МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Практикум по сетевым технологиям

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-4-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 54
Виды контроля по семестрам
зачеты: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лабораторные 54 54 54 54
Сам. работа 54 54 54 54
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., доцент, Калачев А.В.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Практикум по сетевым технологиям

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.01 ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.01.2016г. №5)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 26.06.2019 г. № 69/18-19
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.т.н., Седалищев Виктор Николаевич, проф., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 26.06.2019 г. № 69/18-19
Заведующий кафедрой д.т.н., Седалищев Виктор Николаевич, проф., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель курса «Практикум по сетевым технологиям» состоит в приобретении студентами фундаментальных знаний в области современных телекоммуникационных технологий и вычислительных сетей, их структур, функций, протоколов, реализаций.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.07

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 способностью участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов
ОПК-5 способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
ПК-3 способностью обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- о принципах построения и защиты современных компьютерных сетей;
- о принципах работы основных сетевых протоколов;
- о тенденциях и перспективах развития современных средств телекоммуникаций и сетевых технологий.
3.2.Уметь:
3.2.1.- классифицировать вычислительные сети;
- построить эталонную модель взаимосвязи открытых систем;
- реализовывать методы доступа, протоколы локальных вычислительных сетей;
- использовать технологии корпоративных сетей, включая протоколы TCP/IP;
- физические принципы передачи информации в сетях;
- основы информационной безопасности на уровне сетей;
уметь:
-создавать простые сетевые приложения;
-выбирать необходимое сетевое оборудование локальных сетей и конфигурировать локальные сети;
-выбирать наборы сетевых протоколов для различных приложений;
-работать с конкретными программными продуктами средств телекоммуникаций, удаленного доступа и сетевыми ОС.
- уметь проектировать и использовать сетевые среды передачи данных;
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.работы в компьютерных сетях, сетях передачи данных и навыки администрирования компьютерных сетей.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретический курс
1.1. Классификация информационно-вычислительных сетей Сам. работа 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.2. Принципы многоуровневой организации локальных и глобальных сетей ЭВМ. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Проектирование сетей ЭВМ по принципу “клиент-сервер” Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.3. Характеристики сред и каналов передачи данных Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.4. Характеристики сред и каналов передачи данных Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.5. Кодирование сигналов и данных. Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.6. Кодирование сигналов и данных. Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.7. Локальные вычислительные сети, Архитектура ЛВС. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них; сети ЭВМ с моноканалом и кольцевые Лабораторные 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.8. Локальные вычислительные сети, Архитектура ЛВС Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.9. Глобальные сети: конфигурации глобальных сетей ЭВМ и методы коммутации в них; менеджмент в телекоммуникационных системах Лабораторные 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.10. Глобальные сети Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.11. Современные сетевые протоколы Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.12. Современные сетевые протоколы Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.13. Сетевая безопасность: проблемы секретности в сетях ЭВМ и методы криптографии Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
1.14. Сетевая безопасность Сам. работа 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
Раздел 2. Лабораторные работы
2.1. Администрирование ОС Windows. Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.2. Стек протоколов TCP/IP Лабораторные 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.3. Настройка серверных служб (DNS, DHCP, SQL server) Лабораторные 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.4. Коммутаторы 3-го уровня Лабораторные 7 4
2.5. Создание сетевых приложений Лабораторные 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.6. Беспроводные сети Wi-Fi Лабораторные 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.7. Проектирование СКС здания Лабораторные 7 8 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
2.8. Разработка сетевых приложений Лабораторные 7 8 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
Раздел 3. Самостоятельная работа
3.1. Администрирование ОС Windows. Сам. работа 7 2 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.2. Стек протоколов TCP/IP Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.3. Настройка серверных служб (DNS, DHCP, SQL server) Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.4. Коммутаторы 3-го уровня Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.5. Создание сетевых приложений Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.6. Беспроводные сети Wi-Fi Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.7. Проектирование СКС здания Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
3.8. Разработка сетевых приложений Сам. работа 7 4 ОПК-4, ОПК-5, ПК-3
Раздел 4. Аттестация

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Экзаменационные вопросы по дисциплине «Сети ЭВМ и системы телекоммуникаций»:
1. Принципы работы протокола DHCP.
2. Сетевые утилиты arp, nbtstat, route, tracert – назначение, принципы работы, ключи, примеры использования.
3. В чем состоит назначение физического (МАС) - адреса, используемого в локальных вычислительных сетях CSMA/CD?
4. Какие компоненты имеет физический (МАС) - адрес, используемый в локальных вычислительных сетях CSMA/CD?
5. Служба DNS. Алгоритмы разрешения DNS-имени. Принципы их работы.
6. Понятие сокета. Что такое сокет и из каких частей он состоит? Основные операторы системы сокетов.
7. Понятие сетевого взаимодействия. Клиент-серверные и одноранговые сети.
8. Коммутаторы, определение свойства, типы.
9. Модель ISO/OSI. Функции уровней модели. Типичные функции коммутаторов 2-го уровня.
10. Модель ISO/OSI. Функции уровней модели. Отличия коммутаторов 2-го и 3-го уровня.
11. Коммутация 3-го уровня.
12. Конструктивное исполнение коммутаторов.
13. Иерархическая модель построения сети.
14. Взаимодействие операторов winsock для систем, не ориентированных на соединение.
15. Взаимодействие операторов winsock для систем, ориентированных на соединение.
16. Краткая характеристика стандарта 802.11. Режимы работы сетей 802.11. Распределенная беспроводная система – WDS.
17. Сеть ad-hoc 802.11– архитектура, функционирование, характеристики. Инфраструктурный режим сетей 802.11.
18. VPN, определение, свойства.
19. Основные технологии построения VPN.
20. Протоколы для организации виртуальных туннелей.
21. Характеристика и работа протокола PPPoE.
22. Характеристика и работа протокола PPTP.
23. Характеристика и работа протокола Ipsec.
24. Основные методы доступа к среде и их назначение. Вероятностные методы доступа к среде. Детерминированные методы доступа к среде.
25. Архитектура Ethernet: спецификация, основные характеристики и формат пакета.
26. Стандарты: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
27. Архитектуры FDDI и CDDI: основные характеристики, варианты физической топологии и форматы кадров. Управление сетями FDDI и CDDI. Синхронная и асинхронная передача данных в сетях FDDI, CDDI.
28. Общая характеристика протоколов стека TCP/IP. TCP/IP и OSI. Адресация в IP.
29. Протоколы IP v.4 и v.6.
30. Маршрутизация в стеке TCP/IP. Многоадресное вещание и протокол IGMP.
31. Принципы работы RIP-маршрутизаторов. Достоинства и недостатки RIP-маршрутизаторов.
32. Общая характеристика протокола маршрутизации OSPF. Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR

Теоретические вопросы к зачету по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации»
Как Windows 2000 различает пользователей?
Можно ли удалить учетные записи Администратор и Гость? Если переименовать учетную запись администратора, он сохранит за собой административные права? Если после удаления учетной записи создать ее снова, будет ли эта запись той же самой?
Что такое ACL и как происходит наследование разрешений NTFS?
Каким образом компьютер получает IP адрес от DHCP сервера?
Может ли клиентский компьютер получить IP адрес от DHCP сервера, находящегося в другой подсети (разделены маршрутизатором)? Если нет, то почему и как обойти это?
Что такое имена NetBIOS?
Как действует регистрация и распознавание имен NetBIOS?
Какую информацию можно получить с помощью утилит arp, nbtstat, route, tracert.
В чем состоит назначение физического (МАС) - адреса, используемого в локальных вычислительных сетях CSMA/CD?
Какие компоненты имеет физический (МАС) - адрес, используемый в локальных вычислительных сетях CSMA/CD?
Для чего предназначен протокол ARP?
Для чего предназначена утилита ARP? Что такое и для чего предназначен ARP Cache?
Для чего предназначена службы DNS?
Какие алгоритмы разрешения DNS-имени существуют? Поясните принципы их работы.
Какие сервисы предоставляет служба IIS в Windows 2000/XP?
Понятие сокета. Что такое сокет и из каких частей он состоит?
Как создать на одном компьютере два или более Web-узла?
Для чего предназначена служба FTP и какие команды протокола ftp Вам известны?
Понятие сетевого взаимодействия. Клиент-серверные и одноранговые сети.
Коммутаторы, определение свойства, типы.
Модель ISO/OSI. Функции уровней модели. Типичные функции коммутаторов 2-го уровня.
Модель ISO/OSI. Функции уровней модели. Отличия коммутаторов 2-го и 3-го уровня.
Коммутация 3-го уровня.
Конструктивное исполнение коммутаторов.
Иерархическая модель построения сети.
Взаимодействие операторов winsock для систем, не ориентированных на соединение.
Взаимодействие операторов winsock для систем, ориентированных на соединение.
Основные операторы системы сокетов.
Понятие WOSA-интерфейса.
Краткая характеристика стандарта 802.11
Режимы работы сетей 802.11.
Сеть ad-hoc – архитектура, функционирование, характеристики.
Инфраструктурный режим сетей 802.11.
Распределенная беспроводная система – WDS.
VPN, определение, свойства.
Основные технологии построения VPN.
Протоколы для организации виртуальных туннелей.
Характеристика и работа протокола PPPoE.
Характеристика и работа протокола PPTP.
Характеристика и работа протокола Ipsec.

Практические задания:
Создать домашнюю папку пользователя на другом компьютере (например, сервере).
Создать 20 пользователей на одной локальной машине, поместить в 4 группы, группам назначить права доступа: администраторы, операторы архива, пользователи с правом записи, гости без разрешения на редактирование информации на локальной машине.
Сделайте так, чтобы при входе пользователей в сеть, подключались несколько общих (сетевых) каталогов.
Настроить параметры TCP/IP таким образом, чтобы компьютер имел адреса 10.0.10.111/24, 192.168.1.10/23.
Запустите на машине веб-сервер с именем ttest.ru, работающий на порту 3333, с адресом 10.1.10.111/24, проверьте его работу.
Запустите на машине ftp-сервер с именем ttest.ru, работающий на порту 3333, с адресом 10.1.10.111/24, проверьте его работу.
Написать скрипт, удаляющий на коммутаторе все существующие VLAN, создающий 5 VLAN на основе портов, количество компьютеров в VLAN:
VLAN1 --- 4
VLAN2 --- 6
VLAN3 --- 6
VLAN4 --- 5
VLAN4 --- 6.
Для портов коммутатора 1-12 настроить ограничение выходящего с них трафика в 1/10 от максимальной пропускной способности. Портам коммутатора с 12-24 ограничить входной трафик ½ а выходной в ¼ пропускной способности.
Запретить для компьютера доступ к портам коммутаторы 25, 26.
Объединить 2 компьютера в сеть ad-hoc. Настроить один из компьютеров таким образом, что бы он и второй имел доступ в локальную проводную сеть аудитории.
Объединить 2 компьютера в сеть при помощи точек доступа, работающих на канале 3, по стандарту superG.
Настроить локальный адрес фаервола DFL-800, равным 192.167.11.11/23.
Создать правило фильтрации трафика межсетевым экраном, таким образом, чтобы он позволял обмениваться информацией только по web, ftp протоколам и при помощи электронной почты.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
1. Изучение и настройка протокола IP.
2. Использование службы DHCP для автоматического назначения IP-адреса.
3. Изучение сетевых утилит: ipconfig, nbtstat, router.
4. Изучение службы маршрутизации в Windows 2000 Server.
5. Настройка протокола маршрутизации NAT.
6. Администрирование служб Интранета
7. Изучение и настройка службы DNS.
8. Изучение служб Web и FTP.
9. Технология «клиент-сервер»
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Приведен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
Lazarus
Условия использования: http://wiki.lazarus.freepascal.org/Lazarus_Faq#Licensing
Visual Studio
Условия использования: https://code.visualstudio.com/license
6.4. Перечень информационных справочных систем
1 Федеральная служба государственной статистики РФ [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.gks.ru/.
2 Федеральный портал по научной и инновационной деятельности [Электронный ресурс]. -Электронные данные. - Режим доступа: http: //www.sci-innov.ru/.
3 Научная и учебно-методическая литература [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://www.intuit.ru.
4 Научный журнал «Вестник Российской академии естественных наук» [Электронный ресурс]. -Электронные данные. - Режим доступа: http: //www.ras.ru/publishing/rasherald/rasherald_archive.aspx.
5 Научный журнал «Интеграл» [Электронный ресурс]. - Электронные
данные. – Режим доступа:http: //www.portalnano.ru/read/databases/publication/j ournal_integral.
6 Научный журнал «Инновации» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http://ojs.innovjoum.ru/index.php/innov
7 Научный журнал «Информатика и системы управления» [Электронный ресурс]. – Электронные данные. - Режим доступа: http://ics.khstu.ru/
8 Научный журнал «Информационные системы и технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://gu- unpk.ru/science/joumal/isit
9 Научный журнал «Информационные технологии» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа: http://novtex.ru/IT/
10 Научный журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» [Электронный ресурс].-Электронные данные. – Режим доступа:http: //www.radiotec.ru/catalog.php?cat=j r7
11 Научный журнал «Программные продукты и системы» [Электронный ресурс]. - Электронные данные. – Режим доступа: http: //www.swsys .ru/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
206К лаборатория коммуникационных технологий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 11 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютеры: марка Aquarius модель Cel-5233 - 8 единиц; компьютер Парус, анализатор спектраRohde&Schwarz; голосовой маршрутизатор D-LINK; коммутатор D-Link - 5 шт.; компьютер Парус; концентратор доступа РРТР; маршрутизатор D-LINK; межсетевой экран DFL- 800 - 4 шт.; межсетевой экран DFL-1600; отладочная плата TMDSDSK6416; шлюз SIP – 4 шт.
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Не требуются