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
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_ПМиИ-4-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 39
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 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 39 39 39 39
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

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

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Вараскин 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 12.03.2015 г. №228)

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.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 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-5 способностью осуществлять целенаправленный поиск информации о новейших научных и технологических достижениях в информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" (далее - сеть "Интернет") и в других источниках
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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
1.2. Создание простой сети Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
1.3. Трассировка подключения к Интернет Сам. работа 2 2 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
2.2. Определение конфигурации IP-адреса компьютера Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
2.3. Изготовление кроссового кабеля Ethernet Лабораторные 2 0,5 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.2. Определение MAC-адреса компьютера Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.3. Просмотр информации о проводных и беспроводных сетевых интерфейсных платах Лабораторные 2 0,5 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.4. Протокол разрешения адресов Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.5. Адреса IPv4 и сетевые подключения Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.6. Подключение к маршрутизатору беспроводной связи (РТ) Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
3.7. PT. Обучение работе c Packet Tracer Сам. работа 2 4 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
4.2. Использование калькулятора Windows для двоичных представлений Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
4.3. PT. Подключение к web-серверу Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
4.4. РТ. Настройка DHCP на маршрутизаторе беспроводной связи Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
4.5. РТ. Проверка преобразования NAT на маршрутизаторе беспроводной связи Сам. работа 2 4 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
5.2. Изучение разрешения DNS имени Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
5.3. РТ. Взаимодействие с клиентом Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
5.4. РТ. Изучение web-запросов Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
5.5. Промежуточный экзамен Экзамен 2 10 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
6.2. Настройка беспроводного маршрутизатора и клиента (РТ) Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
6.3. Мобильный Wi-Fi - Android и OS iOS Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
6.4. РТ. Настройка базовых функций безопасности беспроводной сети Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
7.2. Настройка параметров брандмауэра Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.2. Установка сеанса консоли Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.3. Создание сети, состоящей из коммутатора и маршрутизатора Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.4. РТ. Подключение к коммутатору через консольный порт Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.5. РТ. Навигация по IOS Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.6. РТ. Использование команд show Cisco IOS Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.7. РТ. Создание основных подключений Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
8.8. РТ. Настройка исходных параметров маршрутизатора Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 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, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.2. РТ. Настройка протокола SSH Сам. работа 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.3. Поиск и устранение неполадок помощью сетевых служебных программ Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.4. Поиск и устранение неполадок физического подключения Лабораторные 2 2 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.5. РТ. Использование команды ipconfig Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.6. РТ. Использование команды ping Сам. работа 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.7. РТ. Поиск и устранение неполадок беспроводного подключения Лабораторные 2 1 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.8. РТ. применение полученных знаний Сам. работа 2 3 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1
9.9. Итоговый экзамен Экзамен 2 17 ОПК-4, ПК-5 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
В приложении
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрено
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
В приложении

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 biblio-online.ru
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 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Академия Cisco netacad.com
Э2 Основы работы в Packet Tracer www.netacad.com
Э3 Курс в Moodle "Компьютерные сети" portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
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.