1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»

Факультет информационных технологий

УТВЕРЖДАЮ

_______________________

« ___» _____________ 20___г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Cетевые технологии

(наименование дисциплины)

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 230100 «ИНФОРМАТИКА И

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения очная

Новосибирск

2014

2

Программа дисциплины «Cетевые технологии» составлена в соответствии с

требованиями ФГОС ВПО к структуре и результатам освоения основных образова-

тельных программ бакалавриата по профессиональному циклу по направлению под-

готовки «Информатика и вычислительная техника», а также задачами, стоящими

перед Новосибирским государственным университетом по реализации Программы

развития НГУ.

Авторы: Хазанкин Григорий Романович

Факультет информационных технологий

Кафедра общей информатики

3

1 Цели освоения дисциплины (курса)

Дисциплина «Cетевые технологии» закладывает основы теоретических и прак-

тических знаний в области распределенной обработки информации и принципов пе-

редачи информации по каналам связи.

Целью изучения дисциплины «Cетевые технологии» является освоение принци-

пов, методов, технологий и стандартизованных решений локальных, территориаль-

ных и глобальных компьютерных сетей и информационных систем, а также выра-

ботка обобщенных технических решений по компьютерным сетям и распределен-

ным системам обработки информации.

2 Место дисциплины в структуре образовательной програм-мы

Дисциплина (курс) «Cетевые технологии» относится к вариативной части цикла

профессиональных дисциплин ОП бакалавра.

Изучение дисциплины опирается на курс «Информатика».

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

Дисциплина участвует в формировании следующих компетенций:

ПК-2 осваивать методики использования программных средств для ре-

шения практических задач.

ПК-6 обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять

постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректно-

сти и эффективности.

ПК-9 участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных ком-

плексов.

ПК-10 сопрягать аппаратные и программные средства в составе инфор-

мационных и автоматизированных систем.

По окончании изучения указанной дисциплины студент должен:

4

1. иметь представление о номенклатуре задач, для решения которых строятся

распределенные компьютерные системы и сети;

2. знать ключевые принципы и основные технологии работы распределенных

компьютерных систем и сетей, и кроме того, подходы к обеспечению их эф-

фективности;

3. уметь проводить предварительную идентификацию ключевых инженерных

решений и технологий.

4 Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

№

п/

п

Раздел

дисциплины

С

е

м

е

с

т

р

Н

ед

е

л

я

се

м

ес

т

р

а

Виды учебной

работы,

включая са-

мостоятель-

ную работу

студентов и

трудоемкость

(в часах)

Формы те-

кущего кон-

троля успе-

ваемости

(по неделям

семестра)

Форма про-

межуточной

аттестации

(по семест-

рам)

Ле

кц

ии

Се

ми

на

ры

Сам.

рабо-

та

1 Основы архитектуры телекомму-

никационной инфраструктуры

4 1 1 1 1 -

2

Сеть сетей Internet 4 2-3 2 2 2 Тесты по гла-

ве CCNA Ex-

ploration Net-

work Funda-

5

mentals

3 Многоуровневые сетевые модели.

Статическая маршрутизация.

Трансляция адресов

4 4-5 2 2 2 Тесты по гла-

вам CCNA

Exploration

Network Fun-

damentals;

LAN switching

and wireless

4 Организация неоперативного об-

мена сообщениями и принципы

организации оперативного обмена

сообщениями

4 6 1 1 1 -

5 Основы архитектуры распреде-

ленных компьютерных систем.

Архитектура Network Time

Protocol

4 7 1 1 1 -

6 Распределенные алгоритмы и

протоколы динамической марш-

рутизации

4 8-

10

3 3 3 Тесты по гла-

вам CCNA

Exploration

Routing proto-

cols and con-

cepts; LAN

switching and

wireless; Вы-

полнение ла-

бораторной

работы №3

7 Системы мониторинга и управле-

ния ИТ-ресурсами

4 11 1 1 1 Тесты по гла-

ве CCNA Ex-

ploration Ac-

6

cessing the

WAN

8 Всемирная паутина WWW 12 1 1 1 Выполнение

лабораторной

работы №1

9 Распределенная система домен-

ных имён DNS

4 13 1 1 1 Выполнение

лабораторной

работы №1

10 Технологии телемедицины 4 14 1 1 1 -

11 Виртуализация и консолидация

ресурсов

4 15-

16

2 2 2 Тесты по гла-

ве CCNA Ex-

ploration LAN

switching and

wireless; Вы-

полнение ла-

бораторной

работы №2

12 Экзамен 4 - - - - 48 час

ВСЕГО 32 32 32 144 часов

Содержание разделов и тем курса:

1. Основы архитектуры телекоммуникационной инфраструктуры

Структура линий связи

Стандарты ISO 11801, BICSI 004-2012, TIA-942

2. Сеть сетей Internet

Классификация сетевого оборудования

Беспроводные технологии

IPv4 - IPv6

7

3. Многоуровневые сетевые модели. Статическая маршрутизация. Трансляция ад-

ресов

4. Организация неоперативного обмена сообщениями и принципы организации

оперативного обмена сообщениями

5. Основы архитектуры распределенных компьютерных систем. Архитектура

Network Time Protocol

6. Распределенные алгоритмы и протоколы динамической маршрутизации

Алгоритм Беллмана-Форда

Алгоритм Дейкстры

Алгоритм диффузионного обновления

Дистанционно-векторные протоколы

Протоколы состояния каналов связи

7. Системы мониторинга и управления ИТ-ресурсами

Аутентификационные протоколы и принципы организации сетевой автори-

зации

Протоколы удаленного доступа

Вопросы информационной безопасности в сети

8. Всемирная паутина WWW

Протокол передачи гипертекста HTTP

URI

9. Распределенная система доменных имён DNS

10. Технологии телемедицины

Протокол установления сеанса обмена мультимедиа SIP

11. Виртуализация и консолидация ресурсов

Виртуальная локальная компьютерная сеть VLAN

Туннелирование, MPLS

Системы и сети хранения данных

Файлообменные сети, Grid-вычисления

Сетевые и распределенные файловые системы

Отказоустойчивые кластеры с балансировкой нагрузки

8

Экономические аспекты предоставления ИТ-ресурсов

План лабораторных занятий

1. На одной рабочей станции создайте виртуальные машины, например, пробрасы-

вающие трафик через физический интерфейс в bridge-режиме.

Два хоста созданной сети должны эмулировать виртуальные сервера, третий —

клиента. Один хост должен быть Web-сервером, а второй - DNS-сервером.

DNS-сервер должен обслуживать зону fit.nsu, Web-сервером которой, должен

быть первый сервер.

Дополнительно пропишите ресурсную A-запись у произвольного реального до-

мена example.org, указав ip-адресом локальный ip Web-сервера.

Соответственно для домена fit.nsu и для произвольного реального домена exam-

ple.org должны быть заведены виртуальные хосты Apache.

Подключите сервисы google apps к произвольному домену example.org.

2. С помощью кластерного ПО (например, Pacemaker\Corosync) постройте кластер

из двух нод (вершин). В случае недоступности одной из нод кластера, vip-адрес

должен быть поднят на второй ноде . Настройте балансировку между двумя но-

дами кластера (например, с помощью HAProxy).

3. В эмуляторе сети передачи данных организуйте выборы Designated Router (DR).

5 Образовательные технологии

В качестве подготовки к текущему семинару и лекции студенты должны читать

и разбирать материал последних лекций.

Текущий контроль. В течение всего семестра студенты выполняют задания. Вы-

полнение указанных видов работ является обязательным для всех студентов, а ре-

зультаты текущего контроля служат основанием для выставления оценок в ведо-

мость контрольной недели на факультете.

6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

9

и учебно-методическое обеспечение самостоятельной рабо-ты студентов

Вопросы к экзамену:

Вопросы для подготовки к экзамену совпадают с темами занятий, указанными

в тематическом плане. На экзамене студент получает один из обязательных вопро-

сов и один из дополнительных. Требуется раскрыть основные положения выбран-

ной темы, продемонстрировать понимание материала. При подготовке разрешается

пользоваться любой дополнительной литературой. В ходе приема экзамена студен-

ту могут быть заданы дополнительные вопросы, относящиеся к другим темам.

Обязательные вопросы

PAN, LAN, CAN, MAN, WAN, AS

Передача данных, электромагнитные волны, Wireless network

Смысл записи в таблице маршрутизации

Процесс статической маршрутизации, обзор протоколов динамической марш-

рутизации: скорость сходимости, объем служебного трафика

Маршрутизатор и коммутатор: функции и различия

Принципы работы DNS, E-mail

WWW

Уровни OSI/ISO, уровни TCP/IP: адресация сетевого и канального уровней

Обзор Cisco IOS, CLI

Дополнительные вопросы

OSI/ISO, функции уровней, поуровневая инкапсуляция, PDU. Путь данных от

приложения до сетевой карты

Юникасты, бродкасты, мультикасты, битовая арифметика

Ethernet

Кластерные технологии. Настройка Pacemaker/Corosync

Базовая настройка IOS

10

RIP, IGRP

EIGRP

OSPF

MPLS

VLAN

Критерии оценки

“Удовлетворительно”

Знание обязательных вопросов

“Хорошо”

Знание обязательных вопросов

+ один дополнительный вопрос

+ одна сделанная лабораторная работа (уметь объяснить)

“Отлично”

Знание обязательных вопросов

+ два дополнительных вопроса

+ две сделанные лабораторные работы

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1. Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. Питер, 2011. - 960 с. ISBN

978-5-459-00342-0, 978-0132126953. Наличие в библиотеке НГУ: 3 экз. (по од-

ному 2003, 2005, 2006 г.изд.).

2. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоко-

лы. Питер, 2011. - 944 с. ISBN 978-5-459-00920-0. Наличие в библиотеке НГУ:

56 экз.(изд.2001), (Абонемент учебной и научной литературы), 1 (Изд.2010)

(Чит.зал).

3. Семенов Ю. А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях. Часть 1.

Алгоритмы и протоколы каналов и сетей передачи данных. Интернет-

университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2007.

- 640 с. ISBN 978-5-94774-706-5, 978-5-94774-644-0. Наличие в библиотеке

НГУ: 1 экз.

11

4. Семенов Ю. А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях. Часть 2.

Протоколы и алгоритмы маршрутизации в Internet. Интернет-университет ин-

формационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 832 с. ISBN

978-5-94774-644-0. Наличие в библиотеке НГУ: 1 экз.

5. Семенов Ю. А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях. Часть 3.

Процедуры, диагностика, безопасность. Интернет-университет информацион-

ных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 512 с. ISBN 978-5-94774-

644-0, 978-5-94774-708-9. Наличие в библиотеке НГУ: 1 экз.

6. Ковалёв С.П. Архитектура времени в распределенных информационных си-

стемах. Электронная версия: http://ccfit.nsu.ru/~kovalyov/publications/network-

time.pdf

б) дополнительная литература:

1. Хьюкаби Д., Мак-Квери С., Уитакер Э. Маршрутизаторы Cisco. Руководство

по конфигурированию. Вильямс, 2011. - 736 с. ISBN 978-5-8459-1755-3, 978-1-

58-714116-4.

2. Федоров А.Г., Мартынов Д.Н. Облачная платформа Microsoft. Электронная

версия:

http://download.microsoft.com/documents/rus/msdn/Windows_Azure_web.pdf

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. Эмулятор сети передачи данных (например, Cisco Packet Tracer);

2. RFC 2.0 — Русские Переводы RFC (Request for Comments) URL: http://rfc2.ru/

7 Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Для проведения курса требуются следующие технические ресурсы:

Лекционная аудитория с проектором, ноутбуком и PDF-Reader для проведения

презентаций;

Терминальный класс с компьютерами на базе процессоров не хуже P-IV 3

GHz, 1Gb RAM;

Доступ к локальной сети и сети Интернет;

Программное обеспечение компьютеров терминального класса:

12

1. Операционная система Linux;

2. Эмулятор сети передачи данных (например, Cisco Packet Tracer, Dynamips);

3. Кластерное ПО (Pacemaker\Corosync).

Рецензент (ы) _________________________

Программа одобрена на заседании

____________________________________________

(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет)

от ___________ года.