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

Сети и телекоммуникации
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 трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-1-2020
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 86
самостоятельная работа 103
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 22 22 22 22
Лабораторные 64 64 64 64
Сам. работа 103 103 103 103
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 216 216 216 216

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

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

Рабочая программа дисциплины
Сети и телекоммуникации

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
к.ф.-м.н., Пашнев Владимир Валентинович, доц., 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 к.ф.-м.н., Пашнев Владимир Валентинович, доц., зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель курса «Сети и телекоммуникации» (СиТ) 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.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3: Способен решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности;
ОПК-5: Способен инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем;
ОПК-7: Способен участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов;
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- о принципах построения и защиты современных компьютерных сетей;э
- о принципах работы основных сетевых протоколов;
- о тенденциях и перспективах развития современных средств телекоммуникаций и сетевых технологий.
3.2.Уметь:
3.2.1.должен знать:
- классификацию вычислительных сетей;
- эталонную модель взаимосвязи открытых систем;
- построение, методы доступа, протоколы локальных вычислительных сетей;
- 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 Лекции 7 2 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.2. Принципы многоуровневой организации локальных и глобальных сетей ЭВМ. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Проектирование сетей ЭВМ по принципу “клиент-сервер” Лекции 7 2 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.3. Характеристики сред и каналов передачи данных Лабораторные 7 4 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.4. Характеристики сред и каналов передачи данных Сам. работа 7 8 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.5. Кодирование сигналов и данных. Лекции 7 2 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.6. Кодирование сигналов и данных. Сам. работа 7 21 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.7. Локальные вычислительные сети, Архитектура ЛВС. Конфигурации локальных вычислительных сетей и методы доступа в них; сети ЭВМ с моноканалом и кольцевые Лекции 7 2 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.8. администрирование ОС и локальной сети Лабораторные 7 4
1.9. настройка стеков протоколов и работа с сетевыми утилитами ОС Лабораторные 7 8
1.10. Основы работы с коммутаторами 2 и 3-го уровня Лабораторные 7 24
1.11. Настройка межсетевых экранов и основные принципы фильтрации траффика ЛВС Лабораторные 7 16
1.12. Локальные вычислительные сети, Архитектура ЛВС Сам. работа 7 16 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.13. Глобальные сети: конфигурации глобальных сетей ЭВМ и методы коммутации в них; менеджмент в телекоммуникационных системах Лекции 7 6 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.14. Современные сетевые протоколы Лекции 7 4 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.15. Глобальные сети Сам. работа 7 12 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.16. Современные сетевые протоколы Сам. работа 7 22 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.17. Сетевая безопасность: проблемы секретности в сетях ЭВМ и методы криптографии Лекции 7 4 Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.18. Утилиты и приложения для мониторинга сети и анализа сетевого трафика Лабораторные 7 8
1.19. Сетевая безопасность Сам. работа 7 24 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 2. Аттестация
2.1. Экзамен 7 27 ОПК-5 Л1.1, Л2.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
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 (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
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 Самуйлов К.Е. - отв. ред., Шалимов И.А. - отв. ред., Кулябов Д.С. - отв. ред. Сети и системы передачи информации: телекоммуникационные сети: Учебник и практикум для академического бакалавриата М.: Издательство Юрайт, 2017 // ЭБС "Юрайт" https://biblio-online.ru/book/seti-i-sistemy-peredachi-informacii-telekommunikacionnye-seti-398685
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Дибров М.В. СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ. МАРШРУТИЗАЦИЯ В IP-СЕТЯХ В 2 Ч. ЧАСТЬ 1: Учебник и практикум для вузов М.: Издательство Юрайт, 2018 // ЭБС «Юрайт» https://urait.ru/bcode/471236
Л2.2 Дибров М.В. СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ. МАРШРУТИЗАЦИЯ В IP-СЕТЯХ В 2 Ч. ЧАСТЬ 2: Учебник и практикум для вузов М.: Издательство Юрайт, 2018 // ЭБС «Юрайт» https://urait.ru/bcode/471908
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс в Мудле Сети ЭВМ и телекоммуникации https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2366
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
Visual Studio
Условия использования: https://code.visualstudio.com/license
7-zip
Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt
LibreOffice
Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/
Lazarus
Условия использования: http://wiki.lazarus.freepascal.org/Lazarus_Faq#Licensing
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
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
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)
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
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.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

в приложении