Программа курса «Введение в сетевые технологии»

«Введение в сетевые технологии»
(4 курс, 7 семестр, 36 часов, диф.зачет)
Ассистент Рылов В.Ю.
Введение
Введение в программирование сетевых приложений. Пример взаимодействия программ с использованием стека протоколов TCP/IP под OS Unix
(Linux). Пример параллельного TCP сервера и TCP клиента. Пример последовательного UDP сервера и UDP клиента.
1. Основы теории информации
Свойства информации. Понятие источника сообщений и его характеристики. Эргодические источники. Определение меры информации по Шеннону.
Связь информации и энтропии. Теорема Шеннона. Сигнал и шум. Избыточность. Естественные языки и генетический код как примеры избыточного кодирования. Теорема Шеннона для канала с шумом.
2. Введение в информационные сети
Что такое сеть? Обязательные элементы сетевого взаимодействия. Обзор
сервисов современных компьютерных сетей: файловый сервис, сервис печати, сервис передачи сообщений, доступ к базам данных, сервис приложений, распределенные вычисления.Сети с коммутацией каналов, сообщений
и пакетов.
3. Понятие протокола. Семиуровневая модель OSI
Протокол как механизм внесения избыточности. Многоуровневая структура протоколов на примере естественного языка (фонемы, лексемы, синтаксис, невербальные сигналы). Требования совместимости. Диалекты. Открытые и "собственные" протоколы. Сети и вообще средства связи как исторически складывающиеся эволюционирующие структуры. Семиуровневая модель OSI. словная природа этой модели. Разнобой в трактовках самой модели. Четырехуровневая модель DoD.
4. Физический уровень модели OSI
Использование электромагнитных колебаний для передачи информации.
Частотные диапазоны. Дисперсия, затухание, помехи. Модулированная и
немодулированная передача. Способы модуляции. Синхронная и асинхронная передача. RS232 как пример асинхронного протокола. Примеры
синхронной передачи. Манчестерский код и его модификации. Использование полосы пропускания. Мультиплексирование. Беспроводная передача
информации. Провода и волноводы. Волоконная оптика. Физическая топология сети. Двухточечное соединение; кольцо; шина; звезда; соты; полносвязная сеть. Соединительные устройства физического уровня: концентраторы, повторители, ретрансляторы, модемы, устройства сопряжения.
5. Канальный уровень OSI
Адресация канального уровня. Логическая топология сети. Широковещательные, групповые и индивидуальные адреса. Доступ к среде. Способы
разделения доступа: маркер, разрешение коллизий, временное мультиплексирование. Ethernet, FDDI, PPP как примеры канальных протоколов. Варианты физической топологии Ethernet как пример независимости физической и логической топологий. Соединительные устройства канального
уровня: мосты и коммутаторы.
6. Сетевой уровень OSI.
Необходимость соединения разнородных сетей канального уровня. Адресация сетевого уровня. IP как пример сетевого протокола. Трансляция сетевых адресов в канальные на примере протокола ARP. Маршрутизация. Алгоритмы поиска и выбора маршрутов: вектор расстояний, состояние соединения, балансировка загрузки. Шлюзы и туннели. NetBEUI как пример
немаршрутизуемого сетевого протокола.
7. Транспортный уровень OSI.
Проблема надежности передачи. Сегментация сообщений. Квитирование.
Связь с установлением соединения и без него. TCP и UDP как примеры
протоколов транспортного уровня. Трансляция имен в адреса. Обзор протоколов DNS и TCPBEUI. URL. Сессионный уровень OSI Управление диалогом: симплексная, полудуплексная и дуплексная передача. Управление
сессиями. Понятие транзакции. Проблемы безопасности и аутентификации. Методы аутентификации: привязка к адресу, пароль, challenge/response
механизмы, электронная подпись. rlogin/rsh как пример аутентификации
привязкой к адресу. Червь Морриса. ssh как пример криптографической
challenge/response аутентификации.
8. Уровень представления OSI
Представление данных. Обзор кодировок текста на примере кодировок
кириллицы. Другие проблемы представления: порядок байт, разрядность
чисел, разделители строк. Понятие метаданных. Кодовые страницы и
Unicode. Протокол MIME. Использование MIME протоколом HTTP и почтовыми протоколами.
9. Прикладной уровень OSI
Способы поиска сервиса: пассивный, рекламирование, служба каталогов.
Понятия клиента и сервера. Языки запросов и ответов на примере протокола HTTP. Популярные стеки протоколов. Протокол IPX и стек протоколов
NetWare. Протокол IPX фирмы Xerox. Схема адресации IPX. Протоколы
RIP и SAP. NetWare Core Protocol (NCP). SPX. NLSP. Служба каталогов
NetWare. NetWare/IP.