Комп'ютерні мережі

Мета вивчення дисципліни: формування знання теоретичних і практичних основ в області обчислювальних мереж; формування теоретичних знань та практичних навичок із побудови, керування, модернізації, моніторингу та аналізу продуктивності, діагностики та розв`язання проблем сучасних комп’ютерних мереж.

Практичне значення та використання отриманих знань: основні концепції та термінологію комп’ютерних мереж; основні стандарти та протоколи комп’ютерних мереж; основні програмні засоби комп’ютерних мереж; основні методи доступу та основні мережеві архітектури; основні апаратні засоби комп’ютерних мереж.

Основні результати навчання

ПРН13. Володіти мовами системного програмування та методами розробки програм, що взаємодіють з компонентами комп’ютерних систем, знати мережні технології, архітектури комп’ютерних мереж, мати практичні навички технології адміністрування комп’ютерних мереж та їх програмного забезпечення.
ПРН14. Володіти мовами системного програмування та методами розробки програм, що взаємодіють з компонентами комп’ютерних систем, знати мережні технології, архітектури комп’ютерних мереж, мати практичні навички технології адміністрування комп’ютерних мереж та їх програмного забезпечення.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень.
Лекція 1  «Визначення локальних мереж та їх топологія. Місце і роль локальних мереж. Визначення локальної мережі. Топологія  локальних мереж. Топологія шина.  Топологія зірка. Топологія кільце.»    
Лабораторне заняття  1 «Робота з командами командного рядку.» «Розкладка патч-кордів. Принципи обжиму RJ45 та RJ12».
Самостійна робота здобувача. Консультація.

2 тиждень.
Лекція 2  «Інші топології. Комутаційна топологія. Складні топології. Ієрархії. Багатозначність поняття топології».
Лабораторне заняття 2  «Мережа Windows, мережеві компоненти використання загального доступу» «Налаштування мережевих оточень. Конфігурація мережі в загальному доступі. Захист інформації.»    
Самостійна робота здобувача. Консультація.

3 тиждень.
Лекція 3 «Середовища передачі інформації. Типи ліній зв'язку локальних мереж. Кабелі на основі кручених пар. Коаксіальні кабелі. Оптоволоконні кабелі. Безкабельні канали зв'язку.»
Лабораторне заняття  3 «Апаратура для локальних і глобальних мереж провідних фірм.» «IP адресація і класи IP адрес. Вивчення маршрутизації IP.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.
 
4 тиждень.
Лекція 4 «Узгодження і екранування ліній зв'язку, кодування інформації в локальних мережах. Узгодження, екранування і гальванічна розв'язка ліній зв'язку. Кодування інформації в локальних мережах. Код RZ.  Манчестерський код.  Біфазний код. Інші коди.»
Лабораторне заняття 4  «Введення в NetCracker Professional».
Самостійна робота здобувача. Консультація.

5 тиждень.
Лекція 5 «Пакети, протоколи та методи керування обміном інформацією. Призначення  пакетів і їх структура. Адресація пакетів. Методи керування обміном.»
Лабораторне заняття  5 «Застосування можливостей анімації NetCracker Professional».
Самостійна робота здобувача. Консультація.
 
6 тиждень.
Лекція 6 «Управління обміном у мережі. Управління обміном в мережі з топологією «зірка». Управління обміном в мережі з топологією «шина». Керування обміном в мережі з топологією «кільце».»
Лабораторне заняття  6 «Створення нового проекту в NetCracker Professional.» «Створення проекту багаторівневої мережі NetCracker Professional.» «Відображення статистики та результати імітації NetCracker Professional».
Самостійна робота здобувача. Консультація.

7 тиждень.
Лекція 7 «Рівні мережевої архітектури.
Модель OSI. Нижні рівні. Еталонна модель OSI. Апаратура локальних мереж. Стандартні мережеві протоколи. Стандартні мережеві програмні засоби. Однорангові мережі. Мережі на основі сервера.»
Лабораторне заняття 7 «Модифікація бази даних і пошук в базі даних NetCracker Professional.» «Використання автовідкривачем NetCracker Professional».
Модульний контроль 1.
Самостійна робота здобувача. Консультація.

8 тиждень.
Лекція 8 «Стандартні локальні мережі (Ethernet і Fast Ethernet, Token-Ring, Arcnet). Мережі Ethernet і Fast Ethernet. Мережа Token-Ring. Мережа Arcnet.»
Лабораторне заняття  8 «Збір статистичних даних та їх використання NetCracker Professional. Збір статистичних даних та їх використання.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.
9 тиждень.
Лекція 9 «Стандартні локальні мережі (FDDI, 100VG - AnyLAN). Мережа FDDI. Мережа 100VG - AnyLAN. Надвисокошвидкісні мережі. Безпровідні мережі.»
Лабораторне заняття  9 «Мережеве адміністрування за допомогою команди Net.»  «Оцінка з'єднань INTERNET для невеликої мережі OPNET Modeler».
Самостійна робота здобувача. Консультація.
 
10 тиждень.
Лекція 10 «Алгоритми мережі Ethernet та Fast Ethernet. Стандартні сегменти Ethernet і Fast Ethernet. Метод  управління обміном CSMA / CD.  Алгоритм доступу до мережі. Оцінка продуктивності мережі. Використання перешкодостійких кодів для виявлення помилок в мережі. Способи зниження числа помилок в прийнятій інформації. Характеристики та різновиди перешкодостійких кодів. Циклічні коди (CRC).»
Лабораторне заняття  10 «Проектування та моделювання ЛВС багатоповерхового будинку OPNET Modeler.» «Оцінка продуктивності WAN додатки OPNET Modeler.» «Вплив швидкості каналу PVC FRAME RELAY на продуктивність додатків OPNET Modeler.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.
 
11 тиждень.
Лекція 11 «Апаратура мережі. Апаратура 10BASE5. Апаратура 10BASE2. Апаратура 10BASE-T. Апаратура 10BASE-FL. Апаратура 100BASE-TX. Апаратура 100BASE-T4.Апаратура 100BASE-FX. Автоматичне визначення типу мережі (Auto-Negotiation).»
Лабораторне заняття 11 «Дослідження впливу розміру вікна ТСР на виконання програми OPNET Modeler.» «Застосування брандмауера для управління трафіком обчислювальної мережі OPNET Modeler.» «Оцінка продуктивності додатків ORACLE  OPNET Modeler.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.
 
12 тиждень.
Лекція 12 «Захист інформації в локальних мережах. Класифікація засобів захисту інформації. Класичні алгоритми шифрування даних. Стандартні методи шифрування. Програмні засоби захисту інформації.»
Лабораторне заняття 12 «Технологія ETHERNET  OPNET Modeler.» «Впровадження і використання комутованих ЛВС OPNET Modeler.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.

13 тиждень.
Лекція 13 «Устаткування  Ethernet і Fast Ethernet. Вибір конфігурації мереж Ethernet і Fast Ethernet. Адаптери Ethernet і Fast Ethernet. Адаптери з зовнішніми трансиверами. Репітери і концентратори Ethernet і Fast Ethernet. Концентратори класу I і класу II. Комутатори Ethernet і Fast Ethernet    . Мости і маршрутизатори Ethernet і Fast Ethernet    . Вибір конфігурації Ethernet.»
Лабораторне заняття 13 «Проектування та оптимізація мережі  OPNET Modeler.» «Пакетно-комутована технологія АТМ OPNET Modeler.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.

14 тиждень.
Лекція 14 «Проектування мережі  Ethernet і Fast Ethernet. Методика і початкові етапи проектування мережі. Проектування кабельної системи.Оптимізація і пошук несправностей в працюючої мережі.»
Лабораторне заняття 14 «Моделювання протоколу контролю передачі TCP OPNET Modeler.» «Проектування та моделювання мережі кафедри OPNET Modeler.»
Модульний контроль 2.
Самостійна робота здобувача. Консультація.

15 тиждень.
Лекція 15 «Підключення до глобальних мереж. Формули Шеннона для безперервного і дискретного каналів. Типи ліній передачі, в яких використовуються модеми (варіанти вирішення проблеми "останньої милі"). Структура модему. Методи модуляції, використовувані в високошвидкісних модемах. Особливості стандартів V.34, V.90 і V.92. Класифікація модемів. Програмні засоби для модемів.»
Лабораторне заняття 15 «Проектування та моделювання мережі кампуса OPNET Modeler.»
Самостійна робота здобувача. Консультація.

Оцінювання результатів навчання

Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.

Модуль 1
Повне виконання Контрольного завдання 1, Контрольного завдання 2 – по 9 балів кожне.
Активна робота на практичному занятті – максимально по 4 бали за заняття.
Модульна контрольна робота 1 – бездоганне виконання 20 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання).
Модуль 2
Повне виконання Контрольного завдання 3, Контрольного завдання 4 – по 5 балів кожне.
Активна робота на практичному занятті – максимально по 4 бали за заняття.
Модульна контрольна робота 2 – бездоганне виконання 20 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання).

Посилання на рекомендовані джерела

 Буров Є.В. Комп’ютерні мережі: Підручник / Буров Є.В., Митник М.М.; За заг. ред. Пасічника В.В. Львів: Магнолія 2019. – 204 с. (МОН України) 
Організація комп’ютерних мереж [Електронний ресурс]: підручник: для студ. спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення» та 122  «Комп’ютерні науки»/ КПІ ім. Ігоря Сікорського; Ю.А. Тарнавський, І.М. Кузьменко. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 259 с.
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Комп’ютерні мережі” для студентів усіх форм навчання Спеціальність – 122  Комп’ютерні науки та інформаційні технології, Спеціалізація: Комп’ютерний дизайн/ Укл.: Колеснікова К.В., Лопаков О.С., Космачевський В.В. – Одеса: ОНПУ, 2017. [Електронний варіант]
Лекційний матеріал з дисципліни “ комп’ютерні мережі” для студентів усіх форм навчання Спеціальність – 122 Комп’ютерні науки та інформаційні технології , Спеціалізація: Комп’ютерний дизайн / Укл.: Колеснікова К.В., Лопаков О.С., Космачевський В.В. – Одеса: ОНПУ, 2017. [Електронний варіант]
Building Scalable Cisco Networks, Catherine Paquet, Diane Teare. 792 с.; 2018 г.; ISBN 5-8459-0307-6, 1-5787-0228-3; Вильямс; серия Cisco Press.
Національна бібіліотека України імені В.І. Вернацького [Електронний ресурс] Режим доступу: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgibin/irbis64r_81/