соединения.
19. Способы обеспечения параллельной работы сервера. Применение в качестве
ведомых
потоков
отдельных
программ
(Функция
fork).
Псевдопараллельная
организация работы с
применением одного потока. Параллельный сервер с установлением логического
соединения, реализованный в виде одного потока выполнения.
20. Области применения серверов различных типов. Проблема тупиковых ситуаций в
работе сервера.
21. Протокол RTP.
9 Перечень основной и дополнительной учебной литературы,
необходимой для освоения дисциплины
Основная литература
1. Галустов, А.Р. Компьютерные сети: учебно-методическое пособие / А.Р. Галустов.-2-е
изд., перераб. и доп.- Армавир: РИЦ АГПА, 2011.- 200 с.
2. Игошин, В.И. Теория алгоритмов: учебное пособие / В.И. Игошин. – М.: ИНФРА-М,
2013. – 318 с.
3.
Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 2. Протоколы и
алгоритмы маршрутизации в Internet [Электронный ресурс]: учебное пособие/
Семенов Ю.А.— Электрон. текстовые данные.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,
Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2007.— 829 c.—
Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/15856.— ЭБС «IPRbooks»
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.Санкт-Петербург: Питер, 2012
Дополнительная литература
1. Столингс В. Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета. – СПб. БХВПетербург, 2005
2. Уолтон Ш. Создание сетевых приложений в среде Linux: перевод с английского – М:
32
Издательский дом «Вильямс», 2001.
10
Перечень
ресурсов
информационно-телекоммуникационной
сети
«Интернет», необходимых для освоения дисциплины
1. RFC 2396 URI Generic Syntax http://www.ietf.org/rfc/rfc2396.txt
2. RFC 2616 HTTP/1.1 http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt
3. The PHP Manual http://php.net/docs.php
4. Cascading Style Sheets, level 1 http://www.w3.org/TR/CSS1/
5. XMLHttpRequest http://www.w3.org/TR/XMLHttpRequest/
6. HTML 4.01 Specification http://www.w3.org/TR/html401/
11 Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
На лекциях теоретический материал иллюстрируется примерами
реализации на
практике таким образом, что дается общая схема использования технологии и задания на
самостоятельное освоение технологии в ходе решения практической задачи на лабораторных
занятиях. Технология коллективного и интерактивного обучения. На лабораторных занятиях
решение задач происходит в интерактивной форме, студенты получают ответы на
возникающие вопросы, наиболее общие вопросы разбираются коллективно.
Технология
адаптивного
(индивидуализированного)
обучения
реализуется
посредством того, что студентам на лабораторных занятиях по желанию предлагается
самостоятельно настроить веб-сервер, необходимый для решения задач, либо использовать
сервер в аудитории, настроенный преподавателем.
Используется сборка Debian GNU/Linux для запуска собственной копии сервера на
каждом рабочем месте. После решения обязательных заданий студентам предлагаются
индивидуальные задания повышенной сложности на освоение новейших веб-технологий на
выбор студента.
Технология разноуровневого обучения реализуется тем, что решение индивидуальных
заданий не является обязательным, индивидуальные задания имеют различный уровень
сложности и выбираются совместно преподавателем и студентом.
33
Перечень
12
информационных
технологий,
используемых
при
осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая
перечень программного обеспечения и информационных справочных
систем
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Notepad2,
telnet,
Putty,
Virtual Box,
Debian/GNU Linux,
Apache,
PHP,
Firefox и плагины.
Описание
13
материально-технической
базы,
необходимой
для
осуществления образовательного процесса по дисциплине
Для проведения дисциплины на кафедре имеются:

компьютерные классы, современные компьютеры которых объединены в локальную
сеть;

имеется доступ к сети Интернет с каждого рабочего места студента;

имеется необходимое лицензионное программное обеспечение;

разработаны лабораторные работы, включающие в себя обучающие тексты, набор
пошаговых инструкций, учебных задач и заданий, демонстрационный материал и
тестовые
задания,
размещенные
на
магнитных
носителях
с
программным
обеспечением;

библиотечный фонд имеет в достаточном количестве печатные пособия с
методическими указания по выполнению лабораторных работ и контрольных
заданий;

лекционная аудитория оборудована проектором.
34