[ 1
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационных систем Вяткин А.И.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Учебно-методический комплекс.Рабочая программа для студентов специальности 080801.65 – «Прикладная информатика в экономике» заочной формы обучения Тюменский государственный университет Вяткин А.И. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 080801.65 – «Прикладная информатика в экономике» заочной формы обучения. Тюмень, 2010. 12 стр.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Основы вычислительной математики [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой информационных систем.
Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой информационных систем, д.т.н., профессор А.Г. Ивашко © Тюменский государственный университет, 2010.
© Вяткин А.И., 2010.
1. Пояснительная записка 1.1 Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является изучение студентами теоретических основ построения и организации функционирования персональных компьютеров, их программного обеспечения и способов эффективного применения современных технических средств для решения экономических и информационных задач.
Задачи дисциплины:
знакомство с назначением, составом и функциями основных блоков персонального компьютера, сетевых сервисов локальных и глобальных компьютерных сетей и сетевого оборудования..
1.2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны:
Знать: принципы построения, состав, назначение аппаратного и программного обеспечения компьютера, особенности их функционирования;
Уметь: использовать аппаратные и программные средства компьютера (пакеты прикладных программ (ППП) и уникальные прикладные программы) при решении экономических задач; работать в качестве пользователя персонального компьютера (ПК) в различных режимах и с различными программными средствами;
Иметь представление: о принципах межсетевого взаимодействия;
Владеть навыками: анализа и оценки архитектуры вычислительных сетей и ее компонентов, информационных процессов, показателей качества и эффективности функционирования, методами защиты информации в компьютерных сетях.
2. Структура и трудоемкость дисциплины Таблица 1.
Вид учебной работы Всего часов Семестр Аудиторные занятия (всего) 12 В том числе: - Лекции 8 Лабораторные работы (ЛР) 4 Самостоятельная работа (всего) 59 Контрольные работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет Общая трудоемкость 71 3. Тематический план Таблица 2.
Тематический план № Виды учебной работы и Итого Основные устройства компьютера.
Программное обеспечение компьютера.
Принципы построения и развития компьютерных сетей.
Основные службы и сервисы компьютерных сетей.
Системы телекоммуникаций.
Перспективы развития вычислительной Планирование самостоятельной работы студентов Модуль Принципы построения Основные устройства Программное обеспечение компьютера.
Модуль Вычислительные Принципы построения и развития компьютерных Модуль локальные сети.
Основные службы и сервисы компьютерных телекоммуникаций.
Перспективы развития вычислительной Содержание дисциплины Модуль 1.
ТЕМА 1. Принципы построения компьютеров.
Основные блоки ПК и их назначение. Функциональные характеристики ПК.
Производительность, быстродействие, тактовая частота. Аппаратная и программная совместимость. Возможность работы в многозадачном режиме.
ТЕМА 2. Основные устройства компьютера.
Процессоры и микропроцессоры. Основная память ПК. Типы и базовые характеристики микропроцессоров и оперативной памяти. Системные платы и чипсеты. Интерфейсная система ПК. Внешние запоминающие устройства.
Переферийные устройства ЭВМ. Видеотерминальные устройства, средства мультимедиа. Портативные компьютеры.
ТЕМА 3. Программное обеспечение компьютера.
Алгоритмы и языки программирования, состав машинных команд. Программное обеспечение компьютеров. Режимы работы компьютеров. Система прерываний команд в ПК. Адресация регистров и ячеек памяти, относительная и стековая адресация Модуль 2.
ТЕМА 1. Вычислительные системы.
Архитектура вычислительных систем, их функциональная и структурная организация.. Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы.
Физические основы вычислительных процессов. Способы организации и типы ВС.
Параллельная обработка информации. Операционные конвейеры. Векторные, матричные, ассоциативные системы. Технология распределённой обработки данных.
ТЕМА 2. Принципы построения и развития компьютерных сетей.
Основы построения компьютерных сетей. Классификация компьютерных сетей по топологии, протоколам, архитектуре. Сетевые модели. Принципы построения локальных и глобальных компьютерных сетей. Сетевое оборудование (мосты, повторители, маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы). Сети и сетевые технологии нижних уровней (ISDN, X.25, Frame Reale, ATM).
Модуль ТЕМА 1. Глобальные и локальные сети. Основные службы и сервисы компьютерных сетей..
Сети Ethernet и Fast Ethernet, Token Ring, Arcnet. Скоростные сети FDDI, 100VGAnyLAN и беспроводные сети. Wan сети.
Виды сервисов в компьютерных сетях. Работа в сети Internet. Сервис создания сетевых ресурсов и их адресации. Адресация сетей различных классов.
Электронная почта. Создание сообщений и работа с ними. Система новостей UseNet. Сервис WWW (World Wide Web). Поисковые системы. Построение запросов для поиска информации. Поиск и передача файлов. Другие сетевые сервисы. Корпоративные компьютерные сети.
ТЕМА2 ТЕМА 11-12. Системы телекоммуникаций.
Системы и каналы передачи данных. Радиотелефонная связь (сотовая, спутниковая и пейджинговая система). Компьютерные системы оперативной связи (компьютерная телефония, интернет телефония, компьютерная видеосвязь и видеоконференции).
ТЕМА 3. Перспективы развития вычислительной техники..
Общие тенденции совершенствования средств вычислительной техники.
Характеристика последних моделей компьютеров различного класса.
Многоядерные структуры микропроцессоров. Переход к реальным параллельным вычислениям. Пути совершенствования конфигурации вычислительных машин, структур различных устройств ЭВМ..
5. Планы семинарских занятий Семинар 1. Принципы построения компьютеров.
Кодирование чисел и команд.
Представление информации в вычислительных машинах, системы счисления.
Кодирование чисел и команд. Логические операции, выполняемые в компьютере.
Семинар 2. Функциональная и структурная организация компьютера.
Функциональные характеристики ПК. Производительность, быстродействие, тактовая частота.
Семинары 3-4. Основные устройства компьютера.
Процессоры и микропроцессоры. Основная память ПК. Типы и базовые характеристики микропроцессоров и оперативной памяти.. Интерфейсная система ПК, средства мультимедиа.
Семинары 4-7. Программное обеспечение компьютера.
Алгоритмы и языки программирования, состав машинных команд. Программное обеспечение компьютеров.
Семинары 8-9. Принципы построения и развития компьютерных сетей.
Основы построения компьютерных сетей. Сетевое оборудование (мосты, повторители, маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы). Сетевые технологии нижних уровней (ISDN, X.25, Frame Reale, ATM).
Семинары 10-14 Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями.
Виды сервисов в компьютерных сетях. IP адресации, расчеты подсетей. Адресация сетей различных классов. Электронная почта. Создание сообщений и работа с ними. Система новостей UseNet. Основные сетевые сервисы.
6. Темы лабораторных работ Задания лабораторного практикума выполняются с использованием эмулятора компьютерных сетей Cisco Packet Tracer и ОС Windows Srerver 2008 и Linux Fedora.
Лабораторная работа №1. Режим симуляции в Cisco Packet Tracer Лабораторная работа №2. Настройка сетевых сервисов Лабораторная работа №3. Знакомство с командами IOS Лабораторная работа №4. Настройка статической маршрутизации Лабораторная работа №5. Построение таблиц маршрутизации Лабораторная работа №6. Настройка протокола RIP Лабораторная работа №7. Настройка протокола RIP в корпоративной сети Лабораторная работа №8. Настройка протокола OSPF Лабораторная работа №9. Преобразование сетевых адресов NAT Лабораторная работа № 10. Настройка VLAN на одном коммутаторе Cisco Лабораторная работа № 11. Настройка VLAN на двух коммутаторах Cisco Лабораторная работа № 12. Настройка VLAN в корпоративной сети Лабораторная работа № 13. Многопользовательский режим работы Лабораторная работа № 14. Списки доступа 8. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости Контроль качества подготовки осуществляется путем проверки теоретических знаний и практических навыков с использованием a) Текущей аттестации:
проверка промежуточных контрольных работ и прием лабораторных b) Промежуточной аттестации:
Тестирование по разделам дисциплины.
Зачёт в конце 5-го семестра (к зачёту допускаются студенты после сдачи всех лабораторных работ).
Текущий и промежуточный контроль освоения и усвоения материала.
Контроль качества подготовки осуществляется путем проверки теоретических знаний и практических навыков с использованием промежуточной аттестации в виде зачета в конце 5-го семестра.
Вопросы к зачету:
1. Классическая структура организации ЭВМ. Состав и назначение основных устройств. Понятие об архитектуре ЭВМ.
2. Классификация и основные характеристики запоминающих устройств (ЗУ).
Емкость и быстродействие различных типов ЗУ.
3. Принцип программного управления ЭВМ. Характер взаимодействия устройств ЭВМ при выполнении программ.
4. Типовые структуры организации запоминающих устройств: адресная, стековая и ассоциативная организация.
5. Система программного обеспечения ЭВМ: состав и основные функции.
6. Оперативная сверхоперативная память ЭВМ: элементная база, структура построения и типовые характеристики.
7. Режимы работы ЭВМ. Особенности однопрограммного, многопрограммного и многозадачного режимов.
8. Назначение, принципы организации и структура постоянных запоминающих устройств 9. Сегментирование в сетях. Причины. Оборудование.
10. Принципы построения и характеристика устройств внешней памяти на магнитных дисках.
11. Этапы развития электронной вычислительной техники. Особенности ЭВМ различных поколений.
12. Система автоматизации программирования.
13. Внешняя память ЭВМ на магнитных и лазерных дисках.
14. Назначение и структура построения центрального процессора ЭВМ.
15. Структура и форматы команд ЭВМ.
16. Организация прерывания программ в ЭВМ.
17. Защита и распределение памяти ЭВМ.
18. Серверы доступа в сетях.
19. Способы коммутации данных.
20. Клавишные и печатающие устройства ввода-вывода ЭВМ.
21. Дисплеи (видеомониторы).
22. Графические устройства ввода-вывода.
23. Аппаратные средства сопряжения ЭВМ с каналами связи. Модемы, мультиплексоры, адаптеры.
24. Способы коммутации данных.
25. Назначение и структура системной магистрали в центральных устройствах 26. Общая характеристика архитектуры персональных ЭВМ.
27. Понятие о вычислительных системах. Многомашинные и многопроцессорные системы.
28. Структура многомашинных вычислительных систем.
29. Многопроцессорные вычислительные системы типов ОКОД и ОКМД.
30. Многопроцессорные вычислительные системы типов МКОД и МКМД.
31. Проблема повышения производительности ЭВМ и создания суперЭВМ.
Области применения суперЭВМ.
32. Компьютерные сети. Назначение. Классификация. Базовые топологии.
33. Способы коммутации данных.
34. Модемы. Способы повышения эффективности передачи данных.
35. Сравнение блоков взаимодействия МОСТ и МАРШРУТИЗАТОР.
36. Каналы передачи данных. Классификация. Основные характеристики.
37. Применение репитеров и концентраторов в сетях.
38. Линии связи. Классификация. Основные характеристики.
39. Широковещательный режим передачи данных. Методы доступа.
Архитектура сетей.
40. Методы доступа в сети.
41. Формирование и структура пакета данных, передаваемого по сети.
42. Сравнение сетей с маркерным доступом и сетей с доступом по приоритету 43. Функции Канального уровня модели взаимодействия открытых систем и подуровней Проекта 802.
44. Функции Сетевого и Транспортного уровней модели взаимодействия 9. Образовательные технологии Сочетание традиционных образовательных технологий в форме лекций, компьютерных лабораторных работ и проведение контрольных мероприятий (контрольных работ, промежуточного тестирования, экзамена).
лекционные и компьютерные лабораторные занятия; на лабораторных занятиях контроль осуществляется при сдаче лабораторного задания в виде программы (на одном из используемых языков программирования) и пояснительной записки к задаче. В течение семестров студенты выполняют задачи, указанные преподавателем к каждому занятию.
активные и интерактивные формы компьютерное моделирование и анализ результатов при выполнение дополнительных заданий разного типа и уровня сложности при выполнении лабораторных работ, подготовка к аудиторным занятиям, изучение отдельных тем и вопросов учебной дисциплины в соответствии с учебно-тематическим планом, составлении конспектов. Подготовка индивидуальных заданий: выполнение самостоятельных и контрольных работ, подготовка ко всем видам контрольных испытаний: текущему 10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная литература:
1. В.Л. Бройдо, О.П. Ильина / Вычислительные системы, сети и телекоммуникации:
Учебник.-4-е изд., перераб. и доп- М.: Питер, 2011. -554 с.: ил.
2. Макарова Н.В. Информатика: учебник. – Санкт-Петербург: Питер, 2011. – 576 с.
Дополнительная литература:
3. А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко / Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник.-4-е изд., перераб. и доп. /Под ред.
А.П. Пятибратова.- М.: Финансы и статистика, 2008. -512с.: ил.
4. Вильямс М. Руководство по технологиям объединенных сетей: Пер. с англ., 2002.
5. Олифер, В. Г. Олифер Н.Г. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы/ В. Г. - 3-е изд.. - Санкт-Петербург: Питер, 2008. - 958 с.: ил.; 24 см. Учебник для вузов). - Библиогр. : с. 919 - 921. -Алф. указ. : с. 922 - 957. - ISBN 978Уэнделла Одома. «Официальное руководство Cisco по подготовке к сертификационным экзаменам CCENT/CCNA ICND1 640- 822» (3-е издание).
Изд. Вильямс, серия Cisco Press, 2013.
7. Cisco ICND 1. Руководство для студента. Изд. Cisco, 2009.
8. Документация к программе Cisco Packet Tracer.
9. Интернет – ресурсы: www.cisco.com, litl-admin.ru.
11. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) При освоении дисциплины для проведения лекционных занятий требуются учебные аудитории, оснащённые мультимедийным оборудованием. Для выполнения лабораторных работ необходимы классы персональных компьютеров с операционными системами Windows Server 2008, Linux Fedora Изменения к рабочей программе: Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.
В рабочую программу вносятся следующие изменения.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы 4. Тематический план.
Принципы построения компьютеров Основные устройства компьютера.
Программное обеспечение компьютера.
Вычислительные системы.
Принципы построения и развития компьютерных сетей.
Глобальные и локальные сети.
Основные службы и сервисы компьютерных сетей.
Системы телекоммуникаций.
Перспективы развития вычислительной техники Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля Планирование самостоятельной работы студентов Принципы построения Программное обеспечение компьютерных Глобальные и локальные сети. Проработка компьютерных 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение 9.1. Основная литература:
1. Бройдо, В. Л.. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации:
учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Прикл. информатика" и "Информ. сети в экономике"/ В. Л. Бройдо, О. П. Ильина. - 3-е изд.. Санкт-Петербург: ПИТЕР, 2008. - 766 с.: ил.; 24 см. - Библиогр.: с.756Алф. указ.: с. 760-765. - ISBN 978-5-91180-754-2 (в пер.) 2. Макарова Н.В. Информатика: учебник. – Санкт-Петербург: Питер, 2011. – 576 с.
9.2. Дополнительная литература:
3. Cisco ICND 1. Руководство для студента. Изд. Cisco, 2009.
4. Вильямс М. Руководство по технологиям объединенных сетей: Пер.
с англ., 2002.
5. Олифер, В. Г. Олифер Н.Г. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы/ В. Г. - 3-е изд.. - Санкт-Петербург: Питер, 2008.
- 958 с.: ил.; 24 см. - (Учебник для вузов). - Библиогр. : с. 919 - 921. Алф. указ. : с. 922 - 957. - ISBN 978-5-469-00504- Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры Протокол №1 от 5.09.2011 г.
«