Информационные сети - Основные образовательные

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра информационной безопасности
.
Захаров А.А.
Информационные сети
Учебно-методический комплекс
Рабочая программа для студентов
специальности: 230400.65 "Информационные системы и технологии"
Очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2013
А.А. Захаров Информационные сети
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов
специальности:
230400.65
"Информационные
системы
и
технологии" очной формы обучения. Тюмень, 2013, 9 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС
ВПО.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Информационные сети [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационной безопасности
Института математики и компьютерных наук.
Утверждено проректором по учебной работе ТюмГУ
Ответственный
редактор:
А.А.
Захаров,
информационной безопасности, д.т.н., проф.
© Тюменский государственный университет, 2013
© Захаров А.А., 2013
зав.
кафедрой
1. Пояснительная записка
Дисциплина
«Информационные
сети»
изучается
студентами
специальности: 230400.65 "Информационные системы и технологии" в 5 и 6
семестре в цикле дисциплин специализации.
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины «сетевые технологии» является подготовка
студентов по специальности "Информационные системы и технологии" в области
построения и функционирования информационно-телекоммуникационных сетей и
систем. Это достигается обучением студентов принципам, методам и технологиям
передачи информации с использованием существующих и перспективных
телекоммуникационных систем и сетей различного назначения.
Задача учебной дисциплины - дать студентам знания о современных
методах и аппаратно-программных средствах передачи информации в
телекоммуникационных сетях и системах, сформировать и закрепить
практические навыки выполнения системного анализа протоколов современных
технологий передачи сообщений, выработки рекомендаций по обеспечению
информационной безопасности на всех этапах их жизненного цикла.
.
1.2. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны иметь представление:
о сущности и значение информации в развитии современного общества,
применять достижения современных информационных технологий для поиска и
обработки больших объемов информации по профилю деятельности в
глобальных компьютерных системах, сетях, в библиотечных фондах и в иных
источниках информации;
о современных тенденциях развития информатики и вычислительной
техники, компьютерных технологий в своей профессиональной деятельности;
о способах сбора и анализа исходных данных для проектирования сетей
передачи информации;
В результате изучения дисциплины «Информационные сети» студент
должен:
знать:
эталонную модель взаимодействия открытых систем;
современные виды информационного взаимодействия и обслуживания;
общие принципы проектирования современных систем и сетей
телекоммуникаций, включая мультисервисные сети связи;;
уметь:
применять защищенные протоколы, межсетевые экраны и средства
обнаружения вторжений для защиты информации в сетях;
проводить анализ показателей качества сетей и систем связи;
читать структурные и функциональные схемы систем и сетей связи;
анализировать и оценивать угрозы информационной безопасности объекта;
владеть:
методиками и технологиями настройки сетевого оборудования для
локальных сетей
методиками и технологиями настройки протоколов маршрутизации в
корпоративных сетях
методиками анализа сетевого трафика.
2. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид занятий
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия
Лекции
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа
Контрольные работы
Вид итогового контроля
Семестр
6
77
72
36
18
10
+
экзамен
Лабораторные
занятия
9
IPv4 адресация.
6
6
9
Среды передачи цифровой информации.
2
2
Всего
Модуль 2.
4
Общие вопросы маршрутизации.
4
7
25
6
6
2
Всего
Модуль 3.
5
6
Итого количес тво баллов
Лекции
6
№ п/п
6
Наименование темы
Модуль 1.
1
Введение в технологии проектирования локальных
сетей. Модель OSI
2
3
Самост.работа
3. Тематический план изучения дисциплины
31
31
Настройка векторных протоколов маршрутизации.
6
6
19
Гибридные протоколы маршрутизации.
6
6
19
4
4
Протоколы маршрутизации учитывающие качество
связи.
Всего
Итого (часов, баллов)
7
36
4. Содержание разделов дисциплины
Тема 1 "Организация сети и эталонная модель OSI":
18
4
6
10
44
100
обсуждение сетевых терминов и концепций, определение понятий
локальной и глобальной сетей, семиуровневая эталонная модель взаимодействия
открытых систем (модель OSI) и процесс обмена информацией между нижними
уровнями модели.
Тема 2 "Физический и канальный уровни":
представлены функции сети, реализуемые на физическом и канальном
уровнях эталонной модели OSI, различные типы сетевых сред передачи данных,
которые используются на физическом уровне, канальный уровень модели OSI.
Тема 3 "Сетевые устройства":
изучаются сетевые устройства, которые могут использоваться для
фильтрации графика сети и уменьшения размеров больших коллизионных
доменов.
Тема 4 "Глобальные и локальные сети":
представлены технологии локальных и глобальных сетей, а также сетевые
устройства, которые работают на физическом, канальном и сетевом уровнях
модели OSI.
Тема 5 "IP-адресация":
описание струтуры IP-адресов и трех классов сетей, определяемых в
соответствии со схемами IP-адресации, а также описаны IP-адреса, которые
выделены ARIN в отдельную группу и не могут быть присвоены какой-либо сети.
Рассматриваются подсети и маски подсетей, схемы IP-адресации.
Тема 6 "ARP и RARP":
рассматриваются
устройства
локальной
сети,
которые
перед
переадресацией
пакетов
в
пункт
назначения
используют
протокол
преобразования адресов (ARP). Рассматривается ситуация, когда устройство,
находящееся в одной сети, не знает МАС-адреса устройства, находящегося в
другой сети.
Тема 7 "Топологии сетей":
изучаются различные топологии, которые используются при создании
локальных сетей.
Тема 8 "Структурированная кабельная система и электропитание в сетях":
посвящена структурированным кабельным системам и электрическим
спецификациям для локальных сетей, способам прокладки кабелей и подачи
электропитания в сетях, находящихся в зданиях.
Тема 9 "Уровни приложений, представлений, сеансовый и транспортный":
рассматриваются четыре верхних уровня эталонной модели OSI,
описываются процессы, используемые на транспортном уровне для обеспечения
надежной доставки данных и эффективного управления их потоком.
Тема 10 "Протокол TCP/IP":
изучается протокол управления передачей - межсетевой протокол (TCP/IP)
и его работа по обеспечению обмена данными в произвольном множестве
соединенных между собой сетей.
Тема 11 "Сетевой уровень и маршрутизация":
изучаются вопросы применения и работы маршрутизаторов при реализации
ключевых функций межсетевого взаимодействия сетевого уровня эталонной
модели OSI.
Тема 12 "Пользовательский интерфейс маршрутизатора и режимы":
рассматривается администрирование и эксплуатация маршрутизатора.
Тема 13 "Запуск маршрутизатора и его конфигурирование":
иучается порядок запуска маршрутизатора при его первом включении путем
применения корректных команд и запускающей последовательности начального
конфигурирования маршрутизатора, объясняется использование режимов
маршрутизатора
и
методов
конфигурирования
для
обновления
конфигурационного файла при работе с текущей и предыдущей версиями ОС
IOS.
Тема 14 "Источники загрузки ОС IOS"
посвящена использованию разнообразных источников получения кода ОС
IOS, исполнению команд загрузки ОС IOS в маршрутизатор, ведению резервных
копий файлов и выполнению обновления версии ОС IOS.
Тема 15" Конфигурирование IP-адресов интерфейсов маршрутизатора":
рассматривается процесс назначения и конфигурирование IP-адресов.
Тема 16 "Конфигурирование маршрутизатора и протоколы маршрутизации
RIP и IGRP":
изучается начальное конфигурирование маршрутизатора с активизацией
исполнения протоколов IP-маршрутизации RIP и IGRP.
Тема 17 "Управление сетью и ACL":
базовые основы управления сетью с помощью стандартных и расширенных
списков доступ
5. Лабораторные занятия.
1. организация сети и эталонная модель OSI. Физический и канальный
уровни. Сетевые устройства.
2. Глобальные и локальные сети
3. IP-адресация. ARP и RARP
4
Топологии
сетей.
Структурированная
кабельная
система
и
электропитание в сетях. Структурированная кабельная система и электропитание
в сетях
5 Протокол TCP/IP
6 Сетевой уровень и маршрутизация. Пользовательский интерфейс
маршрутизатора и режимы
7 Вывод информации о конфигурации маршрутизатора. Запуск
маршрутизатора и его конфигурирование
8 Источники загрузки ОС IOS
9
Конфигурирование
IP-адресов
интерфейсов
маршрутизатора.
Конфигурирование маршрутизатора и протоколы маршрутизации RIP и IGRP
10
Конфигурирование
IP-адресов
интерфейсов
маршрутизатора.
Конфигурирование маршрутизатора и протокол маршрутизации EIGRP
11
Конфигурирование
IP-адресов
интерфейсов
маршрутизатора.
Конфигурирование маршрутизатора и протокол маршрутизации OSPF
12 Управление сетью
6. Самостоятельная работа
1. Понятие о цифровых системах.
Формирование группового сигнала. Синхронизация и регенерация
(восстановление) цифровых сигналов. Цифровые иерархии. Плезиохронная
цифровая иерархия. Сигналы PDH: Е1, Т1; Е2, Т2; Е3, Т3; Т4. Синхронная
цифровая иерархия. Асинхронный режим передачи. Сигналы SDH: STM-2, STM-4,
STM-16, STM-64.
2. Системы радиосвязи и передачи информации
Принципы радиосвязи и антенно-фидерные устройства. Распространение
радиоволн. Виды радиоволн. Особенности распространения волн различных
диапазонов. Антенно-фидерные устройства. Передающие антенны. Приемные
антенны.
Фидеры.
Радиопередающие
и
радиоприемные
устройства.
Радиопередающие устройства. Основные характеристики, функциональная схема
и
работа
радиопередатчика.
Радиоприемные
устройства.
Основные
характеристики, функциональная схема и работа радиоприемного устройства
7. Оценка работы студента в рейтинговых баллах
7.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям,
видам работ и контроля
Максимальное количество баллов
Виды работ и
контроля
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
Итого
8 семестр
Лекции
7
7
15
29
Лабораторные
9
3
14
26
занятия
Самостоятельная
15
15
15
45
работа
Итого за работу в
31
25
44
100
семестре
Итоговый
Студент получает зачет, если за работу в семестре набирает
контроль (зачет)
61 бал. Иначе зачет проходит в традиционной форме, что
позволяет получить зачет вне зависимости от баллов,
набранных в семестре. Допуск к зачету получают студенты,
набравшие в семестре более 35 баллов
Итого
100
7.2. Виды контроля успеваемости, применяемые на
аудиторных занятиях, и их оценка в рейтинговых баллах
№
п/п
Вид контроля успеваемости
1.
Контроль за посещением аудиторных
занятий
2.
Домашняя контрольная работа
3.
4.
5.
Коллоквиум
Аудиторная контрольная работа
Активная работа на занятии
Максимальное количество
баллов
1 балл за посещенное занятие
15 баллов (в 1 и 3 модулях – по
5 баллов за тему)
4 балла
6 баллов
1 балл
7.3. Балльная оценка текущей успеваемости студента.
п/п№
темы
Модуль 1
1.
2.
3.
Всего
Модуль 2
4.
Всего
Формы текущего контроля
Посещение Домашние Коллоквиумы
занятий
контрольные
работы
0-4
0-4
0-2
0-5
0-5
0-5
0-6
0-15
Контрольные
работы
Итого
количество
баллов
0-9
0-9
0-7
0-25
0-4
0-6
0-31
0-31
Модуль 3
5.
6.
7.
Всего
Итого
0-4
0-4
0-1
0-5
0-5
0-5
0-4
0-4
0-6
0-6
0-19
0-19
0-6
0-44
0-100
8. Вопросы к зачету
1. Семиуровневая эталонная модель взаимодействия открытых систем (модель
OSI) и процесс обмена информацией между нижними уровнями модели.
2. Типы сетевых сред передачи данных, которые используются на физическом
уровне, канальный уровень модели OSI.
3. Сетевые устройства, которые могут использоваться для фильтрации графика
сети и уменьшения размеров больших коллизионных доменов.
4. Технологии локальных и глобальных сетей, а также сетевые устройства,
которые работают на физическом, канальном и сетевом уровнях модели OSI.
5. Описание струтуры IP-адресов и трех классов сетей, определяемых в
соответствии со схемами IP-адресации
6. IP-адреса, которые выделены ARIN в отдельную группу и не могут быть
присвоены какой-либо сети. Рассматриваются подсети и маски подсетей,
схемы IP-адресации.
7. Устройства локальной сети, которые перед переадресацией пакетов в пункт
назначения используют протокол преобразования адресов (ARP)..
8. Топологии, которые используются при создании локальных сетей.
9. Структурированные кабельные системам и электрические спецификации для
локальных сетей,
10. Способы прокладки кабелей и подачи электропитания в сетях, находящихся в
зданиях.
11. Четыре верхних уровня эталонной модели OSI, процессы, используемые на
транспортном уровне для обеспечения надежной доставки данных и
эффективного управления их потоком.
12. Протокол управления передачей - межсетевой протокол (TCP/IP) и его работа
по обеспечению обмена данными в произвольном множестве соединенных
между собой сетей.
13. Работа маршрутизаторов при реализации ключевых функций межсетевого
взаимодействия сетевого уровня эталонной модели OSI.
14. Запуск маршрутизатора и его конфигурирование:
15. Команды загрузки ОС IOS в маршрутизатор, ведение резервных копий файлов
и выполнению обновления версии ОС IOS.
16. Конфигурирование IP-адресов интерфейсов маршрутизатора
17. Рассматривается процесс назначения и конфигурирование IP-адресов.
18. Конфигурирование маршрутизатора и протоколы маршрутизации RIP и ripv2
19. Начальное конфигурирование маршрутизатора с активизацией исполнения
протоколов IP-маршрутизации EIGRP
20. Начальное конфигурирование маршрутизатора с активизацией исполнения
протоколов IP-маршрутизации OSPF
9. Литература
ОСНОВНАЯ:
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технология,
протоколы: учебник для ВУЗов, 3-е издание, СПб.: Питер, 2012.-944 с.
2. Основы компьютерных сетей: Учебное пособие / Б.Д.Виснадул, С.А.Лупин,
С.В. Сидоров.; Под ред. Л.Г.Гагариной - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2012. 272 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Профессиональное образование). (переплет) ISBN
978-5-8199-0294-3, 2000 http://znanium.com/bookread.php?book=364233
(дата обращения 19.01.2014)
1.
2.
3.
4.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
Никифоров, С. В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и
администрирования сетей, 2-е изд. Учеб. пособ. [Электронный ресурс] /
С. В. Никифоров. - М.: Финансы и статистика, 2007. - 224 с. - 978-5-279-032808. Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=221461
(дата обращения 19.01.2014)
Битнер В. И., Михайлова Ц. Ц. Сети нового поколения - NGN. Учебное
пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - 226 с.
Телекоммуникационные технологии: введение в технологии GSM: учеб.
Пособие для вузов/ С.Б. Макаров, Н.В. Певцов, Е.А. Попов, М.А. Сиверс. М.:
Издательский дом «Академия», 2008. -256с.
Основы инфокоммуникационных технологий. Учебное пособие для
вузов/В.В. Величко, Г.П. Катунин, В.П. Шувалов; под ред.В.П. Шувалова.- М.:
Горячая линия - Телеком, 2009. -712с.
10. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.
- вузовские электронно-библиотечные системы учебной литературы.
1. CCNA Exploration 1: Network FundamentalsTyumen State University. Режим доступа:
https://1404116.netacad.com/courses/78983/assignments/1567605
(дата обращения 19.01.2014)
2. CCNA R&S: Routing ProtocolsTyumen State University. Режим доступа:
https://1404116.netacad.com/courses/98158
(дата обращения 19.01.2014)
11. Технические средства и материально-техническое оснащение.
Для организации самостоятельной работы студентов необходим компьютерный
класс и лабораторные установки для проведения занятий по сетевым
технологиям:
1.1. Два лабораторных
(Rackmountable).
1.2. Лабораторный набор
1.3. Лабораторный набор
1.4. Лабораторный набор
1.5. Лабораторный набор
.
набора
Сisco
CCNA
Standard
Сisco CCNP Premium POD.
Сisco FWL Standard Bundle (802.11g).
Сisco NS STANDARD BUNDLE A.
IPT Standard Bundle .
Bundle