АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УТВЕРЖДЕНО

Проректором по учебной работе

«18» июня 2010 г.

Регистрационный № УД-04.Пп/уч.

Учебная программа по дисциплине

АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ ПЛАТФОРМЫ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

специальности переподготовки 1-26 03 71 «Управление государственными информационными ресурсами»

квалификация: специалист в области управления в соответствии с типовым учебным планом переподготовки, утвержденным 06.01.2011, регистрационный № 25-11/333 Минск 2010

РАЗРАБОТЧИК ПРОГРАМЫ:

Тимонович Г.Л., доцент кафедры управления информационными ресурсами Академии управления при Президенте Республики Беларусь, кандидат технических наук, доцент.

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:

Кафедрой управления информационными ресурсами Академии управления при Президенте Республики Беларусь (протокол № 13 от 19.05.2010);

Учебно-методической комиссией факультета переподготовки Института государственной службы (протокол № 6 от 31.05.2010);

Научно-методическим советом Академии управления при Президенте Республики Беларусь (протокол № 7 от 17.06.2010).

I. ВВЕДЕНИЕ Учебная программа «Аппаратно-программные платформы информационных систем» разработана для слушателей переподготовки по специальности 1-26 03 71 «Управление государственными информационными ресурсами».

Цель изучения дисциплины «Аппаратно-программные платформы информационных систем» состоит в повышении профессиональной компетентности слушателей, приобретении знаний теории и методологии создания, использования и развитие информационных систем предприятий, организаций и ведомств Республики Беларусь.

Основной задачей дисциплины является ознакомление с методологией выбора аппаратно-программной платформы, соответствующей потребностям прикладной области.

В процессе обучения слушателей используются следующие методы (технологии) обучения:

технологии проблемно-модульного обучения;

проектные технологии;

технологии анализа проблемных ситуаций;

технологии дистанционного обучения.

Средствами обучения слушателей являются:

электронный конспект лекций;

презентационные материалы;

раздаточные материалы по темам.

В результате освоения дисциплины «Аппаратно-программные платформы информационных систем» слушатель должен знать:

состав и назначение основных компонентов корпоративной информационной системы;

ключевые понятия и основные положения организации современных микропроцессорных архитектур;

иметь представление о современных компьютерных архитектурах и путях их развития;

назначение и функции, выполняемые операционными системами;

основные возможности современных операционных систем, их достоинства и недостатки;

методологию применения аппаратных и программных платформ при построении и развитии информационных систем;

принципы построения компьютерных сетей;

назначение и функции сетезависимой и сетенезависимой подсистем корпоративной сети;

методологию создания информационных служб соответствующих потребностям конкретной прикладной области;

уметь характеризовать:

требования предъявляемые к корпоративным ИС необходимые для достижения целей деятельности организаций;

влияние отдельных компонент ИС на ее производительность и масштабируемость;

основные цели и задачи обеспечения эффективного использования ИС в целях управления предприятием;

приоритетные направления обеспечения жизнедеятельности ИС предприятия;

уметь анализировать:

методы объединения отдельных сетей предприятий в единую корпоративную сеть;

роль базовых информационных служб корпоративных сетей;

текущее состояние ИС с целью выявления узких мест и определения путей развития информационной системы;

реальные и потенциальные угрозы снижения эффективного функционирования ИС;

приобрести навыки:

определения влияния отдельных характеристик программноаппаратных платформ на производительность и надежность функционирования информационных служб;

использования знаний об архитектурах отдельных компонентов аппаратно-программных платформ для решения задач выбора конкретных программных и аппаратных средств при создании либо модернизации информационных систем;

практического управления корпоративными информационными системами.

II. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Тема 1. Архитектура корпоративной информационной системы Архитектура корпоративной информационной системы. Компьютерные платформы, операционные системы, телекоммуникации, компьютерная сеть, информационные службы. Задача выбора аппаратно-программной платформы, соответствующей потребностям прикладной области. Критерии выбора аппаратно-программных платформ.

Тема 2. Компьютерные платформы Классификация компьютеров по областям применения. Архитектура системы команд. Классификация процессоров по набору команд (CISC и RISC).

Основные компоненты компьютерных архитектур.

Принципы организации основной памяти в современных компьютерах.

Иерархия памяти.

Конвейерная организация. Конвейерная и суперскалярная обработка.

Современные микропроцессоры. Семейство процессоров Intel.

Микропроцессорные архитектуры других фирм.

Организация ввода/вывода. Системные и локальные шины.

Устройства ввода/вывода. Дисковые массивы и уровни RAID. Устройства архивирования информации. Магнитные и магнитооптические диски.

Многопроцессорные и многомашинные системы. Многопроцессорные системы. Классификация систем параллельной обработки данных.

Симметричные мультипроцессорные архитектуры и проблема когерентности кэш-памяти. Многопроцессорные системы с локальной памятью и многомашинные системы. Кластеры. "Кластеризация" как способ обеспечения высокой готовности системы.

Тема 3. Операционные системы Назначение операционных систем. Архитектуры операционных систем.

Новые возможности операционных систем. Эффективное использование легковесных процессов в симметричных мультипроцессорах. Современные файловые системы. Сетевые возможности современных операционных сетей.

Наиболее распространенные семейства операционных систем. Семейство операционных систем Windows. OC UNIX и UNIX-подобные операционные системы.

Тема 4. Компьютерная сеть как основа информационной системы корпорации Задачи, решаемые при создании корпоративной сети. Основные понятия теории сетей ЭВМ. Понятие «открытая система». Сетевая архитектура. Сетевая модель. Сетевой протокол. Стек сетевых (коммуникационных) протоколов.

Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Основные методы объединения сетей.

Методы объединения локальных сетей (объединение на канальном и физическом уровне). Структура стандартов IEEE 802.x. Стандарты сетей Ethernet. Концентраторы, мосты, коммутаторы. Объединение сетей с помощью мостов. Объединение сетей с помощью коммутаторов. Технологии коммутации на канальном уровне.

Объединение сетей средствами сетевого уровня. Адресация сетевого уровня. Маршрутизация в составной сети. Алгоритмы маршрутизации.

Протоколы обмена маршрутной информацией. Коммутация на сетевом уровне.

Методы объединения сетей использующих разные стеки протоколов.

Трансляция протоколов. Мультиплексирование протоколов. Инкапсуляция протоколов.

Стек протоколов TCP/IP основа построения составных корпоративных сетей. Состав протоколов стека TCP/IP. Протокол IP. IP адресация. Маска подсети. Маски переменной длинны. Разбиение объединенной сети на подсети.

Протоколы маршрутизации. Объединение сетей с помощью IP шлюза.

Коммуникационная схема TCP/IP. Обработка данных протоколами TCP/IP.

Сетевое оборудование для сетей TCP/IP. Недостатки протокола IPv4. Обзор возможностей протокола IPv6.

Тема 5. Базовые информационные службы корпоративной сети Информационные службы корпоративной сети. Базовые и специализированные службы (сервисы). Модель взаимодействия клиентсервер. Сети Intranet и Extranet.

Служба имен объединенной сети (DNS). Структура пространства имен.

Понятия домена и зоны пространства имен. Модель управления пространством имен. Работа службы DNS. Протокол Domain. Взаимодействие клиента с сервером DNS. Динамическое назначение имен. Протокол DHCP.

Взаимодействие клиента и сервера DHCP.

Intranet сети. Базовые информационные службы. Интеграция существующих (унаследованных) информационных служб с помощью Webтехнологии. Трехзвенная модель клиент сервер.

Организация взаимодействия корпоративной сети с внешними сетями (Internet). Понятие защитного экрана (Firewall), основное назначение и выполняемые функции. Архитектуры защитных экранов. Аппаратные и программные защитные экраны

III. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ И ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ

1. Архитектура корпоративной информационной системы.

2. Компьютерные платформы, операционные системы, телекоммуникации, компьютерная сеть, информационные службы.

3. Задача выбора аппаратно-программной платформы, соответствующей потребностям прикладной области.

4. Критерии выбора аппаратно-программных платформ.

5. Классификация компьютеров по областям применения.

6. Архитектура системы команд.

7. Классификация процессоров по набору команд (CISC и RISC).

8. Основные компоненты компьютерных архитектур.

9. Принципы организации основной памяти в современных компьютерах.

10.Иерархия памяти.

11.Конвейерная организация.

12.Конвейерная и суперскалярная обработка.

13.Современные микропроцессоры.

14.Семейство процессоров Intel.

15.Микропроцессорные архитектуры других фирм.

16.Организация ввода/вывода. Системные и локальные шины.

17.Устройства ввода/вывода. Дисковые массивы и уровни RAID.

18.Устройства архивирования информации.

19.Магнитные и магнитооптические диски.

20.Многопроцессорные и многомашинные системы.

21.Многопроцессорные системы.

22.Классификация систем параллельной обработки данных.

23.Симметричные мультипроцессорные архитектуры и проблема когерентности кэш-памяти.

24.Многопроцессорные системы с локальной памятью и многомашинные системы.

25.Кластеры. "Кластеризация" как способ обеспечения высокой готовности системы.

26.Назначение операционных систем.

27.Архитектуры операционных систем.

28.Новые возможности операционных систем.

29.Эффективное использование легковесных процессов в симметричных мультипроцессорах.

30.Современные файловые системы.

31.Сетевые возможности современных операционных сетей.

32.Наиболее распространенные семейства операционных систем.

33.Семейство операционных систем Windows. OC UNIX и UNIX-подобные операционные системы.

34.Основные понятия теории сетей ЭВМ.

35.Понятие «открытая система».

36.Сетевая архитектура. Сетевая модель. Сетевой протокол.

37.Стек сетевых (коммуникационных) протоколов. Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Основные методы объединения сетей.

38.Методы объединения локальных сетей.

39.Стандарты сетей Ethernet.

40.Концентраторы, мосты, коммутаторы.

41.Объединение сетей с помощью мостов. Объединение сетей с помощью коммутаторов.

42.Технологии коммутации на канальном уровне.

43.Объединение сетей средствами сетевого уровня.

44.Адресация сетевого уровня.

45.Маршрутизация в составной сети.

46.Алгоритмы маршрутизации.

47.Протоколы обмена маршрутной информацией.

48.Коммутация на сетевом уровне.

49.Методы объединения сетей использующих разные стеки протоколов.

50.Трансляция протоколов.

51.Мультиплексирование протоколов.

52.Инкапсуляция протоколов.

53.Стек протоколов TCP/IP основа построения составных корпоративных сетей. Протокол IP. IP адресация.

54.Маска подсети. Маски переменной длинны.

55.Разбиение объединенной сети на подсети.

56.Протоколы маршрутизации.

57.Объединение сетей с помощью IP шлюза.

58.Коммуникационная схема TCP/IP.

59.Обработка данных протоколами TCP/IP.

60.Сетевое оборудование для сетей TCP/IP.

61.Недостатки протокола IPv4.

62.Обзор возможностей протокола IPv6.

63.Модель взаимодействия клиент-сервер.

64.Сети Intranet и Extranet.

65.Служба имен объединенной сети (DNS).

66.Структура пространства имен.

67.Понятия домена и зоны пространства имен.

68.Модель управления пространством имен. Работа службы DNS.

69.Протокол Domain. Взаимодействие клиента с сервером DNS.

70.Протокол DHCP. Взаимодействие клиента и сервера DHCP.

71.Intranet сети.

72.Трехзвенная модель клиент сервер.

73.Организация взаимодействия корпоративной сети с внешними сетями (Internet).

74.Понятие защитного экрана (Firewall), основное назначение и выполняемые функции.

75.Архитектуры защитных экранов.

76.Аппаратные и программные защитные экраны.

IV. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Альбитц, П. DNS и BIND / П. Альбитц, К. Ли; пер. с англ. – СПб:

Символ-Плюс. 2002. – 696 с.

2. Андреев, А.Г. Microsoft Windows 2000: Server и Professional. Русские версии / А.Г. Андреев [и др.]; под общ. ред. А.Н. Чекмарева и Д.Б. Вишнякова.

– СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. – 1056 с.

3. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – СПб: Питер, 1999. – 670 с.

4. Олифер, В. Г. Новое оборудование IP – сетей / В. Г. Олифер, Н. А.

Олифер. – СПб: Питер, 2001. – 573 с.

5. Олифер, В. Г. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н. А.

Олифер. – СПб: Питер, 2001. – 325 с.

6. Рассел, Ч. Microsoft Windows Server 2003. Справочник администратора. / Ч. Рассел, Ш. Кроуфорд, Дж. Джеренд; пер. с англ. – М.:

ЭКОМ, 2004. – 1392 с.

7. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум. – СПб.:

Питер, 2002. – 704 с.

8. Таненбаум, Э. Современные операционные системы / Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2002. – 1040 с.

9. Таненбаум, Э. Компьютерные сети / Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2002. – 848 с.

10. Фейбел, В. Энциклопедия современных сетевых технологий / В.

Фейбел. – К.: Комиздат, 1998. – 687 с.

Дополнительная:

11. Кульгин, М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов / М. Кульгин. – СПб.: Питер, 2001. – 320 с.

12. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия / М.

Кульгин. – СПб.: Питер, 1999. – 704 с.

13. Пакет, К. Создание масштабируемых сетей Cisco / К. Пакет, Д. Тир;

пер. с англ. – М.: Вильямс, 2002. – 792 с.

14. Робачевский, А.М. Операционная система UNIX / А.М. Робачевский.

– СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1997. – 528 с.

15. Уинзор, Дж. SOLARIS. Руководство системного администратора / Дж.

Уинзор. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2003. – 448 с.

16. Шиндер, Д. Основы компьютерных сетей / Д. Шиндер; пер. с англ. – М.: Вильямс, 2002. – 656 с.

17. Шринивас, В. Качество обслуживания в сетях IP / В. Шринивас; пер. с англ. – М.: Вильямс, 2002. – 386 с.

18. Cisco Systems, и др. Руководство по технологиям объединения сетей / пер. с англ. – 3-е изд. – М.: Вильямс, 2002. – 1040 с.

19. Microsoft Windows 2000 Server. Учебный курс MCSE / пер. с англ. – М.: Русская редакция, 2000. – 736 с.