Организация информационных сетей

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра информационной безопасности
.
Захаров А.А.
Организация информационных сетей
Учебно-методический комплекс
Рабочая программа для студентов
специальности: 080801.65 "Прикладная информатика (в экономике)"
Очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2013
А.А. Захаров Организация информационных сетей
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов
специальности: 080801.65 "Прикладная информатика (в экономике)"
очной формы обучения. Тюмень, 2013, 10 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС
ВПО.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Организация информационных сетей [электронный ресурс] / Режим
доступа: http://www.umk.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационной безопасности
Института математики и компьютерных наук.
Утверждено проректором по учебной работе ТюмГУ
Ответственный
редактор:
А.А.
Захаров,
информационной безопасности, д.т.н., проф.
© Тюменский государственный университет, 2013
© Захаров А.А., 2013
зав.
кафедрой
1. Пояснительная записка
Дисциплина изучается специальностью «Прикладная информатика (в
экономике)» в 6 семестре в цикле дисциплин специализации.
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины «Организация информационных сетей»
является подготовка специалистов к деятельности, связанной с разработкой
сетевого программного обеспечения и администрирования компьютерных сетей в
свете решения профессиональных задач.
Задачи дисциплины:
получение знаний и практических навыков, позволяющих проектировать
новые компьютерные сети;
овладение навыками проведения анализа и оптимизации существующих
компьютерных сетей.
.
1.2. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны иметь представление:
о сущности и значение информации в развитии современного общества,
применять достижения современных информационных технологий для поиска и
обработки больших объемов информации по профилю деятельности в
глобальных компьютерных системах, сетях, в библиотечных фондах и в иных
источниках информации;
о современных тенденциях развития информатики и вычислительной
техники, компьютерных технологий в своей профессиональной деятельности;
о способах сбора и анализа исходных данных для проектирования сетей
передачи информации;
В результате изучения дисциплины «Организация информационных сетей»
студент должен:
знать:
архитектуру основных типов современных компьютерных систем;
принципы построения современных операционных систем и особенности их
применения;
основы организации и построения компьютерных сетей;
эталонную модель взаимодействия открытых систем;
основы Интернет-технологий;
функции, принципы действия и алгоритмы работы сетевого оборудования;
уметь:
реализовывать приложения для сетевых интерфейсов на нескольких
современных программно-аппаратных платформах;
администрировать компьютерные сети;
осуществлять
проектирование
и
оптимизацию
функционирования
компьютерных сетей;
читать структурные и функциональные схемы систем и сетей связи;
владеть:
современными сетевыми информационными технологиями;
навыками администрирования компьютерных сетей;
навыками работы с сетевым оборудованием и сетевым программным
обеспечением;
навыками работы с документацией.
2. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид занятий
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия
Самостоятельная работа
Контрольные работы
Вид итогового контроля
Семестр
6
168
68
34
34
100
+
экзамен
Всего
Модуль 3.
5
Введение в технологии передачи данных в
распределенных сетях WAN
6
Защита информации в распределенных сетях.
Технологии и протоколы VPN
Подключение корпоративных сетей к Интернет, DSL,
NAT, PAT
Всего
Итого (часов, баллов)
7
4. Содержание разделов дисциплины
Итого количес тво баллов
Сетевое оборудование в корпоративных сетях
Технологии VLAN,
3
Технологии работы с информацией на 2 уровне
модели OSI в корпоративных сетях технологии,
протоколы VTP, STP
Всего
Модуль 2.
4
Распределенные сети и магистральные протоколы
2
Самост.работа
Модуль 1.
1
Коммутация в локальных сетях и проектирование
корпоративных сетей
Практические
занятия
Наименование темы
Лекции
№ п/п
3. Тематический план изучения дисциплины
2
4
10
9
4
4
10
9
6
4
16
7
25
8
8
28
31
31
4
4
10
19
4
4
10
19
6
6
16
6
34
44
100 100
34
Тема 1 «Проектирование компьютерных сетей»:
изучаются вопросы, сетевого проектирования, связанные в основном с
маршрутизацией.
Тема 2 «Коммутация в локальных сетях»:
рассматриваются различные проблемы, возникающие в локальных сетях ,
анализируется влияние сегментации с использованием мостов,
коммутаторов и маршрутизаторов, обсуждаются преемущества комутации в
локальных сетях и достоинства виртуальных локальных сетей.
Тема 3 «Виртуальные локальные сети»:
изучается, что представляют из себя виртуальные локальные сети –VILAN,
роль коммутаторов в создании VILAN, три метода разработки VILAN.
Тема 4 «Проектирование локальных сетей»:
изучаются технологии проектирования передающей среды, проектирования 2
уровня (коммутация), проектирование 3 уровня (маршрутизация),
документация для физической и логической реализации сети.
Тема 5 «Проектирование локальных сетей, маршрутизация между VLAN»:
изучаются технологии, проектирования 2 уровня (коммутация), и
маршрутизация между VLAN.
Тема 6 «Вопросы безопасности, списки управления доступом»:
изучаются проблемы администрирования сети, команды установки
конфигурации ACL, стандартные и расширенные списки управления
доступом.
Тема 7 Технологии и протоколы междоменной коммутации
Протокол связующего дерева STP, протокол VTP
Тема 8 «Основные технологии распределенных сетей»:
изучаются цели использования и функции распределенных сетей, форматы
инкапсуляции и типы каналов в распределенных сетях.
Тема 9 «связь между удаленными подразделениями корпоративной сети»:
изучаются технологии и протоколы работы в распределенных и глобальных
сетях.
Тема 10 Семейство протоколов TCP/IP. Межсетевой протокол IP.
Транспортный уровень. Протоколы TCP и UDP. Альтернативная адресация и
служба имен DNS. Электронная почта E-mail. Приложения и протоколы
прикладного уровня. Протоколы передачи файлов.
Тема 11 «Основы проектирования распределенных сетей»:
изучаются три уровня иерархической модели распределенной сети,
протоколы ISDN и Frame Relay, много и одно- протокольная маршрутизация.
Тема 12 «Протокол точка – точка -PPP»:
определяются основные компоненты, процессы и операции, определяющие
функционирование протокола Serial-Point-to-Point Links (PPP)
Тема 13 «Технологии связанные с конфиденциальностью данных на 2 уровне
модели OSI»:
изучаются типы сетевых атак и технологии защиты,: PAP, CHAP VPN, SSL и
др.
Тема 14 «Подключение корпоративных сетей к Интернет»
изучаются службы, стандарты, компоненты подключения корпоритивных
сетей к Интернет.
5. Практические занятия.
1 Проектирование корпоративных компьютерных сетей
2 Коммутация в локальных сетях
3. Настройка коммутатора.
3. Виртуальные локальные сети. Проектирование VLAN
4. Маршрутизация между VLAN сетями
5. Вопросы безопасности, списки управления длступом
6. Основные технологии распределенных сетей. Основы проектирования
распределенных сетей
7. Протокол точка – точка –PPP
8. Технологии PAP и CHAP
9. Цифровая сеть интегрированных служб – протокол ISDN
10 Протокол ретрансляции фреймов – Frame Relay
11 подключение корпоративной сети к Интернет
1.
6. Самостоятельная работа
1. Введение в телекоммууникационные сети.
Подготовка докладов по темам: Проблемы распределенной обработки данных.
Сравнительная характеристика сетей различных типов. Сетевые стандарты верхних
уровней OSI-модели. Обзор сетевых средств на примере операционной системы Cisco
IOS
2. Основы организации и функционирования сетей.
Взаимодействие клиент-сервер и удаленный вызов процедур. Особенности
протокола TCP/IP. Интерфейс TLI. Интерфейс Berkley Sockets.
3. Прикладной уровень компьютерных сетей.
Архитектура клиент-сервер. Идентификация и аутентификация в сетях. Файловая система
NFS и информационная служба NIS. Серверы баз данных, серверы приложений и
почтовые серверы. Протокол SMTP. Стандарты удаленных терминалов. Сетевые
графические пользовательские интерфейсы.
4. Прикладной уровень компьютерных сетей.
Архитектура клиент-сервер. Идентификация и аутентификация в сетях. Файловая система
NFS и информационная служба NIS. Серверы баз данных, серверы приложений и
почтовые серверы. Протокол SMTP. Стандарты удаленных терминалов. Сетевые
графические пользовательские интерфейсы.
5. Организация компьютерных сетей на базе современных
операционных систем
Тема №5. Организация сетей на базе операционной системы Unix.
Архитектура ОС Unix. Порядок загрузки и назначение основных составляющих ОС.
Использование X Window System на сетевых компьютерах. Понятие X-терминала.
Конфигурация X-сервера, сервер шрифтов, оконного менеджера, X-приложения.
7. Оценка работы студента в рейтинговых баллах
7.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям,
видам работ и контроля
Виды работ и
контроля
8 семестр
Лекции
Практические
занятия
Самостоятельная
работа
Итого за работу в
семестре
Максимальное количество баллов
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
Итого
7
7
15
29
3
9
14
26
15
15
15
45
25
31
44
100
Итоговый
контроль
(Экзамен)
Экзамен проходит в традиционной форме (по билетам) и
позволяет получить любую оценку вне зависимости от
баллов, набранных в семестре. Допуск к экзамену получают
студенты, набравшие в семестре более 35 баллов.
100
Итого
7.2. Виды контроля успеваемости, применяемые на
аудиторных занятиях, и их оценка в рейтинговых баллах
№
п/п
Вид контроля успеваемости
1.
Контроль за посещением аудиторных
занятий
2.
Домашняя контрольная работа
3.
4.
5.
Коллоквиум
Аудиторная контрольная работа
Активная работа на занятии
Максимальное количество
баллов
1 балл за посещенное занятие
15 баллов (в 1 и 3 модулях – по
5 баллов за тему)
4 балла
6 баллов
1 балл
7.3. Балльная оценка текущей успеваемости студента.
п/п№
темы
Модуль 1
1.
2.
3.
Всего
Модуль 2
4.
Всего
Модуль 3
5.
6.
7.
Всего
Итого
Формы текущего контроля
Посещение Домашние Коллоквиумы
занятий
контрольные
работы
Контрольные
работы
Итого
количество
баллов
0-4
0-4
0-2
0-5
0-5
0-5
0-9
0-9
0-7
0-25
0-6
0-15
0-4
0-6
0-31
0-31
0-4
0-4
0-1
0-5
0-5
0-5
0-4
0-4
0-6
0-6
0-19
0-19
0-6
0-44
0-100
8. Вопросы к экзамену
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Проектирование корпоративной сети
Сегментация сетей с использованием коммутаторов и маршрутизаторов.
Коммутация в локальных сетях. Протокол распределенного связующего дерева.
Коммутация в локальных сетях. Достоинства и недостатки виртуальных локальных
сетей.
Роль коммутаторов в создании VLAN . Фильтрация и идентификация фреймов,
использование фреймовых тегов.
Проектирование первого уровня локальной сети (передающая среда и топология).
Документация.
Проектирование второго уровня локально сети – коммутация. Документация.
Проектирование третьего уровня локально сети – маршрутизация. Документация.
9. Безопасность сети. Использование списков доступа. Шаблоны и маски.
10. пасность сети. Команды установки конфигурации ACL.
11. Безопасность сети. Стандартные и расширенные списки доступа.
12. Устройства распределенных сетей. Форматы инкапсуляции в распределенных сетях.
13. Проектирование распределенных сетей. Размещение серверов предприятий и рабочих
групп.
14. Основные преимущества коммутаторов и служб второго уровня.
15. Основные преимущества маршрутизаторов и служб третьего уровня.
16. Параметры надежности распределенной сети.
17. Использование протоколом PPP LCP и NCP фреймов.
18. Аутентификация в протоколе PPP. Использование протокола СHAP.
19. Работа протокола Frame Rely, функции идентификаторов DLCI.
20. Конфигурирование протокола Frame Rely, подинтерфейсы и их использование для
решения проблемы расщепления горизонта.
21. Технологии подключения корпоративной сети к Интернет.
22. Защита Интернет подключения
9. Литература
ОСНОВНАЯ:
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технология, протоколы:
учебник для ВУЗов, 3-е издание, СПб.: Питер, 2012.-944 с.
2. Основы компьютерных сетей: Учебное пособие / Б.Д.Виснадул, С.А.Лупин, С.В.
Сидоров.; Под ред. Л.Г.Гагариной - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2012. - 272 с.: ил.;
60x90 1/16. - (Профессиональное образование). (переплет) ISBN 978-5-8199-0294-3, 2000
http://znanium.com/bookread.php?book=364233
(дата обращения 19.01.2014)
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
1. Никифоров, С. В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и
администрирования сетей, 2-е изд. Учеб. пособ. [Электронный ресурс] / С. В. Никифоров.
- М.: Финансы и статистика, 2007. - 224 с. - 978-5-279-03280-8. Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=221461
(дата обращения 19.01.2014)
2. Битнер В. И., Михайлова Ц. Ц. Сети нового поколения - NGN. Учебное пособие для
вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - 226 с.
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы: Учебник для вузов. 2-е изд.
СПб.: Питер, 2009г. - 669с.
4. Телекоммуникационные технологии: введение в технологии GSM: учеб. Пособие для
вузов/ С.Б. Макаров, Н.В. Певцов, Е.А. Попов, М.А. Сиверс. М.: Издательский дом
«Академия», 2008. -256с.
5. Основы инфокоммуникационных технологий. Учебное пособие для вузов/В.В. Величко,
Г.П. Катунин, В.П. Шувалов; под ред.В.П. Шувалова.- М.: Горячая линия - Телеком, 2009.
-712с.
10. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.
- вузовские электронно-библиотечные системы учебной литературы.
- база научно-технической информации ВИНИТИ РАН
- авторизованные интернет ресурсы по сетевым технологиям:
1. CCNA Exploration 4.1:Lan Switching and wireless. Tyumen State University.
https://1404116.netacad.com/courses/38983/assignments/2156765
(дата обращения 19.01.2014)
2. CCNA Exploration 4.1:Accessing the WAN. Tyumen State University. Режим доступа:
https://1404116.netacad.com/courses/4981258
(дата обращения 19.01.2014)
11. Технические средства и материально-техническое оснащение.
Для организации самостоятельной работы студентов необходим компьютерный
класс и лабораторные установки для проведения занятий по сетевым
технологиям:
1.1. Два лабораторных
(Rackmountable).
1.2. Лабораторный набор
1.3. Лабораторный набор
1.4. Лабораторный набор
1.5. Лабораторный набор
.
набора
Сisco
CCNA
Standard
Сisco CCNP Premium POD.
Сisco FWL Standard Bundle (802.11g).
Сisco NS STANDARD BUNDLE A.
IPT Standard Bundle .
Bundle