Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова”

Технический институт

Факультет дизайна и компьютерных технологий

Кафедра компьютерных технологий


СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Декан ФДиКТ Проректор по учебной работе

проф._________________ В.П. Желтов проф.____________В.Г. Агаков

«___» _________________ 2009 г. «____» ___________________ 2009 г.

Рабочая программа

Дисциплина: Сетевые технологии

Направление: 654600 – Информатика и вычислительная техника (ИВТ)

Специальность: 230102 – Автоматизированные системы обработки

информации и управления (АСОИУ)

Заочная форма

Бюджет времени (час)

	Семестр	Всего	Аудиторные занятия				Самост. работа, включая курсовое проекти­рование	Итоговый контроль
Форма обу­чения			Всего аудит.	лекции	практ	лабор		экз	зач	кур. про­ект (ра­бота), контр. работа
заоч.	8	130	18	12	–	6	112	+	–	контр.
заоч. сокр.	8	130	20	12	–	8	110	+	–	контр.

Рабочая программа составлена на основе государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления подготовки дипломированного специалиста 654600 – Информатики и вычислительная техника, специальности 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления, утвержденного 27 марта 2000 г. (Регистрационный № 224 )

Составитель: доцент кафедры компьютерных технологий А.П. Димитриев

Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры КТ

«___» ______________200_г., протокол № _______

Заф. кафедрой КТ, профессор В.П. Желтов

Рабочая программа одобрена методическим советом ФДиКТ

Председатель методического совета, доцент

Чебоксары – 2009

1. 
   цЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
   

1.1 предмет изучения дисциплины

Классификаций сетей; интеграция информационного сервиса пользователей; концепция архитектуры открытых систем как основа построения цифровых сетей интегрального обслуживания (ISDN); основные этапы построения сетей; иерархия моделей процессов в сетях; АТМ- технология; анализ и синтез топологической структуры магистральной и локальной сети; административное и оперативное управление сетью; управление режимами коммутации; адаптивная коммутация; управление обменом информации в сетях; адаптивная маршрутизация; архитектура узлов управления и коммутации ISDN; пакеты в ISDN; оценка эффективности сетей; перспективы развития ISDN; широкополосные В- ISDN.

1.2. Цели и задачи преподавания дисциплины

Инженер по информатике и вычислительной технике должен знать принципы, методы и способы комплексирования аппаратных и программных средств при создании вычислительных систем, комплексов и сетей; должен владеть методами объединения средств вычислительной техники в комплексы, системы и сети. Инженер по специальности "Автоматизированные системы обработки информации и управления" должен знать:

• 
  принципы организации и функционирования ЭВМ, вычислительных систем комплексов и сетей, их компоненты, характеристики, архитектуру, возможные области применения;
  
• 
  методы распределенной обработки информации, современные сетевые технические и программные средства, модели и структуры информационных сетей, оценки их эффективности, сетевые технологии;
  
• 
  должен владеть современными сетевыми технологиями.
  

Инженер подготовлен к решению следующих профессиональных задач: комплексирование аппаратных и программных средств, создание вычислительных систем, комплексов и сетей.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Содержание лекционного курса (12 ч.)

Лекция 1 (2 часа). Типы линий связи локальных сетей

Кабели на основе витых пар. Коаксиальные кабели. Оптоволоконные кабели. Бескабельные каналы связи

Лекция 2 (2 часа). Пакеты, протоколы и методы управления обменом

Назначение пакетов и их структура. Адресация пакетов. Методы управления обменом. Управление обменом в сети с топологией звезда. Управление обменом в сети с топологией шина. Управление обменом в сети с топологией кольцо.

Лекция 3 (2 часа). Скоростные и беспроводные сети

Сеть FDDI. Сеть 100VG-AnyLAN. Сверхвысокоскоростные сети. Беспроводные сети

Лекция 4 (2 часа). Стандартные сегменты Fast Ethernet

Аппаратура 100BASE-TX. Аппаратура 100BASE-T4. Аппаратура 100BASE-FX. Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation).

Лекция 5 (2 часа). Оборудование Ethernet и Fast Ethernet

Адаптеры Ethernet и Fast Ethernet. Характеристики адаптеров. Адаптеры с внешними трансиверами. Репитеры и концентраторы Ethernet и Fast Ethernet. Концентраторы класса I и класса II. Коммутаторы Ethernet и Fast Ethernet. Коммутаторы Cut-Through. Коммутаторы Store-and-Forward. Мосты и маршрутизаторы Ethernet и Fast Ethernet

Лекция 6 (2 часа). Выбор конфигурации сетей Ethernet и Fast Ethernet

Выбор конфигурации Ethernet. Правила модели 1. Расчет по модели 2. Выбор конфигурации Fast Ethernet

3. 
   ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ (для заочной сокращенной 6 ч., заочной 8 ч.).
   

Наименование	Часы
Служебная утилита telnet.	самост.
Расчет конфигурации сети Ethernet.	2
Организация обработки распределенных данных.	2 (для полной формы – 4)
Подсистема административного управления.	самост.
Обмен данными по протоколу TCP.	2

Зачеты выставляются по результатам выполнения лабораторных работ

3. 
   ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
   

Понятие архитектуры ВС.

Основные термины локальной сети.

Топология локальных сетей.

Кабели на основе витых пар.

Коаксиальные кабели.

Оптоволоконные кабели.

Бескабельные каналы связи

Согласование, экранирование и гальваническая развязка линий связи.

Кодирование информации в локальных сетях. Код NRZ. Код RZ.

Манчестерский код. Бифазный код. Другие коды

Назначение пакетов и их структура.

Адресация пакетов.

Методы управления обменом.

Управление обменом в сети с топологией звезда.

Управление обменом в сети с топологией шина.

Управление обменом в сети с топологией кольцо.

Стандартные сетевые протоколы.

Стандартные сетевые программные средства.

Одноранговые сети. Сети на основе сервера

Сети Ethernet и Fast Ethernet.

Сеть Token-Ring.

Сеть Arcnet.

Сеть FDDI.

Сеть 100VG-AnyLAN.

Сверхвысокоскоростные сети.

Беспроводные сети

Метод управления обменом CSMA/CD.

Алгоритм доступа к сети.

Оценка производительности сети.

Использование помехоустойчивых кодов для обнаружения ошибок в сети.

Способы снижения числа ошибок в принятой информации.

Характеристики и разновидности помехоустойчивых кодов.

Циклические коды (CRC)

Аппаратура 10BASE5.

Аппаратура 10BASE2.

Аппаратура 10BASE-T.

Аппаратура 10BASE-FL

Аппаратура 100BASE-TX.

Аппаратура 100BASE-T4.

Аппаратура 100BASE-FX.

Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation).

Адаптеры Ethernet и Fast Ethernet.

Характеристики адаптеров.

Адаптеры с внешними трансиверами.

Репитеры и концентраторы Ethernet и Fast Ethernet.

Концентраторы класса I и класса II.

Коммутаторы Ethernet и Fast Ethernet.

Коммутаторы Cut-Through.

Коммутаторы Store-and-Forward.

Мосты Ethernet и Fast Ethernet

Маршрутизаторы Ethernet и Fast Ethernet

Выбор конфигурации Ethernet. Правила модели 1.

Расчет по модели 2.

Выбор конфигурации Fast Ethernet

Исходные данные для проектирования сети

Выбор размера и структуры сети.

Выбор оборудования.

Выбор сетевых программных средств

Выбор с учетом стоимости.

Проектирование кабельной системы.

Структурированная кабельная система.

Оптимизация и поиск неисправностей в работающей сети.

Основные тенденции в развитии архитектур ВС и сетей ЭВМ.

3. 
   ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
   

Основная литература

1. 
   Ломакин П.А.   Web-строительство / П. А. Ломакин. - М.: Майор (Осипенко), 2003. - 507с.: АбК. Г-25 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
2. 
   Нечаева Е.С.   Мобильный телефон и персональный компьютер: Рук. пользователя / Е. С. Нечаева. - М.: Майор; : Осипенко, 2002. - 220с. - АбК. Г-29 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
3. 
   Ломакин П.А.   Аськи, Ирки, чаты и другие пейджинговые программы Интернета / П. А. Ломакин, Д. И. Шрейн. - М.: Майор; : Осипенко, 2003. - 221с.: АбК. Г-6 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-5 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-1
   
4. 
   Левин М.   E-mail "безопасная": Взлом, "спам" и "хакерские" атаки на системы электронной почты Internet / М. Левин. - М.: Майор (Осипенко), 2002. - 189с. АбК. Г-49 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
5. 
   Севостьянов А.В.   Вся халява Интернета / А. В. Севостьянов. – М.: Майор; : Осипенко, 2003. – 217с.: АбК. Г-29 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
6. 
   Севостьянов А.В.   Почтовые программы Интернета / А. В. Севостьянов. - М.: Майор; : Осипенко, 2003. - 216с.: АбК. Г-29 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
7. 
   Дымов В.С.   GPRS: Доступ в Internet через мобильный телефон GSM / В. С. Дымов. - М.: Майор (Осипенко), 2003. - 191с.: АбК. Г-29 КХ-2 ЧЗ-1 ЧЗ корп. Г-3 ЧЗ корп. Е-1 ЧЗ корп. М-1 ЧЗ корп. С-1 ЧЗ корп. Т-2
   
8. 
   Компьютерные сети: Лабораторный практикум. / Сост. Миронов П.С. Чебоксары, ЧувГУ, 2005. – 51 с. ЧЗГ – 3, АбГ – 194.
   
9. 
   Сетевые информационные технологии: Метод. указания к лабораторным работам / Кочеткова Н.В., Алексеева Ф.П. Чебоксары, ЧувГУ, 2003. – 19 с. ЧЗГ – 5, АбГ – 66.
   
10. 
    Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы: Учебное пособие для вузов. СПб.: Питер, 2004. – 863 с. ЧЗГ – 5, АбГ – 43.
    

Дополнительная литература

1. 
   Донецков Д.П. Вычислительные сети и телекоммуникации. Основы сетевых технологий: Текст лекций / Д.П. Донецков, В.Л. Алексеев. – Чебоксары: ЧГУ, 2001. – 83 с.
   
2. 
   Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учеб. для вузов по специальности "Приклад. информатика в экономике" / А. П. Пятибратов, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко; Под ред. Пятибратова А.П. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2001. - 509с.: ил.
   
3. 
   Байцер Б. Микроанализ производительности вычислительных систем. – М.: Радио и связь, 1993.
   
4. 
   Вишневский А. Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов.- СПб.:Питер, 2000.- 591 с.
   
5. 
   Компьютерные системы и сети: Метод. указ. / Сост. Федотов В.Х. – Чебоксары: ЧГУ, 2001. – 15 с.
   
6. 
   Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия. – СПБ.: ПИТЕР, 2000. – 704с.
   
7. 
   Ларионов А. М., Майров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети. Учебник для вузов. Л.:Энергоиздат, 1987.
   
8. 
   Морозов В.К., Доманов А.В. Основы теории информационных систем/ Учеб. пособие для студентов ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1987.
   
9. 
   Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии. Элементы применения и администрирования сетей. Учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2003. -234 с.
   
10. 
    П. М. Коуги. Архитектура конвейерных ЭВМ.: Пер. с англ. – Радио связь, 1985.
    
11. 
    Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов./СПб.: Питер, 2000. 591 с.
    
12. 
    Системы параллельной обработки. Пер. с англ./Под ред. д. Ивенса. М.:Мир, 1985.
    
13. 
    СуперЭВМ. Аппаратная и программная организация./ Под ред. С. Фернбаха. Пер. с англ.- М.: Радио и связь, 1991.
    
14. 
    Фрир Дж. Построение ВС на базе перспективных микропроцессоров. Пер. с англ. – М.: Мир, 1990.
    
15. 
    Хор М. Advanced NetWare 5 Administration: Экзамен 050-640/ М. Хор. - СПб.: Питер, 2001.-680 с.
    
16. 
    Эззель Бен. Windows 98: Руководство разработчика: В 2т.: Пер. с. англ. Т.2/ Эззель Бен, Блейни Джим; Под ред. Гинзбурга В., Колесникова А.-Киев: Ирина,1999. – 415с.
    
17. 
    Якубайтис Э. А. Архитектура вычислительных сетей. – М.: Статистика, 1980.
    

6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

MS DOS, WINDOWS - операционные системы для ПЭВМ типа IBM PC

Turbo Pascal – система программирования

Среда программирования GPSS PC.
Темы для самостоятельной работы.

• 
  Пакеты в ISDN.
  
• 
  Оценка эффективности сетей.
  
• 
  Перспективы развития ISDN.
  
• 
  Широкополосные В- ISDN.
  
• 
  АТМ- технология..
  
• 
  Формулы Шеннона.
  
• 
  Типы линий передачи, в которых используются модемы.
  
• 
  Модемы.
  
• 
  Классификация средств защиты информации в локальных сетях.
  
• 
  Классические алгоритмы шифрования данных.
  
• 
  Стандартные методы шифрования и криптографические системы.
  
• 
  Программные средства защиты информации.
  
• 
  Алгоритмы маршрутизации.
  
• 
  Коммутация каналов и пакетов.
  
• 
  Инжиниринг трафика.
  
• 
  Понятие архитектуры ВС.
  
• 
  Особенности качественного и количественного исследования архитектуры ВС.
  
• 
  Понятие архитектуры сетей ЭВМ.
  
• 
  Параллельная обработка информации.
  
• 
  Уровни и способы организации параллелизма.
  
• 
  Принципы реализации параллелизма в архитектурах ВС.
  
• 
  Реализация параллелизма в многомашинных и многопроцессорных ВС.
  
• 
  ВС, управляемые контроллерами, потоками данных и потоками запросов.
  
• 
  ВС типов ОКМД, МКОД и МКМД.
  
• 
  ВС с динамической архитектурой.
  
• 
  Операционные конвейеры.
  
• 
  Векторные и матричные системы.
  
• 
  Ассоциативные системы.
  
• 
  Однородные системы и среды.
  
• 
  Системы на систолических процессорах для векторно- матричных операций и решения систем линейных алгебраических уравнений.
  
• 
  Числовая обработка данных в системах с динамической архитектурой.
  
• 
  Характеристики и модели производительности ВС.
  
• 
  Аналитические методы анализа на основе сетевых моделей и моделей массового обслуживания.
  
• 
  Имитационно-аналитические методы на основе сетевых моделей.
  
• 
  Пакеты программ моделирования и расчета характеристик ВС на основе графовых и сетевых моделей.
  
• 
  Определение и физическая структура системы телеобработки.
  
• 
  Принципы взаимодействия в системах телеобработки.
  
• 
  Типы распределенных систем.
  
• 
  Понятие распределенной обработки, распределение функций и данных, распределенные системы (локальные и глобальные сети ЭВМ, стоимость распределенной обработки и длина пути, централизация и децентрализация управления).
  
• 
  Логическая и физическая структура вычислительной сети: логические модули (хост-модуль, терминальный, коммуникационный, интерфейсный, модуль управления), главная ЭВМ, терминальная ЭВМ, коммуникационная ЭВМ, интерфейсная ЭВМ, мосты, шлюзы.
  
• 
  Структура программного обеспечения вычислительной сети.
  
• 
  Семь уровней международного стандарта ISO.
  
• 
  Понятие процесса взаимодействия программ в вычислительной сети.
  
• 
  Интерфейсы.
  
• 
  Взаимодействие между уровнями.
  
• 
  Организация взаимодействия уровней внутри узла сети.
  
• 
  Организация интерфейса с пользователем.
  
• 
  Схема размещения программ в аппаратных средствах вычислительной сети.
  
• 
  Основные понятия и функции процесса управления сетью.
  
• 
  Распределенное управление.
  
• 
  Основные функции сетевого ПО.
  
• 
  Централизованное и децентрализованное управление.
  
• 
  Организация постоянных сеансов.
  
• 
  Администратор сети и его основные функции.
  
• 
  Понятие архитектуры ВС, история и тенденция развития архитектуры ВС.
  
• 
  Определение локальной сети. Основные термины. Топология локальных сетей.
  
• 
  Подключение линий связи и коды передачи информации
  
• 
  Модель OSI. Верхние уровни.
  
• 
  Старейшие стандартные сети.
  
• 
  Алгоритмы сети Ethernet/Fast Ethernet
  
• 
  Стандартные сегменты Ethernet
  
• 
  Аппаратура 10BASE5. Аппаратура 10BASE2. Аппаратура 10BASE-T. Аппаратура 10BASE-FL
  
• 
  Методика и начальные этапы проектирования сети
  
• 
  Выбор с учетом стоимости, проектирование кабельной системы, оптимизация и отладка сети
  
• 
  Основные тенденции в развитии архитектур ВС и сетей ЭВМ.
  

Количество экземпляров литературы

1. Вишневский А. Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов.- СПб.:Питер, 2000.- 591 с.

Кол-во экземпляров – всего – 23, в наличии – 23.

2. Донецков Д.П. Вычислительные сети и телекоммуникации. Основы сетевых технологий: Текст лекций / Д.П. Донецков, В.Л. Алексеев. – Чебоксары: ЧГУ, 2001. – 83 с.

Кол-во экземпляров – всего – 74, в наличии – 74.

3.Компьютерные системы и сети: Метод. указ. / Сост. Федотов В.Х. – Чебоксары: ЧГУ, 2001. – 15 с.

Кол-во экземпляров – всего – 74, в наличии – 74.

4.Хор М. Advanced NetWare 5 Administration: Экзамен 050-640/ М. Хор. - СПб.: Питер, 2001.-680 с.

Кол-во экземпляров – всего – 20, в наличии – 20.

5.Эззель Бен. Windows 98: Руководство разработчика: В 2т.: Пер. с. англ. Т.2/ Эззель Бен, Блейни Джим; Под ред. Гинзбурга В., Колесникова А.-Киев: Ирина,1999. – 415с.

Кол-во экземпляров – всего – 20, в наличии – 20.

18. 
    Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учеб. для вузов по специальности "Приклад. информатика в экономике" / А. П. Пятибратов, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко; Под ред. Пятибратова А.П. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2001. - 509с.: ил.
    

Кол-во экземпляров – всего – 25, в наличии – 25.
Контрольная работа (заочникам)

Тема: Исследование алгоритмов маршрутизации сообщений

Задание. Изучить алгоритмы маршрутизации сообщений. Написать программу на одном из языков программирования, реализующую один из данных алгоритмов. Использовать пример модели сети, требующей маршрутизации, и реализовать ее в программе (по вариантам).

В данной работе требуется предоставить для проверки письменный отчёт, в котором привести титульный лист, задание, составленную программу и результаты её работы, теоретическую часть, список литературы.

Вопросы из теоретической части выбираются как два вопроса подряд (из вопросов для самостоятельной работы, по вариантам).