План занятий [обновленный 12.11.2007, но не окончательный]

План занятий по курсу «Основы телекоммуникационных технологий» / «Лаборатория инфокоммуникационных технологий» (осень)
Обозначения: Поток 1 – «основные» занятия (старший преподаватель – Д. Лаконцев). Поток 2 – «дополнительные» занятия для будущих
специалистов в области сетевых технологий (старший преподаватель – Р. Елохин). Курсивом выделены теоретические части занятий
Пара1)
Название. Краткое содержание
0
1
2
13
14
15-16
17-18
[не для всех] Введение. Топологии локальных сетей. Физическая и логическая структуризация сетей. Основные элементы сетей
7-уровневая модель OSI. PDU разных уровней (сегменты, пакеты, кадры, биты). Локальные сети.
Построение и моделирование локальной сети с одним источником траффика. Понятие о принципах моделирования сетей: теория
массового облуживания, статистические распределения. Построение и моделирование сети c 2-мя и 3-мя источниками
Ethernet (IEEE 802.3). Физическая адресация (MAC адреса). Доступ к среде передачи данных (CSMA/CD). Структура кадра Ethernet.
Знакомство с анализаторами трафика на примере Wireshark. Изучение свойств Ethernet (создание произвольного кадра).
Адресные схемы протокола IP
Построение модели сети в пакете и расстановка адресов (IP Planner)
Маршрутизация. Принципы работы роутера. [Обзор оборудования, производителей.]
Изучение роутера Cisco: конфигурирование Ethernet интерфейса. Настройка таблицы статической маршрутизации
Протоколы стека TCP/IP (ARP, ICMP, UDP, TCP). Утилиты для анализа и конфигурирования сети
Изучение TCP/IP на примерах. Методы защиты от хакеров.
Создание реальных атак на основе уязвимости TCP/IP и создание защиты от них
Современное построение локальной сети. Топология, принцип работы свитча, обзор оборудования/производителей. Облако свитчей. STP
VLAN. Создание реальной сети с VLAN
Методы защиты сетей. NAT, PAT. Списки доступа, Logging, FireWall, Proxy, серверы защиты. Практика по этим темам?
Коллоквиум по теоретической части курса
19
20
21-22
23-24
25-26
27-28
Проектирование и моделирование сетей: семинар с освоением функций NC Prof., нужных для «проекта»
Подготовка к выполнению лаб, постановка задачи
Построение LAN по заданным требованиям. Постановка задачи к текстовой части «проекта»
Выполнение лабораторной №2доп. или №3 доп.
Обзор WAN-технологий: IP/MPLS, FR, ATM, ISDN, xDSL, протоколы канального уровня HDLC, PPP, первичные сети PDH или SDH
Выполнение (и сдача черновика) текстовой части проекта. Создание адресной схемы
Выполнение лабораторной №2доп. или №3 доп.
Продолжение работы над проектом. Анализ трафика
Выполнение лабораторной №2 или №2 доп.
Доработка и сдача проекта: крупная switched сеть (2 LAN, связанные через WAN)
Доработка и сдача лабораторных работ
3
4
5
6
7
8
9-10
11-12
Вариант №1 – «проект сети» (текстовое описание модель в пакете NC Prof.)
Практика2)
Инструмент
№1
NC Prof.
№1 доп.
Wireshark
№2
NC Prof.
№2 доп.
Router
Утилиты
Perlпрограммы
Managed
switch
?
№3 доп.
№3
Вариант №2 – лабораторные работы
Примерный номер пары, на которой проводится занятие. пара №9 – начало октября, 17 – начало ноября, 23 или 25 – начало декабря
Номер практической работы, выполняемой преподавателем (или «под диктовку преподавателя») на данном занятии. Неоцениваемые
практические работы базируются на тех же описаниях лабораторных, которые выполняются в конце семестра на оценку.
1)
2)
План занятий курса по выбору «Технологии современных сетей связи» (весна). Не включены (пока) ок. 4 пар занятий по OSS и др. темам
Пары Название. Краткое содержание
1
Основные принципы цифровой передачи данных. Мультиплексирование. FDM. Различные виды мультиплексирования. Теоретические основы. Теорема
Котельникова. Теорема Шеннона-Хартли. Методы модуляции. Передача речи. Основной цифровой канал DS0. Аналоговые линии. Модемы. Типичное модемное
соединение. V-протоколы. Стандартные команды модема (AT-команды). Лабораторная работа с модемами.
2
Широкополосный абонентский доступ. xDSL.WDM. Возможности xDSL. Разновидности DSL. Схемы модуляции ADSL. Схема подключения (клиент -- ATUR -- медная пара -- ATU-C -- DSLAM -- транспортная сеть провайдера (например ATM)). Высокоскоростной доступ к Интернету по сетям кабельного
телевидения. Кабельные модемы. Стандарт DOCSIS. Скорости передачи. Топологии кабельных IP сетей. Принцип работы WDM оборудования. Технология
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Применение (магистральные сети). Примеры оборудования.
3
TDM. PDH. Принцип работы TDM оборудования. ИКМ. Мультиплексор, коммутатор, демультиплексор. Таймслот. Технология PDH. Синхронизация.
Плезиохронность. Версии PDH, стандарты ETSI, ANI. Иерархия скоростей. Физические характеристики Т1/Е1. Структура кадра E1/T1. Кодирование в Е1.
Мультиплексирование / демультиплексирование потоков E1/T1. Физический уровень, протокол G.703. Краткое упоминание о J1. Понятие DSU/CSU. Недостатки PDH.
4
Технология SDH/SONET. Беспроводные линии связи. Иерархия скоростей и методы мультиплексирования. Схемы синхронизации. Стандарты источников.
Аппаратное обеспечение оптических сетей. Совместимость с PDH, использование в качестве опорных, первичных сетей. Беспроводные линии связи.
Беспроводные линии связи передачи голоса (TDMA и CDMA) на примере GSM (очень коротко); и беспроводные линии связи передачи данных (коллизионный и
не коллизионный методы доступа к среде) на примерах IEEE 802.11. HotSpot.
5-6
Выделенные линии. HDLC. PPP. Примеры (xdsl, модемное соединение, цифровые каналы на основе PDH, SDH). Протоколы канального уровня. HDLC.
Понятие синхронный/асинхронный протокол. Структура кадра, типы кадров. Принципы работы. PPP. LCP, NCP, hdlc инкапсуляция, структура кадра PPP.
Алгоритм работы. Возможности PPP: поддержка различных маршрутизируемых протоколов, идентификация на канальном уровне, обнаружение ошибок, сжатие,
multilink, CallBack. Возможность работы “поверх” других протоколов канального уровня (PPPoE, PPP over ISDN и т.д.)
Настройка протокола PPP. Диагностика установления ppp соединения с помощью маршрутизторов CISCO, и с помощью пакета Wireshark при соединении двух
компьютеров через COM порт (лабораторная работа).
7-8
Сети с коммутацией каналов. ISDN. Примеры (dialup, Switched 56, isdn). Технология ISDN. Виды трафика (данные, голос, видео). Интеграция услуг. Опорные
точки и устройства ISDN. Процедура установления соединения. Стек протоколов ISDN. Протоколы Q.921, Q.931, SS7. ISDN сервисы, PRI, BRI. B-channel, Hchannel, D-channel.DDR.Примеры сети с использованием ISDN. Настройка ISDN на примере конфигурирования маршрутизатора CISCO (лабораторная работа)
9-10 Сети с коммутацией ячеек. Технология ATM. Введение. Достоинства ATM, предоставление различных услуг QoS, классы трафика АТМ, иерархия скоростей,
способность работать “поверх” имеющихся протоколов (PDH/SDH), взаимодействие с имеющимися протоколами локальных и глобальных сетей (IP, Ethernet,
ISDN). Архитектура АТМ. Физический уровень, уровень АТМ. Принцип работы коммутаторов АТМ. Параметры трафика ( PCR, SCR, MBS, BT, MCR, MFS...)
Основные сведения о QoS. Параметры качества обслуживания (CLR, maxCTD, PtP CDV, CER, CMR). Контроль состояния перегрузки и управление трафиком
АТМ. Категории обслуживания трафика АТМ. Настройка ATM на примере конфигурирования маршрутизатора CISCO (лабораторная работа)
11-12 Сети с коммутацией кадров. Технология Frame Relay. Основы технологии. Достоинства FR. Виртуальные соединения. Структура кадров FR. Обеспечение
QoS в технологии FR (CIR, BC, BE). Управление нагрузкой (DE, BECN, FECN). Расширения LMI. Формат LMI. Глобальная и групповая адресация. RARP.
Стандарты FR. Примеры сетей на основе FR. Настройка FR на примере конфигурирования маршрутизатора CISCO (лабораторная работа)
13-14 Сети коммутации дайтаграмм. IP технологии. Сети на основе IP. IP технологии. Введение. Проблемы IP технологий и методы их решения. Методы
увеличения скорости коммутации пакетов (увеличение мощностей аппаратных платформ, изменение алгоритмов обработки пакетов). Fast switching, CEF,
NetFlow. Расширение функций коммутаторов 2го уровня. Поле ToS IP пакета. Протокол IEEE 802.1 p. MLS (локальные сети). Обеспечение QoS в технологиях на
основе IP. Классификация трафика. Алгоритмы управления очередями, FIFO, Priority Quering, WQ, WFQ. Алгоритмы формирования трафика, RED, “дырявое
ведро”, “ведро токенов”. Протокол RSVP. Протокол DiffServ. Технология MPLS.
15-16 Передача голоса по IP сетям. VPN. VoIP и TDMoIP. Типы задержек при передаче голосовых данных по IP сетям. Стек протоколов VoIP. Базовые служебные
сигналы технологии VoIP. Предоставление QoS, необходимого для VoIP. LLQ и взвешенная очередность. Применение многоканального PPP. Структура для
предачи голоса, видео и интегрированных данных AVVID. VPN. Общее представление, определение, цели. Защита данных. Защищенный канал. Шифрование.
ААА - Authentication, Authorization and Accounting. Сервера авторизации и аутентификации. Тунелирование PPTP, L2F и L2TP. Система IPSec.