2 - Санкт-Петербургский промышленно

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Санкт-Петербургский промышленно-экономический колледж»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины «КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ»
для специальности 230105.51 Программное обеспечение
вычислительной техники и автоматизированных систем
Максимальная нагрузка по дисциплине
Всего часов на дисциплину
Занятия на уроках
Лабораторно-практические занятия
Самостоятельная работа
- 106
- 84
- 60
- 24
- 22
Санкт-Петербург
2010
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму
содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 230105.51 Программное
обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем.
УТВЕРЖДЕНА
Научно-методическим
советом колледжа
.
Зам. директора по НМР
РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО
на заседании цикловой комиссии
«Вычислительной техники»
Протокол.
Председатель комиссии
___________
________________Федорченко В.Н.
Автор:
Бороздин М.С.
-
преподаватель Санкт-Петербургского
промышленно-экономического колледжа
Рецензенты:
Рабочая программа переутверждена на _________/__________ учебный год без изменений и
дополнений
Зам.
Директора
по
УМР____________________,
протокол
№________
от
«_____»__________год.
Рабочая программа переутверждена на _________/__________ учебный год без изменений и
дополнений
Зам.
Директора
по
УМР____________________,
протокол
№________
от
«_____»__________год.
Рабочая программа переутверждена на _________/__________ учебный год без изменений и
дополнений
Зам.
Директора
по
УМР____________________,
протокол
№________
от
«_____»__________год.
3
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Рабочая программа учебной дисциплины «Компьютерные сети» предназначена для
реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки
выпускников по специальности 230105.51 Программное обеспечение вычислительной
техники и автоматизированных систем.
Учебная дисциплина «Компьютерные сети» является общепрофессиональной
дисциплиной, формирующей базовый уровень знаний для освоения специальных дисциплин.
Преподавание дисциплины должно иметь практическую направленность и
проводиться в тесной взаимосвязи с другими общепрофессиональными дисциплинами:
«Операционные системы и среды», «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»,
«Технические средства информатизации».
Рабочая программа дисциплины содержит пояснительную записку, тематический
план, содержание учебного материала, список литературы.
Содержание учебного материала состоит из 10 тем.
В первой теме «Основные принципы построения компьютерных сетей» изучается
структура компьютерных сетей и способы передачи данных.
Во второй теме «Сетевые архитектуры» изучается архитектура «клиент сервер» и
топологии сетей.
В третьей теме «Технологии локальных сетей» рассматриваются технологии Ethernet
и Tokеn-Ring, а так же метод доступа к среде CSMA/CD.
В четвертой теме «Аппаратные компоненты компьютерных сетей» изучаются виды
сетевых сред передачи данных и сетевое оборудование.
В пятой теме «Сетевые модели» рассматривается Семиуровневая модель
взаимодействия открытых систем (OSI), а так же характеристики модели TCP/IP.
Шестая тема «Протоколы» посвящена изучению протоколов сетевого уровня: IP, IPX,
NLSP и протоколов транспортного уровня UDP и ТСР.
В седьмой главе «Адресация в сетях» изучаются принципы IP адресации и назначение
служб DNS, DHCP, WINS.
В восьмой теме «Межсетевое взаимодействие» рассматриваются принципы
объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня.
В девятой теме «Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов» изучаются
протоколы Х.25 и Frame Relay.
В десятой теме «Информационные ресурсы Интернет и протоколы прикладного
уровня» рассматриваются основные Интернет технологии.
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
4
4
2
2
2
6
4
4
2
6
6
4
4
4
4
2
2
16
14
10
8
10
14
14
6
8
12
12
8
ИТОГО ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
5
6
Семинары
3
Лаб.
работы
2
Практ.
занят.
Всего
1
Введение. Предмет и задачи изучения
дисциплины
Тема 1.Основные принципы построения
компьютерных сетей
Тема 2. Сетевые архитектуры
Тема.3. Технологии локальных сетей
Тема 4. Аппаратные компоненты
компьютерных сетей
Тема 5. Сетевые модели
Тема 6. Протоколы
Тема 7. Адресация в сетях
Тема 8. Межсетевое взаимодействие
Тема 9. Компьютерные глобальные сети
с коммутацией пакетов
Тема 10. Информационные ресурсы
Интернет и протоколы прикладного
уровня
Лекции
Наименование разделов и тем
Макс нагрузка
студента
Количество часов
В т.ч. аудиторных по видам
учебных занятий
Самост. работа
студентов
2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
7
8
4
2
6
8
6
6
6
6
2
2
2
2
6
4
2
2
16
12
6
6
4
106
84
60
24
22
5
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и задачи изучения дисциплины.
Тема 1. Основные принципы построения компьютерных сетей
Студент должен знать:
- сущность централизованной и распределенной обработки данных;
- обобщенную структуру компьютерной сети;
- классификацию компьютерных сетей;
- режимы и коды передачи данных;
- типы синхронизации данных;
- способы передачи данных;
- основные характеристики коммуникационной среды.
Содержание учебного материала:
Принципы централизованной и распределенной обработки данных. Системы
«терминал-хост». Обобщенная структура компьютерной сети.
Классификация компьютерных сетей. Функциональные типы компьютерных сетей:
локальные, глобальн ые, корпоративные. Типы глобальных сетей.
Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды передачи данных.
Синхронная и асинхронная передача данных. Понятие об узкополосном и широкополосном
способе передачи данных. Оценка качества коммуникационной сети.
Самостоятельная работа. Изучить современные типы глобальных сетей.
Тема 2. Сетевые архитектуры
Студент должен знать:
- типы сетевых архитектур;
- типы серверов;
- топологии сетей.
Содержание учебного материала:
Организация сетей различных типов. Типы сетей: одноранговые, серверные,
гибридные. Архитектура «клиент–сервер». Типы серверов: файловые, печати, приложений,
сообщений, баз данных. Базовые сетевые топологии и комбинированные топологические
решения. Достоинства и недостатки базовых сетевых топологий.
Самостоятельная работа. Изучить современные сетевые архитектуры.
Тема 3. Технологии локальных сетей
Студент должен знать:
- методы доступа в сетях;
- принцип работы сетей Ethernet, Token Ring, Token Bus;
- особенности реализаций сетей Ethernet.
Содержание учебного материала:
Базовые технологии локальных сетей: Ethernet, Tokеn-Ring. Методы доступа к среде
передачи данных. Метод доступа CSMA/CD. Этапы доступа к среде. Возникновение
коллизии. Стандарты IEEE 802.х. Технологии Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit
Ethernet, Wireless Ethernet.
6
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
Самостоятельная работа. Изучить технологии FDDI и 100VG-AnyLAN.
Тема 4. Аппаратные компоненты компьютерных сетей
Студент должен знать:
- виды сетевых сред передачи данных;
- стандарты кабелей;
- характеристики беспроводных каналов связи;
- состав и назначение аппаратных компонентов сетей;
- принцип работы сетевого адаптера;
- виды и характеристики модемов;
Студент должен уметь:
- осуществлять монтаж кабельных систем ЛВС;
- подключать и настраивать сетевые адаптеры;
- подключать и настраивать модемы.
Содержание учебного материала:
Проводные и беспроводные компьютерные сети. Физическая передающая среда
локальной вычислительной сети: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно. Стандарты
кабелей. Беспроводные каналы и их характеристики. Сетевые адаптеры. Функции и
характеристики сетевых адаптеров. Классификация сетевых адаптеров. Драйверы сетевых
адаптеров. Установка и конфигурирование сетевого адаптера.
Коммуникационное оборудование сетей: концентраторы, мосты, коммутирующие
мосты, маршрутизаторы, шлюзы, их назначение, основные функции и параметры.
Аналоговые и цифровые выделенные телефонные линии. Модемы: назначение, виды,
характеристики. Протоколы модуляции, коррекции ошибок, сжатия данных. Технологии
xDSL. Технология ISDN. Программное обеспечение поддержки модемной связи.
Подключение и настройка модема.
Лабораторная работа № 1. Монтаж кабельных сред технологий Ethernet.
Лабораторная работа № 2. Подключение и настройка сетевого адаптера.
Самостоятельная работа. Изучить способы подключения и настройки модема.
Тема 5. Сетевые модели
Студент должен знать:
- назначение и структуру модели взаимодействия открытых систем;
- характеристику уровней модели OSI;
- характеристику уровней модели TCP/IP.
Содержание учебного материала:
Понятие «открытая архитектура». Семиуровневая модель взаимодействия открытых
систем (OSI). Характеристика уровней взаимодействия модели OSI. Принципы пакетной
передачи данных.
Модель TCP/IP. Основные понятия TCP/IP. Характеристика уровней модели TCP/IP.
Самостоятельная работа. Изучить модель IPX/SPX.
Тема 6. Протоколы
Студент должен знать:
- понятие протокола;
- принципы взаимодействия протоколов;
- стандартные стеки коммуникационных протоколов;
- структуру протокола TCP/IP;
7
-
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
характеристику протокола IP;
характеристику протоколов TCP и UDP.
Содержание учебного материала:
Протоколы: основные понятия и принципы взаимодействия. Стек протоколов.
Стандартные стеки коммуникационных протоколов: OSI, IPX/SPX, TCP/IP, NetBIOS.
Принцип работы протоколов. Протоколы сетевого уровня: IP, IPX, NLSP. Характеристика и
применение протоколов сетевого уровня.
Протоколы транспортного уровня UDP и ТСР, их характеристика и применение.
Установка протокола TCP/IP в операционных системах.
Самостоятельная работа. Изучить способ установки протокола UDP в операционных
системах.
Тема 7. Адресация в сетях
Студент должен знать:
- принципы адресации в IP-сетях;
- организацию доменов и доменных имен;
- назначение служб DNS, DHCP, WINS;
Студент должен уметь:
- преобразовывать форматы IP-адресов;
- настраивать адресацию в IP-сетях.
Содержание учебного материала:
Адресация в IP-сетях. Форматы IP–адресов и их преобразование.
Разделение сети: подсети и маски подсетей. Адресация подсетей. Реализация
архитектуры подсетей. Определение маски подсети.
Реализация IP-маршрутизации. Процесс маршрутизации. Статическая и динамическая
маршрутизация. Определение IP-адресов.
Организация доменов и доменных имен. Определение имен узлов. Службы
формирования имен узлов (DNS). Имена NetBIOS. Протокол динамической конфигурации
узла (DHCP). Служба определения имен Интернета (WINS).
Лабораторная работа №3. Преобразование форматов IP-адресов.
Лабораторная работа №4. Адресация в IP-сетях. Подсети и маски.
Лабораторная работа №5. Определение IP-адресов.
Самостоятельная работа. Изучить особые IP адреса.
Тема 8. Межсетевое взаимодействие
Студент должен знать:
- принципы взаимодействия сетей на основе протоколов сетевого уровня;
- диагностические утилиты TCP/IP;
Студент должен уметь:
- настраивать протокол TCP/IP;
- пользоваться диагностическими утилитами протокола TCP/IP.
Содержание учебного материала:
Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Настройка
протокола TCP/IP в операционных системах.
Применение диагностических утилит протокола TCP/IP.
Организация межсетевого взаимодействия. Протоколы маршрутизации. Фильтрация
пакетов. Функции маршрутизатора. Сетевой шлюз. Брандмауэр.
8
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
Лабораторная работа №6. Настройка протокола TCP/IP в операционных системах.
Лабораторная работа № 7. Работа с диагностическими утилитами протокола TCP/IP;
Лабораторная работа № 8. Решение проблем с TCP/IP.
Самостоятельная работа. Изучить способы настройки других протоколов.
Тема 9. Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
Студент должен знать:
- принципы взаимодействия сетей на основе протоколов сетевого уровня;
характеристику уровней протокола Х.25;
- основные принципы технологии АТХ.
Содержание учебного материала:
Организация виртуальных каналов информационного обмена. Протокол Х.25.
Характеристика уровней протокола. Достоинства и недостатки сетей Х.25. Схема
конструкции «IP поверх несущего протокола».
Протокол Frame Relay: назначение и общая характеристика. Использование сетей
Frame Relay.
Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode). Основные принципы технологии
АТМ. Соотношение уровней сервиса и типов трафика сети АТМ. Передача трафика IP через
сети АТМ.
Лабораторная работа №9. Работа с модемом на коммутируемых аналоговых линиях.
Самостоятельная работа. Изучить способы передача трафика IP через сети АТМ
Тема 10. Информационные ресурсы Интернет и протоколы прикладного уровня
Студент должен знать:
- основные принципы протокола Telnet;
- основные протоколы электронной почты;
- основные принципы протоколов FTP, Gopher, NNTP, HTTP;
- информационные ресурсы Интернет;
Студент должен уметь:
- устанавливать удаленный доступ;
- настраивать протоколы электронной почты;
- пользоваться программой почтового клиента.
Содержание учебного материала:
Протоколы уровня приложений. Различия и особенности распространенных
протоколов.
Протокол эмуляции удаленного терминала Telnet. Концепция сетевого виртуального
терминала. Согласование параметров взаимодействия. Симметрия связи «терминалпроцесс». Программа-клиент Telnet. Удаленный доступ через промежуточную сеть.
Электронная почта: формат, почтовые клиенты, протоколы. Протоколы SMTP, POP3,
IMAP. Их характеристика, назначение и отличие. Почтовая программа The Bat. Настройка
программы почтового клиента.
Протоколы распределенных файловых систем: FTP, Gopher, NNTP. Протокол
пересылки гипертекста HTTP. Web-браузеры.
Лабораторная работа №10. Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью
модема.
Лабораторная работа №11. Работа с программой The Bat.
Лабораторная работа №12. Настройка свойств Web-браузера.
Самостоятельная работа. Изучить информационные поисковые системы.
9
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
4. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Номер и наименование
практической работы
Номер и наименование темы
Тема 4.
Аппаратные
компоненты
компьютерных
сетей
Тема 7. Адресация
в сетях
1. Монтаж кабельных сред технологий Ethernet
2. Подключение и настройка сетевого адаптера
3. Преобразование форматов IP-адресов
2
4. Адресация в IP-сетях. Подсети и маски
2
5. Определение IP-адресов
2
6. Настройка протокола TCP/IP в операционных
Тема 8. Межсетевое системах
7. Работа с диагностическими утилитами протокола
взаимодействие
TCP/IP
Тема 9.
Компьютерные
глобальные сети с
коммутацией
пакетов
Тема 10.
Информационные
ресурсы Интернет
и протоколы
прикладного
уровня
Колво
часов
2
2
2
2
8. Решение проблем с TCP/IP
2
9. Работа с модемом на коммутируемых аналоговых
линиях
2
10. Настройка удаленного доступа к компьютеру с
помощью модема
2
11. Работа с программой The Bat
2
12. Настройка свойств Web-браузера
2
ВСЕГО
24
10
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
5. ПЕРЕЧЕНЬ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Номер и наименование темы
Тема 1. Основные
принципы построения
компьютерных сетей
Тема 2. Сетевые
архитектуры
Тема 3. Технологии
локальных сетей
Номер и наименование
самостоятельной работы
1. Изучить современные типы глобальных
сетей.
2. Изучить современные сетевые
архитектуры.
3. Изучить методы маркерной шины и
маркерного кольца. Ограничения для сетей
ArcNet и Token Ring. Технологии FDD и
100VG-AnyLAN.
Колво
часов
2
2
2
Тема 4. Аппаратные
компоненты компьютерных
сетей
4. Изучить способы подключения и
настройки модема.
2
Тема 5. Сетевые модели
5. Изучить модель IPX/SPX.
2
Тема 6. Протоколы
6.. Изучить способ установки протокола
UDP в операционных системах.
2
Тема 7. Адресация в сетях
7. Изучить особые IP адреса.
2
Тема 8. Межсетевое
взаимодействие
Тема 9. Компьютерные
глобальные сети с
коммутацией пакетов
8. Изучить способы настройки других
протоколов.
2
9. Изучить способы передача трафика IP
через сети АТМ
2
10. Изучить информационные поисковые
системы.
4
ВСЕГО
22
Тема 10. Информационные
ресурсы Интернет и
протоколы прикладного
уровня
11
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
6. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
1. Роль и место компьютерных сетей в сфере человеческой деятельности.
2. Понятие компьютерной сети. Классификация компьютерных сетей.
3. Сетевые ресурсы.
4. Преимущества работы в сети.
5. Типы ЛВС и их сравнительная характеристика.
6. Понятия «Сервер» и «Рабочая станция».
7. Базовая топология «Шина», особенности технической реализации, достоинства и
недостатки.
8. Базовая топология «Звезда», особенности технической реализации, достоинства и
недостатки.
9. Сравнительные характеристики базовых сетевых топологий.
10. Базовая топология «Кольцо», особенности технической реализации, достоинства и
недостатки.
11. Комбинированные сетевые топологии.
12. Коаксиальные кабели.
13. Кабели на витой паре.
14. Оптико-волоконные кабели.
15. Беспроводные сети.
16. Мобильные сети.
17. Платы сетевого адаптера.
18. Концентраторы.
19. Коммутаторы.
20. Сетевая модель OSI.
21. Основные функции уровней модели OSI.
22. Понятие и назначение сетевых протоколов.
23. Стек протоколов ТСР/IP.
24. Адресация в компьютерных сетях.
12
Рабочая программа по дисциплине
«Компьютерные сети», спец. 230105.51
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОСНОВНАЯ
1. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. “Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы.» - Издательство: Питер, 2007 г.
2. Попов И.И., Максимов Н.В. Компьютерные сети: Учебное пособие для студентов
учреждений среднего профессионального образования. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2008.
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных: Курс лекций. – ИнтернетУниверситет информационных технологий - ИНТУИТ.РУ, 2005.
4. Фейт С. TCP/IP. Архитектура, протоколы, реализация. – Лори, 2000.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Дуглас Э. Камер. Сети TCP/IP. – М.: Вильямс, 2003. – Т.1: Принципы, протоколы и
структура.
2. Таненбаум Э. Компьютерные сети. – Питер, 2010.
3. Михаил Гук. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия. – СПб.: Питер,
2000.
4. В. Столингс. Современные компьютерные сети. – Питер, 2003.
5. Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб. Основы построения сетей: Учебное руководство
для специалистов MCSE. – Лори, 1997.
6. Никифоров С.В. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и
администрирования сетей: Учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 2003.