МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Электростальский филиал Федерального государственного

образовательного учреждения среднего профессионального образования

«Московский колледж управления и новых технологий»

Рабочая программа

учебной дисциплины

«Компьютерные сети и телекоммуникации»

для специальности 230101

"Вычислительные машины, комплексы,

системы и сети"

г.о. Электросталь

2010 год

Одобрена цикловой

Методической комиссией «Общепрофессиональных дисциплин»

Пр. №_____________

От «___» ______________ 2010 г.

Председатель ЦМК

________________ /Д.И. Лепихов

Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности

Утверждена Методическим Советом колледжа

Протокол № __________

от «___» __________2010г.

Председатель методического Совета - заместитель директора ЭФ «МКУиНТ» по УР

_______/И.В. Краснобельмова

Автор

Лепихов Д.И., преподаватель ЭФ ФГОУ СПО «МКУиНТ»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Примерная программа учебной дисциплины «Компьютерные сети и телекоммуникации» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 230101 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети среднего профессионального образования.

Учебная дисциплина «Компьютерные сети и телекоммуникации» является специальной, дающей профессиональные знания для практической деятельности. Для изучения дисциплины «Компьютерные сети и телекоммуникации» необходимы знания дисциплин «Информационные технологии», «Операционные системы и среды», «Математические и логические основы электронно-вычислительной техники».

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

- об основных проблемах и перспективах развития компьютерных сетей и телекоммуникаций;

знать:

• принципы построения компьютерных сетей;

• базовые технологии локальных сетей;

• принципы организации и функционирования глобальных сетей;

уметь:

• выбирать комплектующие, устанавливать и конфигурировать сетевое оборудование;

• обеспечивать работоспособность компьютерной сети.

Курс «Компьютерные сети и телекоммуникации» включает 8 тем. Он рассчитан на 120 часов, в том числе 40 часов отводится на лабораторные и практические занятия.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков и умений в программу дисциплины включено проведение практических занятий.

В содержании учебной дисциплины по каждой теме приведены требования к формируемым знаниям и умениям.

Примерная программа дисциплины служит основой для разработки рабочей программы учебной дисциплины образовательным учреждением среднего профессионального образования.

При разработке рабочей программы учебной дисциплины образовательное учреждение в зависимости от профиля и специфики подготовки специалистов может вносить изменения в содержание, последовательность изучения учебного материала и распределение учебных часов по разделам (темам), а также в перечень лабораторных и практических занятий, не нарушая логики изложения дисциплины и при условии выполнения государственных требования к уровню подготовки выпускников.

Рабочая программа должна рассматриваться предметной (цикловой) комиссией и утверждаться заместителем директора по учебной работе.

Для проверки знаний студентов в рабочей программе рекомендуется указывать, по окончании изучения каких разделов следует проводить рубежный контроль.

Форму и срок проведения контроля по дисциплине определяет образовательное учреждение.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Наименование разделов и тем

Количество аудиторных часов при очной форме обучения

в том числе

Всего

лабораторные занятия

практические занятия

1

2

3

4

Введение

2

Раздел 1.

Локальные сети

52

24

Тема 1.1.

Общие принципы построения вычислительных сетей

2

8

Тема 1.2.

Основы передачи дискретных данных

2

Тема 1.3.

Модель взаимодействия открытых систем

6

Тема 1.4.

Базовые технологии локальных сетей

24

4

Тема 1.5.

Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней

10

8

6

Тема 1.6.

Сетевой уровень как средство построения больших сетей

8

14

Раздел 2.

Глобальные сети

26

6

Тема 2.1.

Основные понятия и определения. Типы глобальных сетей

4

8

Тема 2.2.

Глобальные связи на основе выделенных линий

8

8

2

Тема 2.3.

Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов

2

2

Тема 2.4.

Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов

2

8

Тема 2.5.

Удаленный доступ

6

2

Всего по дисциплине:

80

40

30

ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Роль и место знаний по дисциплине «Компьютерные сети и телекоммуникации» в сфере профессиональной деятельности.

Основные определения. Локальные и глобальные сети.

Раздел 1. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Студент должен:

знать:

• типы сетей;

• типы серверов;

• отличия сетевых топологий;

• виды сетевых сред передачи данных;

• назначение и структуру модели взаимодействия открытых систем;

• стандартные стеки коммуникационных протоколов;

• протоколы и стандарты локальных сетей;

• принципы работы сетей Ethernet, Token Ring, FDDI;

• особенности реализаций сетей Ethernet;

• особенности построения структурированных кабельных систем;

• принципы работы сетевого адаптера;

• назначение концентраторов и коммутаторов и их принципы работы;

• назначение и принцип работы алгоритма покрывающего дерева;

• принципы адресации в IP-сетях;

• структуру протокола TCP/IP;

• протоколы маршрутизации;

• принципы построения сетей по стандартам сетевого уровня;

• оборудование сетевого уровня;

• организацию доменов и доменных имен;

уметь:

• строить сети Ethernet на основе коаксиального кабеля, витой пары и оптоволокна;

• рассчитывать Ethernet-сети;

• устанавливать и конфигурировать сетевые адаптеры;

• работать с системами управления сетевым оборудованием;

• применять алгоритм покрывающего дерева для построения древовидной структуры сети;

• работать с системой управления коммутатором;

• рассчитывать показатели сегмента сети и сети в целом;

• строить маршрутные таблицы по протоколам RIP и OSPF;

• определять номер подсети и максимальное число узлов в подсети;

• настраивать маршрутизаторы для объединения сетей.

Тема 1.1 Общие принципы построения вычислительных сетей

Типы сетей: серверные, одноранговые, гибридные. Типы серверов: файловые, печати, приложений, сообщений, баз данных. Сетевая топология: шина, звезда, кольцо, сотовая. Особенности локальных, глобальных и городских сетей. Сети отделов, кампусов и корпоративные сети. Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям: производительность, надежность и безопасность, расширяемость и масштабируемость, прозрачность, поддержка разных видов трафика, управляемость, совместимость.

Тема 1.2 Основы передачи дискретных данных

Линии связи. Аппаратура линий связи. Характеристики линий связи: амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание, пропускная способность линии, связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания, помехоустойчивость и достоверность. Стандарты кабелей. Кабели на основе неэкранированной витой пары.
Кабели на основе экранированной витой пары. Коаксиальные кабели. Волоконно-оптические кабели. Методы передачи дискретных данных. Аналоговая модуляция. Цифровое кодирование. Радио-, микроволновая и инфракрасная связь.

Тема 1.3 Модель взаимодействия открытых систем

Понятие «открытая архитектура». Многоуровневый подход к описанию функций системы. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (OSI). Стандартные стеки коммуникационных протоколов.

Тема 1.4 Базовые технологии локальных сетей

Протоколы и стандарты локальных сетей. Структура стандартов IEEE 802.x. Технология Ethernet. Метод доступа CSMA/CD. Этапы доступа к среде. Возникновение коллизии. Время двойного оборота и распознавание коллизий. Максимальная производительность сети Ethernet. Форматы кадров технологии Ethernet. Спецификации физической среды Ethernet. Расчет Ethernet-сетей, состоящих из сегментов различных технологий. Технология Fast Ethernet. Правила построения сегментов Fast Ethernet при использовании повторителей. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet. Технология Token Ring. Технология FDDI.

Практическое занятие. Монтаж кабельных сред технологий Ethernet.

Практическое занятие. Расчет Ethernet-сетей, состоящих из сегментов различных технологий.

Тема 1.5 Построение локальных сетей по стандартам

физического и канального уровней

Структурированная кабельная система (СКС). Иерархия в кабельной системе. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем. Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем. Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса. Сетевые адаптеры. Функции и характеристики сетевых адаптеров. Классификация сетевых адаптеров. Установка и конфигурирование сетевого адаптера. Концентраторы. Основные и дополнительные функции концентраторов. Отключение портов. Поддержка резервных связей. Защита от несанкционированного доступа. Многосегментные концентраторы. Управление концентратором по протоколу SNMP. Конструктивное исполнение концентраторов. Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов. Мосты. Принцип работы мостов. Техническая реализация коммутаторов. Алгоритм покрывающего дерева. Виртуальные локальные сети. Типовые схемы применения коммутаторов в локальных сетях.

Лабораторное занятие. Изучение сетевого адаптера.

Лабораторное занятие. Изучение системы управления сетевым оборудованием. Протокол SNMP.

Практическое занятие. Расчет показателей сегментов локальной вычислительной сети

Практическое занятие. Алгоритм покрывающего дерева. Построение покрывающего дерева.

Лабораторное занятие. Изучение коммутаторов.

Лабораторное занятие. Изучение системы управления коммутатором.

Практическое занятие. Расчет локальной вычислительной сети.

Тема 1.6 Сетевой уровень как средство построения больших сетей

Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Принципы маршрутизации. Протоколы маршрутизации. Протокол TCP/IP. Адресация в IP-сетях. Использование масок в IP-адресации. Организация доменов и доменных имен. Оборудование сетевого уровня. Дистанционно-векторный протокол RIP. Протокол состояния связей OSPF. Функции маршрутизатора. Характеристики маршрутизаторов.

Практическое занятие. Адресация в IP-сетях. Подсети и маски.

Практическое занятие. Протокол маршрутизации RIP. Построение маршрутных таблиц.

Практическое занятие. Протокол маршрутизации OSPF. Построение маршрутных таблиц.

Практическое занятие. Диагностические утилиты протокола TCP/IP.

Лабораторное занятие. Изучение маршрутизаторов.

Практическое занятие. Объединение локальных сетей с помощью маршрутизаторов.

Раздел 2. ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ

Студент должен:

знать:

• структуру и функции глобальной сети;

• типы глобальных сетей;

• способы коммутации в глобальных сетях;

• принципы работы сетей на основе выделенных линий, сетей с коммутацией каналов и пакетов;

• протоколы канального уровня для выделенных линий;

уметь:

• работать с модемами для коммутируемых аналоговых линий;

• настраивать удаленный доступ к компьютеру;

• настраивать маршрутизаторы для удаленного доступа.

Тема 2.1 Основные понятия и определения. Типы глобальных сетей

Основные понятия и определения. Структура и функции глобальной сети. Типы глобальных сетей. Коммутация в глобальных сетях.

Тема 2.2 Глобальные связи на основе выделенных линий

Аналоговые выделенные линии. Модемы для работы на выделенных каналах. Цифровые выделенные линии. Технология плезиохронной цифровой иерархии PDH. Технология синхронной цифровой иерархии SONET/SDH. Применение цифровых первичных сетей. Устройства DSU/CSU для подключения к выделенному каналу. Протоколы канального уровня для выделенных линий. Использование выделенных линий для построения корпоративной сети.

Практическое занятие. Настройка оборудования для работы на выделенных линиях.

Тема 2.3 Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов

Аналоговые телефонные сети. Модемы для работы на коммутируемых аналоговых линиях. Сети с интегральными услугами ISDN.

Практическое занятие. Работа с модемом для коммутируемых аналоговых линий.

Тема 2.4 Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов

Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов. Сети Х.25. Назначение и структура сетей Х.25. Адресация в сетях Х.25. Стек протоколов сети Х.25. Сети Frame Relay. Назначение и общая характеристика. Стек протоколов frame relay. Поддержка качества обслуживания. Использование сетей frame relay. Технология ATM. Основные принципы технологии АТМ. Стек протоколов АТМ. Уровень адаптации AAL. Протокол АТМ. Категории услуг протокола АТМ и управление трафиком. Передача трафика IP через сети АТМ. Сосуществование АТМ с традиционными технологиями локальных сетей. Использование технологии АТМ.

Тема 2.5 Удаленный доступ

Основные схемы глобальных связей при удаленном доступе. Доступ компьютер - сеть. Удаленный доступ через промежуточную сеть.

Практическое занятие. Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью модема.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Тема 1.4

Монтаж кабельных сред технологий Ethernet.

Тема 1.4

Расчет Ethernet-сетей, состоящих из сегментов различных технологий.

Тема 1.5

Расчет показателей сегментов локальной вычислительной сети.

Тема 1.5

Алгоритм покрывающего дерева. Построение покрывающего дерева.

Тема 1.5

Расчет локальной вычислительной сети.

Тема 1.6

Адресация в IP-сетях. Подсети и маски.

Тема 1.6

Протокол маршрутизации RIP. Построение маршрутных таблиц.

Тема 1.6

Диагностические утилиты протокола TCP/IP.

Тема 1.6

Протокол маршрутизации OSPF. Построение маршрутных таблиц.

Тема 1.6

Объединение локальных сетей с помощью маршрутизаторов.

Тема 2.2

Настройка оборудования для работы на выделенных линиях.

Тема 2.3

Работа с модемом для коммутируемых аналоговых линий.

Тема 2.5

Настройка удаленного доступа к компьютеру с помощью модема.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: Питер, 2001.

В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Основы сетей передачи данных: Курс лекций. - Интернет-Университет Информационных Технологий - ИНТУИТ.РУ, 2003.

Дуглас Э. Камер. Сети TCP/IP. - Вильямс, 2003. - Т.1: Принципы, протоколы и структура.
Таненбаум Э. Компьютерные сети. - Питер, 2002.

Михаил Гук. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2000.

В. Столингс. Современные компьютерные сети. - Питер, 2003.

Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб. Основы построения сетей: Учебное руководство для специалистов MCSE. - Лори, 1997.

Компьютерные сети: Учебный курс. - MicrosoftPress: Русская редакция, 1998.

Фейт С. TCP/IP. Архитектура, протоколы, реализация. - Лори, 2000.

10