798
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
Кафедра вычислительной техники и информационных систем
Инфокоммуникационные системы и сети
методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения (специализация Автоматизированные системы обработки информации и управления специального назначения)
Воронеж 2017
УДК 004.77
Соловей Д.Е. Инфокоммуникационные системы и сети [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения (специализация Автоматизированные системы обработки информации и управления специального назначения) / Д.Е. Соловей; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. МОРОЗОВА». – Воронеж, 2017. – 11 с.
Методические указания разработаны в соответствии с решением кафедры вычислительной техники и информационных систем
Составитель: к.т.н., доцент каф. ВТ и ИС Д.Е. Соловей
Методические указания утверждены на заседании кафедры В Т и ИС
13.01.2017 г., протокол № 7.
2
3
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
Стр. |
1. |
Общие рекомендации |
4 |
2. |
Теоретический материал |
5 |
3. |
Лабораторные работы |
8 |
4. |
Темы для самостоятельного изучения |
9 |
5. |
Учебно-методические материалы по дисциплине |
11 |
4
1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Дисциплина «Инфокоммуникационные системы и сети» относится к дисциплинам базовой части учебного плана и предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных работ, коллоквиумов и различного рода консультаций.
Целью изучения курса учебной дисциплины «Инфокоммуникационные системы и сети» являются: формирование у студентов знаний о принципах построения инфокоммуникационных систем и сетей (ИКСС), современных технологиях их реализации и о задачах, решаемых с их помощью, а также формирование умений проводить анализ и синтез таких систем.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: структуру, состав и свойства информационных процессов,
систем и технологий, методы анализа инфокоммуникационных систем,
модели представления проектных решений, конфигурации инфокоммуникационных систем; классификацию инфокоммуникационных систем, структуры, конфигурации инфокоммуникационных систем, общую характеристику процесса проектирования инфокоммуникационных систем;
модели и структуры инфокоммуникационных сетей; информационные ресурсы сетей; теоретические основы современных инфокоммуникационных сетей; основные этапы, методологию, технологию и средства проектирования инфокоммуникационных систем;
уметь: разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели инфокоммуникационной системы,
модели данных инфокоммуникационных систем; осуществлять математическую и информационную постановку задач по обработке информации, использовать алгоритмы обработки информации для различных приложений; реализовывать основные этапы построения сетей; иерархию моделей процессов в сетях, технологию управления обменом информации в сетях; проводить предпроектное обследование объекта проектирования,
системный анализ предметной области, их взаимосвязей, проводить выбор
5
исходных данных для проектирования инфокоммуникационных систем,
проводить сборку инфокоммуникационной системы из готовых компонентов,
адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования;
владеть: навыками использования методов и средств представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа инфокоммуникационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта инфокоммуникационной системы; моделями и средствами разработки архитектуры инфокоммуникационных систем; технологиями построения и сопровождения инфокоммуникационных систем и сетей;
методами и средствами проектирования, модернизации и модификации инфокоммуникационных систем.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Раздел |
1. |
ОСНОВНЫЕ |
ПОНЯТИЯ |
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ
Введение. Цели, задачи и структура курса. Классификация задач,
решаемых инфокоммуникационными системами. Глобальная информационная инфраструктура как методологическая основа формирования национальных информационных инфраструктур.
Информационные ресурсы сетей. Общие понятия о инфокоммуникационных сетях и системах, основные термины и определения.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 2. КЛАСС ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
КАК ОТКРЫТЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация компьютерных сетей. Топология сети типа звезда.
Кольцевая топология сети. Шинная топология сети. Шинно-звездообразная топология. Звездообразно-кольцевая топология. Физическая сотовая топология.
Понятие об эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI).
6
Раздел 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Очереди в сетях. Сети очередей. Имитационное моделирование поведения очередей в сетях. Планирование сети организации.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 4. КОМПОНЕНТЫ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ
СИСТЕМ И СЕТЕЙ
Физические среды. Передающая среда. Метод доступа. Управляющие узлы сети. Повторители. Маршрутизаторы. Мосты и коммутаторы. Форматы представления данных.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 5. МЕТОДЫ КОММУТАЦИИ ИНФОРМАЦИИ
Коммутация. Коммутация каналов. Коммутация сообщений.
Коммутация пакетов. Коммутация датаграммных пакетов. Коммутация пакетов в виртуальных каналах. Преимущества и недостатки.
Выделенные аналоговые и цифровые линии. Архитектура протоколов.
Структура связей протокольных модулей. Потоки данных.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 6. СТЕК ПРОТОКОЛОВ TCP/IP
Архитектура стека. IP-адресация. Подсети. Маска подсети. Имена.
Маршрутизация. Маршрутизаторы. Одношаговый подход к маршрутизации. Пакет. Маршрутизация по умолчанию. Фиксированная маршрутизация. Простая маршрутизация. Адаптивная маршрутизация.
Маршрутизация с помощью IP-адресов. Прямая и косвенная маршрутизация.
Протокол UDP, его особенности. Структура UDP-датаграммы.
Сервисы, обслуживаемые протоколом UDP. Порты.
Протокол TCP, его особенности. Структура TCP-сегмента. Порты приложений. Обеспечение надежности передачи данных в протоколе TCP.
Организация соединения, пересылка данных, работа с окнами. Сервисы,
обслуживаемые протоколом TCP.
7
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 7. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ СЕТЕЙ
Протоколы хранения, обмена информацией в инфокоммуникационных сетях. Клиент-серверные платформы.
Файловый обмен. Протокол FTP, его функции и назначение. Структура
FTP-запросов и ответов. Управление передачей и передача данных. Порты.
Режимы передачи данных. Команды передачи данных. Структура FTP-
отклика.
Протокол HTTP, функции назначение. Основные понятия протокола
HTTP. Структура HTTP-запроса и ответа. Идентификация ресурсов в сети
(URI). Протокол HTTP, методы сообщений запроса.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 8. СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ
Автоматизация управления IP-адресацией. Служба DHCP, функции и назначение. Режимы DHCP. Структура запросов и ответов в протоколе
DHCP. Алгоритмы динамического назначения адресов.
IP-адресация методом NAT.
Основные услуги, реализуемые сетевыми службами. Электронная почта. Протоколы SMTP, POP3, IMAP. Телеконференции и доски объявлений. Интернет-мессенджеры.
Доменная система имѐн DNS. функции и назначение. Структура запросов и ответов DNS. Зоны DNS, их обслуживание. Структура записей
DNS.
Сетевая файловая система NFS.
Литература: 1 Осн, 2, 3 Доп
Раздел 9. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В СЕТЯХ
Функции систем информационной безопасности. Аутентификация.
Разграничение доступа. Алгоритмы шифрования.
Сетевые экраны. Прокси-серверы. Режимы и протоколы защищѐнных
каналов.
8
Частные виртуальные сети (VPN).
Литература: по всем темам 1 Осн, 2 Осн, 1 Доп
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Тема 1 Изучение разновидностей моделей топологии компьютерных сетей
Литература 1 Осн. 2 Доп
Тема 2 Моделирование поведения очередей в сетях
Литература 1 Доп, 2 Доп
Тема 3. IP адресация. Маска подсети. Разбиение диапазонов адресов на подсети
Литература 2 Осн., 2 Доп
Тема 4 : Протоколы удалѐнного доступа Telnet, SSH. Клиент протоколов удалѐнного доступа PUTTY
Литература 1 Доп., 2 Доп
Тема 5 Команды и утилиты работы с сетью в ОС семейства MS Windows
Литература 1 Осн,1 Доп., 3 Доп
Тема 6 Команды и утилиты работы с сетью в Unix-подобных ОС
Литература 1 Осн, 2 Доп
Тема 7 Маршрутизация. Шлюз по умолчанию; работа (построение) таблиц маршрутизации; устройство маршрутизатор; динамическая маршрутизация
(протоколы).
Литература 1 Осн, 2 Доп
Тема 8 Настройка FTP-сервера.
Литература 1 Осн, 2 Доп
Тема 9 Настройка SMB-сервера.
Литература 1 Осн, 2 Доп
Тема 10 Настройка Web-сервера
Литература 1 Осн, 2 Доп
Тема 11 Настройка почтового сервера
Литература 1 Осн, 2 Доп
9
4. ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Тема 1. Обзор истории развития средств инфокоммуникаций
Литература: 1 Доп
Тема 2. Общие принципы построения и структура Единой сети
электросвязи (ЕСЭ) РФ, понятие о первичной и вторичных сетях связи,
транспортной сети связи и абонентской сети доступа.
Литература: 1 Доп
Тема 3 Сервисы, обслуживаемые протоколом UDP
Литература: 1 Доп
Тема 4 Сервисы, обслуживаемые протоколом TCP.
Литература: 2 Доп
Тема 5 Имитационное моделирование поведения очередей в сетях.
Методы оптимизации при проектировании компьютерных сетей.
Литература: 1 Доп
Тема 6 Протоколы передачи данных по телекоммуникационным сетям общего назначения. Стандарты формирования фреймов Ethernet
Литература: 3 Доп
Тема 7 Коммутация пакетов в виртуальных каналах. Преимущества и недостатки.
Литература: 3 Доп
Тема 8 Клиент-серверные платформы. Идентификация ресурсов в сети
(URI). Средства сканирования сообщений электронной почты
Литература: 3 Доп
Тема 9 Адресация методом NAT. Серверы DNS: кэширующие,
авторитетные, рекурсивные и нерекурсивные. Система BIND. Протоколы и
программы управления сетями |
|
||
|
Литература: 3 Доп |
|
|
|
Тема 10 |
Централизация управления |
учѐтными записями в |
мультиплатформенной инфокоммуникационной |
среде. Система Syslog, |
||
|
|
10 |
|