Аннотация примерной программы учебной дисциплины Вычислительные системы, сети и телекоммуникации Цели и задачи дисциплины

Вид материала

Документы

Содержание Вычислительные системы, сети и телекоммуникации Вычислительные системы, сети и телекоммуникации 1. Введение в вычислительные системы и сети 2.Вычислительные машины и системы 3. Компьютерные сети Аннотация дисциплины Операционные системы 1.Введение в операционные системы, проблематика ОС 2.Концепции и механизм управления локальными ресурсами компьютера 3.Современные ОС Аннотация дисциплины Программная инженерия 1.Основные понятия и средства технологии программирования 3.Типы и структуры данных. Основные алгоритмы 4.Технологии программирования. Структурный подход 5.Технологии программирования. Объектный подход 6.Тестирование и отладка программ Аннотация дисциплины Информационные системы и технологии Современные тенденции разви-тия информационных систем. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Экология» Цели и задачи дисциплины, 10.59kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Механика жидкости и газа» Цели, 60.08kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины Основы безопасности труда Цели и задачи, 47.72kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Статистические методы обработки информации», 49.02kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Технология, комплексная механизация, 127.54kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Анализ и диагностика финансово-хозяйственной, 4407.75kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины Основы организации труда Цели и задачи, 38.91kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Эконометрика» Цели и задачи дисциплины, 90.89kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Высшая математика» Цели и задачи, 351.31kb.
• Аннотация примерной программы учебной дисциплины «Маркетинговый анализ» Цели и задачи, 141.79kb.

Аннотация дисциплины

базовой части цикла профессионального


Аннотация примерной программы учебной дисциплины

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации

1. Цели и задачи дисциплины
   

Целью дисциплины является обучение студентов основным принципам и аспектам работы вычислительных систем, современных сетей и телекоммуникаций.


Задачи дисциплины

Задачей изучения дисциплины является систематизация знаний о вычислительных системах, о локальных и региональных сетях и их компонентах, для решения возможных вопросов модернизации сетей с целью повышения их эффективности, разработки концепций и методик создания сетей и их администрирования.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
   

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций:

ПК-8 Способен проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе, участвовать в реинжиниринге прикладных и информационных процессов;

ПК-16 Способен оценивать и выбирать современные операционные среды и информационно-коммуникационные технологии для информатизации и автоматизации решения прикладных задач и создания ИС;

ПК-18 Способен анализировать и выбирать методы и средства обеспечения информационной безопасности.


В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать

• о принципах передачи информации в вычислительных сетях;
  
• о тенденциях развития систем телекоммуникаций;
  

• о роли изучаемой дисциплины в области развития науки, техники и технологии;
  
• о совместном использовании приложений;
  
• о совместном использовании периферийных устройств и т.п.;
  
• о различных типах топологий;
  
• о стандартном плане локальной сети;
  
• о назначении и принципах работы редиректора;
  
• о разработке перспективного плана LAN;
  
• о работах, связанных с монтажом кабельных сетей и сетевых плат;
  
• о разновидностях сетевого аппаратного обеспечения;
  
• об удаленном доступе к сети;
  
• о системах дистанционного управления;
  
• о системах удаленного доступа;
  
• о многопользовательских соединениях;
  
• о влиянии быстродействия процессора на производительность сервера;
  
• о методах защиты от сбоев питания;
  
• о переключаемых и автономных источниках электропитания и т.п.;
  
• об оборудовании, необходимом для специализированных серверов;
  
• об оборудовании тонких клиентных сетей;
  
• о перспективах и направлениях развития операционных систем;
  
• о лицензировании программного обеспечения;
  
• о целесообразности использования различного рода сетей для решения конкретных задач и т.п.;
  
• о возможностях корпоративной Web-сети;
  
• о способах создания карты сети;
  
• о методах выполнения аудита;
  
• о способах снижения расходов на администрирование;
  
• о том, что представляет опасность для сети;
  

об авариях вызванных внешними событиями и проблемах человеческого фактора поведения;

• о мониторинге и анализе локальных сетей;
  
• об функциональных группах задач управления;
  
• об информационной модели управления;
  
• о концепциях SNMP-управления;
  
• о форматах и именах объектов SNMP MIB;
  
• об управлении системами, управлении уровнем и операциями уровня;
  
• о платформенном подходе;
  
• о бизнес-управлении;
  
• об управлении услугами;
  
• об управлении элементами сети;
  
• об управлении безопасностью;
  
• об анализаторах протоколов и сетевых анализаторах;
  
• о мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов;
  
• о средствах управления диалогом;
  
• о типах и сценариях диалога;
  
• о технологии реализации оконных интерфейсов;
  
• о характере управления в графических интерфейсах;
  

• об управлении поиском и организации интерфейсных объектов;
  

• физические основы вычислительных процессов;
  
• основы построения и функционирования вычислительных машин;
  
• обобщенную структурную схему компьютера;
  
• принцип программного управления;
  
• структуру персонального компьютера;
  
• арифметические и логические основы построения компьютеров;
  
• элементную базу современной вычислительной техники;
  
• принципы построения, состав, назначение аппаратного и программного обеспечения компьютера;
  
• особенности функционирования компьютера;
  
• архитектурные особенности и организацию функционирования вычислительных машин различных классов;
  
• средства построения телекоммуникационных систем;
  
• вопросы адресации сетей различных классов;
  

• определение локальной сети;
  
• основные методы управления файлами;
  
• основные разновидности сетевых компонентов, сетевых плат и кабелей;
  
• уровни модели OSI;
  
• основные физические и логические топологии;
  
• драйверы файловых систем;
  
• назначение драйверов сетевых плат;
  
• интерфейсы сетевых компоновок;
  
• что называется «протоколом»;
  
• основные этапы создания локальных сетей;
  
• что представляют собой беспроводные сети и как они работают;
  
• способы планирования сетей;
  
• принципы работы: повторителей, концентраторов, мостов для расширения сети, маршрутизаторов и т.п.;
  
• типы, архитектуру и способы подключения концентраторов к сети;
  
• типы и технологию глобальных сетей;
  
• оборудование для соединения LAN с Интернет;
  
• методы улучшения использования полосы пропускания с помощью ретрансляции кадров;
  
• механизмы и протоколы туннелирования;
  
• как определить скорость работы процессора;
  
• основные элементы оборудования, используемого в сервере;
  
• основные разновидности динамической и оперативной памяти;
  
• типы шин;
  
• различия между интерфейсами SCSI и EIDE;
  
• оборудование файлового сервера, файл-серверов и серверов печати;
  
• требования к принтеру, установленному в локальной сети и способы его подсоединения к сети;
  
• аппаратные средства связи;
  
• основные особенности и назначение коммуникационного сервера, модемного пула, прокси-сервера, почтового сервера, Web-cepвepа, сервера приложений и терминального сервера;
  
• основное назначение клиентных сетей;
  
• как правильно произвести выбор оборудования и программного обеспечения сетевых клиентов;
  
• операционные системы одноранговых сетей и сетевые операционные системы клиент/сервер;
  
• версии операционной системы UNIX;
  
• типы приложений;
  
• общие принципы работы тонкой клиентной сети;
  
• требования к клиентной сети;
  
• языки разметки текста;
  
• основы создания Web-страниц;
  
• средства для контроля работы сервера;
  
• основные типы вирусов;
  
• что представляет собой защита от несанкционированного доступа, защита удаленного доступа, защита серверов, предотвращение отказов в обслуживании, физическая защита и защита от электронного шпионажа;
  
• виды аварий в сетях;
  
• возможные неисправности оборудования;
  
• методы архивирования
  

• стандарты систем управления;
  
• принципы управления сетями;
  
• что собой представляет мониторинг системы;
  
• структуры распределенных систем управления;
  
• недостатки протокола SNMP;
  
• правила определения управляемых объектов;
  
• стандарты управления OSI;
  
• форматы сообщений SNMP;
  
• стандарты систем управления на основе протокола SNMP;
  
• основные функции и архитектуры систем управления сетями;
  
• структуры распределенных систем управления;
  
• элементы сети;
  
• перспективы развития вычислительных средств;
  
• интерфейсные средства и режимы управления;
  
• типы человеко-машинных интерфейсов;
  

• основные компоненты интерфейса автоматизированных информационно-поисковых систем;
  

Уметь

• определять состав устройств компьютера, их назначение и взаимодействие;
  
• выявлять информационные потребности пользователей;
  
• формировать требования к информационной системе;
  
• использовать аппаратные и программные средства компьютера (пакеты прикладных программ) и уникальные прикладные программы) при решении экономических задач;
  
• работать в качестве пользователя персонального компьютера в различных режимах и с различными программными средствами;
  
• анализировать и выбирать методы и средства обеспечения информационной безопасности;
  

• производить соединение кабелей с сетевыми платами;
  
• использовать кабели и разъемы различных типов;
  
• различать и правильно использовать стандарты IEEE;
  
• правильно планировать локальную сеть;
  
• различать сетевые транспортные протоколы (NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP);
  
• использовать несколько транспортных протоколов при создании современной сетевой модели;
  
• производить установку и конфигурирование сетевых плат;
  

устанавливать драйвера сетевых плат

• разбираться в методах работы шлюза для переноса данных;
  

• производить подключение локальной сети к Интернет по выделенной линии, по линии ISDN, по линии ADSL, по радиоканалу, с организацией back-up каналов;
  

• производить подключение распределенной сети к Интернет;
  

• правильно производить выбор UPS;
  
• определять комбинацию оборудования и программных средств для построения сети;
  
• определять ресурсы для тонкой клиентной сети;
  
• решать проблемы взаимосвязи потребностей клиента и требований к его аппаратному обеспечению;
  
• произвести правильный выбор операционной системы для определенной конфигурации сети;
  
• решать вопросы взаимодействия приложений с сетями;
  
• работать с клиентной сетью (обработка изображений, управление сеансом и т.п.);
  
• осуществлять публикации Web-документов;
  
• осуществлять планирование содержимого и структуры узла;
  
• работать с приложениями сервера;
  
• составлять физическую и логическую карты сети;
  
• осуществлять защита ПК от инфицирования;
  
• производить идентификация пользователей;
  
• обеспечивать секретность хранимых данных и поддержку доступа к данным;
  
• подготовится к возможной аварии;
  
• разрабатывать и реализовывать план архивирования;
  
• производить защиту данных в режиме реального времени;
  
• создавать план восстановления после аварий
  
• сравнивать протоколы SNMP и CMIP;
  
• использовать древовидные базы данных для хранения управляющих знаний;
  
• производить анализ производительности и надежности сети;
  
• производить классификацию средств мониторинга и анализа;
  
• наблюдать за трафиком;
  

• управлять виртуальными сетями;
  
• проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе, участвовать в реинжиниринге прикладных и информационных процессов;
  
• оценивать и выбирать современные операционные среды и информационно-коммуникационные технологии для информатизации и автоматизации решения прикладных задач и создания ИС;
  

Владеть

• навыком организации локальных информационных сетей;
  
• навыком проведения обследования организаций, выявления информационных потребности пользователей, формирования требований к информационной системе;
  
• навыком организации локальных, региональных, вычислительных сетей;
  
• навыком анализа и выбора методов и средств обеспечения информационной безопасности.
  

3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
   

Модуль 1. Введение в вычислительные системы и сети.

Тема 1.1. Введение.

Предмет и содержание дисциплины, взаимосвязь курса со смежными дисциплинами. Основные понятия и определения. Краткая история и тенденции развития вычислительной техники. Основные области применения и формы использования компьютеров. Поколения ЭВМ. Эволюция ЭВМ и вычислительных систем.

Тема 1.2. Принципы построения компьютеров.

Физические основы вычислительных процессов. Классификация средств вычислительной техники. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационно-логические основы вычислительных машин. Классическая обобщенная структурная схема компьютера. Состав устройств, их назначение и взаимодействие. Принцип программного управления. Особенности и кризис классической структуры ЭВМ. Структура персонального компьютера. Арифметические и логические основы построения компьютеров. Элементная база современной вычислительной техники. Классификация элементов. Функционально-полные наборы элементов. Интегральные схемы и микропроцессоры. Проблемы развития элементной базы. Альтернативные пути развития элементной базы.


Модуль 2. Вычислительные машины и системы.

Тема 2.1. Функциональная и структурная организация компьютера

Общие принципы функциональной и структурной организации современных компьютеров. Организация функционирования ПК с магистральной архитектурой. Периферия компьютера. Режим работы. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств. Взаимодействие узлов и устройств ЭВМ при выполнении основных команд. Системы адресации. Технология выполнения основных команд ПК и ее отображение в виде структурных схем.

Тема 2.2. Основные устройства компьютера.

Ядро компьютера: центральный процессор и оперативная память. Обобщенная схема центрального процессора. RISC- и CISC-процессоры. Состав и назначение узлов и блоков процессора, их взаимодействие. Основные регистры. Совмещение операций в процессоре. Память компьютера. Иерархия построения памяти компьютера и особенности управления ею. Уровни памяти: сверхоперативная память, кэш-память, оперативная память, внешняя память. Виртуальная память компьютера. Организация ввода-вывода в компьютере. Проблемы управления периферией.

Тема 2.3. Программное обеспечение компьютера.

Назначение и состав программного обеспечения. Общее и специальное программное обеспечение. Операционные системы, их типы, состав и функции. Ресурсы компьютера и организация вычислительного процесса. Режимы работы: однопрограммные и многопрограммные. Особенности режимов многопрограммной работы под управлением MS Windows. Пакеты прикладных программ пользователей. Пакеты Microsoft Office и их использование в информационных и экономических системах.

Тема 2.4. Вычислительные системы.

Предпосылки появления и развития вычислительных систем. Преимущества, обеспечиваемые компьютерными системами. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы. Уровни и средства обеспечения параллельных вычислений. SMP- и MPP-структуры вычислительных систем, их применение в компьютерных сетях. Кластеры и их характеристики.


Модуль 3. Компьютерные сети.

Тема 3.1. Принципы построения и развития компьютерных сетей.

Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных). Средства построения ЛВС, организация функционирования ЛВС. Причины и условия развития компьютерных сетей. Преимущества, обеспечиваемые применением сетей. Модель взаимодействия открытых систем. Семиуровневая система протоколов.

Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта. Средства построения телекоммуникационных систем. Средства связи. Цифровизация систем связи. Комплексное применение систем связи. Коммутация в сетях: коммутация цепей, сообщений, пакетов сообщений. Маршрутизация пакетов в сетях. Проблема защиты информации в компьютерных сетях. Локальные компьютерные сети (ЛВС). Типы и характеристики ЛВС. Протоколы передачи данных и методы доступа к передающей среде. Сеть Internet. История создания и развития сети Internet. Основные принципы построения и работы. Протокол TCP/IP. Семейство сетевых и транспортных протоколов.

Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций. Пути ее решения.

Тема 3.2. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.

Виды сервисов в компьютерных сетях. Работа в сети Internet. Сервис создания сетевых ресурсов и их адресации. Адресация сетей различных классов. Электронная почта. Создание сообщений и работа с ними. Система новостей UseNet. Сервис WWW (World Wide Web). Поисковые системы. Построение запросов для поиска информации. Поиск и передача файлов. Другие сетевые сервисы. Корпоративные компьютерные сети.

Тема 3.3. Заключение. Перспективы развития вычислительной техники.

Общие тенденции совершенствования средств вычислительной техники. Технические средства человеко-машинного интерфейса. Характеристика последних моделей компьютеров различного класса. Многоядерные структуры микропроцессоров. Переход к реальным параллельным вычислениям. Пути совершенствования конфигурации вычислительных машин, структур различных устройств ЭВМ. Примеры построения компьютеров нетрадиционных архитектур. Повышение производительности ЭВМ за счет совершенствования алгоритмов обработки информации.


Модуль 4. Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных)

Тема 4.1. Роль компьютерных сетей в мире телекоммуникаций

Роль изучаемой дисциплины в области развития науки, техники и технологии. Роль компьютерных сетей в мире телекоммуникаций. Эволюция вычислительных систем. Системы пакетной обработки. Многотерминальные системы – прообраз сети. Глобальные сети. Локальные сети. Конвергенция сетей. Сближение локальных и глобальных сетей. Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей. Компьютерные сети – частный случай распределенных вычислительных систем. Мультипроцессорные компьютеры. Кластеры. Вычислительные сети. Распределенные программы.

Тема 4.2. Общие принципы построения сетей

Связь «точка-точка». Связь компьютера с периферийными устройствами. Простейший случай взаимодействия двух компьютеров. Задача физической передачи данных по линиям связи. Проблемы связи нескольких компьютеров. Топология физических связей. Адресация узлов сети. Коммутация и мультиплексирование. Коммутация каналов и пакетов. Дейтаграммная передача и виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов. Структуризация как средство построения больших сетей. Причины структуризации локальных и глобальных сетей. Физическая и логическая структуризация. Основные программные и аппаратные компоненты сети. Многослойная модель сети. Сетевые службы и операционная система. Общая структура телекоммуникационной сети. Сети операторов связи. Операторы связи и клиенты. Услуги, поставщики услуг и сетевая инфраструктура. Клиенты. Инфраструктура. Территория покрытия. Корпоративные сети. Сети отделов. Сети кампусов. Сети масштаба предприятия. Требования к компьютерным сетям. Производительность. Надежность и безопасность. Расширяемость и масштабируемость. Прозрачность. Поддержка разных видов трафика. Управляемость. Совместимость. Качество обслуживания.

Тема 4.3. Открытые системы и модель OSI

Многоуровневый подход. Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия. Протокол, интерфейс, стек протоколов. Модель OSI. Общая характеристика модели OSI. Физический уровень. Канальный уровень. Сетевой уровень. Транспортный уровень. Сеансовый уровень. Представительный уровень. Прикладной уровень. Сетезависимые и сетенезависимые уровни. Стандартизация сетей. Понятие «открытая система». Модульность и стандартизация. Источники стандартов. Стандартные стеки коммуникационных протоколов.

Тема 4.4. Технологии физического уровня

Линии связи. Типы линий связи. Среда передачи информации. Аппаратура линий связи. Характеристики линий связи. Группы характеристик линий связи. Спектральный анализ сигналов на линиях связи. Затухание и волновое сопротивление. Помехоустойчивость и достоверность. Полоса пропускания. Пропускная способность. Определение пропускной способности. Связь между пропускной способностью и полосой пропускания линии. Передача данных на физическом и канальном уровнях. Аналоговая модуляция. Методы аналоговой модуляции. Спектр модулированного сигнала. Дискретная модуляция аналоговых сигналов. Цифровое кодирование. Требования к методам цифрового кодирования. Потенциальный код без возвращения к нулю. Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией. Потенциальный код с инверсией при единице. Биполярный импульсный код. Манчестерский код. Потенциальный код 2В1Q. Логическое кодирование. Особенности протоколов канального уровня. Асинхронные протоколы. Синхронные символьно-ориентированные и бит-ориентированные протоколы. Передача с установлением соединения и без установления соединения. Обнаружение и коррекция ошибок. Компрессия данных. Первичные сети. Коммутация каналов – основной принцип первичных сетей. Коммутация каналов на основе частотного и волнового мультиплексирования. Коммутация каналов на основе разделения времени. Общие свойства сетей с коммутацией каналов. Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий FDM, TDM и WDM. Сети PDН. Иерархия скоростей. Методы мультиплексирования. Ограничения технологии PDH. Ceти SDH. История возникновения. Иерархия скоростей и методы мультиплексирования. Типы оборудования. Кадры STM-N. Типовые топологии. Методы обеспечения живучести сети. Синхронизация. Сети DWDM. Принципы работы. Типовые топологии. Источники излучения. Оптические усилители. Оптическое волокно. Мультиплексоры ввода-вывода. Регенераторы. Оптические транспондеры. Оптические кросс-коннекторы.


Модуль 5. Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта. Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения

Тема 5.1. Базовые технологии локальных сетей

Общая характеристика протоколов локальных сетей. Стандартная топология и разделяемая среда. Структура стандартов IEEE 802.x. Протокол LLC. Три типа процедур уровня LLC. Структура кадров LLC и процедура LLC2. Технология Ethernet. Метод доступа CSMA/CD. Максимальная производительность сети Ethernet. Форматы кадров технологии Ethernet. Спецификации физической среды Ethernet. Методика расчета конфигурации сети Ethernet. Технология Token Ring. Маркерный метод доступа к разделяемой среде. Форматы кадров Token Ring. Физический уровень технологии Token Ring. Технология FDDI. Основные характеристики технологии. Особенности метода доступа FDDI. Отказоустойчивость технологии FDDI. Физический уровень технологии FDDI. Сравнение FDDI с Ethernet и Token Ring.

Тема 5.2. Развитие технологии Ethernet

Fast Ethernet. Физический уровень технологии Fast Ethernet. Правила построения сегментов Fast Ethernet при наличии повторителей. Особенности технологии 100VG-AnyLAN. Gigabit Ethernet. Средства обеспечения диаметра сети в 200 м на разделяемой среде. Спецификации физической среды стандарта 802.3z. Gigabit Ethernet на витой паре категории 5.

Тема 5.3. Структуризация LAN на физическом и канальном уровнях

Структурированная кабельная система. Иерархия в кабельной системе. Стандарты кабелей для зданий и кампусов. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем. Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем. Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса. Сетевые адаптеры и концентраторы. Функции и характеристики сетевых адаптеров. Классификация сетевых адаптеров. Основные и дополнительные функции концентраторов. Отключение портов. Поддержка резервных связей. Защита от несанкционированного доступа. Многосегментные концентраторы. Управление концентратором по протоколу SNMP. Конструктивное исполнение концентраторов. Логическая структуризация сети о помощью мостов и коммутаторов. Недостатки сети на одной разделяемой среде. Преимущества логической структуризации сети. Структуризация с помощью мостов и коммутаторов. Алгоритм работы прозрачного моста. Мосты с маршрутизацией от источника. Недостатки топологии сети на мостах. Коммутаторы и полнодуплексные протоколы локальных сетей. Изменения в работе МАС-уровня при полнодуплексной работе. Проблема управления потоком данных при полнодуплексной работе. Управление потоком кадров при полудуплексной работе. Особенности реализации коммутаторов. Архитектура и конструктивное исполнение коммутаторов. Характеристики производительности коммутаторов. Трансляция протоколов канального уровня. Возможности коммутаторов по фильтрации трафика. Приоритетная обработка кадров.

Тема 5.4. Дополнительные функции мостов и коммутаторов

Алгоритм Spanning Tree. Альтернативные связи. Сеть и ее граф. Построение дерева в три приема. Пакеты BPDU и выбор корневого коммутатора. Выбор корневых и назначенных портов. Требуемое время. Недостатки и достоинства STA. Агрегирование каналов в локальных сетях. Транки и логические каналы. Проблемы транковых соединений. Борьба с «размножением» пакетов. Выбор порта. Восстановление при отказе. Виртуальные локальные сети. Назначение VLAN. Создание VLAN на основе одного коммутатора. Создание VLAN на основе нескольких коммутаторов. Типовые схемы применения коммутаторов в локальных сетях. Сочетание коммутаторов и концентраторов. Стянутая в точку магистраль на коммутаторе. Распределенная магистраль на коммутаторах.

Тема 5.5. Составные сети. Объединение сетей на основе сетевого уровня

Понятие «internetworking». Ограничения мостов и коммутаторов. Архитектура составной сети. Принципы маршрутизации. Протоколы маршрутизации. Реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP. Многоуровневая структура стека TCP/IP. Прикладной уровень. Транспортный уровень. Уровень межсетевого взаимодействия. Уровень сетевых интерфейсов. Сетезависимые и сетенезависимые уровни стека TCP/IP.

Тема 5.6. Адресация в IP-сетях

Типы адресов стека TCP/IP. Формы записи IP-адреса. Классы IP-адресов. Особые IP-адреса. Использование масок при IP-адресации. Порядок назначения IP-адресов. Централизованное распределение адресов. Автоматизация процесса назначения IP-адресов. Протоколы разрешения адресов. Отображение IP-адресов на локальные адреса. Организация доменов и доменных имен. Система доменных имен DNS.

Тема 5.7. Протоколы межсетевого и транспортного уровней TCP/IP

Протокол IP. Основные функции протокола IP. Структура IP-пакета. Таблицы маршрутизации в IP-сетях. Примеры таблиц для маршрутизаторов различных типов. Назначение полей таблицы маршрутизации. Источники и типы записей в таблице маршрутизации. Маршрутизация без использования масок. Маршрутизация с использованием масок. Использование масок для структуризации сети. Использование масок переменной длины. Технология бесклассовой междоменной маршрутизации. Фрагментация IP-пакетов. MTU — параметр технологии. Параметры фрагментации. Порядок сборки фрагментов. Протоколы транспортного уровня TCP и UDP. Порты, мультиплексирование и демультиплексирование. Надежный протокол доставки сообщений TCP. Соединения. Последовательный номер и номер подтверждения. Окно приема. Накопительный принцип подтверждения. Время ожидания квитанции. Управление окном приема.

Тема 5.8. Протоколы маршрутизации и маршрутизаторы

Классификация протоколов маршрутизации. Назначение протоколов маршрутизации. Маршрутизация без таблиц. Адаптивная маршрутизация. Дистанционно-векторные алгоритмы. Алгоритмы состояния связей. Применение нескольких протоколов маршрутизации. Внешние и внутренние протоколы Интернета. Дистанционно-векторный протокол RIP. Построение таблицы маршрутизации. Адаптация RIP-маршрутизаторов к изменениям состояния сети. Методы борьбы с ложными маршрутами в протоколе RIP. Протокол состояния связей OSPF. Два этапа построения таблицы маршрутизации. Стабильность OSPF. Маршрутизаторы. Основные функции маршрутизатора. Дополнительные функциональные возможности маршрутизаторов. Классификация маршрутизаторов по областям применения. Основные технические характеристики маршрутизаторов. Корпоративные модульные концентраторы. Стирание граней между коммутаторами и маршрутизаторами. Трансляция сетевых адресов. Причины подмены адресов. Традиционная технология NAT. Двойная трансляция. Средства построения составных сетей стека Novell. Общая характеристика протокола IPX. Формат пакета протокола IPX. Маршрутизация протокола IPX.

Тема 5.9. Глобальные сети. Качество обслуживания в пакетных сетях

Основные понятия качества обслуживания. Типы QoS. Соглашение об уровне обслуживания. Требования разных типов приложений. Параметры качества обслуживания. Служба QoS. Модель службы QoS. Средства QoS узла. Протоколы сигнализации QoS. Алгоритмы управления очередями. Традиционный алгоритм FIFO. Приоритетное обслуживание. Взвешенные настраиваемые очереди. Взвешенное справедливое обслуживание. Механизмы профилирования и формирования трафика. Планирование качества обслуживания.

Тема 5.10. Глобальные сети с коммутацией

Аналоговые телефонные сети. Устройство. Передача данных. Цифровые сети с интегральными услугами. Цели и история создания технологии ISDN. Пользовательские интерфейсы ISDN. Подключение пользовательского оборудования к сети ISDN. Адресация в сетях ISDN. Стек протоколов и структура сети ISQN. Использование служб ISDN для передачи данных.

Тема 5.11. Глобальные сети с коммутацией пакетов

Архитектура и терминология. Арендуемые элементы глобальной сети. Подключение к постоянным и коммутируемым каналам. Выделенные аналоговые каналы. Модемы для выделенных каналов. Модемы для коммутируемых аналоговых линий. Устройства DSU/CSU для подключения к выделенному каналу. Устройства для подключения к коммутируемому каналу ISDN. Интерфейсы DTE-DCE. Техника виртуальных каналов и дейтаграммные сети. Принцип работы и сравнительный анализ. Сети Х.25. Назначение и структура сетей Х.25. Адресация в сетях Х.25. Стек протоколов сети Х.25. Сети frame relay. Назначение и общая характеристика. Стек протоколов frame relay. Поддержка качества обслуживания. Использование сетей frame relay. Технология ATM. Основные принципы технологии ATM. Стек протоколов ATM. Уровень адаптации AAL. Протокол ATM. Категории услуг протокола ATM и управление трафиком. «Чистые» сети IP. Общая структура глобальной сети IP. Протоколы канального уровня для выделенных линий. Использование выделенных линий для построения пакетной сети. Сети IP поверх сетей ATM/FR.

Тема 5.12. Организация доступа

Схемы доступа. Типы взаимодействующих систем. Типы поддерживаемых служб. Типы используемых глобальных служб. Доступ компьютер-сеть. Удаленный узел. Удаленное управление и терминальный доступ. Почта. Удаленный доступ через промежуточную сеть. Общая схема двухступенчатого доступа. Технологии xDSL.


Модуль 6. Технические средства человеко-машинного интерфейса. Перспективы развития вычислительных средств. Средства анализа и управления сетями

Тема 6.1. Функции и архитектура систем управления сетями

Функциональные группы задач управления. Управление конфигурацией сети. Обработка ошибок. Анализ производительности и надежности. Управление безопасностью. Учет работы сети. Системы управления системами. Многоуровневое представление задач управления. Элементы сети. Управление элементами сети. Управление сетью. Управление услугами. Бизнес-управление. Архитектуры систем управления сетями. Схема менеджер-агент. Структуры распределенных систем управления. Платформенный подход.

Тема 6.2. Стандарты систем управления

Стандарты систем управления на основе протокола SNMP. Концепции SNMP-управления. Примитивы протокола SNMP. Структура SNMP MIB. Форматы и имена объектов SNMP MIB. Формат сообщений SNMP. Спецификация RMON MIB. Недостатки протокола SNMP. Стандарты управления OSI. Агенты и менеджеры. Управление системами, управление уровнем и операции уровня. Информационная модель управления. Управляющие знания и деревья знаний. Использование древовидных баз данных для хранения управляющих знаний. Правила определения управляемых объектов. Протокол CMIP и услуги CMIS. Сравнение протоколов SNMP и CMIP.

Тема 6.3. Мониторинг и анализ локальных сетей

Средства мониторинга и анализа. Классификация. Анализаторы протоколов. Сетевые анализаторы. Кабельные сканеры и тестеры. Многофункциональные портативные приборы мониторинга. Мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов. Наблюдение за трафиком. Управление виртуальными сетями

Тема 6.4. Человеко-машинные интерфейсы

Интерфейсные средства и режимы управления. Типы человеко-машинных интерфейсов. Окна и пиктограммы. Характер управления в графических интерфейсах. Метафоры управления обработкой информации. Средства управления диалогом. Типы диалога. Сценарии диалога. Технологии реализации оконных интерфейсов.

Тема 6.5. Управление поиском и организация интерфейсных объектов

Роль системы в процессе взаимодействия. Основные компоненты интерфейса автоматизированных информационно-поисковых систем: интерфейсы формирования запроса; интерфейсы формирования запроса, основанные на «кластерных» методах; интерфейс поиска; интерфейс обработки результатов; иерархические словники. Перспективы развития вычислительных средств.


Карта компетенций дисциплины Вычислительные системы, сети и телекоммуникации


1. Наименование компетенций дисциплины Вычислительные системы, сети и телекоммуникации

Индекс компетенции	Формулировка
1. ПК-8	Способен проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе, участвовать в реинжиниринге прикладных и информационных процессов.
2. ПК-16	Способен оценивать и выбирать современные операционные среды и информационно-коммуникационные технологии для информатизации и автоматизации решения прикладных задач и создания ИС.
3. ПК-18	Способен анализировать и выбирать методы и средства обеспечения информационной безопасности.