Учебная программа по дисциплине администрирование локальных сетей растягаев Д. В. Цели преподавания дисциплины

Вид материалаПрограмма

Содержание


Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для усвоения курса
Содержание курса
Основы организации сетей
Каналы передачи данных и сетевые устройства.
Технологии локальных сетей
Протоколы семейства TCP/IP
Управление доступом к сети
Построение объединенных сетей
Организация удаленного доступа к локальным вычислительным сетям
Технологии построения защищенных сетей
Подобный материал:
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

АДМИНИСТРИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Растягаев Д.В.


Цели преподавания дисциплины:

Научить студента основам построения и администрирования локальных сетей, их использованию при построении распределенных информационных систем предприятия. В процессе обучения студент знакомится с теоретическими основами, информационными технологиями и инструментами построения, администрирования и эксплуатации локальных вычислительных сетей разных классов, вопросам выработки и применения политик информационной безопасности.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для усвоения курса

«Информатика», «Информационные технологии», «Операционные системы», «Информационные системы», «Архитектура ЭВМ и систем», «Администрирование информационных систем».

В результате изучения курса студент должен

знать:
  • модели и топологии информационных сетей;
  • типы информационных ресурсов сетей;
  • основы безопасности современных информационных сетей;
  • базовую эталонную модель Международной организации стандартов (модель OSI);методы управления маршрутизацией информационных потоков в локальных сетях;
  • основные инфраструктурные сетевые службы и методы управлениями ими;
  • нормативные руководящие документы, касающиеся эксплуатации и управления информационными сетями;

уметь:
  • выполнять анализ способов нарушений информационной безопасности в сети;
  • использовать методы и средства мониторинга и конфигурирования сетевых служб и систем;
  • использовать методы оценки эффективности информационных сетей;
  • применять сетевые программные и технические средства управления и администрирования информационными сетями;

иметь представление о:
  • политиках информационной безопасности локальных вычислительных сетей;
  • базовых и полных функциональных профилях;

Основными видами занятий являются лекции и практические занятия.

Основными видами промежуточного контроля знаний являются: подготовка рефератов по основным темам курса

Основным видом рубежного контроля знаний является зачет




СОДЕРЖАНИЕ КУРСА



  1. Введение в предмет

Понятие вычислительной сети. Вычислительные и телекоммуникационные технологии. Локальные, региональные и глобальные сети. Конвергенция сетей: сближение компьютерных и телекоммуникационных сетей и технологий передачи данных. Стандартизация сетевых технологий, примеры стандартов. Базовая эталонная модель Международной организации стандартов (Модель взаимодействия открытых систем – OSI).
  1. Основы организации сетей

Передача данных по линиям связи. Двоичная передача и кодирование данных. Характеристики физических каналов: скорость передачи данных емкость канала связи, полоса пропускания. Дуплексные, полудуплексные и симплексные каналы.

Топология вычислительных сетей. Типы топологий. Коммутация в сетях. Информационные потоки. Продвижение данных. Мультиплексирование и демультиплексирование.

Сети на основе коммутации пакетов и коммутации каналов. Разделение среды передачи данных. Структуризация вычислительных сетей: физическая и логическая структуризация. Адресация узлов сети. Групповая и широковещательная адресация.

Совместное использование ресурсов. Взаимодействие компьютерных систем. Сетевые службы и приложения, принципы их организации. Примеры сетей.
  1. Каналы передачи данных и сетевые устройства.

Кабельные системы, типы кабелей: витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель. Характеристики различных кабельных систем, их недостатки и преимущества. Применение кабельных систем, их выбор.

Сетевые устройства: повторители, концентраторы, коммутаторы. Принципы коммутации сетевых сегментов и узлов. Особенности коммутаторов. Характеристики производительности коммутаторов. Управление коммутируемыми сетями.

Основные функции сетевых адаптеров. Двухпортовый повторитель. Концентратор, правило 4-х хабов. Многосегментные концентраторы. Структуризация сетей. Мосты и коммутаторы. Алгоритм прозрачного моста IEEE 802.1D. Архитектура коммутаторов. Фильтрация трафика, блокирующие и неблокирующие коммутаторы. Интеллектуальные функции коммутаторов. Виртуальные сети, создание виртуальной сети на основе коммутаторов.

Маршрутизаторы. Принципы построения объединенных сетей. Маршрутизация в объединенных сетях. Применение маршрутизаторов и коммутаторов для построения локальных вычислительных сетей.
  1. Технологии локальных сетей

Применение локальных вычислительных сетей. Основные технологии построения локальной вычислительной сети. Кабельные системы (витая пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель). Характеристики кабельных систем.

Сети Ethernet. Среда передачи данных. Метод доступа к среде передачи данных (CSMA/CD), особенности реализации. Доступ к среде и передача данных. Понятие коллизии, механизм подавления коллизий. Спецификации физической среды Ethernet. Волоконно-оптическая сеть Ethernet. Технологии FastEthernet и Gigabit Ethernet. Оборудование для сетей Ethernet: повторители, концентраторы, коммутаторы.

Локальные сети на основе разделяемой среды. Доступ к сети с передачей маркера (токена). Технология Token Ring, особенности реализации. Физический уровень сетей. Оборудование сетей Token Ring. Технология FDDI, основные характеристики.

Беспроводные локальные вычислительные сети (WLAN). Спецификации беспроводных сетей (IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g). Топологии WLAN. Точки доступа. Децентрализованный режим работы. Обеспечение безопасности в сетях WLAN.

Персональные сети (PAN), их особенности. Технология Bluetooth. Среда передачи данных в сетях Bluetooth, принципы работы. Структура кадров Bluetooth.
  1. Протоколы семейства TCP/IP

Сетевой уровень взаимодействия. Маршрутизируемые протоколы. Преимущества маршрутизируемых протоколов. Структура стека протоколов TCP/IP. Протокол IPv4. IP-адресация. Классы сетей. Принцип маршрутизации в IP-сетях. Публичные и приватные сети. Механизм NAT. Понятие подсети. Маска подсети. Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR. Широковещательная адресация. Протокол IPv6, структура и реализация.

Механизм доступа к сети передачи данных. Протокол разрешения адресов – ARP, функции и назначение. ARP-таблицы и ARP-запросы.

Протокол ICMP, функции и назначение. Информационные сообщения протокола. Команды контроля работы IP-соединений: ping, tracert (traceroute). Время жизни пакета.

Маршрутизация в сетях TCP/IP. Маршруты движения пакетов. Функции и назначение маршрутизаторов. Статическая и динамическая маршрутизация. Протоколы маршрутизации, их функции и назначения. Примеры протоколов маршрутизации: дистанционно-векторные и на основе оценки состояния сети. Протоколы RIP, OSPF.

Протоколы транспортного уровня: UDP и TCP, их особенности. Порты. Сервисы, обслуживаемые протоколами UDP и TCP.
  1. Управление доступом к сети

Настройка сетевых подключений. Инструменты управления доступом к сетям IP. Статическая и динамическая адресация. Протокол DHCP. Сервисы DHCP. Понятие области DHCP. Настраиваемые параметры областей. Классы сетевых подключений. Привязка сетевых интерфейсов к IP адресам. Настройка и администрирование сервера DHCP под управлением Windows Server 2003.

Службы имен. Система доменных имен (DNS), настройка сетевых узлов на ее использование. Зоны и домены, обслуживание зон. Серверы DNS, примеры. Настройка сервера DNS в ОС Windows Server 2003. Основные инструменты администрирования.

Система имен Windows. NetBIOS имена хостов. Протокол NetBIOS, его особенности. Именование компьютеров в локальной сети. Команда nbtstat, ее синтаксис. Сервер WINS: установка, настройка и администрирование.

Аутентификация в локальных сетях. Аутентификация в рабочих группах. Аутентификация в доменах Windows. Доверительные отношения между доменами. Настройка доверительных отношений.

Сервисы управления доступом. Механизмы доступа данных в сетевых операционных системах. Ролевая модель управления доступом. Примеры реализации моделей управления доступом.
  1. Построение объединенных сетей

Объединение сегментов IP сетей. Программные и аппаратные маршрутизаторы. Примеры маршрутизаторов, их характеристики. Организация программного маршрутизатора под управлением Windows Server 2003. Служба Маршрутизации и удаленного доступа (RRAS) в ОС MS Windows, назначение и основные функции. Установка, настройка и администрирование программным маршрутизатором. Управление маршрутизацией. Поддержка протоколов динамической маршрутизации.

Разграничение доступа между сетями. Фильтрация трафика, возможности фильтрации (канальный, сетевой, транспортный и прикладной уровни). Брандмауэры. Программные реализации функций брандмауэра в сетях Microsoft. Microsoft ISA Server, основные функции и назначения. Установка, настройка и администрирование межсетевого экрана.
  1. Организация удаленного доступа к локальным вычислительным сетям

Схемы удаленного доступа. Типы клиентов и абонентских окончаний. Мультиплексирование данных на стороне абонента. Режимы удаленного узла.

Коммутируемый аналоговый доступ. Телефонная сеть, принципы работы. Организация удаленного доступа через телефонную сеть. Модемы.

Коммутируемый цифровой доступ через сеть ISDN. Услуги сети ISDN. Компоненты сети ISDN: терминалы, терминальные адаптеры, сетевые терминалы (NT1 и NT2). Пользовательские интерфейсы сетей ISDN. B-, D-, H-каналы. Интерфейсы BRI и PRI. Использование ISDN для передачи данных.

Технология xDSL. Ассиметричное и симметричное цифровое абонентское окончание. Цифровое окончание с адаптируемой скоростью передачи. Мультиплексор доступа к цифровому абонентскому окончанию.

Доступ через сети CATV. Кабельное телевидение. Модемная терминальная станция. Кабельный модем. Восходящий и нисходящий частотный каналы. Временное разделение канала.

Виртуальные частные сети (VPN). Типы виртуальных частных сетей. Особенности сетевых туннельных протоколов PPTP, L2TP. Удаленный доступ на основе виртуальных частных сетей. Использование службы Маршрутизации и удаленного доступа (RRAS) в операционной системе Windows Server 2003 для организации удаленного доступа.

Аутентификация удаленных подключений. Протокол RADIUS, его применение. Установка, настройка и управление сервером аутентификации.
  1. Технологии построения защищенных сетей

Понятие угрозы информационной безопасности. Виды возможных нарушений информационной системы. Анализ угроз информационной безопасности. Классификация видов угроз информационной безопасности по различным признакам (по природе возникновения, степени преднамеренности и т.п.).

Свойства информации: конфиденциальность, доступность, целостность. Угроза раскрытия параметров системы, угроза нарушения конфиденциальности, угроза нарушения целостности, угроза отказа служб. Примеры реализации угроз информационной безопасности.

Основные принципы обеспечения информационной безопасности в автоматизированных системах. Причины, виды и каналы утечки информации.

Использование защищенных компьютерных систем. Общие принципы построения защищенных систем. Иерархический метод разработки защищенных систем. Структурный принцип.

Профили защиты. Базовые и полные функциональные профили. Исследование корректности реализации и верификации автоматизированных систем. Спецификация требований предъявляемых к системе.

Протоколирование и аудит. Задачи и функции аудита. Структура журналов аудита. Активный аудит, методы активного аудита. Анализ событий, средства выявления уязвимостей в информационной системе.

Протокол IPSec, его особенности. Использование протокола IPSec для обеспечения аутентификации и защиты передачи данных. Обмен ключами Интернет (IKE). Безопасные ассоциации. Настройка сервисов безопасности.




ЛИТЕРАТУРА

Основная:
  1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы. 3-е издание, – СПб.: Питер, 2006.
  1. Власов Ю.В., Рицкова Т.И. Администрирование сетей на платфоме MS Windows Server. – М.: Интернет Университет Информационных технологий; Бином. Лаборатория знаний. 2008.
  1. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 3. Процедуры, диагностика, безопасность – М.: Бином. Лаборатория знаний. 2007.




Дополнительная:
  1. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2006.
  1. Крейг З., Дрю Б. Официальный учебный курс Microsoft: Планирование и поддержка сетевой инфраструктуры Microsoft Windows Serve 2003. – М.: Издательство ЭКОМ; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.
  1. Торчинский Ф. UNIX. Практическое пособие администратора. – СПб: Символ-Плюс, 2003.
  1. Брэгг Р., Родс-Оусли М., Страссберг К. Безопансость сетей. Полное руководство. М.: Издательство Эком, 2006.