Белорусский государственный университет


УТВЕРЖДАЮ

Ректор Белорусского государственного университета

___________________С.В. Абламейко

(подпись)

____________________

(дата утверждения)

Регистрационный № УД- /баз.


КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Учебная программа для специальности:

1-98 01 01 Компьютерная безопасность (по направлениям)

(направление специальности 1-98 01 01-02 Компьютерная безопасность (радиофизические методы и программно-технические средства))

Срок действия учебной программы – до введения типовой

2010 г.

Составители:

Ю.И. Воротницкий, заведующий кафедрой кибернетики Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук, доцент.

П.Л. Утко, старший преподаватель кафедры кибернетики Белорусского государственного университета.

Рецензенты:

Кафедра радиотехнических устройств учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;
М.А.Вилькоцкий, профессор кафедры информатики и основ электроники Учреждения образования "Белорусский государственный педагогический университет", доктор технических наук

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:
Кафедрой кибернетики факультета радиофизики и электроники Белорусского государственного университета

(протокол № ___ от _________2010 г.);

Учебно-методической комиссией факультета радиофизики и электроники Белорусского государственного университета

(протокол № от .2010).

Ответственный за выпуск: П.Л. Утко

Пояснительная записка
Дисциплина посвящена изучению основ функционирования современных телекоммуникационных систем и компьютерных сетей. Рассмотрены методы коммутации в каналах связи, основные технологии локальных и глобальных компьютерных сетей. При изложении материала основное внимание уделено сети Ethernet и стеку протоколов TCP/IP.

Целью изучения данной дисциплины является ознакомление студентов основами функционирования современных компьютерных сетей. Рассмотрение базируется на примере работы наиболее распространенного стека протоколов – TCP/IP. Рассматриваются технологии коммутации в различных сетях, многоуровневый подход к построению сетей. Особое внимание уделяется канальному, сетевому и транспортному уровням.

При изложении курса важно проиллюстрировать взаимодействие протоколов в рамках стека. Продемонстрировать на примерах в чем различие, а в чем схожесть протоколов и технологий, применяемых при построении локальных и глобальных сетей, при этом особое внимание уделить построению локальных сетей и подключению к глобальным сетям.

Основная задача дисциплины – подготовить обучаемых к решению задач проектирования и администрирования компьютерных сетей.

Для успешного усвоения дисциплины необходимы знания по математике и информатике в объёме программ общего среднего образования, а также знания по дисциплине «Программирование», изучаемому в течение первого года обучения.

Типовая программа разработана в соответствии с образовательным стандартом по специальности 1-98 01 01 Компьютерная безопасность (по направлениям) (направление специальности 1-98 01 01-02 Компьютерная безопасность (радиофизические методы и программно-технические средства)) ОСРБ 1-98 01 01-2008
В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

Знать

• 
  технологии построения современных локальных и глобальных компьютерных сетей;
  
• 
  архитектуру стека протоколов, лежащих в основе современных компьютерных сетей;
  
• 
  методы эффективной и безопасной передачи данных в компьютерных сетях.
  

Уметь

• 
  анализировать и разрабатывать проекты корпоративных компьютерных сетей;
  
• 
  обеспечивать управление сетевыми ресурсами корпоративных сетей;
  
• 
  программировать клиент-серверные приложения на основе стандартных стеков протоколов.
  

Программа рассчитана на объем 78 учебных часов, из них – 52 аудиторных часа. Распределение аудиторных часов по видам занятий: лекции – 24, лабораторные работы – 28;

Примерный тематический план

№ п/п	Название темы	Лекции	Практ. занятия	Лаб. занятия	Всего
1	Общие принципы построения телекоммуникационных систем	4	0	4	8
2	Локальные компьютерные сети на основе технологии Ethernet	6	0	8	14
3	Сети TCP/IP	8	0	8	16
4	Беспроводные сети	2	0	4	6
5	Технологии глобальных сетей	2	0	0	2
6	Удаленный доступ	2	0	4	6
	Итого	24	0	28	52

Содержание учебного материала

1. 
   Общие принципы построения телекоммуникационных систем. История развития компьютерных сетей. Коммутация каналов и коммутация пакетов. Передача данных с подтверждением. Топология компьютерных сетей. Маркерная шина и маркерное кольцо. Модель OSI.
   
2. 
   Компьютерные сети на основе технологии Ethernet. Метод доступа к среде передачи данных в технологии Ethernet. Формат кадра и производительность сети Ethernet. Структуризация сети. Устройство и основные характеристики коммутаторов. Микросегментация и полнодуплексный режим работы. Управление трафиком. Алгоритм покрывающего дерева. Виртуальные локальные сети. Протокол IEEE 8021Q. Технологии Fast и Gigabit Ethernet.
   
3. 
   Сети TCP/IP. Общая характеристика стека протоколов TCP/IP. Протоколы транспортного уровня UDP и TCP. Установление и разрыв соединения, управление потоком данных, специальные алгоритмы в реализациях протокола TCP. Протокол межсетевого взаимодействия IPv4. Адресация в сетях TCP/IP, отображение адресов на локальные адреса (протокол ARP), система DNS, протокол DHCP. Протокол IPv6. Принципы IP-маршрутизации. Протоколы маршрутизация в IP-сетях. Протокол управляющих сообщений ICMP. Групповые рассылки. Программирование сокетов.
   
4. 
   Беспроводные сети. Общая характеристика, области применения и тенденции развития беспровод­ных локальных вычислительных сетей (WLAN) IEEE 802.11 и беспровод­ного широкополосного доступа (BWA) IEEE 802.16.
   
5. 
   Технологии глобальных сетей. Каналы передачи данных Т1 и Т3. Технология ATM. Сети Frame Relay. IP-сети поверх ATM.
   
6. 
   Удаленный доступ. Коммутируемый аналоговый доступ. Коммутируемый доступ через сеть ISDN. Технологии xDSL.
   

Информационно-методическая часть
Рекомендуемые темы лабораторных занятий
1. Физическое соединение сетевых устройств (многоуровневый подход к организации передачи данных по сети, виды кабелей и разъемов, используемых при подключении сетевых устройств).

2. Коммутация в Ethernet сетях (работа коммутаторов в сети Ethernet, базовый набор команд коммутаторов, процесс заполнения таблицы коммутации).

3. Виртуальные локальные сети (построение виртуальных локальных сетей, организация взаимодействия виртуальных локальных сетей).
4. IP адресация (разделение сетей на подсети с использованием масок варьируемой длины).

5. Марашрутизация в IP сетях (принципы маршрутизации, статическая и динамическая маршрутизация).

6. Беспроводные сети стандарта 802.11 (построение и защита беспроводных сетей на основе стандартов 802.11).

7. Удаленный доступ (организация удаленного доступа).

Рекомендуемые формы контроля знаний

1. 
   Тесты.
   
2. 
   Проверка индивидуальных заданий, выполненных на лабораторных работах.
   

Рекомендуемая литература

Основная

1. 
   Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. — СПб.: Питер, 2006
   
2. 
   Таненбаум Э. Компьютерные сети. — СПб.: Питер, 2002
   
3. 
   Пролетарский А.В., Баскаков И.В., Чирков Д.Н., Федотов Р.А., Бобков А.В., Платонов В.А. Беспроводные сети Wi-Fi: учебное пособие /А.В. Пролетарский и др. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
   
4. 
   Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. : Пер.с анг. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003
   

Дополнительная

1. 
   Столлингс В. Компьютерные системы передачи данных, 6-е издание. : Пер.с анг. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002
   
2. 
   Зимянин Л.Ф. Компьютерные сети: курс лекций / Л.Ф. Зимянин –Минск: БГУ, 2006
   
3. 
   Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной СЛ., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. — Москва, Техносфера, 2005