Компьютерные сети

Кафедра программной инженерии

Специальность: Программная инженерия

Преподаватель: Линев А.В.

Цель освоения дисциплины

Освоение дисциплины «Компьютерные сети» преследует следующие цели:

  • изучение принципов функционирования компьютерных сетей;
  • изучение базовых методов и алгоритмов, используемых различными компонентами сетевых систем;
  • формирование у слушателей целостного представления о принципах сетевого взаимодействия вычислительных систем;
  • получение навыков настройки и использования некоторых сетевых сервисов.

Содержание

  1. Основные понятия и определения. Цели и задачи курса. Преимущества использования сетевых технологий. Разделение файлов. Разделение ресурсов. Разделение программ. Клиент-серверная архитектура, некоторые типы серверов. Удаленное управление. Распределенные вычисления. Координация деятельности. Облачные сервисы.
  2. Архитектура сетевой системы, модель ISO/OSI. Монолитная архитектура. Многоуровневая архитектура. Взаимодействие систем многоуровневой архитектуры. Архитектура сетевой подсистемы Windows. Рекомендуемая модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection Reference Model), назначение и функции ее уровней. Проект IEEE 802.
  3. Организация среды передачи сигнала. Сетевые топологии. Сетевые кабели. Кабель витой пары, оптоволоконный кабель, примеры спецификаций. Структурированная кабельная система. Методы кодирования. Цифровое кодирование.
  4. Технологии передачи. Методы доступа к сети ALOHA, CSMA/CD, CSMA/CА, CDMA, маркерный доступ. Технологии семейства Ethernet. Формат кадра Ethernet. Технологии семейства Token Ring. Формат кадра Token Ring. Численные характеристики и спецификации физического уровня. Классификация устройств с несколькими подключениями.
  5. Обзор архитектуры TCP/IP. Архитектура TCP/IP. Назначение и функции уровней архитектуры и некоторых сервисов прикладного уровня  (FTP, TELNET, SMTP, DNS, NFS, SNMP).
  6. Межсетевой уровень архитектуры TCP/IP. Формат IP-адреса. Классы IP-адресов. Специальные адреса. Частные адреса. Маска подсети. Маршрутизация IP, таблица маршрутизации, алгоритм выбора маршрута. Действия источника, маршрутизатора и приемника при обработке IP-пакета. Протокол ARP. Динамическая маршрутизация. Формат IP-пакета. Фрагментация IP-пакетов. Другие протоколы межсетевого уровня.
  7. Уровень хост-хост архитектуры TCP/IP. Протокол UDP. Протокол TCP. Логическое соединение. Механизм окон TCP. Формат TCP-сегмента. Программный интерфейс сокетов. Датаграммное взаимодействие процессов. Взаимодействие процессов с установлением соединения.
  8. Некоторые сервисы TCP/IP. Domain Name System (DNS). Сервер и ресолвера DNS, алгоритм разрешения имен. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Фильтрация пакетов, iptables.

Лабораторный практикум

  • Лабораторная работа №1. Установка и первичная настройка сетевого ПО.
  • Лабораторная работа №2. Настройка маршрутизатора.
  • Лабораторная работа №3. Настройка межсетевого экрана.
  • Лабораторная работа №4. Разработка клиентских программ, поддерживающих один из стандартных сервисов архитектуры TCP/IP или реализующих собственный.

Литература

а) основная литература:

  1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб:Питер, 2001.
  2. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 1. Алгоритмы и протоколы каналов и сетей передачи данных. М:ИНТУИТ.ру, 2007
  3. Stallings W. Data and Computer Communications. Sixth Edition. // Prentice Hall, 2000.
  4. Столингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб:Питер, 2003.
  5. Таненбаум Э. Компьютерные сети, 4-е издание. СПб:Питер, 2004.
  6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных. М:ИНТУИТ.ру, 2005.
  7. Руководство по технологиям объединенных сетей. 4-е издание. // Cisco Press, 2004.
  8. Линёв А.В. Локальные вычислительные сети. Методическое руководство. Нижний Новгород: Издательство ННГУ, 2000.

б) дополнительная литература:

  1. Линев А.В. Компьютерные сети: учебный курс. - Нижний Новгород: ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2008. http://window.edu.ru/resource/448/57448
  2. Сети TCP/IP. Ресурсы Microsoft Windows 2000 Server. – М:Русская редакция, 2001.
  3. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Основы локальных сетей. М:ИНТУИТ.ру, 2005
  4. Microsoft TCP/IP: Учебный курс. М:Русская редакция, 2001.
  5. Безопасность сети на основе Windows 2000: MCSE Учебный курс. М:Русская редакция ред., 2001.
  6. Макин Дж.С., Маклин Й. Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры Microsoft Windows Server 2003, (изд. 2-е). Учебный курс MCSA/MCSE // Microsoft Press, 2003.
  7. Лапонина О.Р. Основы сетевой безопасности: криптографические алгоритмы и протоколы взаимодействия. М:ИНТУИТ.ру, 2005 г.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

  1. Материалы сайтов www.opennet.ru, www.citforum.ru, www.intuit.ru.
  2. Программное обеспечение виртуализации VMWare Player.

Отчетность

  • Семестр 5: Экз