Рабочая программа дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети»

Скачать 457.24 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети»
страница	2/4
Дата публикации	28.12.2014
Размер	457.24 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

1 2 3 4

Тема 1. Основные понятия принципы функционирования вычислительных сетей

Понятие вычислительной сети. Вычислительные и телекоммуникационные технологии. Сравнение узкополосных и широкополосных сетей. 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).

Физическая передача данных по линиям связи. Кодирование данных. Дуплексные, полудуплексные и симплексные каналы. Топология физических связей. Типы топологий.

Дискретизация данных. Пропускная способность канала. Предельные скорости передачи данных. Теорема Шеннона. Теорема Котельникова-Найквиста.

Сравнение технологий передачи информации в сетях на основе коммутации пакетов и коммутации каналов.

Физическая передача данных по линиям связи. Характеристики физических каналов: скорость передачи данных емкость канала связи, полоса пропускания. Затухание и волновое сопротивление линии связи. Помехозащищенность канала.

Спектры сигналов. Полоса пропускания и пропускная способность. Числовые характеристики пропускной способности.

Принципы модуляции при передаче аналоговых сигналов. Амплитудная, частотная и фазовая модуляции. Их характеристики. Принципы модуляции при передаче дискретных сигналов. Амплитудная модуляция. Двоичная частотная манипуляция. Многоуровневая частотная манипуляция. Комбинированные методы модуляции.

Дискретизация аналоговых сигналов. Аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Импульсно-кодовая модуляция. Кодирование данных: потенциальные коды NRZ и NRZI, биполярное кодирование, манчестерский код. Потенциальный код 2B1Q. Их сравнение.

Применение избыточного кодирования. Примеры избыточного кода. Скремблирование данных.

Методы компрессии данных. Коды переменной длины. Алгоритм Хаффмана. Методы обнаружения ошибок при передаче данных. Контрольная сумма (контрольная последовательность кадра). Циклический избыточный контроль. Методы коррекции данных. Коды Хемминга.

Адресация узлов сети. Групповая и широковещательная адресация. 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.

Совместное использование ресурсов. Взаимодействие компьютерных систем. Сетевые службы и приложения, принципы их организации. Примеры сетей.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 2. Технологии построения инфокоммуникационных сетей

Принципы мультиплексирование и коммутация в сетях передачи данных. Методы частотного мультиплексирования (FDM). Методы волнового мультиплексирования (WDM). Коммутация каналов передачи данных на основе временного мультиплексирования (TDM). Синхронный и асинхронные режимы TDM, принципы работы. Дуплексные режимы работы канала. Дуплексная связь с частотным разделением, с временным разделением.

Технологии построения компьютерных сетей. Технология Ethernet, этапы её развития. Технологии локальных и региональных сетей: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, PON, GEPON. Проводные технологии и типы кабелей на основе витой пары. Коаксиальные кабели. Структурированные кабельные системы.

Функции и назначение первичных сетей. Поколения технологий первичных сетей: плезиохронная цифровая иерархия (PDH), синхронная цифровая иерархия (SHD), уплотненная волновое мультиплексирование (DWDM). Синхронная оптическая сеть, технология SONET.

Технологии магистральных систем передачи цифровой информации: волоконно-оптические линии с грубым и плотным волновым уплотнением каналов. Средства подавления дисперсии цифровых сигналов в магистральных линиях связи. Сети DWDM. Коммутация спектральных каналов. Принципы работы. Основные типы оборудования: волоконно-оптические усилители, терминальные мультиплексоры, оптические кросс- коннекторы.

Технологии глобальных сетей. Методы коммутации каналов. Функции и назначение коммутаторов глобальных сетей.

Беспроводные технологии компьютерных сетей. Ограничения мощности излучения беспроводных средств.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 3. Сетевые протоколы

Многоуровневая модель сетевого взаимодействия. Стеки протоколов. Примеры стеков протоколов (TCP/IP, IPX/SPX). Понятие стека протоколов TCP/IP.Соотношения стека протоколов и эталонной модели OSI.

Протокол Ethernet. Среда передачи данных. Метод доступа к среде передачи данных (CSMA/CD), особенности реализации. 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.

Методы маршрутизации информационных потоков. Основные понятия. Алгоритмы маршрутизации (от источника, «лавинный», «по предыдущему опыту», и т.д.).

Методы коммутации информации. Общие положения. Алгоритмы коммутации. Коммуникационные подсети. Алгоритм «Покрывающего дерева» (Spanning tree algoritm).

Механизм доступа к сети передачи данных. Протокол разрешения адресов – ARP, функции и назначение. Механизм маршрутизации пакетов в локальных сетях.

Межсетевой протокол. Протокол IPv4. IP-адресация. Классы сетей. Принцип маршрутизации в IP-сетях. Публичные и приватные сети. Протокол IPv6, структура и реализация.

Беспроводные сети (глобальные, локальные персональные). Протоколы беспроводных сетей (IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g). Топологии WLAN. Точки доступа. Базовая сеть. Обеспечение безопасности в сетях WLAN.

Персональные сети (PAN), их особенности. Технология Bluetooth. Среда передачи данных в сетях Bluetooth, принципы работы.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 4. Сетевое оборудование

Оборудование для локальных и глобальных сетей. 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.

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

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 5. Сетевые операционные системы и сервисы

Сетевые операционные системы. Файл-серверной архитектуры. Клиент-серверной архитектура. Особенности построения распределенных систем.

Роль сетевых служб в межсетевом взаимодействии. Сетевые службы локальных и глобальных сетей. DNS, WWW, FTP, WINS, PROXY, SMTP, POP. Модель распределенной обработки информации.

Организация программного маршрутизатора. Служба Маршрутизации и удаленного доступа (RRAS) в ОС MS Windows, назначение и основные функции. Управление маршрутизацией. Поддержка протоколов маршрутизации.

Удаленный доступ к корпоративной сети. Использование службы Маршрутизации и удаленного доступа (RRAS) в операционной системе Windows для организации удаленного доступа. Аутентификация удаленных подключений. Протокол RADIUS, его применение.

Распределенные информационные системы. Сервис-ориентированная архитектура. Облачные вычисления и технологии.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 6. Интеграция информационных сетей

Интеграция проводных, беспроводных и волоконно-оптических средств связи в современных сетях. Сотовая и спутниковая связь.

IP-телефония и IP-видеотелефония. Сжатие цифровой аудио- и видеоинформации. Интеграция телефонных, телевизионных и компьютерных сетей. Технологии удалённого доступа к информационным ресурсам предприятий и организаций. Call-центры.

Облачные технологии и центры обработки данных. Системы электронного документооборота. Технологии «Умный дом», «Умный город», «Безопасный город». Интеграция компьютерных сетей и систем видеонаблюдения.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Тема 7. Безопасность информации в сетях

Информационная безопасность в инфокоммуникационных системах. Виды угроз безопасности информации. Защита информации в локальных и глобальных сетях. Интранет / Интернет.

Методы защиты информации. Программные и аппаратные средства. Разграничение доступа между сетями. Фильтрация трафика, возможности фильтрации (канальный, сетевой, транспортный и прикладной уровни). Использование межсетевых экранов. Брандмауэры. Программные и аппаратные реализации функций брандмауэра в сетях.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].

Тема 8. Методы мониторинга и оценки эффективности сетей

Характеристики сети. Характеристики физических каналов: скорость передачи данных емкость канала связи, полоса пропускания. Характеристики сетевого оборудования. Сетевые программные и технические средства мониторинга информационных сетей.

Литература: основная – [1-3]; дополнительная – [4-6].
Темы практических и семинарских занятий

Цикл практических и семинарских занятий по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети» реализуется в рамках аудиторных занятий, выделенных под эти цели. Каждая практическая (лабораторная) работа выполняется самостоятельно студентом во время аудиторного занятия в присутствии преподавателя. Реализованные задания лабораторной работы каждый студент должен самостоятельно представить преподавателю для проверки правильности выполнения.

Замечания по ходу выполнения и оформлению практической (лабораторной работы), а также выявленные ошибки устраняются каждым студентом самостоятельно.

Темы практических (лабораторных) занятий

Анализаторы сетевого трафика. Сетевой монитор в ОС MS Windows. Функции и назначение. Использование Сетевого монитора для анализа трафика.
Инструмента настройки и диагностики сетевой активности. Примеры утилит настройки, диагностики и мониторинга сетевых подключений.
Обслуживание и конфигурирование локальной сети. Настройка сетевых подключений в ОС MS Windows.
Протокол DHCP. Формат кадров. Параметры, передаваемые с помощью протокола DHCP. Настройка службы DHCP в ОС MS Windows Server.
Инфраструктурные службы. Система доменных имен (DNS). Пространство имен, серверы DNS. Настройка сервера DNS в ОС MS Windows Server. Графические и командные утилиты. Управление зонами прямого и обратного просмотра.
Масштабирование сетей. Маршрутизация в IP-сетях. Настройка программного маршрутизатора.
Обмен файлами в локальных сетях. Протокол CIFS. Структура пакетов обмена данными. Управление файловым сервером в сетях Microsoft.
Протоколы обмена данными в глобальных сетях. Транспортный протокол TCP. Порты.
Протокол HTTP, структура пакета. Команды управления передачей данных.
Протоколы обмена данными в сети Интернет. Файловый обмен. Серверы FTP. Каналы передачи команд и данных. Структура пакета управления передачей данных. Используемые порты.
Протоколы обмена данными в сети Интернет. Протоколы почтовых служб. Структура сообщения SMTP. Команды SMTP.

Примерные темы рефератов к семинарам

Кодирование при передаче данных, теорема Шеннона, природа шумов, шум дискретизации. Узкополосные и широкополосные сети.
Сети на основе коммутации пакетов и коммутации каналов. Сравнение методов коммутации, их достоинства и недостатки.
Конвергенция сетей: сближение компьютерных и телекоммуникационных сетей и технологий передачи данных.
Характеристики каналов связи: затухание и волновое сопротивление линии связи; помехозащищенность; полоса пропускания; пропускная способность. Числовые характеристики пропускной способности.
Кабельные системы, типы кабелей: витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель. Характеристики различных кабельных систем, их недостатки и преимущества. Применение кабельных систем, их выбор.
Модуляция при передаче аналоговых сигналов. Амплитудная, частотная и фазовая модуляции. Их характеристики.
Модуляции при передаче дискретных сигналов. Амплитудная модуляция. Двоичная частотная манипуляция. Многоуровневая частотная манипуляция. Комбинированные методы модуляции.
Дискретизация аналоговых сигналов. Аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Импульсно-кодовая модуляция.
Кодирование данных. Синхронизация передатчика и приемника, самосинхронизирующиеся коды. Примеры кодов: потенциальные коды NRZ и NRZI, биполярное кодирование, манчестерский код. Потенциальный код 2B1Q.
Применение избыточного кодирования. Назначение. Примеры избыточного кода (4B/5B). Скремблирование данных.
Снижение нагрузки на сеть, методы компрессии данных. Коды переменной длины. Алгоритм Хаффмана.
Обеспечение целостности потока данных. Методы обнаружения ошибок при передаче данных. Контрольная сумма (контрольная последовательность кадра). Циклический избыточный контроль.
Стандарты IEEE 802, их структура и назначение. Роль стандартизации в технологиях передачи данных.
Мультиплексирование данных. Коммутация каналов, методы коммутации (FDM, WDM, TDM)
Канальный уровень взаимодействия. Кадры канального уровня. Структура кадра Ethernet. Адресация на канальном уровне. Контроль ошибок.
Сетевое оборудование, функции и назначение. Особенности сетевых адаптеров, повторителей, концентраторов, мостов и коммутаторов.
Структуризация сетей с помощью мостов и коммутаторов. Алгоритм прозрачного моста IEEE 802.1D. Виртуальные локальные сети.
Маршрутизация в IP-сетях. Понятие подсети. Маскирование адресов. Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR.
Структура IP-пакета. Отличия в структуре IP-пакетов протоколов IPv4 и IPv6.
Протокол ICMP, функции и назначение. Информационные сообщения протокола.
Статическая и динамическая маршрутизация. Протоколы маршрутизации, их функции и назначения (дистанционно-векторные протоколы и протоколы на основе оценки состояния сети).
Техника расширенного спектра в беспроводных сетях. Ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM). Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты (FHSS). Прямое последовательное расширение спектра (DSSS).
Стек протокола IEEE 802.11. Физический уровень протокола, его спецификации. Топологии стандарта IEEE 802.11. Безопасность WLAN.
Технология Bluetooth. Стек протоколов Bluetooth.
Общая структура глобальной сети. Сеть доступа, магистральная сеть, информационные узлы, сети доступа. Организация распределенных сетей.
Корпоративные сети. Сети уровня отдела, кампуса, распределенного предприятия. Особенности организации сетей. Виртуальные локальные сети (VLAN).
Система доменных имен (DNS). Службы DNS, функции и назначение. Структура запросов и ответов DNS. Зоны DNS, их обслуживание.
Службы инфраструктуры сети. Протокол DHCP, функции и назначение. Структура запросов и ответов протокола DHCP.
Механизм трансляции сетевых адресов (NAT), функции и назначение. Использование механизма NAT для организации совместного подключения к сети Интернет.
Удаленный доступ к корпоративной сети. Аутентификация удаленных подключений. Применение серверов RADIUS для аутентификации пользователей.
Брандмауэры, функции и назначение. Фильтрация трафика, возможности фильтрации (канальный, сетевой, транспортный и прикладной уровни).
Виртуальные частные сети, функции и назначение. Защита VPN-соединений. Классификация VPN.
Туннельные протоколы, функции и назначение. Туннельные протоколы PPTP, L2TP/IPSec.
Защита передачи данных. Протокол SSL, его функции и назначение. Организация защиты несанкционированных подключений к веб-ресурсам.

Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине.

При изучении дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» предусмотрено выделение времени на самостоятельную работу студентов. Виды самостоятельной работы регламентируются графиком учебного процесса и самостоятельной работы.

Видами самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» являются:

а) чтение основной и дополнительной литературы (в соответствии с перечнем основной и дополнительной литературы, необходимой для освоения дисциплины) по указанию преподавателя, а также с использованием Интернет-ресурсов;

б) изучение конспектов лекций;

в) выполнение домашних заданий, освоение и проработка тем лекционного курса;

г) подготовка к защите выполненных практических (лабораторных) работ;

д) подготовка к выполнению контрольных работ и к экспресс-опросам;

е) подготовка докладов для выступления на семинарах.
Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

По дисциплине предусматривается входной, текущий и промежуточный контроль. Входной контроль предшествует началу изучения теоретического материала, при этом вопросы входного контроля направлены на определение уровня знаний и компетенций, полученных студентами на предыдущих курсах обучения.
ФОС для текущего контроля

№ п/п	Разделы дисциплины	Средства текущего контроля
№ п/п	Разделы дисциплины	Средства текущего контроля
1	Основные понятия принципы функционирования вычислительных систем	Работа на лекции (присутствие). (ВК – входной контроль) Тестирование
2	Технологии построения инфокоммуникационных сетей	Выполнение и защита лабораторных работ Домашнее задание, реферат
3	Сетевые протоколы	Выполнение и защита лабораторных работ. Тестирование
4	Сетевое оборудование	Выполнение и защита лабораторных работ. Домашнее задание
5	Сетевые операционные системы и сервисы	Выполнение и защита лабораторных работ.
6	Интеграция информационных сетей	Выполнение и защита реферата.
7	Безопасность информации в сетях	Выполнение и защита лабораторных работ
8	Методы мониторинга и оценки эффективности сетей	Выполнение и защита лабораторных работ

1 2 3 4

	Рабочая программа учебной дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины по выбору профессионального цикла вариативной части студентам очной и...		Аннотация к рабочей программе Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Схемотехника телекоммуникационных устройств» студентам очной полной...
	Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Рабочая программа учебной дисциплины «Основы теории цепей модуль 2» составлена в соответствии с требованиями ооп: 210400. 62 Радиотехника...		Основная образовательная программа магистратуры (далее магистерская... Общая характеристика магистерской программы «Системы и сети мобильной радиосвязи» по направлению подготовки 11. 04. 02 «Инфокоммуникационные...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Теория телетрафика Направление... Направление — 210700. 68 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Форма подготовки – очная		Рабочая программа дисциплины теория массового обслуживания «Теория массового обслуживания» студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности) подготовки магистра «210700...
	Рабочая программа дисциплины Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Системы и сети пакетной коммутации» студентам заочной сокращенной формы...		Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» Перевозник Ю. Я. Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы,...
	Рабочая программа по учебной дисциплине Сети связи и системы коммутации (сс и ск) Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Сети связи и системы коммутации (сс и ск)» студентам очной полной формы...		Рабочая программа дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникации» Перевозник Ю. Я. Рабочая программа дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникации» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Направление — 210700. 68 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Форма подготовки – очная		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Направление — 210700. 68 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Форма подготовки – очная
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Направление —210700. 68 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Форма подготовки – очная		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) Направление — 210700. 68 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Форма подготовки – очная
	Рабочая программа дисциплины Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Технологии пакетной коммутации» студентам очной полной формы обучения...		Основной образовательной программы по направлению подготовки 210700.... «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» по профилю подготовки «Системы радиосвязи и радиодоступа»

Рабочая программа дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети»

Похожие: