Компьютерные сети

Сети » КС » Программа курса

1. Введение

Основные этапы развития систем и сетей телеобработки данных. Сеть ARPANET как прототип Интернета.
Современные компьютерные сети: основные принципы организации и функционирования. Локальные, территориальные, глобальные сети.
Обобщенная структура компьютерной сети: коммуникационная подсеть, абонентские комплексы.

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2022 // Глава 1. Эволюция компьютерных сетей. С.25-39 // Глава 2. Общие принципы построения сетей. С.40-73
Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. – СПб.:Питер,2019 //Глава 1. С.16-43, 70-99
Куроуз Дж., Росс К. Компьютерные сети: Нисходящий подход. – М.: Издательство "Э", 2016 // C.97-104

Электронные ресурсы

2. Методы коммутации

Основные методы коммутации информации. Коммутация каналов, сообщений, пакетов. Дейтаграммы. Виртуальные каналы. Сравнительный анализ методов коммутации.

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2022 // Глава 3. Коммутация каналов и пакетов. С.74-101
Инфокоммуникационные сети: энциклопедия.
Том 1: Инфокоммуникационные сети: классификация, структура, архитектура, жизненный цикл, технологии / С.П.Воробьев, А.Е.Давыдов, В.В.Ефимов, В.И.Курносов. – СПб.: Наукоемкие технологии, 2019 //
3.4. Эволюция методов коммутации. С.80-87
Куроуз Дж., Росс К. Компьютерные сети: Нисходящий подход. – М.: Издательство "Э", 2016 // C.49-80

Электронные ресурсы

3. Системы связи

Обобщенная структура системы связи. Виды сообщений. Виды сигналов. Основные параметры электрических сигналов.
Обобщенная структура системы передачи. Основные принципы организации каналов связи. Аппаратура оконечных и промежуточных пунктов. Среда распространения сигналов.
Основные методы организации многоканальных систем передачи. Частотное уплотнение (разделение). Временное уплотнение (разделение). Мультиплексоры. Концентраторы.
Синхронизация. Синхронный и асинхронный (стартстопный) режимы передачи. Формат синхронного потока данных. Поэлементная, групповая, цикловая синхронизация.
Среда распространения сигналов. Кабели, открытая среда. Коаксиальные кабели, кабели на базе витых пар (STP, UTP). Типы оптических волокон. Волоконно-оптические каналы (ВОК). Основные характеристики ВОК.
Каналы на основе открытой среды (радиоканалы, радиорелейные, спутниковые).
Структура канала передачи данных (КПД). Принципы передачи цифровых сигналов по аналоговым каналам. Базовые методы модуляции (амплитудная, частотная, фазовая). Скорость модуляции, скорость передачи информации.
Передача аналоговых сигналов по цифровым системам. Импульсно-кодовая модуляция. Основные этапы: дискретизация, квантование, кодирование. Выбор шага дискретизации. Теорема Котельникова. Выбор шага квантования. Принципы организации цифровых телефонных каналов. Организация многоканальных систем передачи на базе ИКМ (мультиплексирование цифровых сигналов на основе синхронного временного уплотнения). Дельта-модуляция.
Иерархия цифровых систем передачи. Высокоскоростные системы цифровой передачи – система SDH, иерархия потоков SDH. Технология PDH.

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2022 // Глава 6. Линии связи. С.184-214 //
Глава 7. Кодирование и мультиплексирование данных. С.215-239 //
Глава 8. Технологии первичных сетей PDH и SDH. С.240-270
Букатов А.А., Гуда С.А. Компьютерные сети. Расширенный начальный курс. – СПб.: Питер, 2019 // С.74-85
Парфенов Ю.А. Кабели электросвязи. – М.: Эко-Трендз, 2003. - 256 с.

Электронные ресурсы

4. Организация взаимодействия процессов в компьютерных сетях

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI ISO).

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2022 // Глава 4. Стандартизация и классификация сетей. С.102 – 132
Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2019 //
1.3. Сетевое программное обеспечение. С.44 – 56 // 1.4. Эталонные модели. С.57 – 69
Букатов А.А., Гуда С.А. Компьютерные сети. Расширенный начальный курс. – СПб.: Питер, 2019 // 1.8. Сетевые протоколы и их многоуровневая организация. С.53 – 66
Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. – М.: Мир, 1989. – 544 с. // 2.6. Стандартные модули УЛПД. С.112 – 120
Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. Ч.1. – М.: Наука, 1992. – 336 с. // 4.3. Высокоуровневое управление каналом передачи данных. С.116 – 136
Вычислительные сети и сетевые протоколы / Д.Дэвис, Д.Барбер, У.Прайс, С.Соломонидес. – М.: Мир, 1982. – 564 с. // 6.3. Процедура высокого уровня управления каналом HDLC. C.247 – 274
Information technology - Telecommunications and information exchange between systems — High-level data link control (HDLC) procedures // International Standard ISO/IEC 13239. Third edition 2002-07-15

Электронные ресурсы

5. Комплекс стандартов IEEE 802

Стандарты IEEE 802.1, 802.2.
Технологии Ethernet. Стандарт IEEE 802.3.
Виртуальные локальные сети (VLAN).

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2022 // Глава 10. Ethernet в локальных сетях. С.308 – 346
Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2019 //
4.3. Сеть Ethernet. С.305 – 324
Куроуз Дж., Росс К. Компьютерные сети: Нисходящий подход. – М.: Издательство "Э", 2016 //5.4.2. Стандарт Ethernet. C.526 – 534
Букатов А.А., Гуда С.А. Компьютерные сети. Расширенный начальный курс. – СПб.: Питер, 2019 // 2.2. Изначальные шинные технологии Ethernet. С.85 – 96 // 2.3. Развитие и современное состояние технологий семейства Ethernet. С.97 – 114
Смирнова Е.В., Козик П.В. Технологии современных сетей Ethernet. Методы коммутации и управления потоками данных. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 272 с.

Электронные ресурсы

6. Стек протоколов TCP/IP

Состав и структура стека TCP/IP. Характеристика протоколов.

Протокол IP

Общая характеристика протокола IP. Формат пакета IP.
Адресация в IP-сетях. Типы адресов. Классы IP-адресов. Специальные адреса broadcast, multicast, loopback.
Структуризация сетей IP c помощью масок. Организация подсетей.
Бесклассовая маршрутизация CIDR.
Отображение MAC-адресов на IP-адреса: протоколы ARP и RARP. Таблица соответствия. Кэширование результатов запросов.
Автоматизация назначения IP-адресов. Протокол DHCP. Формат протокольных блоков. Алгоритм протокола.
Протокол IPv6. Причины и цели модернизации IPv4. Схема адресации. Формат заголовка пакета. Гарантированная пропускная способность.
Утилиты командной строки ipconfig, ifconfig.
Система NAT. Трансляция адресов.

Маршрутизация в IP-сетях

Основы маршрутизации в IP-сетях. Структура таблиц маршрутизации.
Статическая и динамическая маршрутизация. Метрики.
Протоколы маршрутизации. Дистанционно-векторный алгоритм маршрутизации. Алгоритм маршрутизации с учетом состояния каналов. Автономные системы. Протокол BGP.
Маршрутизаторы. Основные принципы организации и функционирования. Архитектура маршрутизаторов.

Система доменных имен (DNS)

Основные функции DNS. Иерархия доменов.
Процедура разрешения имен узлов.
Служба и протокол DNS.
Утилиты тестирования работы службы.

Транспортные протоколы стека TCP/IP

Протокол надежной доставки сообщений TCP. Формат сегмента TCP. Назначение полей заголовка. Процедура установления соединения. Передача данных. Скользящее окно протокола TCP.
Протокол пользовательских дейтаграмм UDP. Порты. Формат пакета. Назначение полей заголовка.

Протокол управляющих сообщений ICMP

Протокол управляющих сообщений ICMP.
Типы сообщений.
Утилиты ping и traceroute.

Литература

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2022 // Глава 13. Адресация в стеке протоколов TCP/IP. С.400-431 // Глава 14. Протокол межсетевого взаимодействия IP. С.432-467 // Глава 15. Протоколы транспортного уровня TCP и UDP. С.468-492 // Глава 16. Протоколы маршрутизации и технология SDN. С.493-539 // Глава 17. IPv6 как развитие стека TCP/IP. С.540-571
Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2019 // 5.6. Сетевой уровень в Интернете. С.469-521 // 6.4. Транспортные протоколы Интернета: UDP. С.574-585 // 6.5. Транспортные протоколы Интернета: TCP. С.586-617 // 7.1. Служба имен доменов DNS. С.648-659
Куроуз Дж., Росс К. Компьютерные сети: Нисходящий подход. – М.: Издательство "Э", 2016 // 2.5. DNS – служба каталогов Интернета. С.166-183 // Глава 3. Транспортный уровень. С.215-336 // Глава 4. Сетевой уровень. С.337-480
Фейт С. TCP/IP. Архитектура. Протоколы. Реализация. – М.: Лори, 2014. – 424 с.
Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: В 2-х ч. Ч.1. – М.: Наука, 1992. – 336 с. // 7.5. Протокол управления передачей TCP. С.309–319

Электронные ресурсы