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

Современные сетевые решения
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра вычислительной техники и электроники
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
ПрофильИнформатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-1-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 72
контроль 36
Виды контроля по семестрам
экзамены: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 9
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 36 36 36 36
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 72 72 72 72
Часы на контроль 36 36 36 36
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
д.т.н., Профессор, Седалищев В.Н.

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

Рабочая программа дисциплины
Современные сетевые решения

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 19.09.2017г. №929)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Пашнев В.В., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра вычислительной техники и электроники

Протокол от 08.06.2020 г. № 79/19-20
Заведующий кафедрой Пашнев В.В., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Дисциплина «Современные сетевые решения» (ССР) обеспечивает приобретение знаний в соответствии с государственным образовательным стандартом, содействует фундаментализации образования и развитию логического мышления.
Цель изучения дисциплины – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современной аппаратной базы и программных средств для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: ознакомить студентов с основами теории сетей управления и передачи данных, существующими стандартами и тенденциями развития сетевых технологий; привить навыки работы с различными языками программирования для создания системных программ; изложить основные принципы организации сетевого программного обеспечения.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.04.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-7: Способен управлять проектами в области ИТ на основе полученных планов;
ПК-10: Способен проводить регламентные работы на сетевых устройствах и программном обеспечении;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.-о современных технологиях беспроводных сетей, стеках протоколов и аппаратном обеспечении;
-принципы построения современных систем и сетей телекоммуникаций;
-соответствующие стандарты, нормативы и руководящие материалы, регламентирующие правила построения современных телекоммуникаций с учетом экологических требований и требований безопасности человека;
-в необходимом объеме английский язык для работы с международными стандартами и документами;
-основные направления развития телекоммуникаций и оценки характеристик будущих систем;
-алгоритмы действий и подготовки документации для оформления заявок и получения разрешений уполномоченных органов на создание и развертывание новых систем телекоммуникаций.
3.2.Уметь:
3.2.1.-основные принципы работы наиболее распространенных стеков сетевых протоколов;
-общие принципы развертывания беспроводных сетей;
-уметь выбирать подходящую технорлоогию беспроводной сети для конкретного класса задач;
-использовать знания, полученные в процессе освоения курса и самостоятельной работы, для критического анализа публикаций об инновационных решениях и модификациях систем и сетей;
-экспертной оценки технических предложений и заявок в области разработки перспективных телекоммуникационных систем;
-грамотного составления документации на проведение исследований, использования новых технических результатов;
-проводить сравнение эффективности сетевых решений.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- практические навыкы проектирования и расчета сетей, моделирования поведения точек доступа беспроводных сетейЭ написания приложений для узлов беспроводных сетей;
- владеть навыком подготовки и экспертной оценки технической документации;
- владеть навыком системного мышления.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретическое обучение
1.1. Беспроводные сети передачи информации. Классификация. Обзор стандартов. Методы доступа. Системы модуляции сигнала. Лекции 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.2. История и предпосылки развития беспроводных сетевых технологий Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.3. Персональные беспроводные сети. Bluetooth. HomeRF. ZigBee (IEEE802.15.4). IEEE802.15.3(3a). 6LoWPAN. Лекции 8 4 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.4. Беспроводные широковещательные сети Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.5. Беспроводные локальные сети стандарта IEEE 802.11. Основные принципы. Аппаратная реализация. Методы оценки производительности. Безопасность беспроводных сетей Лекции 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.6. Методы оценки производительности беспроводной сети Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.7. Стандарт широкополосного доступа IEEE 802.16-2004. MAC-уровень. Физический уровень. Аппаратная реализация. Лекции 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.8. Архитектура и технические средства беспроводных региональных сетей. Элементы СВЧ-тракта и антенны. Лекции 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.9. Особенности реализации аппаратуры стандарта IEEE 802.16 Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
1.10. Типы антенн и их характеристики Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 2. Лабораторный практикум
2.1. Беспроводные модули стандарта IEEE 802.15.4 - Xbee. Лабораторные 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.2. Беспроводные модули стандарта IEEE 802.15.4 - Xbee. Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.3. Беспроводные модули тандарта IEEE 802.15.4 - ZigBit. Лабораторные 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.4. Беспроводные модули тандарта IEEE 802.15.4 - ZigBit. Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.5. Организация работы простой беспроводной сети управления на основе приложения SerialNet стека протоколов BitCloud. Лабораторные 8 16 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.6. Организация работы простой беспроводной сети управления на основе приложения SerialNet стека протоколов BitCloud. Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.7. Организация работы простой беспроводной сети сбора данных на основе приложения SerialNet стека протоколов BitCloud. Лабораторные 8 4 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
2.8. Организация работы простой беспроводной сети сбора данных на основе приложения SerialNet стека протоколов BitCloud. Сам. работа 8 8 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 3. Экзамен
3.1. Экзамен 8 36 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
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.
5.2. Темы письменных работ (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.
5.3. Фонд оценочных средств
Приведен в Приложении
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Бройдо В.Л., Ильина О.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учеб. пособие для вузов СПб.: Питер, 2011
Л1.2 В. М. Вишневский, А. И. Ляхов, С. Л. Портной, И. В. Шахнович Широкополосные беспроводные сети передачи информации: М.: Техносфера, 2005
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учеб. пособие для вузов СПб.: Питер, 2012
Л2.2 Барнс К., Боутс Т., Лойд Д., Уле Э. Защита от хакеров беспроводных сетей : М.: Издательство "ДМК Пресс", 2005 // ЭБС "Лань" https://e.lanbook.com/book/1119
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Научный журнал «Информационные технологии» http://novtex.ru/IT/
Э2 Научный журнал «Информационные системы и технологии» http://gu-unpk.ru/science/joumal/isit
Э3 Научная и учебно-методическая литература http://www.intuit.ru
Э4 Мудл https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=6990
6.3. Перечень программного обеспечения
В компьютерном классе должны быть установлены средства MS Office, .Net версии не ниже 3.5
Microsoft Windows
LibreOffice
Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/
7-zip
Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt
Visual Studio
Условия использования: https://code.visualstudio.com/license
Acrobat Reader
Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf

6.4. Перечень информационных справочных систем
1 Основы информационных технологий [Электронный ресурс]/ С.В. Назаров [и др.]. - Электрон. текстовые данные. - М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. - 530 с. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/52159.- ЭБС «IPRbooks», по паролю.
2 Гаспариан М.С. Информационные системы и технологии [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Гаспариан М.С., Лихачева Г.Н.- Электрон. текстовые данные.- М.: Евразийский открытый институт, 2011.- 370 с.- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/10680.- ЭБС «IPRbooks», по паролю.
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
203К лаборатория цифровой обработки сигналов - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 2 шт.; компьютеры: марка компьютер Парус модель 945 MSI - 12 единиц; коммутатор D-LINK; методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Нейроинформационные технологии": алгоритм обратного рассеяния; обучение без учителя; персептрон; Сети Хопфилда и Хемминга.
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

На каждом из лабораторных занятий студенту предлагаются методические указания к выполнению лабораторной работы по соответствующей теме. Студент изучает теоретическую часть работы, рассматривает представленные в описании варианты выполнения работы. После получения индивидуального задания, в соответствии с регламентированным в Методических указаниях порядком выполнения работы, студент выполняет работу, подготавливает отчет по выполненной работе, в следующей последовательности:
- формулировка задания,
- постановка задачи исследований,
- описание схемы лабораторной установки,
- ход выполнения работы,
- полученные результаты экспериментов (таблицы, графики),
- объяснение полученных результатов,
- выводы и заключение по выполненной работе.
После оформления отчета по выполненной работе, проверки отчета преподавателем, студенту предлагается ответить на теоретические и практические вопросы по теме лабораторной работы. Работа считается выполненной полностью в случае, когда ее результаты соответствуют представленным выше критериям оценивания практических заданий и ответов на вопросы. После этого студент получает возможность начать выполнение следующей лабораторной работы с получением соответствующих методических указаний.