Подготовка курса Сетевые технологии

2021-08-17 · 6 мин. для прочтения

Курс Сетевые технологии.

Содержание

1 Активности

1.1 Лекции

1.1.1 Базовые понятия

Базовые понятия в области систем и сетей телекоммуникаций.
Общие принципы построения модели взаимодействия открытых систем (ISO/OSI), иерархия протоколов различных стеков протоколов

1.1.2 Физический уровень

Физический уровень.
Среда передачи.
Активное сетевое оборудование.
Модуляция сигналов.
Кодирование сигнала

1.1.3 Канальный уровень

Канальный уровень модели ISO/OSI.
Протоколы доступа к среде.
Подуровни LLC и MAC.
Стандарт IEEE 802.2.
Форматы кадров.

1.1.4 Стандарты серии IEEE 802

Стандарты серии IEEE 802.
Метод доступа CSMA/CD, спецификация физической среды.
Развитие технологий Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
Полнодуплексная передача

1.1.5 Стандарты серии IEEE 802

Стандарты серии IEEE 802.
Сети с маркерным доступом: Token Bus, Token Ring, FDDI.
Технология 100VG-AnyLAN.
Технологии региональных сетей

1.1.6 Сетевой уровень

Сетевой уровень модели ISO/OSI.
Соответствие эталонной модели OSI.
Формат кадра IPv4, IPv6.
Адресация IPv4 и IPv6

1.1.7 Маршрутизация

Маршрутизация.
Ядерная маршрутизация.
Статическая, динамическая маршрутизация.

1.1.8 Транспортный уровень

Транспортный уровень.
Протоколы TCP, UDP; концепция портов, сессии TCP.
Передача пакетов TCP, параметры передачи, MTU, окно.
Надёжная доставка.
Протоколы SCTP и DCCP.

1.2 Лабораторные работы

1.2.1 Методы кодирования и модуляция сигналов

Уровень ISO/OSI: физический уровень
Цели работы:
- Изучение методов кодирования и модуляции сигналов с помощью высокоуровнего языка программирования Octave.
- Определение спектра и параметров сигнала.
- Демонстрация принципов модуляции сигнала на примере аналоговой амплитудной модуляции.
- Исследование свойства самосинхронизации сигнала.

1.2.2 Расчёт сети Fast Ethernet

Уровень ISO/OSI: канальный уровень
Цели работы:
- Изучение принципов технологий Ethernet и Fast Ethernet.
- Практическое освоение методик оценки работоспособности сети, построенной на базе технологии Fast Ethernet.
Содержание лабораторной работы:
- Правила построения сети.
- Расчёт конфигурации сети Fast Ethernet.

1.2.3 Wireshark. Канальный уровень

Уровень ISO/OSI: канальный уровень
Цели работы:
- Научиться использовать анализатор протоколов Wireshark.
- Использовать анализатор протоколов Wireshark для анализа канального уровня.
Содержание лабораторной работы:
- Установка Wireshark (см. Анализатор протоколов Wireshark).
- Интерфейс Wireshark
- Исследование канального уровня с Wireshark
Ресурсы:
- https://www.youtube.com/watch?v=Cc5wi1bxmpc
- https://www.youtube.com/watch?v=HsPurrcG_9Y

1.2.4 Wireshark. Сетевой уровень

Уровень ISO/OSI: сетевой уровень
Цели работы:
- Исследовать функционирование протоколов сетевого уровня.
- Рассмотрение протоколов ARP и ICMP.
Содержание лабораторной работы:
- Протокол ARP.
- Протокол ICMP. Утилита ping.
- Протокол ICMP. Утилита traceroute.
Задания
- С помощью утилиты traceroute постройте маршрут до некоторого (выбранного Вами) хоста.
  - Исследуйте структуру пакетов при построении маршрута.
  - Постройте маршрут с помощью утилиты ping.
  - Исследуйте структуру пакетов при построении маршрута.
  - Сравните результаты, полученные с помощью traceroute и ping.

1.2.5 Packet Tracer. Моделирование простой сети

Уровень ISO/OSI: сетевой уровень
Содержание лабораторной работы:
- Знакомство с Packet Tracer (см. Программное средство Cisco Packet Tracer).
- Настройка коммутаторов
- Настройка сети с маршрутизаторами
- Моделирование простейшей сети. Протокол ICMP

1.2.6 Packet Tracer. Адресация IPv4 и IPv6

Уровень ISO/OSI: сетевой уровень
Содержание лабораторной работы:
- Разбиение сети IPv4 на подсети.
- Статическая маршрутизация сетей IPv4.
- Настройка автоматической выдачи адресов в сети IPv4.
- Адресация IPv6.
- Статическая маршрутизация в сетях IPv6.
- Настройка автоматической выдачи адресов в сети IPv6.

1.2.7 Packet Tracer. Динамическая маршрутизация

Уровень ISO/OSI: сетевой уровень
Содержание лабораторной работы:
- Моделирование сети с динамической маршрутизацией

1.2.8 Wireshark. Транспортный уровень

Уровень ISO/OSI: транспортный уровень
Содержание лабораторной работы:
- Порты транспортного уровня.
- Установка соединения TCP (TCP-handshake).
Задания
- Захватить несколько прикладных протоколов и исследовать, как они используют порты транспортного уровня.
- Захватить пакеты DHCP. Какие особенности выделения портов можно наблюдать.
- С помощью клиента ftp подключитесь к какому-либо ftp-серверу.
  - Выберите пассивный вариант ftp. Какие особенности выделения портов можно наблюдать.
  - Выберите активный вариант ftp. Какие особенности выделения портов можно наблюдать.

1.3 Доклады

1.3.1 Общие вопросы

Развитие сетей связи.
Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI.
Организации стандартизации в области телекоммуникаций.
Основные понятия теории телетрафика.
Особенности распространения радиоволн различных диапазонов.
Антенны.
Радиорелейные системы передачи.
Беспроводные абонентские линии (Radio in Local Loop).
Системы спутниковой связи.
Низкоорбитальные спутниковые системы.
Глобальные системы определения координат GPS и ГЛОНАСС.
Стандарты телевидения PAL, SECAM, NTSC.
Цифровое телевидение.
Телевидение высокой четкости HDTV.
Развитие сетей ТФОП в России.
Развитие сетей ISDN в России.
Развитие сетей Frame Relay в России.
Развитие сетей АТМ в России.
Развитие сетей IP в России.
Общая характеристика стеков сетевых протоколов OSI; TCP/IP; IPX/SPX; NetBIOS/SMB.
Функциональное назначение основных видов сетевого оборудования.
Оборудование для доступа к сетям. Доступ к Интернет. Мультиплексоры доступа DSLAM.
Структура стандартов IEEE 802.1 - 802.5.
Протокол LLC уровня управления логическим каналом.
Протоколы управления качеством обслуживания в локальных сетях 802.1p/q.
Протоколы доступа к территориальным сетям по выделенным линиям SLIP, протокол РРР и MLPPP.
Протоколы межсетевого взаимодействия стека Novell: IPX, SPX.
Соглашения по уровню обслуживания (SLA) с оператором сети.
Управление уровнем обслуживания.

1.3.2 Физический уровень

Линии связи на основе симметричных кабелей.
Линии связи на основе коаксиальных кабелей.
Линии связи на основе волоконно-оптических кабелей.
Источники оптического излучения: лазеры, светодиоды и пр.
Фотоприемники.
Оптические компоненты.
Структурированные кабельные системы СКС.
Преобразование аналоговых сигналов в цифровые и обратно: АЦП и ЦАП.
Технологии мультиплексирования по длине волны WDM и DWDM.

1.3.3 Канальный уровень

Алгоритмы низкоскоростной передачи речевых сигналов.
Кодирование дискретных сообщений.
Помехоустойчивые коды.
Семейство протоколов HDLC.
Виды модуляции.
Методы разделения каналов.
Методы множественного доступа.
Модемы: классификация, виды, назначение.
Стандарты RS-232, V.24 и V.25.
Сравнительный анализ модемных технологий.
Линейное кодирование и технологии цифровых абонентских линий xDSL. Стандарт G.992.2 (G.lite).
Асимметричные цифровые абонентские линии ADSL.
Сети с коммутацией каналов.
Сети с коммутацией пакетов.
Сети Х.25.
Сети Frame Relay.
Цифровые сети интегрального обслуживания ISDN.
Системы передачи плезиохронной иерархии PDH.
Системы передачи синхронной иерархии SDH.
Интерфейс G.703.
Технология асинхронного режима доставки АТМ.
Интерфейсы АТМ.
Сети Ethernet.
Fast Ethernet.
Gigabit Ethernet.
n-Gigabit Ethernet.
Беспроводные локальные сети (Wireless LAN).
Оборудование локальных сетей: концентраторы, мосты, коммутаторы.
Беспроводные сети передачи данных Wi-Fi. Стандарт IEEE 802.11g и др.
Ethernet на первой миле (Ethernet in First Mile). Стандарт IEEE 802.3ah и др.
Передача данных по электропроводке. Стандарт HomePlug.
Стандарты территориально-распределенных беспроводных сетей широкополосного доступа IEEE 802.16a и др.
Стандарт электропитания сетевых устройств Power over Ethernet (PoE) IEEE 802.3af-2003.
Стандарты серии IEEE 802.
Сети с маркерным доступом: Token Bus, Token Ring, FDDI.
Технология 100VG-AnyLAN.
Технологии региональных сетей.