4.2.4. Локальные сети - Северный филиал РГУИТП

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Российский государственный университет инновационных технологий и
предпринимательства (РГУИТП)
Северный филиал
УТВЕРЖДАЮ
Директор Северного
филиала РГУИТП
____________В.В.Сокол
«____»__________2005 г.
Сети ЭВМ и средства коммуникаций
Дисциплина для студентов
специальности 340100 «Управление качеством»
Рабочая программа
СОГЛАСОВАНО
Зав. кафедрой «Менеджмент
качества» СФ РГУИТП
____________В. А. Исаев
«____» ___________2005 г.
РАЗРАБОТАЛ
Доцент Северного филиала
РГУИТП
_____________ С. Г. Середа
«____»____________ 2005 г.
Великий Новгород
2005
2
1.
Цели и назначение дисциплины
Применение современных средств автоматизации является сегодня
одним из неотъемлемых условий обеспечения эффективности систем
управления качеством. В рамках данного курса студент должен получить
представление
о
возможностях
современных
компьютерных
сетей,
познакомиться с наиболее распространенными технологиями, узнать их
сильные и слабые стороны, а также получить некоторые практические
навыки построения и диагностирования компьютерной сети.
Кроме того, содержание учебного курса строится с таким расчетом, чтобы
на изучаемом материале показать современные подходы к построению
сложных технических систем, обеспечивающих как необходимый уровень
надежности системы, так и возможность ее непрерывной модернизации без
остановки функционирования.
2.
Требования к уровню усвоения содержания
В результате освоения курса студент должен получить представление:
 об основных концепциях построения сложных технических систем;
 об истории развития компьютерных сетей и сетевых операционных
систем, их типах, и используемых в них протоколах
Студент должен знать модель OSI, а также детали реализации наиболее
распространенных сетей, служб и протоколов:
 Ethernet
 TCP/IP
 RIP
 OSPF
 ARP
 DNS
Студент должен уметь:
 Подключить компьютер к сети, настроить необходимые драйвера
и службы
3
 Провести диагностику доступности узлов сети
 Рассчитать затраты на прокладку локальной сети
 Создать и разместить в сети Интернет простую Web-страницу
 Написать программу, осуществляющую обмен данными по сети
3.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
Курсовой проект (работа)
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
180
85
34
34
17
95
17
4.
Содержание дисциплины
4.1.
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Семестры
4
5
90
90
51
34
17
17
34
17
39
56
17
зачет экзамен
Разделы дисциплины и виды занятий
Раздел дисциплины
Лекции
Семинары
Основные концепции
Сетевые операционные системы
Физические каналы передачи данных
Локальные сети
Глобальные сети
Разработка сетевых приложений
4
4
4
8
10
4
4
4
4
8
10
4
Лаборат
орные
2
2
2
2
2
7
4
4.2. Содержание разделов дисциплины
4.2.1. Основные концепции
Понятие информации и сигнала, недопустимость абсолютизации этих
понятий. Проблемы построения сложных систем. Модульный подход.
Понятие
интерфейса.
Понятие
открытой
системы.
Необходимость
стандартизации. Основные сетевые стандарты. Основы организации и
функционирования сетей. Задачи и проблемы распределенной обработки
данных.
Классификация
сетей
по
способам
распределения
данных.
Сравнительная характеристика различных типов сетей. Распределенная
обработка информации в системах клиент-сервер.
4.2.2. Сетевые операционные системы
Сетевые операционные системы. Средства взаимодействия процессов в
сетях.
Сетевые
средства
UNIX:
основные
протоколы,
службы,
функционирование, сопровождение и разработка приложений, особенности
реализации на различных платформах. Сетевая операционная система Novell
NetWare: основные протоколы, службы, функционирование, генерация,
сопровождение и разработка приложений
Сетевая операционная система Window 2000: основные протоколы,
службы, функционирование, генерация, сопровождение и разработка
приложений
4.2.3. Физические каналы передачи данных
Среды передачи данных. Типы кабеля – коаксиальный, витая пара,
оптоволоконный. Использование радиодиапазона. Направленные антенны и
спутниковая связь. Оптические каналы передачи данных. Проблема борьбы с
помехами. Аналоговые и цифровые сигналы. Методы кодирования. Понятие
полосы пропускания.
5
4.2.4. Локальные сети
Одноранговые сети. Проблема получения доступа к среде передачи.
Проблема
адресации.
Проблема
контроля
корректности
передачи.
Контрольная сумма. Примеры решений. Организация и функционирование
сетей SNA Организация и функционирование сетей Apple Talk Организация
и функционирование сетей DECNet. Организация и функционирование сетей
Ethernet. Понятие домена коллизий. Повторители и коммутаторы. Протоколы
коммутации. Построение локальных сетей с использованием коммутаторов.
4.2.5. Глобальные сети
Глобальные сети. Интеграция локальных сетей в региональные и
глобальные
сети.
Неоднородные
вычислительные
сети.
Средства
идентификации и аутентификации.
Средства повышения надежности функционирования сетей. Internet,
основные службы и предоставляемые услуги, стандарты, перспективы
развития.
Стек протоколов TCP/IP. Распределение адресного пространства.
Структура IP пакета. Протоколы маршрутизации RIP и OSPF. Протокол ARP,
служба DNS.
4.2.6. Разработка сетевых приложений
Понятие процедур и функций. Концепция объектно-ориентированного
программирования. Использование визуальных компонент для построения
сетевых приложений.
6
4.3. Перечень тем семинарских занятий
4.3.1. Принцип модульности и иерархичности на примере устройства
персонального компьютера.
4.3.2. Принцип модульности и иерархичности на примере архитектуры
операционной системы ПК.
4.3.3. Сравнительные характеристики различных сред передачи данных.
4.3.4. Методы борьбы с помехами и численная оценка степени их
надежности
4.3.5. Проектирование локальных сетей и расчет затрат на монтаж локальной
сети.
4.3.6. Соответствие стеков протоколов модели OSI
5.
5.1.
Лабораторный практикум
Перечень тем лабораторных работ
5.1.1. Устройство ПК и используемые интерфейсы. Разборка, сборка и
диагностика аппаратной части персонального компьютера (2 часа)
5.1.2. Драйвера, службы и протоколы ОС Windows 2000. Установка и
удаление приложений и драйверов. (2 часа)
5.1.3. Обжим сетевого кабеля – витой пары для сети Ethernet. Соединение
компьютеров в сеть с использованием коммутатора. Проверка
корректности подключения. (2 часа)
5.1.4. Настройка сетевых служб в Windows 2000. Управление правами
доступа. (2 часа).
5.1.5. Работа в сети Интернет. Типы предоставляемых сервисов. Проверка
доступности узла. Трассировка прохождения IP-пакета. (2 часа)
5.1.6. Создание web-страниц. (3 часа)
5.1.7. Разработка программ с использованием сетевых компонентов (4 часа)
7
6. Курсовое проектирование
В рамках курсового проектирования закрепляются навыки, полученные
в ходе освоения курса. Студентам могут быть предложены три типа заданий:
 Разработка web-страницы на заданную тему
 Разработка проекта локальной сети для здания указанной планировки
 Разработка компьютерной программы с элементами сетевого
взаимодействия
7. Вопросы к экзамену
1. Понятие информации и сигнала, их отличие от других «явлений
природы».
2. Цифровые и аналоговые сигналы. Помехи. Методы борьбы с помехами.
3. Среды передачи данных.
4. Понятие модели и ее назначение.
5. Пример моделей разного уровня абстрагирования, применяемых при
описании компьютера.
6. Основные функциональные блоки компьютера. Логика их работы и
взаимодействия.
7. Понятие «интерфейса». Роль стандартизации интерфейсов в развитии
компьютерной техники.
8. Модель OSI – структура и назначение модели.
9. Физический уровень модели OSI и его назначение.
10. Пример реализации физического уровня для сети Ethernet.
11. Канальный уровень модели OSI и его назначение.
12. Пример реализации канального уровня для сети Ethernet
13. Сетевой уровень модели OSI и его назначение.
14. Транспортный уровень модели OSI и его назначение.
15. Сеансовый уровень модели OSI и его назначение.
8
16. Уровень представления в модели OSI и его назначение.
17. Прикладной уровень модели OSI и его назначение.
18. Повторители, коммутаторы, маршрутизаторы.
19. Типы коммутаторов и логика их работы.
20. Маршрутизаторы и логика их работы.
21. Протокол маршрутизации RIP.
22. Протокол марштуризации OFSP.
23. Структура IP-пакета.
24. Сеть Интернет. Доменные имена и сервера DNS.
25. Понятие операционной системы и выполняемые ею функции.
26. Службы и сервисы в операционной системе.
27. Роль драйверов устройств в операционной системе.
28. Процессы и потоки. Вытесняющая многозадачность.
29. Концепция структурного программирования.
30. Концепция объектно-ориентированного программирования.
9
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
1. Гук М. / Аппаратные средства PC. Энциклопедия – СПб.: Питер, 1998.
– 816 с.:ил
2. Гук М. / Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия – СПб.:
Питер, 2000. – 576 с.:ил
3. Кент Рейсдорф / Borland C++ Builder. – М.: БИНОМ, 1999 – 736 с.: ил.
4. Керниган Б., Ритчи Д. / Язык программирования Си: Пер. с англ. –
М.:Финансы и статистика, 1992. – 272 с.: ил.
5. Крейнарк Дж., Хебрейкен Дж. / Интернет. Энциклопедия. –
СПб.:Питер, 1999. – 560 с.:ил.
6. Кульгин М. / Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия СПб.:Питер, 1999. – 704 с.:ил
7. Нидерст Дж. / Web-мастеринг для профессионалов. – СПб.: Питер,
2001. – 576 с.: ил.
8. Олифер В.Г. Олифер Н.А. / Компьютерные сети. Принципы,
технологии, протоколы – СПб.:Питер, 2001. – 672 с.:ил
9. Олифер В.Г. Олифер Н.А. / Сетевые операционные системы. –
СПб.:Питер, 2001. – 544с.:ил
10
Приложение 1
Карта учебно-методического обеспечения
Дисциплины «Сети ЭВМ и средства коммуникаций», формы обучения –
очной.
Всего часов –180, из них лекций – 34, семинаров – 34,
лабораторных – 17, СРС – 95
Для специальности 340100 «Управление качеством»
Обеспечивающая кафедра – «Менеджмент качества», семестр – 4, 5
Таблица 1. Обеспечение дисциплины учебными изданиями
Вид
занятия
Число
часов,
обеспеч.
изданием
Кол.экз.в
биб.НовГУ
(на каф.)
Прим
1. Гук М. / Аппаратные средства PC.
Энциклопедия – СПб.: Питер, 1998. –
816 с.:ил
Лекц.,
лаб.
СРС
8
2
СФ,
НовГУ
2. Гук М. / Аппаратные средства
локальных сетей. Энциклопедия – СПб.:
Питер, 2000. – 576 с.:ил
Лекц.,
лаб.
СРС
24
2
СФ,
НовГУ
3. Кент Рейсдорф / Borland C++ Builder. –
М.: БИНОМ, 1999 – 736 с.: ил.
Лекц.,
лаб
22
1
СФ
4. Керниган Б., Ритчи Д. / Язык
программирования Си: Пер. с англ. –
М.:Финансы и статистика, 1992. – 272 с.:
ил.
5. Крейнарк Дж., Хебрейкен Дж. /
Интернет. Энциклопедия. – СПб.:Питер,
1999. – 560 с.:ил.
Лекц.,
лаб
СРС
12
5
СФ,
НовГУ
Лекц.,
лаб
СРС
8
1
СФ
6. Кульгин М. / Технологии
корпоративных сетей. Энциклопедия СПб.:Питер, 1999. – 704 с.:ил
Лекц.,
Семин.
СРС
16
2
СФ,
НовГУ
7. Нидерст Дж. / Web-мастеринг для
профессионалов. – СПб.: Питер, 2001. –
576 с.: ил.
Лекц.,
лаб
СРС
18
1
СФ
8. Олифер В.Г. Олифер Н.А. /
Компьютерные сети. Принципы,
технологии, протоколы – СПб.:Питер,
2001. – 672 с.:ил
Лекц.,
Семин.
СРС
54
4
СФ,
НовГУ
9. Олифер В.Г. Олифер Н.А. / Сетевые
операционные системы. – СПб.:Питер,
2001. – 544с.:ил
Лекц.,
Семин.
СРС
26
2
СФ,
НовГУ
Библиографическое описание издания
(автор, наименование, вид, место и год
издания, к-во страниц)