Компьютерные сети

Бакалавриат 2019/2020

Статус: Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент больших данных и информационного поиска

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 4-й курс, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Бегишев Никита Александрович, Пашков Василий Николаевич, Хотов Лев Константинович

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 46

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс предназначен для бакалавров, обучающихся по направлению 01.03.02 «Прикладная математика и информатика». Курс читается в третьем модуле 4 курса и посвящен изучению основ и архитектуры компьютерных сетей, уровней организации и принципов работы, стека протоколов, организации управления компьютерными сетями, методам и средствам анализа их функционирования, современным сетевым технологиям, используемым при построении и развертывании сетей.

Цель освоения дисциплины

Сформировать необходимый объем теоретических знаний об архитектуре современных компьютерных сетей, классификации, принципах построения и функционирования
Сформировать необходимый объем теоретических знаний о структуре эталонной модели OSI/ISO, стеке протоколов TCP/IP и основных протоколах каждого уровня
Сформировать необходимый объем теоретических знаний о базовых алгоритмах функционирования компьютерных сетей
Сформировать необходимый объем теоретических знаний о современных сетевых технологиях, используемых при построении сетей
Сформировать необходимой набор практических навыков по разработке сетевых приложений на основе существующих спецификаций протоколов прикладного уровня
Сформировать необходимой набор практических навыков по разработке сетевых протоколов и реализации их поддержки

Планируемые результаты обучения

Знать архитектуру и принципы построения и организации современных компьютерных сетей
Знать базовые алгоритмы маршрутизации и борьбы с перегрузками в сети
Знать назначение и принципы работы основных сетевых протоколов
Знать современные сетевые технологии для построения компьютерных сетей

Содержание учебной дисциплины

Введение в компьютерные сети.
Классификация компьютерных сетей. История возникновения и развития глобальной сети Интернет. Архитектура сети Интернет. Модель OSI/ISO. Модель TCP/IP
Прикладной уровень.
Архитектура и принципы организации сетевых приложений. Служба DNS. Электронная почта. Протоколы HTTP, FTP
Транспортный уровень.
Управление потоком. Протоколы скользящего окна. Перегрузки. Управление перегрузками
Транспортный уровень.
Службы транспортного уровня. Протокол UDP. Протокол TCP
Транспортный уровень.
Алгоритмы управления перегрузками: AIMD
Сетевой уровень.
Задачи сетевого уровня. Принципы работы маршрутизатора. IP адресация. Протоколы IPv4 и IPv6. Службы ICMP, DHCP, NAT
Сетевой уровень.
Алгоритмы маршрутизации. Маршрутизация по состоянию канала. Маршрутизация по вектору расстояний. Иерархическая маршрутизация. Протоколы маршрутизации (RIP, OSPF, BGP)
Канальный уровень.
Сервисы канального уровня. Обнаружение и исправление ошибок. Адресация. MAC-адрес. Технология Ethernet. Принцип работы L2-коммутатора. Виртуальные локальные сети (VLAN). Полный жизненный цикл web-запроса
Физический уровень.
Основы передачи данных. Аналоговая и цифровая передача. Представление данных на физическом уровне. Цифровые и аналоговые данные. Теорема Найквиста-Котельникова. Теорема Шеннона. Среды передачи данных (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно)
Сетевая безопасность.
Основные понятия. Угрозы безопасности и методы защиты
Современные тенденции в развитии компьютерных сетей
Современные тенденции в развитии компьютерных сетей: программно-конфигурируемые сети и виртуализация сетевых функций.

Элементы контроля

Домашнее задание 1
Домашнее задание 2
Домашнее задание 3
Экзамен
Экзамен проводится дистанционно через Zoom. Технические требования: web-камера, микрофон, наушники / колонки, Zoom.

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (3 модуль)
Oнакопл = 3/16 * OДЗ1 + 3/16 * OДЗ2 + 6/16 * OДЗ3 Oитог = Онакопл + 4/16 * Оэкз

Программа дисциплины