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: 3-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Пашков Василий Николаевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 60

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс предназначен для бакалавров, обучающихся по направлению 01.03.02 «Прикладная математика и информатика». Курс читается в первом и втором модулях 3 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, формах представления информации и базовых 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
Изучить и освоить необходимые инструментальные средства для настройки и конфигурирования компьютерных сетей
Сформировать необходимый объем практических умений и навыков для развертывания сетей на базе стека протоколов TCP/IP

Планируемые результаты обучения

Знать архитектуру и принципы построения и организации современных компьютерных сетей
Знать назначение и принципы работы основных сетевых протоколов
Уметь пользоваться инструментальными средствами для настройки и мониторинга компьютерных сетей
Знать базовые алгоритмы маршрутизации и борьбы с перегрузками в сети
Знать современные сетевые технологии для построения компьютерных сетей
Знать базовые методы и технологии обеспечения безопасности в сетях

Содержание учебной дисциплины

Введение в компьютерные сети
История возникновения и развития глобальной сети Интернет. Архитектура сети Интернет. Классификация компьютерных сетей. Области применение компьютерных сетей. Модель OSI/ISO. Модель TCP/IP.
Прикладной уровень
Архитектура и принципы организации сетевых приложений. Служба DNS. Электронная почта. Протоколы HTTP, FTP. Протокол DHCP.
Транспортный уровень
Службы транспортного уровня. Протокол UDP. Протокол TCP.
Перегрузки
Принципы и алгоритмы управления перегрузками в сети.
Сетевой уровень
Модели служб сетевого уровня. Сети с виртуальными каналами и дейтаграммные сети. Структура и принципы работы маршрутизатора.
Адресация и маршрутизация в сети
Протокол IPv4. Протокол IPv6. Алгоритмы маршрутизации. Протокол RIP. Протокол OSPF. Протокол BGP. Широковещательная и групповая маршрутизация.
Управление качеством сервиса в сети
Управление качеством сервиса (QoS). Требования приложений. Управление доступом. Интегральное и дифференциальное обслуживание. Способы объединения сетей и туннелирование.
Канальный уровень
Службы канального уровня. Принципы обнаружения и исправления ошибок передачи данных. Протокол ARP. Стандарт Ethernet.
Физический уровень
Теоретические основы передачи данных. Представление данных на физическом уровне. Физические среды передачи данных.
Беспроводные и мобильные сети
Беспроводные технологии Bluetooth и Wi-Fi. Технологии 3G, 4G, LTE, 5G.
Администрирование сетей
Протокол SNMP. База управляющей информации MIB.
Сетевая безопасность
Криптография. Алгоритмы с симметричным ключом. Алгоритмы с открытым ключом. Протоколы Аутентификации.
Технологии обеспечения безопасности в сети
Протокол SSL. IPsec и виртуальные частные сети. L2 VPN, L3 VPN сервисы. Брандмауэры и системы обнаружения вторжений (IDS).
Виртуализация и облачные вычисления
Облачные вычисления и основы виртуализации. Сети в центрах обработки данных.
Программно-определяемые сети
Основы программно-определяемых сетей

Элементы контроля

Контрольная работа 1
Контрольная работа 2
Посещение лекций
Работа на семинаре
Домашнее задание 1
Домашнее задание 2
Домашнее задание 3
Домашнее задание 4
Экзамен

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (2 модуль)
Оценка за работу в модулях 1 и 2: Р = Округление (1/6 * (П1 + П2 + ДЗ1 + ДЗ2 + ДЗ3 + ДЗ4)) // Окончательная оценка = Округление(1/4 * КР1 + 1/4 * КР2 + 1/4 * P + 1/4 * Экз)

Программа дисциплины