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

Компьютерные сети
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра информатики
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематическое моделирование и информационные технологии. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_ПМиИ-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 66
Виды контроля по семестрам
зачеты: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 66 39 66 39
Итого 108 81 108 81

Программу составил(и):
ст.преподаватель , Калинин А.В.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Вараксин С.В.

Рабочая программа дисциплины
Компьютерные сети

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 10.01.2018г. №9)

составлена на основании учебного плана:
01.03.02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информатики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Козлов Д.Ю., к.ф.-м.н., доцент

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 информатики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Козлов Д.Ю., к.ф.-м.н., доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование представлений о назначании, составе, принципе построения и функционировании компьютерных сетей, понимания источников эффективности применения компьютерных сетей, средств построения и методов эффективного применения компьютерных сетей, приобретения знаний о сетевых технологиях и навыков, которые можно применять в начале работы в качестве специалиста по сетям.
По окончании курса студент будет подготовлен к работе на следующих должностях: установщик домащних сетей начального уровня, сетевой техник, ассистент администратора сети, компьютерный техник, монтажник кабелей, специалист службы технической поддержки и др.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4: Способен решать задачи профессиональной деятельности с использованием существующих информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
ПК-3: Способность разрабатывать и применять математические методы, системное и прикладное программное обеспечение, автоматизированные системы вычислительных комплексов, сервисы, операционные системы и распределенные базы данных для решения задач производственно-технологической деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Принципы связи и обмен данными в локальной проводной сети.
Уровни доступа и распределения в сети Ethernet.
Структура сети Интернет и принципы обмена данными между узлами в сети Интернет.
Схема подключения к Интернету через поставщика услуг.
Основные сетевые устройства.
Виды, характеристики и маркировка сетевых кабелей и контактов.
Сетевая адресация. IP-адреса и маски подсети. Типы IP-адресов и методы их получения. DHCP.
Многоуровневая модель OSI и сетевые протоколы.
Беспроводные технологии и локальные сети.
Угрозы безопасности в локальной компьютерной сети. Методы атак и политика
безопасности. Межсетевые экраны. Вопросы безопасности, актуальные для провайдеров.
Основные сетевые службы. Архитектура клиент-сервер. IP-сервисы и принципы их работы. Электронная почта. Служба доменных имен DNS
Архитектура и возможности системы Cisco IOS.
Базовые настройки коммутатора Cisco Catalyst 2960.
3.2.Уметь:
3.2.1.Проектировать и устанавливать домашнюю сеть или сеть малого предприятия, а также подключать ее к Интернет.
Выполнять проверку и устранять неполадки сети и подключения к Интернет.
Выявлять и устранять угрозы безопасности домашней локальной компьютерной сети.
Настраивать и проверять распространенные Интернет-приложения.
Настраивать базовые IP-сервисы при помощи графического интерфейса ОС.
Устанавливать и настраивать устройства с системой Cisco IOS для подключения к Интернет и к серверам, а также выполнять поиск и устранение неполадок.
Обеспечивать подключение к сети WAN с использованием сервисов телекоммуникационных компаний.
Выполнять адекватные процедуры восстановления при авариях и осуществлять резервирование сервера.
Контролировать производительность сети и выявлять сбои.
Выявлять и устранять неполадки с использованием структурированной многоуровневой процедуры.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Создания и настройки одноранговой сети, компьютерной сети с помощью маршутизатора, беспроводной сети.
Создания подсетей и настройки обмена данными.
Установки и настройки сетевых устройств: сетевых плат, маршрутизаторов, коммутаторов и др.
Использования основных команд для проверки подключения к Интернет, отслеживания сетевых пакетов, параметров IP-адресации.
Монтажа кабелей «витая пара» и подключение компьютера к сети.
Настройки безопасности компьютерной сети.
Поиска и устранения проблем в компьютерных сетях, их обслуживания.
Отслеживания пакетов в сети и проектирования сетевых брандмауэров.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. 1. Основные принципы
1.1. Обмен информацией во взаимосвязанном мире. Локальные сети. Создание простой сети Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
1.2. Создание простой сети Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
1.3. Трассировка подключения к Интернет Сам. работа 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 2. 2. Сети в повседневной жизни
2.1. Выход на связь. Рекомендации по сети. Кабели и среда передачи данных. Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
2.2. Определение конфигурации IP-адреса компьютера Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
2.3. Изготовление кроссового кабеля Ethernet Лабораторные 2 0.5 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 3. 3. Передача данных по локальной сети
3.1. Принципы связи. Общение на языке сети. Принципы работы сети Ethernet. Принципы построения сетей. Маршрутизация в сетях Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
3.2. Определение MAC-адреса компьютера Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
3.3. Просмотр информации о проводных и беспроводных сетевых интерфейсных платах Лабораторные 2 0.5 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
3.4. Адреса IPv4 и сетевые подключения Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
3.5. Подключение к маршрутизатору беспроводной связи (РТ) Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
3.6. PT. Обучение работе c Packet Tracer Сам. работа 2 3 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 4. 4. Сетевая адресация
4.1. Адреса IPv4 и маски подсети. Типы IPv4 адресов. Получение IPv4 адресов. Управление адресами IPv4. Адресация с использованием IPv6 Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
4.2. Протокол разрешения адресов Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
4.3. Использование калькулятора Windows для двоичных представлений Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
4.4. PT. Подключение к web-серверу Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
4.5. РТ. Настройка DHCP на маршрутизаторе беспроводной связи Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
4.6. РТ. Проверка преобразования NAT на маршрутизаторе беспроводной связи Сам. работа 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. 5. Предоставление сетевых сервисов
5.1. Взаимодействие клиентов и серверов. Интернет-протоколы в действии. Прикладные протоколы и службы Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
5.2. Изучение разрешения DNS имени Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
5.3. РТ. Взаимодействие с клиентом Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
5.4. РТ. Изучение web-запросов Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 6. 6. Создание домашней сети
6.1. Структура домашней сети. Принципы работы Wi-Fi. Настройка беспроводной сети. Выбор сервисов интернет-провайдера. Вопросы безопасности домашней сети. Мобильные устройства в сети. Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
6.2. Настройка беспроводного маршрутизатора и клиента (РТ) Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
6.3. Мобильный Wi-Fi - Android и OS iOS Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
6.4. РТ. Настройка базовых функций безопасности беспроводной сети Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 7. 7. Сетевая безопасность
7.1. Подвержение риску. Методы атак. Как защитить свою сеть? Как брандмауэры защищают сети? Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
7.2. Настройка параметров брандмауэра Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 8. 8. Настройка устройств Cisco
8.1. Устройства Cisco для локальной сети. Устройства межсетевого взаимодействия. Обзор Cisco IOS. Использование команд show. Настройка сети Cisco. Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.2. Установка сеанса консоли Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.3. Создание сети, состоящей из коммутатора и маршрутизатора Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.4. РТ. Подключение к коммутатору через консольный порт Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.5. РТ. Навигация по IOS Сам. работа 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.6. РТ. Использование команд show Cisco IOS Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.7. РТ. Создание основных подключений Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
8.8. РТ. Настройка исходных параметров маршрутизатора Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
Раздел 9. 9. Тестирование, поиск и устранение неполадок
9.1. Действия при возникновении неполадок. Поиск и устранение неполадок в сетях. Выявление и решение распространенных проблем. Работа со службой поддержки заказчиков. Лекции 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.2. РТ. Настройка протокола SSH Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.3. Поиск и устранение неполадок помощью сетевых служебных программ Сам. работа 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.4. Поиск и устранение неполадок физического подключения Лабораторные 2 2 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.5. РТ. Использование команды ipconfig Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.6. РТ. Использование команды ping Сам. работа 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.7. РТ. Поиск и устранение неполадок беспроводного подключения Лабораторные 2 1 ОПК-4 Л1.1, Л2.1
9.8. РТ. применение полученных знаний Сам. работа 2 17 ОПК-4 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
В приложении
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрено
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 К. Е. Самуйлов [и др.] ; под ред. К. Е. Самуйлова, И. А. Шалимова, Д. С. Кулябова СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ: Учебник и практикум для академического бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/seti-i-telekommunikacii-413032
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Синицын Ю. И. , Ряполова Е. , Галимов Р. Р. Сети и системы передачи информации: учебное пособие Оренбург: ОГУ, 2017 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=485524
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Академия Cisco https://netacad.com
Э2 Основы работы в Packet Tracer https://www.netacad.com/ru/web/self-enroll/course-554433
Э3 Курс в Moodle "Компьютерные сети" https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2409
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
Adobe AcrobatReader
putty
6.4. Перечень информационных справочных систем
Профессиональные базы данных:
Электронная библиотечная система Алтайского государственного
университета (http://elibrary.asu.ru/)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
204Л лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка DEPO модель Neos 260 - 14 единиц; Интерактивная доска Smart board 680 IV со встроенным проектором v25
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)
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 лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал.
- Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу.
- В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
- Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания

Лабораторные работы, где студенты максимально активно участвуют в практическом приложении изучаемого материала дисциплины.
- Самостоятельную подготовку к занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
- Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы.
- Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/).
- В процессе подготовки и построения решения, поставленных задач, не просто читайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного.
- Задания практического характера: продумайте план их выполнения или решения .
- При возникновении трудностей в процессе работы взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.

Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения.
- Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее.
- Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса.
- При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру.
- Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.
Итоговый контроль.
- Для подготовки к зачету возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на занятии, изучите их самостоятельно.

Учебная дисциплина обеспечена электронным учебно-методическим комплексом, который доступен в полном объеме зарегистрированному студенту на портале Академии Cisco и включает следующие компоненты:
Интерактивный учебник по всем темам курса, содержащий анимационные и видеоролики, компьютерные тесты, мультимедийные практические задания;
Компьютерная среда для проектирования, моделирования работы и анализа компьютерных сетей;
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ в виртуальной среде;
Интерактивные тесты;
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ с реальным оборудованием.

Текущий контроль успеваемости осуществляется на основе проверки выполнения практических заданий и лабораторных работ, а также на основе интерактивных компьютерных тестов, которые содержат контрольные вопросы по каждой изучаемой теме и должны быть сданы студентами в ходе учебного периода.

Для оценки качества усвоения знаний и умений предусмотрены два рубежных контроля (промежуточный и итоговый экзамены) в соответствии с тематическим планом, которые проводятся в форме компьютерного тестирования.