РП по дисциплине «Сетевые протоколы

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ)
____________________________________________________________________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по НиИ
______________Бурдин В.А.___
подпись
Фамилия И.О.
«___» ________ 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по учебной дисциплине
Сетевые протоколы
Научная отрасль
Научная специальность
05.00.00 Технические науки
05.12.13 – Системы, сети и устройства
телекоммуникаций
Квалификация
(степень) выпускника
Факультет
Телекоммуникаций и радиотехники
Кафедра
Курс
Кандидат технических наук
Автоматической электросвязи
1
семестр
1
Форма обучения
Очная, заочная
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры АЭС
Протокол № 10 от « 10 » апреля 2013 г.
Заведующий кафедрой ____АЭС______
наименование кафедры
_________________Росляков А.В.__
подпись,
« 10 » апреля 2013 г.
Самара
2013
Фамилия И.О.
2
Рабочая программа дисциплины «Сетевые протоколы»
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Сетевые
протоколы» аспирантам очной и заочной формы обучения по специальности 05.12.13 –
Системы, сети и устройства телекоммуникаций на 1 курсе в 1 семестре.
Рабочая программа составлена с учетом Федеральных государственных требований
к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского
профессионального образования (аспирантура), утвержденных приказом Минобрнауки
РФ от 16.03.2011 года № 1365; паспорта специальности научных работников 05.12.13
«Системы, сети и устройства телекоммуникаций»; учебного плана ПГУТИ; программыминимум кандидатского экзамена, утвержденного приказом Минобрнауки РФ от
08.10.2007 года № 274.
Программу составил :
___Зав. кафедрой АЭС____ д.т.н., проф.__
должность
_________
уч. степень, уч. звание
подпись
____Росляков А.В.____
фамилия, имя, отчество
« 20 » марта 2013 г.
Рецензент
__Зав. кафедрой МСИБ_ ____д.т.н., проф._____
должность
« 21 » марта 2013 г.
уч. степень, уч. звание
________
подпись
__Карташевский В.Г.__
фамилия, имя, отчество
3
СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина "Сетевые протоколы" относится к циклу специальных дисциплин
отрасли науки и научной специальности и предназначена для подготовки аспирантов
очной и заочной формы обучения по специальности 05.12.13 – Системы, сети и
устройства телекоммуникаций на 1 курсе в 1 семестре.
Целью преподавания дисциплины "Сетевые протоколы" является изучение
протоколов пакетной передачи различных видов мультимедийной информации в сетях
связи следующего поколения NGN, основ исследования характеристик современных
телекоммуникационных сетей и принципов протокольного взаимодействия сетевых узлов.
В результате изучения дисциплины у аспирантов должны сформироваться знания, навыки
и умения, позволяющие самостоятельно настраивать и эксплуатировать протоколы в сетях
связи следующего поколения, в частности, должно сформироваться умение расшифровки
и анализа сигнальных трейсов с использованием свободно распространяемого
программного анализатора протоколов WireShark.
Теоретической базой курса СССП являются основные положения дисциплин
естественнонаучного, общепрофессионального и специального циклов: высшей
математики, теории вероятностей и математической статистики, теории электрической
связи, теории телетрафика, теории сетей связи. В свою очередь, предусмотренные
программой курса "Сетевые протоколы" знания
не только являются базой для
последующего изучения специальных дисциплин, но и имеют самостоятельное значение
для формирования единого образовательного пространства при подготовке аспирантов.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины СССП аспиранты должны:
- знать принципы построения и работы сигнальных протоколов (RTP/RTCP,
H.323, SIP, SIGTRAN, MEGACO/H.248, MGCP) в телекоммуникационных сетях
следующего поколения и составляющих их элементов;
- уметь использовать программный анализатор протоколов WireShark в процессе
исследования сигнальных трейсов;
- уметь проводить анализ сигнальных сообщений и их параметров различных
протоколов сетей связи следующего поколения.
3. Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина относится к циклу ОД.А.04 специальных дисциплин отрасли науки и
научной специальности.
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
1.
Теория телетрафика.
2.
Сети связи.
4
4. Организационно-методические данные дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия (Ауд)
Лекции (Л)
Практические занятия (семинары) (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (СР)
Самоподготовка (Сам)
(подготовка контрольной работы, самостоятельное
изучение разделов, проработка и повторение лекционного
материала и материала учебников и учебных пособий,
подготовка к практическим занятиям и т.д.)
Вид итогового контроля
Трудоемкость
час.
ЗЕТ
108
3
16
0,6
8
0,3
8
0,3
92
2,4
92
2,4
зачет
5. Содержание дисциплины
5.1 Разделы дисциплины и виды занятий
Разделы дисциплины, изучаемые в 1 семестре
№
раздела
1
1.
2.
Наименование разделов и их содержание
2
Архитектура сетей связи следующего
поколения
Введение. Содержание курса.
Глобальная информационная
инфраструктура GII. Понятие
конвергенции. Общие понятия NGN.
Архитектура сети NGN.
Эволюция сетей связи и сетевых
технологий.
Классификация оборудования сетей NGN.
Классификация шлюзов.
Протоколы сетей связи следующего
поколения
Количество часов
Аудиторная
работа
Всего
ЛК
ПР
Внеауд.
работа
СР
3
4
5
6
20
2
-
18
88
6
8
74
5
Протоколы СССП (RTP/RTCP, Н.323, SIP,
MGCP, MEGACO/H.248, SIGTRAN).
Архитектура SIP. Адресация в сети SIP.
Формат сообщений протокола SIP.
Алгоритмы установления соединений в
сети SIP.
Программный анализатор протоколов
WireShark.
Исследование сигнальных трейсов сетей
NGN
Итого за семестр:
часов
ЗЕТ
108
3
8
0,3
8
0,3
36
2,4
5.2 Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Архитектура сетей связи следующего поколения.
В разделе рассматривается постановка задачи, стоящей перед курсом - изучение
принципов построения сетей связи следующего поколения NGN, используемых в них
технологий и протоколов пакетной передачи различных видов мультимедийной
информации, принципов практического анализа сигнальных трейсов.
Дается определение NGN, излагаются основные характеристики сети связи
следующего поколения, определяются предпосылки и цели внедрения NGN,
рассказывается о предоставляемых в таких сетях услугах. Рассматривается архитектура
NGN и основные технологии, при помощи которых создаются ее уровни, указываются
предпосылки и цели внедрения NGN, описываются особенности конвергенции, шлюзов и
гибких коммутаторов (Softswitch).
Рассматриваются основные типы оборудования, применяемого в NGN, включая
гибкие коммутаторы, шлюзы и терминальное оборудование. Приводятся их существенные
характеристики, перечисляются требования к этим системам, сообщается о
поддерживаемых протоколах и интерфейсах.
Раздел 2. Протоколы сетей связи следующего поколения.
В разделе рассматриваются главные задачи, стоящие перед курсом - изучение
принципов построения и применения протоколов сетей связи следующего поколения
NGN.
Изучаются следующие протоколы NGN:
1. Протокол обработки вызовов и мультимедийной связи IP H.323.
2. Протокол инициирования сессий SIP для взаимосвязи между гибкими
коммутаторами или серверами приложений SIP, а также для доступа мультимедийных
пакетных терминалов SIP. Протоколы расширения SIP-T и SIP-I для прозрачной передачи
сигнализации ISUP.
3. Протокол управления медиашлюзами MGCP для управления медиашлюзами и
предоставления доступа пакетным терминалам со стороны гибкого коммутатора.
4. Протокол управления медиашлюзами H.248/MEGACO для управления
медиашлюзами и предоставления доступа пакетным терминалам H.248 со стороны
гибкого коммутатора.
5. Протокол BICC для взаимодействия гибких коммутаторов между собой и
предоставления уже существующих услуг ТфОП/ISDN в пакетных сетях.
6. Семейство протоколов SIGTRAN: SCTP, M2UA, M3UA, V5UA, IUA.
6
6. Тематический план изучения дисциплины
6.1 Практические занятия
№№
семестров и
разделов
курса
№
ПЗ
Кол-во
часов
Наименование практического занятия
Семестр 1
1, 2
1, 2 разд.
3
1, 2 разд.
4
1, 2 разд.
8 / 0,3 ЗЕТ
Разработка сигнальных диаграмм соединений в сети NGN
на базе протокола SIP
Разработка схем взаимодействия традиционных
телефонных сетей и сетей NGN
Расчет характеристик сетей на базе протокола SIP.
4
2
2
6.2 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
№
раздела
1
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
Подсистема IP мультимедийной связи IMS
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Рекомендуемая литература
7.1.1 Основная литература
1. Сети следующего поколения NGN / Под. Ред. А.В. Рослякова. – М.: Эко-Трендз,
2008. - 460 с.
2. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – СПб,
ГИПРОСВЯЗЬ, 2005. – 240 с.
3. Бакланов И.Г. - NGN. Принципы построения и организации. - М.: Эко-Трендз,
2008 – 400с.
4. Соколов Н.А. Задачи планирования сетей связи. – Техника связи, 2012 – 428 с.
7.1.2 Дополнительная литература
1. Гулевич Д.С. Сети связи следующего поколения. – М.: «Бином», 2007.
2. Гольдштейн Б.С. Зарубин А.А., Саморезов В.В. Протокол SIP. - СПб.: BHVСанкт-Петербург, 2005. – 452 с.
3. Росляков А.В. Мультисервисные платформы сетей следующего поколения
NGN: Т. 1. Отечественные системы. Т. 2. Зарубежные системы. – Самара:
ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард», 2012.
7.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
7.2.1 Методические указания и материалы по видам занятий
1) Методические разработки к практическим занятиям по дисциплине «Сети
связи», рукописный вариант, ПГУТИ, 2012.
2) Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Сети связи»,
рукописный вариант, ПГУТИ, 2012.
7.2.2
Программное
обеспечение
современных
коммуникационных технологий по видам занятий
информационно-
7
Программное обеспечение для выполнения практических занятий:
- свободно распространяемый программный анализатор протоколов WireShark;
- портал платформ NGN http://portal-ngn.ru.
7.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки
Раздел 1. Сети связи следующего поколения
1. Поясните эволюцию технологий предоставления услуг связи.
2. В чем особенность обобщенной структуры сети NGN на основе технологии Softswitch.
3. Какие протоколы используются в сетях связи следующего поколения NGN.
4. Поясните особенности построения сетей связи на базе гибких коммутаторов
Softswitch.
5. Поясните назначение основных функциональных блоков архитектуры IMS.
6. Какие технологи используются в сетях доступа и в транспортных сетях NGN.
Раздел 2. Протоколы сетей связи следующего поколения
1. Поясните базовые принципы протоколов сети NGN (пакетной передачи речи,
семейство H.323, протокол SIP).
2. Укажите отличия протоколов управления медиашлюзами в сети NGN (MGCP,
MEGACO/Н.248, BICC).
3. Протокол SIP. Архитектура сети SIP. Адресация в сети SIP;
4. Поясните формат сообщений протокола SIP.
5. Какие бывают виды заголовков в протоколе SIP?
6. Какие есть типы запросов SIP?
7. Ответы на запросы SIP.
8. Поясните алгоритм регистрации пользователя в сети SIP.
9. Поясните алгоритм установления соединения с участием Proxy-сервера.
10. Алгоритм установления соединения с сервером переадресации (без Proxy-сервера).
11. Различия протоколов SIP-T и SIP-I.
12. Поясните алгоритм установления соединения с использованием SIP-T.
7.2.4 Критерии оценки знаний, умений и навыков
Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине является
зачет.
Зачет проводится по билетам, которые включают 2 теоретических вопроса.
Для допуска к экзамену аспирант должен посещать занятия, проявлять активность
в аудитории, выполнять все практические задания и сдать зачет по ним, научиться решать
задачи по основным разделам курса.
Оценка знаний аспирантов производится по следующим критериям:
- оценка «зачет» выставляется аспиранту, если он ответил на вопросы билета и не
полностью ответил на дополнительные вопросы, если они были необходимы;
- оценка «незачет» выставляется аспиранту, если он не ответил на вопросы билета и
не ответил на дополнительные вопросы.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний аспирантов
При проведении лекций используется компьютер и проектор. При проведении
промежуточного тестирования может использоваться электронный комплекс СОТСБИ-У.
Тестирование выполняется на компьютерах, оснащенных специализированным
программным обеспечением.
8
9.
ЛИСТ согласования рабочей
дисциплинами на 2013/2014 учебный год
Направление подготовки:
программы
___05.00.00 – Технические науки
с
другими
______
Шифр и наименование
Специальность:
___05.12.13 – Системы, сети и устройства
телекоммуникаций
_____
Специализация:
____________________________________________
Дисциплина:
______Сетевые протоколы__________
Форма обучения:
_______Очная, заочная________________________
Шифр и наименование
Шифр и наименование
(очная, заочная)
Учебный год 2013/2014.
Рекомендована заседанием кафедры _____________АЭС_____________
наименование кафедры
протокол № 8 от «10» апреля 2013г.
Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой
зав. каф.
___________
должность
подпись
Исполнитель:
___зав. каф._____
___________
должность
подпись
Росляков А.В.
10.04.13 г.
расшифровка подписи
дата
Росляков А.В.
10.04.13 г.
расшифровка подписи
дата
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий кафедрой ______МСИБ_____________________________________________
наименование кафедры
___________
подпись
Карташевский В.Г.
расшифровка подписи
_________
дата
Председатель секции «Технические науки» НТС ПГУТИ (специальность 05.12.13 –
Системы, сети и устройства телекоммуникаций)
шифр наименование
___д.т.н., проф.______
должность
___________
подпись
Бурдин В.А.
расшифровка подписи
_________
дата