Рабочая программа по дисциплине : Сети и телекоммуникации для направления

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)
ГЛАЗОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

У Т В Е Р Ж Д А Ю

Ректор ИжГТУ
_____________Б.А.Якимович
_______________________20 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По дисциплине:______ Сети и телекоммуникации __________________________________
для направления: 230100.62, Информатика и вычислительная техника профиль АСОИУ

(шифр, наименование – полностью)

форма обучения:____очная________________________________________________________

(очная, очно-заочная или заочная)

Общая трудоемкость дисциплины составляет: ____5______ зачетных единиц

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов	8
Аудиторные занятия (всего)	90	90
В том числе:	-	-	-	-	-
Лекции	30	30
Практические занятия (ПЗ)	30	30
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	30	30
Самостоятельная работа (всего)	90	90
В том числе:	-	-	-	-	-
Курсовой проект (работа)	-	-
Расчетно-графические работы	-	-
Реферат	-	-
Другие виды самостоятельной работы	-	-
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	-	зач.+
Общая трудоемкость час зач. ед.	180 5	180 5

Кафедра________________Автоматизированные системы управления____________________

Полное наименование кафедры, представляющей рабочую программу
Составитель____________Чувашова Альфия Радомировна, ассистент_____________________

Ф.И.О.(полностью), степень, звание

Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и утверждена на заседании кафедры
Протокол от 28 июня 2011г. № 5 .

Заведующий кафедрой _______________________ А.Г. Русских

_______________________________20__г.

СОГЛАСОВАНО

Председатель учебно-методической комиссии

по направлению

230100.62Информатика и вычислительная техника профиль АСОИУ ____________ А.Г. Горбушин

(шифр, наименование – полностью)

_______________________________20__г.

Количество часов рабочей программы соответствует количеству часов рабочего учебного

плана направления 230100.62 Информатика и вычислительная техника

Профиль – Автоматизированные системы обработки информации и управления

Начальник учебно-инженерного отдела ________________________ Н.В.Исакова

_________________________________20__г.
Аннотация к дисциплине

Название модуля

Сети и телекоммуникации

Номер

Академический год

2014/2015

семестр

8 Кафедра

86 АСУ

Программа

230100 Информатика и вычислительная техника профиль АСОИУ

Гарант модуля

Чувашова А. Р., ассистент

Цели и задачи дисциплины, основные темы

Цели: дать теоретические знания о современных технологиях вычислительных сетей (ВС) и привить навыки по использованию этих знаний для решения практических задач.

Задачи:

- дать системное представление об основах построения ВС, внутренней организации и архитектуры взаимодействия сетевых протоколов, наиболее популярных и широко распространенных технологиях. Рассмотреть физические аспекты передачи данных по линиям связи.

Знания:

– знать общие принципы функционирования ВС, их классификацию и применение;

методы передачи дискретной информации по линиям связи:
принципы многоуровневого подхода к разработке средств сетевого взаимодействия;
принципы работы сетей построенных на основе базовых технологий

Умения:

разрабатывать сети с использованием современных технологий;
работать с протоколами прикладного уровня на уровне пользователя, а так же с методами решения различных задач: планирование топологии и адресного пространства сетей; моделирование методов передачи дискретной информации на физическом и канальном уровнях; расчет конфигурации сети Ethernet; разработка клиент-серверного приложения

Навыки:

программирования сетевых приложений в стеке TCP/IP.
Физическое и логическое проектирование сетей

Лекции (основные темы):

Классификация информационно-вычислительных сетей. Способы коммутации. Сети одноранговые и "клиент/сервер", Протоколы физического уровня. Рекомендация ITU-T V.24. Локальные вычислительные сети. Методы доступа. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Маркерные методы доступа; Основы TCP/IP. Глобальные сети.

Лабораторные работы: Физическое и логическое проектирование сетей

Сетевые команды Windows и Linux. Написание «обертки» для сетевых команд.

Сокеты. Написание сетевой программы с использованием сокетов.

Основная литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети.- СПб.: Питер, 2007.
Компьютерные сети и сетевые технологии: Пер. с англ./ Марк Спортак, Френк Паппас и др. – СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2005.
Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ;[В 2 ч.] Ч.1./Пер. с англ. Неймана В.И. -М.:Наука,1992. - 335с.: ил.
Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ;[В 2 ч.] Ч.2./Пер. с англ. Неймана В.И. -М.:Наука,1992. - 272с.: ил.

Технические средства

Проекционная аппаратура для презентации лекции и демонстрации иллюстративных материалов.

Демонстрационные модели, лабораторные стенды и приборы (сетевые платы, концентраторы, кабели и разъемы). Компьютерный класс с доступом в Internet.

Компетенции

Приобретаются студентами при освоении модуля

Общекультурные

Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13)

Профессиональные

Способность разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащения лабораторий, отделов, офисов компьютерным и сетевым оборудованием (ПК-1), участвовать в настройке и наладке программно - аппаратных комплексов (ПК-9), сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10), инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

Зачетных единиц

Форма проведения занятий

Лекции

Практ. занятия

Лабор. работы

Самост. работа

Всего часов

Виды

контроля

Диф.зач /зач/ экз

КП/КР

Условие зачета модуля

Получение оценки 3, 4 или 5

Форма проведе-ния самостоят-ельной работы

Изучение теорет. материала, выполнение контр. дом. заданий.

формы

Диф.зач.

нет

Перечень модулей, знание которых необходимо для изучения модуля

Алгебра и геометрия; математический анализ; электротехника, электроника и схемотехника; физика; эвм и периферийные устройства; математическая логика и теория алгоритмов.

Цели и задачи дисциплины:

Целью преподавания дисциплины является изучение теоретических знаний о современных технологиях вычислительных сетей и прививание навыков по использованию этих знаний для решения практических задач.
Задачи дисциплины:

научить подключать ПК к сетям, и работать в сетях;
дать системное представление об основах построения вычислительной сети;
приобретение студентами теоретических знаний по внутренней организации и архитектуры взаимодействия сетевых протоколов;
рассмотрение наиболее популярных и широко распространенных технологиях;
изучение физических аспектов передачи данных по линиям связи;
приобретение практических навыков проектирования и построения вычислительной сети;
развитие способности работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
подготовка студентов к практической деятельности.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

основные понятия вычислительных сетей;
технологии и принципы построения компьютерных сетей;
общие принципы функционирования вычислительной сети, их классификацию и применение;
методы передачи дискретной информации по линиям связи;
принципы многоуровневого подхода к разработке средств сетевого взаимодействия;
принципы работы сетей построенных на основе базовых технологий;
сетевые прикладные программы;
среды передачи данных;
принципы построения проводных линий связи;
беспроводные системы;
методы коммутации и маршрутизации;
протоколы стека TCP/IP;
технологии ISDN, ATM, xDSL;
понятие физической и логической структуризации сети.

уметь:

использовать системные и прикладные программы для анализа работы сервера и диагностики сети;
разрабатывать сети с использованием современных технологий;
работать с протоколами прикладного уровня на уровне пользователя;
планировать топологии и адресного пространства сетей;
моделировать методы передачи дискретной информации на физическом и канальном уровнях;
производить расчет конфигурации сети Ethernet;
создать клиент-серверное приложение.
использовать вычислительные системы и сети передачи данных в профессиональной деятельности;
подключать персональный компьютер к сетям и работать в сетях;
устанавливать и работать с различными видами серверов в различных операционных системах;

владеть:

навыками программирования сетевых приложений в стеке TCP/IP.
навыками физического и логического проектирования сетей

Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Сети и телекоммуникации» относится к циклу дисциплин направления.
Для изучения дисциплины студент должен
знать:

основы построения и архитектуры ЭВМ;

уметь:

устанавливать и удалять программы в среде Windows;
применять методы математического анализа и моделирования
применять методы теоретического и экспериментального исследования

владеть:

навыками программирования.

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин: алгебра и геометрия; математический анализ; электротехника, электроника и схемотехника; физика; эвм и периферийные устройства; математическая логика и теория алгоритмов.

Требования к результатам освоения дисциплины:
1. Знания, приобретаемые в ходе изучения дисциплины

№ п/п З	Знания
	Технологии и принципы построения компьютерных сетей
	Классификация вычислительных сетей
	Понятие физической и логической структуризации сети
	Схемы удаленного доступа
	Принципы многоуровневого подхода к разработке средств сетевого взаимодействия
	Принципы работы сетей построенных на основе базовых технологий
	Сетевые прикладные программы
	Cреды передачи данных
	Принципы построения проводных линий связи
	Базовые протоколы TCP/IP
	Методы передачи дискретной информации по линиям связи
	Принцип работы сетей, работающих по протоколу TCP/IP.
	Техника удаленного доступа

Умения, приобретаемые в ходе изучения дисциплины

№ п/п У	Умения
	Подключать персональный компьютер к сетям и работать в сетях
	Планировать топологии и адресного пространства сетей
	Использовать системные и прикладные программы для анализа работы сервера и диагностики сети
	Моделировать методы передачи дискретной информации на физическом и канальном уровнях
	Создать клиент-серверное приложение.
	Производить расчет конфигурации сети Ethernet
	Обжим кабеля и настройка сети.
	Настройка модема

Навыки, приобретаемые в ходе изучения дисциплины

№ п/п Н	Навыки
	Программирование сетевых приложений в стеке TCP/IP.
	Физическое и логическое проектирование сетей
	Применять на практике навыки работы по созданию и обслуживанию сети
	Работать с аппаратурой каналов связи

Компетенции, приобретаемые в ходе изучения дисциплины

Компетенции	Знания (№№ из 3.1)	Умения (№№ из 3.2)	Навыки (№№ из 3.3)
ПК-1. Разрабатывать бизнес – планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием	4,9,11,12, 13	2,6,7,8	1,2,4
ПК-9. Участвовать в настройке и наладке программно- аппаратных комплексов	7,8,9,10	1,2,8	2,3
ПК - 10. Сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем	2,3,1,13	5,4,3	3,2
ПК – 11. Инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем	1,2,4,11	8,1,2	4,1
ОК – 13. Способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях	5,4,2	8,1	1,4

Структура и содержание дисциплины (модуля)
1. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	лек	прак	лаб	СРС*
1	Основы сетей передачи данных.	8	1 2 3 4	4 2 2	2 2	2 2	4 6 6 4	Ответ на вопросы Подготовка к выполнению лабораторной работы, выполнение лаб. работы. Ответы на вопросы, выполнение лаб. работы. Контрольная работа
2	Линии связи.	8	5 6 7	2 2	2 4 2	2 2 2	6 4 7	Выполнение лабораторной работы, ответ на вопросы Отчет по лаб работе, подготовка к контрольной работе, контрольная работа Выполнение лабораторной работы, отчет по лаб работе
3	Локальные сети	8	8 9 10 11	2 2 2	4 4	2	4 6 6 5	1 аттестация на (8неделя). Подготовка к лаб работе Ответы на вопросы Выполнение лаб работы Контрольная работа
4	Стек протокола TCP/IP	8	12 13 14 15	4 2 2	2 2 2 2	4 6 2	5 5 2 4	Ответы на вопросы, подготовка к лаб. работе. Отчеты на вопросы, выполнение лаб работы Контрольная работа, выполнение лаб работы Ответы на вопросы
5	Глобальные сети	8	16 17	4	2	6	4 12	Ответы на вопросы, контрольная работы, выполнение лаб. работы (зачет)
	Всего		180	30	30	30	90

*включая курсовое проектирование

Содержание разделов курса

№ п/п	Раздел дисциплины	Знания (номер из 3.1)	Умения (номер из 3.2)	Навыки (номер из 3.3)
1	Эволюция компьютерных сетей. Принципы построения компьютерных сетей. Сети с коммутацией пакетов и каналов. Разделение среды Понятие открытой системы. Модель OSI. Сетевые характеристики.	1,2,3	2, 4	3
2	Классификация линий связи. Проводные линии связи. Кодирование данных. Беспроводные линии связи.	8, 9, 11	1, 7, 6	4, 2
3	Технология Ethernet. Технология Token Ring. Технология FDDI.	6	6	2
4	Система адресации в TCP/IP. Протокол IP. Фрагментация IP-пакетов. Протокол ARP. Протоколы и службы на основе TCP/IP. Служба DNS. Протокол DHCP.	12, 7, 10	3, 5	1, 3, 4
5	Технологии X.25, FRAME RELAY, PDH, SDH. Технология ATM Удаленный доступ. Технологии ISDN. Технологии xDSL.	4, 13	8	4, 3

Наименование тем лабораторных работ, их содержание и объем в часах

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудоем-кость (час)
1.	1	Изучение и установка веб – сервера, FTP - сервера и FTP – клиента, прокси сервера	4
2.	2	Обжим кабеля. Настройка локальной сети. Изучение обмена данными в беспроводных сетях.	6
3.	3	Изучение особенностей построения сетей на основе стандартов: Token Ring, Ethernet.	2
4.	4	Работа с консолью в различных операционных системах. Изучение сетевых утилит различных операционных систем. Изучение сетевого пакета.	12
5.	5	Принципа работы модема. Написание сетевой программы с использованием сокетов.	6
	Всего

Рекомендуемые образовательные технологии

(Указываются образовательные технологии, которые рекомендуется использовать при реализации различных видов учебной работы).

В данном курсе используются классические аудиторные методы обучения.

Для проработки и закрепления лекционного материала по дисциплине «Сети и телекоммуникации» применяются:

Технология

Кол-во ауд. часов при изучении модуля

1. комплект контрольных вопросов по каждой теме курса

10

2. индивидуальные задания для лабораторных работ

16

3. подготовка докладов

10

4. решение задач

4

5. зачетные вопросы

2

Всего

42

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах (% от аудиторных часов)

46,7

Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
1. Примерные варианты заданий для контрольных работ

Контрольная работа 1

Вариант 1

1. Что такое компьютерная сеть

2. Что такое глобальная сеть.

3. Опишите Системы пакетной обработки, укажите их достоинства и недостатки.

4. Кодирование. Способы кодирования.

5. Что такое топология сети

6. Что такое мультиплексирование.

Вариант 2

1. Что такое компьютерная сеть

2. Что такое локальная сеть

3. Опишите Многотерминальные системы разделения времени, укажите их достоинства и недостатки.

4. Проблема синхронизации.

5. Что такое адресное пространство

6. Что такое демультиплексирование.
Контрольная работа 2

Вариант 1

1. Коммутация пакетов. Достоинства и недостатки

2.Физическая структуризация локальной сети. Оборудование

Вариант 2

1. Коммутация каналов. Достоинства и недостатки

2. Логическая структуризация локальной сети. Оборудование
Контрольная работа 3;

Вариант 1

Типы и характеристика проводных линий связи
Понятие одноранговой сети. Достоинства и недостатки

Вариант 2

Типы и характеристика беспроводных линий связи
Понятие клиент- серверной сети. Достоинства и недостатки

Примерные варианты заданий для расчетно-графических работ

Учебным планом не предусмотрено

Примерные темы рефератов, эcсе, докладов

1. Сервисы мгновенного обмена сообщениями. Протоколы jabber и OSCAR (ICQ).

2. Трехмерные миры в WEB. Форматы VRML, O3D, X3D.

3. Автоматически генерируемые сети NETSUKUKU и ENTROPY (Emerging Network To Reduce Orwellian Potency Yield)

4. Обобщенная структура телекоммуникационной сети

5. Сети операторов связи

6. Корпоративные сети

Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Учебным планом не предусмотрено

Перечень контрольных вопросов для проведения экзамена или зачета

Вопросы к проведению дифференцированного зачета:

Эволюция компьютерных сетей
Архитектура локальной сети
Физическая передача данных по линиям связи.
Топология физических связей
Адресация узлов сети
Коммутация каналов.
Коммутация сообщений
Коммутация пакетов.
Принципы разделения среды
Физическая структуризация локальной сети
Логическая структуризация
Модель OSI. Уровни модели.
Характеристики и требования к сети
Конфиденциальность, целостность и доступность данных
Сервисы сетевой безопасности. Аутентификация. Идентификация. Авторизация
Проводные линии связи. Типы кабелей. Характеристики линии связи
Беспроводные линии связи
Методы кодирования
Методы обнаружения ошибок
Методы коррекции ошибок
Коммутация каналов на основе методов FDM, WDM и TDM
Стек TCP/IP
Типы адресов стека TCP/IP
Формат IP-адреса
Система DNS
Протокол DHCP
Формат IP пакета
Схема IP-маршрутизации
Фрагментация IP-пакетов
Коммутируемый аналоговый доступ
Коммутируемый доступ через сеть ISDN
Технологии xDSL

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) Основная литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети.- СПб.: Питер, 2007.

б) Дополнительная литература

Компьютерные сети и сетевые технологии: Пер. с англ./ Марк Спортак, Френк Паппас и др. – СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2005.
Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ; [В 2 ч.] Ч.1./Пер. с англ. Неймана В.И. -М.:Наука,1992. - 335с.: ил.

в) программное обеспечение:

Операционная система LINUX
Офисный пакет MS Office
Solar FTP Server
Courier Mail Server

Материально-техническое обеспечение дисциплины:

стандартно оборудованная лекционная аудитория;

компьютерный класс

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

к рабочей программе по дисциплине

«Сети и телекоммуникации»

на _8_ семестр

Модуль «Сети и телекоммуникации»

Методика организации текущего контроля

Вид обучения	Номер контрольной точки (КТ)	Темы лекций, практические занятия, лабораторные работы рабочей программы, подлежащие контролю (номер из 4.1)	Форма и методы контроля КТ	Номер раздела с примерными заданиями	Максимальный балл по каждой форме контроля
1	2	3	4	5	6
Лекции	1А	1 2	контрольная работа 1 контрольная работа 2	6.1 6.1	5 5
Лекции	2А	3 4 5	контрольная работа 3 контрольная работа 4 контрольная работа 5	6.1	5 5 5
Практические занятия (семинары)	1А	1	контрольная работа 1	6.3	5
Практические занятия (семинары)	2А	2	контрольная работа 2	6.3	5
Лабораторные занятия	1А	1 2	Работа на занятии Защита л/р Доп.вопросы Работа на занятии Защита л/р Доп.вопросы		2 5 5 2 5 5
Лабораторные занятия	2А	3 4 5	Работа на занятии Защита л/р Доп.вопросы Работа на занятии Защита л/р Доп.вопросы Работа на занятии Защита л/р Доп.вопросы		2 5 5 2 5 5 2 5 5
Самостоятельная работа	2А		Задания к темам лекций лабораторным работам	4.1	15
Посещение занятий	2А		в конце семестра	–	5
Зачет/ экзамен	В конце семестра		собеседование	6.5	0/20
Всего баллов				115/135

Обозначения, используемые в таблице:

1А, 2А – 1, 2 контрольная точка (аттестация)

Приложение № 2

к рабочей программе по дисциплине

«Сети и телекоммуникации»

на 8 семестр

ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению/ специальности _230100.62 – Информатика и вычислительная техника________________

(шифр, наименование – полностью)

компетенции (по ФГОС)
шифр	текст
(ОК-13)	Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях

Председатель учебно-методической комиссии ________________ А.Г.Горбушин

_________________________20__г.
Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению/ специальности _230100.62 – Информатика и вычислительная техника________________

(шифр, наименование – полностью)

компетенции (по ФГОС)
шифр	текст
(ПК-1)	Способность разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащения лабораторий, отделов, офисов компьютерным и сетевым оборудованием
(ПК-9)	Участвовать в настройке и наладке программно - аппаратных комплексов
(ПК-10)	Сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем
(ПК-11)	Инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем

Председатель учебно-методической комиссии ________________ А.Г.Горбушин

_________________________20__г