рпуд. Б1.О.02.02_РПУД _Вычислительные системы, сети и ТК_ФГОС3++(15. Рабочая программа учебной дисциплины вычислительные системы, сети и телекоммуникации направление подготовки

• Название: Рабочая программа учебной дисциплины вычислительные системы, сети и телекоммуникации направление подготовки
• Дата: 20.06.2020
• Размер: 224.1 Kb.
• Имя файла: Б1.О.02.02_РПУД _Вычислительные системы, сети и ТК_ФГОС3++(15.07.docx
• Тип: Рабочая программа; #131571
• страница: 6 из 10

3.2 Методические указания к самостоятельной работе по учебной дисциплине

Модуль 1. Беспроводные компьютерные сети. Телекоммуникация (семестр 1)
РАЗДЕЛ 1.1. СТРУКТУРА БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ

Цель: приобретение теоретических знаний и практических навыков по типовым элементам, структуре беспроводных компьютерных сетей, принципам построения на их основе и функционирования распределенных систем обработки данных.

Перечень изучаемых элементов содержания

Классификация беспроводных сетей. Компоненты беспроводных сетей. Платы интерфейса сети. Инфраструктуры беспроводных сетей. Контроллеры доступа. Распределительная система. Управляющие системы. Структура сети. Информационные сигналы. Цифровые сигналы. Аналоговые сигналы. Передача информации через беспроводную сеть. Передача беспроводных сигналов. Подключение к инфраструктуре проводной сети.

Беспроводные приемопередатчики. Параметры радиосигналов. Преимущества и недостатки радиочастотных сигналов. Искажение радиочастотного сигнала. Параметры светового сигнала. Преимущества и недостатки световых сигналов. Искажение световых сигналов. Модуляция: подготовка сигналов к передаче. Частотная манипуляция. Фазовая манипуляция. Квадратурная амплитудная модуляция. Расширение спектра. Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам. Сверхширокополосная модуляция.

Вопросы для самоподготовки:

1. 
   Каково главное отличие беспроводной сети от обычной беспроводной системы связи?
   
2. 
   Передачу информации каких типов обеспечивает беспроводная сеть?
   
3. 
   Назовите основные четыре разновидности беспроводных сетей.
   
4. 
   Что делает беспроводную глобальную сеть неэффективной для применения
   

пользователями, находящимися в помещениях?

5. 
   Платы интерфейса беспроводной сети с каким форм-фактором наилучшим
   

образом подходят для миниатюрных беспроводных компьютерных устройств?

6. 
   Приведите примеры факторов, отрицательно влияющих на передачу коммуникационных сигналов через воздушную среду.
   
7. 
   Каково основное назначение базовой станции?
   
8. 
   Каковы основные особенности промежуточного программного обеспечения
   

беспроводной сети?

9. 
   На каких уровнях эталонной модели OSI работает беспроводная сеть?
   
10. 
    В чем состоит отличие между пропускной способностью и скоростью передачи данных?
    
11. 
    Компьютерное устройство хранит данные в аналоговой форме. Справедливо ли это утверждение?
    

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 1.1

Форма практического задания: лабораторный практикум.

1. 
   Лабораторная работа № 1.1.1. «Беспроводные Ad-Hoc сети». Инфраструктура "точка доступа".
   
2. 
   Лабораторная работа № 1.1.2. «Основные инфраструктуры беспроводных сетей IEEE 802.11».
   
3. 
   Лабораторная работа № 1.1.3. «Определение радиуса действия беспроводной сети и применение способов, увеличивающих данный показатель».
   
4. 
   Лабораторная работа № 1.1.4. «Измерение скорости передачи данных сетей Wi-Fi».
   

Контрольные вопросы:

1. 
   В какую форму должна преобразовывать сигналы плата интерфейса беспроводной сети, прежде чем передать их через воздушную среду?
   
2. 
   Какой протокол доступа к среде является общепринятым для беспроводных сетей?
   
3. 
   Объясните, как работает механизм контроля ошибок ARQ.
   
4. 
   Приведите примеры применения беспроводных глобальных сетей.
   
5. 
   Действительно ли радиочастотные сигналы обеспечивают меньший радиус действия, чем световые?
   
6. 
   Какие метеоусловия существенно влияют на распространение радиочастотных сигналов?
   
7. 
   Каким образом помехи вызывают появление ошибок в беспроводных сетях?
   
8. 
   Каковы источники радиочастотных помех?
   
9. 
   Правда ли, что многолучевое распространение влияет на системы с высокой скоростью передачи данных в системах диапазона 2,4 ГГц сильнее, чем на низкоскоростные?
   
10. 
    Что понимается под ЯК-системами, использующими рассеянный свет?
    
11. 
    На каких максимальных дальностях передачи можно использовать направленные ИК-системы?
    
12. 
    Как модуляция влияет на передачу информации через воздушную среду?
    
13. 
    Какие параметры сигнала изменяются для представления информация при квадратурной амплитудной модуляции?
    
14. 
    Нужна ли пользователю лицензия для использования систем с расширением спектра?
    

РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 1.1:

форма рубежного контроля – отчет по лабораторной работе.
РАЗДЕЛ 1.2. БЕЗОПАСНОСТЬ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ: СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
Цель: приобретение теоретических знаний и практических навыков по типовым элементам, структуре беспроводных компьютерных сетей, принципам построения на их основе и функционирования распределенных систем обработки данных.
Перечень изучаемых элементов содержания

Компоненты беспроводных персональных сетей. Пользовательские устройства. Радиоплаты интерфейса сети. USB-адаптеры. Маршрутизаторы. Системы на основе беспроводных персональных сетей. Технологии беспроводных персональных сетей. Стандарт 802.15. Bluetooth. Компоненты беспроводных локальных сетей.

Системы беспроводных локальных сетей. Беспроводные локальные сети для домашнего применения. Беспроводные локальные сети предприятий. Технологии беспроводных локальных сетей. Стандарт 802.11. Wi-Fi.

Компоненты беспроводных региональных сетей. Мосты. Системы беспроводных региональных сетей. Системы пакетной радиосвязи. Технологии беспроводных региональных сетей. Стандарт 802.16. Компоненты беспроводных глобальных сетей. Пользовательские устройства беспроводных глобальных сетей. Базовые станции. Системы беспроводных глобальных сетей. Беспроводные глобальные сети с сотовой структурой. Технологии беспроводных глобальных сетей.

Угрозы безопасности. Мониторинг трафика. Неавторизованный доступ. Отказ в обслуживании. Шифрование. WEP. Виртуальные частные сети. Аутентификация. Уязвимость механизма аутентификации стандарта 802.11. МАС-фильтры. Аутентификация с использованием открытого ключа шифрования. Стандарт 802.1х. Политика безопасности. Стадии оценки.

Вопросы для самоподготовки:

5. 
   Какие форм-факторы наиболее употребительны для радиоплат беспроводных персональных сетей?
   
6. 
   Какие приложения получают особенно большой выигрыш от использования беспроводного USB-адаптера (или "беспроводной заглушки")?
   
7. 
   Когда имеет смысл использовать маршрутизатор в беспроводной персональной сети?
   
8. 
   Какова зона действия беспроводной персональной сети?
   
9. 
   Какая группа IEEE использовала Bluetooth в качестве основы при разработке своего стандарта?
   
10. 
    В чем разница между точкой доступа и маршрутизатором беспроводной локальной сети?
    
11. 
    Когда имеет смысл применять повторитель в беспроводной локальной сети?
    
12. 
    Как радиоплата беспроводной локальной сети определяет, к какой точке доступа нужно привязываться?
    
13. 
    В чем преимущество использования систем типа "точка-несколько точек" по отношению к системам "точка-точка" в случае, когда необходимо обеспечить соединения для нескольких площадок?
    
14. 
    В чем преимущество использования пакетной радиосвязи в беспроводных региональных сетях?
    
15. 
    Какие стандарты используются при создании беспроводных региональных сетей?
    

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 1.2
Форма практического задания: лабораторный практикум.

1. 
   Лабораторная работа № 1.2.1. «Использование беспроводных маршрутизаторов».
   
2. 
   Лабораторная работа № 1.2.2. «Изучение механизмов безопасности сетей Wi-Fi с использованием Windows XP».
   
3. 
   Лабораторная работа № 1.2.3. «Аудит безопасности сетей, шифруемых с использованием WEP, с использованием ОС Linux».
   
4. 
   Лабораторная работа № 1.2.4. «Обнаружение атак диссоциации с использованием ОС Linux».
   

Контрольные вопросы:

1. 
   Пользовательские устройства каких типов чаще других применяются в беспроводных глобальных сетях?
   
2. 
   Каковы преимущества спутниковой системы?
   
3. 
   Системы беспроводных глобальных сетей какого типа наиболее распространены?
   
4. 
   Какая из двух сотовых систем обеспечивает более высокие скорости передачи данных — GPRS или UMTS?
   
5. 
   В чем состоит основная проблема метеорной связи?
   
6. 
   Верно ли, что при использовании технологии доступа с частотным уплотнением пользователи должны поочередно передавать сигналы?
   
7. 
   За счет чего при использовании технологии CDMA обеспечивается отсутствие взаимных помех?
   
8. 
   Каковы три основные угрозы безопасности беспроводной сети?
   
9. 
   Каково основное средство противодействия мониторингу трафика?
   
10. 
    Как можно воспрепятствовать хакерам в получении доступа к ресурсам компании через беспроводную сеть?
    
11. 
    Какой метод поможет уменьшить урон от успешно проведенной DoS-атаки?
    
12. 
    Почему WEP не пригоден для защиты секретной информации?
    
13. 
    Чем TKIP отличается от WEP?
    
14. 
    Верно ли, что WPA использует TKIP и является поднабором требований стандарта 802. Hi?
    
15. 
    Почему использование фильтрации МАС-адресов неэффективно?
    
16. 
    Что такое подставная точка доступа, и почему при ее использовании возникают проблемы?
    

РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 1.2:

форма рубежного контроля – отчет по лабораторной работе.

РАЗДЕЛ 1.3. ТИПЫ СЕТЕЙ СВЯЗИ И ТЕНДЕНЦИИ ИХ РАЗВИТИЯ
Цель: приобретение теоретических знаний и практических навыков по типовым элементам, структуре телекоммуникационных сетей, принципам построения на их основе и функционирования распределенных систем обработки данных.
Перечень изучаемых элементов содержания

Сеть связи общего пользования. Ведомственные сети связи. Выделенные сети связи. Корпоративные сети связи. Линии связи и их характеристики. Проводные линии связи. Кабельные линии. Характеристики линий связи. Амплитудно-частотная характеристика. Полоса пропускания линии связи. Помехоустойчивость линии связи. Достоверность передачи данных. Аппаратура линий связи. Коммутируемые и выделенные каналы связи.

Передача дискретных данных на физическом уровне. Аналоговая модуляция. Цифровое кодирование. Самосинхронизирующие коды. Дискретная модуляция аналоговых сигналов. Асинхронная и синхронная передачи. Передача дискретных данных на канальном уровне. Типы синхронных протоколов канального уровня. Обеспечение достоверности передачи информации. Системы передачи с обратной связью.

Вопросы для самоподготовки:

1. 
   Характерные особенности ТСС.
   
2. 
   Основные направления интеграционных процессов.
   
3. 
   Основные преимущества кабельных линий связи.
   
4. 
   Недостатки волоконно-оптических линий связи.
   
5. 
   Пропускная способность линии связи.
   

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 1.3

Форма практического задания: лабораторный практикум.

1. 
   Лабораторная работа №1.3.1 «Введение в среду построения виртуальных вычислительных сетей».
   
2. 
   Лабораторная работа №1.3.2 «Объединение удаленных узлов на основе концентраторов локальных вычислительных сетей».
   
3. 
   Лабораторная работа №1.3.3 «Структуризация локальных вычислительных сетей с помощью коммутаторов».
   
4. 
   Лабораторная работа №1.3.4 «Маршрутизаторы и применение статической маршрутизации в локальных вычислительных сетях».
   

Контрольные вопросы:

1. 
   Способы преобразования цифровых данных в аналоговую форму.
   
2. 
   Основные характеристики и сравнительная оценка самосинхронизирующего кода.
   
3. 
   Свойства протоколов, работающих на канальном уровне.
   
4. 
   Способы связи без установления логического соединения.
   
5. 
   Способ связи, ориентированный на логическое соединение.
   

РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 1.3:

форма рубежного контроля – Отчет по лабораторной работе.

РАЗДЕЛ 1.4. МАРШРУТИЗАЦИЯ ПАКЕТОВ В ТКС. СЕТИ И ТЕХНОЛОГИИ
Цель: приобретение теоретических знаний и практических навыков по типовым элементам, структуре телекоммуникационных сетей, принципам построения на их основе и функционирования распределенных систем обработки данных.
Перечень изучаемых элементов содержания

Алгоритм маршрутизации. Способы маршрутизации. Эффективность алгоритмов маршрутизации. Сравнение способов передачи данных. Виды маршрутизации. Простая маршрутизация. Фиксированная (статическая) маршрутизация. Адаптивная (динамическая маршрутизация). Распределенная адаптивная маршрутизация. Иерархическая маршрутизация. Способы коммутации в ТКС. Коммутация каналов. Преимущества метода коммутации каналов. Коммутация с промежуточным хранением.

Понятие сети X.25. Достоинства сетевой технологии X.25. Понятие протокола ретрансляции фреймов. Эффективность технологии FR. Общие сведения о сети ISDN. Проблемы безопасности сети ISDN. Связь удаленного пользователя с локальной сетью корпоративного сетевого центра. Адресация в сетях ISDN. Сети и технологии SDH. Топология сетей SDN. Сети и технологии АТМ. Основные особенности АТМ-технологии. Спутниковые сети связи.
Вопросы для самоподготовки:

1. 
   Основные факторы, снижающие эффективность алгоритмов маршрутизации.
   
2. 
   Локальная адаптивная маршрутизация.
   
3. 
   Централизованная адаптивная маршрутизация.
   
4. 
   Недостатки метода коммутации каналов.
   
5. 
   Символьная коммутация.
   
6. 
   Ограничения сетевой технологии X.25.
   
7. 
   Преимущества цифровой технологии ISDN.
   
8. 
   Модули, использующиеся при построении сетей SDN.
   
9. 
   Отличие АТМ-технологии от других телекоммуникационных технологий.
   
10. 
    Основные преимущества спутниковых сетей связи.
    

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 1.4

Форма практического задания: лабораторный практикум.

1. 
   Лабораторная работа №1.4.1 Разрешение адресов по протоколу ARP. APR-спуфинг».
   
2. 
   Лабораторная работа №1.4.2 «Динамическая маршрутизация по протоколу RIP».
   
3. 
   Лабораторная работа №1.4.3 «Получение сетевых настроек по DHCP».
   
4. 
   Лабораторная работа №1.4.4 «Организация беспроводного доступа к локальной вычислительной сети».
   

РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 1.4:

форма рубежного контроля – отчет по лабораторной работе.

Модуль 2. Глобальные компьютерные сети. Вычислительные системы (семестр 2)

РАЗДЕЛ 2.1. Проектирование, моделирование и оценка технических характеристик вычислительной сети в САПР NetCracker Professional 3.1

Цель: ознакомление с графическим интерфейсом пользователя GUI, с элементами основного прикладного экрана NetCracker и с обращением к инструментальным средствам и режимам.
Перечень изучаемых элементов содержания

Разновидности (типы, категории) мостов и маршрутизаторов, адаптеров. Типы протоколов. Типы линей связи и их технические характеристики.
Вопросы для самоподготовки:

1. Охарактеризуйте назначение и возможности САПР NetnCracker Professional 3.1. 2. Каково назначение мостов?

3. Каково назначение маршрутизаторов?

4. Сколько разновидностей (типов, категорий) мостов и маршрутизаторов содержится в списке Устройств Routers and bridges?

5. Сколько разновидностей базовых маршрутизаторов содержится в списке Backbone routers? 6. Сколько разновидностей базовых маршрутизаторов, изготовленных фирмой Cisco Systems, содержит список Backbone routers?

7.Сколько разновидностей адаптеров локальной сети содержит список LAN adapters? 8.Сколько разновидностей плат адаптеров LAN adapters Ethernet, изготовленных корпорацией 3Com Corp, содержит папка 3Com Corp.?

9. Как создается конфигурация Устройства?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 2.1

Форма практического задания: лабораторный практикум.

Лабораторная работа №2.1.1 «Проектирование, моделирование и оценка технических характеристик вычислительной сети в САПР NetCracker Professional 3.1»

Контрольные вопросы:

1. Как узнать, какие типы протоколов обмена допускаются для выбранного сменного блока процессора связи системы передачи данных?

2. Сколько предприятий - изготовителей и поставщиков содержится в базе данных Устройств Vendors? Приведите наименования некоторых из них.

3.Перечислите типы линий связи, применяемых при создании ИВС. Какими техническими характеристиками они отличаются друг от друга?

4. Назовите, в каких случаях при создании ЛВС применяются те или иные типы линий связи и сравните их характеристики.

5. Как получить общую информацию об объектах в окне сайта?

6. Как вывести информацию относительно полной сети, какие сведения она содержит?
РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 1.5:

форма рубежного контроля – отчет по лабораторной работе.

РАЗДЕЛ 2.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ АНИМАЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СЕТЕВЫХ ПРОЕКТОВ И ОЦЕНКА ИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В САПР NETCRACKER PROFESSIONAL 3.1

Цель: Изучение методов запуска проектной анимации для предлагаемой двухуровневой кампусной сети, корректировки параметров анимации (размера, интенсивности и быстродействия информационного пакета, увеличение трафика, изменение маршрутизации трафиков).

Перечень изучаемых элементов содержания

Прерывание и востановление сетевых линий связи, создание изгиба связи. Проверка протоколов маршрутизации, получение информации о пакете, добавление, удаление и замена сменных блоков Устройства сетевого оборудования, переименование Окна, вывод нужной информации.

Вопросы для самоподготовки:

1. Каковы функциональные возможности анимационного моделирования сети?

2. Что позволяет выявить процесс анимации?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 2.2

Форма практического задания: лабораторный практикум.

Примерный перечень тем лабораторных работ к разделу 2.2

Лабораторная работа № 2.2.1 Использование особенностей анимации при создани сетевых проектов и оценка технических характеристик в САПР NetCracker Professional 3.1

Контрольные вопросы:

1. Какие параметры сети можно корректировать и выбирать в процессе анимации?

2. Какие сведения о параметрах информационных пакетов могут быть выведены?

3. Сколько и каких типов протоколов содержится в базе данных NetCracker?

4. Каким образом можно добавить, заменить и удалить устройства сетевого оборудования?

5. Как в проекте сети переименовать здания?
РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 2.2:

форма рубежного контроля – отчет к лабораторным работам

РАЗДЕЛ 2.3. СОЗДАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ НОВОГО СЕТЕВОГО ПРОЕКТА В САПР NETCRACKER PROFESSIONAL 3.1 И РАЗМЕЩЕНИЕ ЕГО НА МЕСТНОСТИ

Цель: Изучение методов создания и моделирования нового сетевого проекта.

Перечень изучаемых элементов содержания

Методы создания и моделирования нового сетевого проекта: заполнение проекта аппаратурой Устройств сетевого оборудования: выбор и помещение в рабочее пространство коммутатора (Switch) и рабочих станций (Workgroup), помещение плат ЛВС адаптеров (LAN adapter) в рабочие станции. Определение совместимости Устройств, установление связи (Link) между рабочими станциями и коммутатором, добавление и удаление наращиваемых устройств (например, концентраторов - Hubs). Задание и изменение параметров конфигурации трафика. Установка связи после установки выключателей и установка индикации в проектируемой сети. Размещение сети на местности.

Вопросы для самоподготовки:

1. Каково назначение коммутатора?

2. Каково назначение и состав рабочих станций?

3. Каково назначение концентратора?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 2.3

Форма практического задания: лабораторный практикум.
Примерный перечень тем лабораторных работ к разделу 2.3

Лабораторная работа № 2.3.1 Создание и моделирование нового сетевого проекта в САПР NetCracker Professional 3.1 и размещение его на местности

Контрольные вопросы:

1. Что означают понятия «совместимость» и «несовместимость» Устройств сети?

2. Что означает понятие «наращиваемые»Устройства сети?

3. Сколько типов трафиков насчитывается в базе данных САПР NetCracker Professional. Приведите наименования некоторых из них.

4. Что такое “наращиваемые” устройства? Приведите пример

5. Какие типы носителей используются при построении ЛВС?

6. Какие параметры информационного пакета могут быть изменены в САПР NetCracker Professional?
РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 2.3:

форма рубежного контроля – отчет к лабораторным работам
РАЗДЕЛ 2.4 СОЗДАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОУРОВНЕВЫХ СЕТЕВЫХ ПРОЕКТОВ В САПР NETCRACKER PROFESSIONAL 3.1

Цель: Изучение методов создания многоуровневых сетевых проектов и работа с созданным многоуровневым проектом сети.

Перечень изучаемых элементов содержания

Методы создания многоуровневых сетевых проектов и работа с созданным многоуровневым проектом сети; перемещение из одного уровня в другой; создание архитектуры клиент/сервер. Отображение итогов моделирования и статистики.

Вопросы для самоподготовки:

1. Какие изменения можно вносить в проект сети?

2. Какие надписи можно наносить на схему проекта?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ К РАЗДЕЛУ 2.4

Форма практического задания: лабораторный практикум.

Лабораторная работа № 2.4.1 Создание и моделирование многоуровневых сетевых проектов в САПР NetCracker Professional 3.1

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение сети типа «клиент/сервер».

2. Каково назначение универсального коммутатора?

3. Какие функции выполняют устройства CSU/DSU?

4. Назовите типы и параметры трафиков, установленных в созданной двухуровневой сети «клиент/сервер».

5. Какие сведения о работе сети отражаются в Отчете о статистике ее функционирования?

6. Что показывают временные диаграммы использования связи в процессе работы сети?
РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ К РАЗДЕЛУ 2.4:

форма рубежного контроля – отчет по лабораторной работе.

Оформление работ, выполняемых в рамках самостоятельной работы осуществляется в соответствии с Методическими указаниями по оформлению письменных работ, обучающихся в рамках самостоятельной работы, утвержденными Учебно-методическим советом РГСУ, Протокол № 2 от 25 июня 2015 года.

Конкретные практические задания и задания для рубежного контроля определяются в учебно-методических материалах по работе обучающихся в электронной информационно-образовательной среде РГСУ с применением технологий электронного обучения по данной дисциплине, утверждаемых ежегодно кафедрой.