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. TCP/IP vs OSI/ISO.

Протокол IP

Общая характеристика протокола IP
Адресация в IP-сетях. Структура IP-адреса
Классы сетей IP
Виды трафика в IP-сетях
Специальные адреса broadcast, multicast, loopback
Формат пакета IP
Организация подсетей
Структуризация сетей IP c помощью масок
Бесклассовая маршрутизация CIDR
Отображение MAC-адресов на IP-адреса. Протокол ARP. Таблица соответствия. Кэширование результатов запросов. Протокол RARP
Автоматизация назначения IP-адресов. Протокол DHCP. Формат протокольных блоков. Алгоритм протокола.
Протокол IPv6. Основные особенности. Схема адресации. Формат заголовка пакета
Утилиты командной строки ipconfig, ifconfig
Система NAT. Трансляция адресов
Тёмная история IPv6: почему мы 30 лет «переходим», но так и не перешли

Презентация

Маршрутизация в IP-сетях

Основы маршрутизации в IP-сетях
Структура таблиц маршрутизации
Статическая маршрутизация
Динамическая маршрутизация
Сравнение классов маршрутизации
Метрики
Протоколы маршрутизации
Алгоритмы DVA (дистанционно-векторные алгоритмы маршрутизации)
Алгоритмы LSA (алгоритмы маршрутизации с учетом состояния каналов)
Автономные системы
Протокол BGP
Протокол RIP
Маршрутизаторы. Основные принципы организации и функционирования. Архитектура маршрутизаторов
Презентация

Транспортные протоколы стека TCP/IP

Протокол надежной доставки сообщений TCP
- Основные принципы протокола TCP
- Порты протокола TCP
- Сегменты TCP
- Формат сегмента TCP
- Назначение полей заголовка
- Нумерация сегментов
- Формат заголовка ТСР
- Процедура установления соединения
- Концепция квитирования
- Передача данных
- Управление потоком
- Установка, управление и разрыв сеанса
- Трехэтапное квитирование
- Механизм скользящего окна
- Механизм подтверждений
Протокол пользовательских дейтаграмм UDP
- Служебные порты
- Формат пакета UDP
- Назначение полей заголовка
Сравнение TCP и UDP
Презентация 1

Система доменных имен (DNS)

Основные принципы организации и функционирования DNS
Основные функции службы DNS
Иерархия доменов
Серверы DNS
Рекурсия
Типы записей
Клиенты
Зоны
Процедура разрешения имен узлов
Кэширование
Утилиты тестирования работы службы DNS
Презентация

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