Комп'ютерні мережі - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти Перший (бакалаврський)
Галузь знань 12 Інформаційні технології
Спеціальність 126 Інформаційні системи та технології
Освітня програма Інтегровані інформаційні системи
Статус дисципліни Нормативна
Форма навчання очна(денна)/заочна
Рік підготовки, семестр 2 курс, осінній семестр
Обсяг дисципліни 4 кредити ECTS /120 годин (36 годин лекцій, 18 годин лабораторних робіт) 120 годин (36 годин – Лекції, 18 годин – Лабораторні, 66 годин – СРС)
Семестровий контроль/ контрольні заходи Екзамен
Розклад занять

1 лекція (2 години) 1 раз на тиждень;

1 лабораторна робота (2 години) 1 раз на 2 тижні.
Мова викладання Українська
Інформація про
керівника курсу / викладачів

Лектор: завідувач кафедри, д.т.н., проф., Ролік Олександр Іванович,

o.rolik@kpi.ua, https://t.me/Oleksandr_Rolik

Лабораторні: асист., Шинкевич Микола Костянтинович,

shinekolya@ukr.net, https://t.me/ShyNick
Розміщення курсу https://campus.kpi.ua

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Опис дисципліни. В наш час усі інформаційні системи мають розподілену структуру, і дистанційний доступ до інформаційних ресурсів цих систем через локальні та глобальні комп’ютерні мережі отримує велика кількість користувачів та інших систем. В основі сучасних інформаційних систем лежить розвинена ІТ-інфраструктура, яка, зокрема, містить багаточисельні обчислювальні ресурси, які надають різноманітні сервери. Ці сервери поєднуються комп’ютерними мережами, які створюються з використанням багаточисельних мережевих технологій. Здобувачі освіти за освітньою програмою «Інтегровані інформаційні системи» мають знати не лише технології побудови комп’ютерних мереж верхнього рівня ієрархії інформаційних систем, а також і технології комп’ютерних мереж рівня виробництва, мереж, які використовуються в системах управління розподіленими об’єктами, мереж, які поєднують давачі, виконуючі пристрої, контролери та сервери в системах IoT. Від ефективності функціонування комп’ютерних мереж залежить ефективність функціонування інформаційних систем усіх рівнів ієрархії, тому майбутній фахівець з інформаційних систем та технологій має знати: сучасні технології побудови комп’ютерних мереж; місце комп’ютерних мереж в інформаційних мережах; вплив особливостей функціонування комп’ютерних мереж, побудованих за окремими специфікаціями, на функціонування інформаційних систем; яким чином забезпечити взаємодію компонентів розподілених інформаційних систем різних рівнів ієрархії задля побудови інтегрованих інформаційних систем.

Силабус освітнього компонента «Комп’ютерні мережі» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інтегровані інформаційні системи» спеціальності 126 – Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: ФК3. Здатність до проєктування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (ІоТ), комп’ютерноінтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними. ФК4. Здатність проєктувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші). ФК10. Здатність вибору, проєктування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організації. ФК12. Здатність управляти та користуватися сучасними інформаційно- комунікаційними системами та технологіями (у тому числі такими, що базуються на використанні Інтернет).

Предмет дисципліни – теоретичні та практичні основи побудови та функціонування комп'ютерних мереж.

Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: ПРН3. Використовувати базові знання інформатики й сучасних інформаційних систем та технологій, навички програмування, технології безпечної роботи в комп’ютерних мережах, методи створення баз даних та інтернет-ресурсів, технології розроблення алгоритмів і комп’ютерних програм мовами високого рівня із застосуванням об’єктно-орієнтованого програмування для розв’язання задач проєктування і використання інформаційних систем та технологій. ПРН4. Проводити системний аналіз об’єктів проєктування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних системах та технологіях. ПРН5. Аргументувати вибір програмних та технічних засобів для створення інформаційних систем та технологій на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навички налагодження та тестування програмних і технічних засобів інформаційних систем та технологій. ПРН6. Демонструвати знання сучасного рівня технологій інформаційних систем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності. ПРН7. Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій. ПРН9. Здійснювати системний аналіз архітектури підприємства та його ІТ інфраструктури, проводити розроблення та вдосконалення її елементної бази і структури. ПРН 15. Знати та застосовувати професійні стандарти і інші нормативно-правові документи в галузі інформаційних систем та технологій. ПРН17. Знати методології та технології проєктування та реалізації інформаційних управляючих систем та технологій підтримки прийняття рішень. Вміти використовувати існуючі засоби, компоненти та технології для побудови інформаційних управляючих систем та технологій підтримки управлінських рішень. ПРН19. Вміти розв’язувати складні непередбачувані задачі і проблеми у спеціалізованих сферах професійної діяльності та/або навчання, що передбачають збирання та інтерпретацію та аналіз інформації (даних), вибір методів та інструментальних засобів, застосування інноваційних підходів.

Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Міждисциплінарні зв’язки.

Дисципліна Комп’ютерні мережі базується на дисциплінах: Операційні системи; Дискретна математика; Теорія алгоритмів.

На результатах навчання з дисципліни Комп’ютерні мережі базуються дисципліни: Моделювання компонентів інтегрованих інформаційних систем; Системна інженерія; Теорія інформації та кодування; Безпека інформаційних систем; Інженерія систем IoT; Інфраструктура інформаційних технологій; Теорія систем та системний аналіз; Інформаційно-керуючі системи; Проектування інформаційних систем.

Зміст навчальної дисципліни

Очна форма

Лекційні заняття

Розділ 1. Принципи побудови комп’ютерних мереж

Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж.

Тема 1.2. Логічна організація комп’ютерних мереж.

Тема 1.3. Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж.

Тема 1.4. Топології комп’ютерних мереж.

Тема 1.5. Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків.

Розділ 2. Еталонна модель взаємодії відкритих систем (ЕМВВС)

Тема 2.1. Принципи рівневої організації ЕМВВС.

Тема 2.2. Надання сервісу в ЕМВВС.

Тема 2.3. Рівні ЕМВВС.

Тема 2.4. Принципи передачі даних в ЕМВВС.

Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/SP

Розділ 3 Управління множинним доступом до середовища передачі даних.

Тема 3.1. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС).

Тема 3.2. Методи множинного доступу.

Тема 3.3. Рівнорангові системи без опитування.

Тема 3.4. Різновиди протоколів ALOHA.

Розділ 4 Мережі з централізованим управлінням

Тема 4.1. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами.

Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних.

Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом.

Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном.

Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища.

Лабораторні заняття

1. Топології мереж, освоєння Packet Tracer

2. Команди IOS та тестування мережі за допомогою команд IOS

3. Програмні засоби діагностики мереж, освоєння: – arp, arping, ping, traceroute, mtr

4. Мережеві сніфери – tcpdump, wireshark

5. Базові протоколи та сервіси прикладного та транспортного рівня

6. Конфігурація мережі на ПК, освоєння: ifconfig, route, resolv.conf, hosts, services

7. Мережевий рівень. Адресація та аналіз трафіку в мережі

8. Протоколи канального рівня ЕМВВС

9. Робота з командним рядком та конфігураційними файлами

Заочна форма

Лекційні заняття

Розділ 1. Принципи побудови комп’ютерних мереж

Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж.

Тема 1.2. Логічна організація комп’ютерних мереж.

Тема 1.3. Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж.

Тема 1.4. Топології комп’ютерних мереж.

Тема 1.5. Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків.

Розділ 2. Еталонна модель взаємодії відкритих систем (ЕМВВС)

Тема 2.1. Принципи рівневої організації ЕМВВС.

Тема 2.2. Надання сервісу в ЕМВВС.

Тема 2.3. Рівні ЕМВВС.

Тема 2.4 Принципи передачі даних в ЕМВВС

Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/SP

Розділ 3 Управління множинним доступом до середовища передачі даних.

Тема 3.1. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС).

Тема 3.2. Методи множинного доступу.

Тема 3.3. Рівнорангові системи без опитування.

Тема 3.4. Різновиди протоколів ALOHA.

Розділ 4 Мережі з централізованим управлінням.

Тема 4.1. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами.

Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних.

Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом.

Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном.

Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища.

Розділ 5. Мережі з множинним доступом, контролем несучої та виявленням конфліктів.

Тема 5.1. Метод множинного доступу CSMA/CD.

Лабораторні заняття

1. Команди IOS та тестування мережі за допомогою команд IOS. Програмні засоби діагностики мереж, освоєння: – arp, arping, ping, traceroute, mtr. Мережеві сніфери – tcpdump, wireshark

2. Базові протоколи та сервіси прикладного та транспортного рівня

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

  1. Ролик А.И. Управление корпоративной ИТ-инфраструктурой / А.И. Ролик, С.Ф. Теленик, М.В. Ясочка // К.: Наукова думка, 2018. – 576 с.

  2. Таненбаум Э. Компьютерные сети. – СПб.: Питер, 2005 – 992 с.

  3. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. / В.Г. Олифер , Н.А. Олифер. – СПб. Питер, 2006. – 958 с.

  4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001.– 512 с.

  5. Столингс В. Компьютерные системы передачи данных. 6-е изд. – М.: «Вильямс», 2002. – 928 с.

  6. Комп’ютерні мережі [Електронний ресурс] : методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки 6.050201 «Системна інженерія» всіх форм навчання / НТУУ «КПІ» ; уклад. О. І. Ролік, М. М. Букасов, Д. О. Галушко. – Електронні текстові данні (1 файл: 3,51 Мбайт). – Київ : НТУУ «КПІ», 2015. –75 с. – Назва з екрана. – Доступ : http://ela.kpi.ua/handle/123456789/12630

Допоміжна література

  1. Чернега В., Платтнер Б. Компьютерные сети: Учеб. Пособие.– Севастополь, Изд-во СевНТУ, 2006. – 500 с.

  2. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник/ С.А. Аничкин, В.А.Белов, А.В.Бернштейн и др., Под ред. И.А. Мизина, А.П. Кулешова.– М.: Радио и связь, 1990.– 504 с.

  3. Кларк К. Гамильтон К. Принципы коммутации в локальных сетях Cisco.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003.– 976 с.

  4. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов С.В. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей.– М.: Радио и связь, 1990.– 340 с.

  5. Хвощ С.Т., Дорошенко В.В., Горовой В.В. Организация мультиплексных каналов систем автоматического управления. — Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1989. — 271 с.

  6. Бунин С.Г., Войтер А.И. Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. – К.: Техника, 1989. – 223 с.

  7. Building Scalable Cisco Networks, Catherine Paquet, Diane Teare. 792 с.; 2004 г.; ISBN 5-8459-0307-6, 1-5787-0228-3; Вильямс; серия Cisco Press.

  8. Cisco Router Configuration Handbook (2nd Edition), David Hucaby, Steve McQuerry, Andrew Whitaker 736 с.; 2012 г.; ISBN 978-5-8459-1755-3, 978-1-58-714116-4; Вильямс; серия Cisco Press.

  9. CCNA ICND2 Official Exam Certification Guide (CCNA Exams 640-816 and 640-802) (2nd Edition), Wendell Odom 736 с.; 2012 г.; ISBN 978-5-8459-1442-2, 978-1-58720-181-3; Вильямс; серия Cisco Press.

  10. CCENT/CCNA ICND1 Official Exam Certification Guide, 2nd Edition, Wendell Odom 572 с.; 2011 г.; ISBN 978-5-8459-1439-2, 978-1-58-720182-0; Вильямс; серия Cisco Press.

  11. Managing Cisco Network Security First Edition, Michael Wenstrom 768 с.; 2004 г.; ISBN 5-8459-0387-4, 1-5787-0103-1; Вильямс; серия Cisco Press.

  12. 802.11 Wireless Local-Area Network Fundamentals, Pejman Roshan, Jonathan Leary 304 с.; 2004 г.; ISBN 5-8459-0701-2, 1-5870-5077-3; Вильямс; серия Cisco Press.

  13. Telecommunications Technologies Reference, Brad Dunsmore, Toby Skandier 640 с.; 2004 г.; ISBN 5-8459-0562-1, 1-5870-5036-6; Вильямс; серия Cisco Press.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Очна форма

Лекційні заняття

№ з/п Назва теми лекції та перелік основних питань
(перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)
1

Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж.

Лекція 1. Типи та призначення комп’ютерних мереж.

Введення. Терміні та визначення. Визначення локальної, глобальної та персональної мережі, мережі масштабу кампусу, міста та регіону. Класифікація комп’ютерів мережі. Призначення та класифікація комп’ютерних мереж. Місце комп’ютерних мереж у ІТ-інфраструктурі інформаційних систем.

Література: [1, стор. 13–18; 1, Глава 2, стор. 21–50].

Завдання на СРС: Визначити основні компоненти, з яких складаються локальні та глобальні комп’ютерні мережі. Їх призначення та виконувані функції. Дати відповіді на запитання [2, стор. 110., зап. 1–4].
2

Тема 1.2 Логічна організація комп’ютерних мереж.

Тема 1.3 Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж.

Лекція 2. Узагальнена логічна та фізична структура комп’ютерних мереж.

Логічна організація комп’ютерних мереж. Модулі оброблення інформації. Термінальні модулі. Модулі взаємодії та спряження. Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж. Магістральні мережі передачі даних. Мережі доступу. Види вузлів комутації. Поняття віртуального терміналу. Типи ресурсів комп’ютерних мереж.

Література: [8, 1,2–1,5].

Завдання на СРС: Протоколи та методи доступу до мережі інтернет. Обладнання, яке необхідно мати для підключення до мережі інтернет. Особливості налаштування цього обладнання. Дати відповіді на запитання [2, стор. 110, зап. 5–10].
3,4

Тема 1.4 Топології комп’ютерних мереж.

Лекції 3, 4. Топології мереж, що функціонують у складі систем управління.

Вимоги до мереж, що функціонують у складі систем управління. Топології комп’ютерних мереж. Три базові топології локальних мереж. Визначення, переваги та недоліки ланцюгової топології. Визначення, переваги та недоліки шинної топології. Типи повторювачів. Визначення мостів та шлюзів. Розширення мереж з шинною топологією на коаксіальному кабелі. Особливості шинної топології оптичних мереж. Визначення, переваги та недоліки радіальної (зіркоподібної) топології. Активні, пасивні та гібридні концентратори. Визначення, переваги та недоліки кільцевої топології. Деревоподібна та коміркова топології. Комбіновані топології. Оптимізація довжини лінії зв’язку. Метод Прима. Метод точок Штейнера.

Література: [2, стор. 57–60].

Завдання на СРС: Принципи побудови бездротових мереж. Обладнання, яке використовується в бездротових мережах. Дати відповіді на запитання [3, стор. 77].
5

Тема 1.5 Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків.

Лекція 5. Мережі с комутацією та мережі без комутації.

Комп’ютерні мережі з фіксованим напрямком зв’язку. Переваги та недоліки таких мереж. Комп’ютерні мережі зі змінними напрямками зв’язку. Визначення комутатора. Мережі з комутацією каналів. Процес комутації каналів. Структура мережі з комутацією каналів. Переваги та недоліки мереж з комутацією каналів. Мережі з комутацією повідомлень. Структура мережі з комутацією повідомлень. Мережі з комутацією пакетів та комірок. Особливості мережі АТМ.

Література: [3, Глава 3].

Завдання на СРС: Визначити особливості передачі даних в мережах без установлення з’єднання. Дати відповіді на запитання [3, стор. 115–117].
6

Тема 2.1 Принципи рівневої організації ЕМВВС.

Лекція 6. Архітектура еталонної моделі взаємодії відкритих систем.

Визначення терміну відкритих систем. Суть концепції відкритих систем. Поняття прикладного процесу. Визначення протоколу, стеку протоколів, міжрівневого інтерфейсу та логічного зв’язку. Основні поняття моделі OSI ISO. Горизонтальна модель на базі протоколів та вертикальна модель на базі послуг. Реальна система, реальна відкрита система та відкрита система. Базові елементи моделі. Логічний об’єкт підсистеми. Служба, сервіс та послуга рівня. Ідентифікація протоколів та ретрансляція. Механізм надання сервісу в моделі OSI ISO. Точка доступу до сервісу. Іменування та адресування об’єктів рівня. Кінцева точка з’єднання. Ідентифікатор кінцевої точки з’єднання.

Література: [8, §2.1 – 2.3; 7, §1.1].

Завдання на СРС: Стеки комунікаційних протоколів. Дати відповіді на запитання [2, стор. 111].
7

Тема 2.2 Надання сервісу в ЕМВВС.

Лекція 7. Функції рівнів еталонної моделі.

Вибір протоколу. Установлення та роз’єднання з’єднань. Багатоточечні з’єднання. Мультиплексування та розщеплення з’єднань. Структура даних та їх передавання. Передавання термінових даних. Управління потоком даних. Сегментування, блокування та зціплення даних. Організація послідовності. Захист від помилок. Маршрутизація. Аспекти управління в ЕМВВС. Управління прикладними процесами. Управління системами. Управління рівнем.

Література: [2, §2.3; 5, §2.3 – 2.4; 9, §1.1 – 1.4].

Завдання на СРС: Стек протоколів TCP/IP (використовується в мережі інтернет та в мережах на основі UNIX). Дати відповіді на запитання [2, стор. 111, 122].
8

Тема 2.3 Рівні ЕМВВС.

Лекція 8. Призначення та сервіс рівнів еталонної моделі.

Принципи рівневої організації ЕМВВС. Склад рівнів ЕМВВС. Призначення, служба, що надається, та функції прикладного рівня. Призначення, служба, що надається, та функції рівня представлення. Призначення, служба, що надається, та функції рівня сеансів. Призначення, служба, що надається, та функції транспортного рівня. Призначення, служба, що надається, та функції мережевого рівня. Призначення, служба, що надається, та функції канального рівня. Призначення, служба, що надається, та функції фізичного рівня.

Література: [2, §2.4, §3.1–§9.12; 10, §1.3].

Завдання на СРС: Стек протоколів OSI (міжнародної організації по стандартизації). Дати відповіді на запитання [2, стор. 112].
9

Тема 2.4 Принципи передачі даних в ЕМВВС.

Лекція 9. Передавання даних без установлення з’єднань та з установленням з’єднань. Опис служб рівнів ЕМВВС.

Принципи передачі даних без установлення з’єднання. Порівняння передачі даних без установлення та з установленням з’єднань. Особливості передачі даних без установлення з’єднання. Залежність між службами суміжних рівнів. Особливості передачі даних без установлення з’єднання на конкретних рівнях ЕМВВС. Принципи опису служб рівнів ЕМВВС. Визначення. Загальна модель окремої служби рівня. Властивості примітивів. Угода для часових діаграм ЕМВВС. Атрибути відкритих мереж. Перенесення. Спроможність до взаємодії. Масштабованість. Доступність. Компоненти відкритих мереж. Спеціальні процесори та апаратне забезпечення. Мережеві операційні системи. Бази даних. Мови програмування та інструментальні засоби. Аспекти захисту інформації. Захист інформації у відкритих мережах. Критерії безпеки. Вибірковий захист. Обов’язковий захист. Перевірений захист. Приклади використання класів безпеки. Шифрування даних.

Література: [2, стор. 56–58; 8, §2.5–§2.6; 10, §1.6; стор. 58–61; 8, §2.7, §2.8, §2.10; 10, §1.5].

Завдання на СРС: Стек протоколів IPX/SPX (фірми Novell), NetBIOS/SMB, DECnet (корпорації Digital Equipment), SNA (компанії IBM). Дати відповіді на запитання. Принципи опису служб рівнів моделі ISO при передачі даних без установлення та з установленням з’єднань. Визначити особливості для часових діаграм. Дати відповіді на запитання [2, стор. 110, 112].
10

Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/IP

Лекція 10. Модель та стек TCP/IP

Особливості моделі та стеку TCP/IP. Рівнева модель та основні протоколи стеку TCP/IP у відображенні на рівні ISO/OSI. Рівень міжмережевої взаємодії та протокол IP, RIP, OSPF, ICMP, IGMP, ARP. Транспортний рівень та протоколи TCP та UDP. Поняття порту та сокету. Порівняння моделей OSI та TCP/IP. Основні причини невдачі протоколів OSI. Недоліки моделі TCP/IP.

Література: [ 2, стор. 66–74].

Завдання на СРС: Протоколи прикладного рівня стеку TCP/IP [2, стор. 68].
11

Тема 3.1 Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС).

Лекція 11. Управління доступом до загального середовища.

Поняття управління множинним доступом до загального середовища передачі даних. Визначення множинного доступу. Ресурсні компоненти середовища передачі даних, що використовуються для УДС. Управління на основі розподілу часу (часового ущільнення). Розподіл на основі частотного розподілу або розподілу за довжинами хвиль. Множинний доступ з кодовим розподілом. Множинний доступ з розподілом у просторі.

Література: [2, Глава 4, стор. 291–327; 12, §2.1].

Завдання на СРС: Визначити особливості використання частотного спектру при множинному доступі на основі розподілу часу та доступі на основі частотного розподілу або розподілу за довжинами хвиль. Дати відповіді на запитання [2, стор. 394].
12

Тема 3.2 Методи множинного доступу.

Лекція 12. Методи управління доступом до загального середовища.

Класифікація протоколів множинного доступу. Статичне резервування. Протоколи з частотним розподілом. Протоколи з розподілом у часі. Протоколи з квазіортогональним (кодовим) розподілом. Метод генерування псевдовипадкової послідовності. Системи із завадоподібними сигналами. Протоколи з динамічним резервуванням. Протоколи з централізованим управлінням доступом до середовища. Протоколи із децентралізованим управлінням розподілу ресурсів каналу зв’язку. Протоколи з випадковим розподілом ресурсу. Протокол неконтрольованого випадкового доступу. Протоколи, що використовують попередню перевірку каналу зв’язку.

Література: [3, Глава 4, стор. 291–327; 12, §2.1 – §2.4].

Завдання на СРС: Визначити особливості використання частотного спектру в мережах із квазіортогональним (кодовим) розподілом ресурсів каналу зв’язку. Визначити зв'язок між тривалістю одиничного елементу сигналу та шириною його спектру. Визначити принципи побудови генераторів псевдовипадкової послідовності. Дати відповіді на запитання [2, стор. 394].
13

Тема 3.3 Рівнорангові системи без опитування.

Лекція 13. Протоколи неконтрольованого випадкового доступу.

Поняття рівнорангової (однорангової) системи. Сутність протоколів неконтрольованого випадкового доступу. Переваги та недоліки протоколу. Рівноправна мережа Aloha. Структура мережі Aloha. Принцип обміну інформацією в мережі Aloha. Структура мережі Дискрет. Принцип обміну інформацією в мережі Дискрет. Визначення логічно пасивного ретранслятору. Використання логічно пасивних ретрансляторів. Ефективність протоколу Aloha. Характеристики протоколу Aloha. Визначення періоду вразливості.

Література: [2, Глава 4, стор. 295–300, 12, §1.2].

Завдання на СРС: Виведення виразів для оцінки ступені ефективності протоколів Aloha та синхронна Aloha. Дати відповіді на запитання [2, стор. 394].
14

Тема 3.4 Різновиди протоколів ALOHA.

Лекція 14. Модифікації протоколів неконтрольованого випадкового доступу. Протоколи неконтрольованого випадкового доступу в мережах супутникового зв’язку.

Синхронна Aloha. Основні характеристики протоколів Aloha: середня швидкість передавання, затримка передачі, стійкість. Aloha з резервуванням. Використання протоколів неконтрольованого випадкового доступу в мережах супутникового зв’язку (МСЗ). МСЗ з протоколом випадкова Aloha. Особливості випадкової Aloha. МСЗ слотова Aloha. Особливості слотової Aloha. Слотова Aloha без володіння. Слотова Aloha з володінням.

Література: [12, §1.2 – §2.5]

Завдання на СРС: Розрахувати затримку при проходженні сигналів в системах супутникового зв’язку для систем GEO, MEO, LEO. Дати відповіді на запитання [2, стор. 394].
15

Тема 4.1 Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами.

Лекція 15. Типи централізованого управління.

Вимоги до комп’ютерних мереж, що функціонують у системах управління розподіленими об’єктами. Два основних типа централізова­ного управління. Специфіка роботи мереж для систем управління. Структура мережі з централізованим управлінням. Склад технічних засобів мережі. Визначення та функції контролера, кінцевого пристрою та терміналу. Управління передачею інформації. Визначення загального, великого та малого циклів. Ефективна комбінація методів доступу до каналу зв’язку. Принцип «команда — відповідь». Розподілене управління з опитуванням. Концепція стаціонарного та нестаціонарного контролеру каналу. Алгоритм передачі управління.

Література: [12, Глава 1, стор. 21–50].

Завдання на СРС: Побудувати загальний, великі та малі цикли для довільної кількості давачів та виконуючих пристроїв, які за допомогою терміналу підключені до мультиплексного каналу зв’язку [12, Глава 1, стор. 21–50].
16

Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних.

Лекція 16. Протоколи мережі з централізованім управлінням.

Формати повідомлень: передавання даних, режиму управління та передачі даних. Формати групових повідомлень: формати передачі даних в груповому режимі, формати передачі управління в груповому режимі. Формати слів. Призначення полів слова даних, слова-відповіді та слів даних.

Література: [12, Глава 1, стор. 5–63]

Завдання на СРС: Розробити алгоритм передачі управління мультиплексним каналом зв’язку в мережі з централізованим управлінням та нестаціонарним контролером каналу. Для розробленого алгоритму визначити формати слів та повідомлень, які використовує діючий та резервний контролери каналу [12, Глава 1, стор. 5–63].
17

Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом.

Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном.

Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища.

Лекція 17. Реалізація механізму управління інформаційним обміном. Застосування мереж із централізованім управлінням в системах керування технічними об’єктами.

Команди управління інформаційним обміном на прикладі мережі MIL-STD-1553B. Організація контролю передачі інформації. Характеристики лінії передачі інформації в системах з централізованим управлінням. Організація систем автоматичного управління на основі мультиплексних каналів зв’язку. Аналіз можності застосування мультиплексних каналів. Визначення структури мережі для системи управління розподіленими об’єктами. Функціональна декомпозиція системи. Багаторівнева топологія. Організація процесів управління передачею інформації.

Література: [12, Глава 2, стор.75–95, Глава 6, стор.247–265].

Завдання на СРС: Розробити процедури інформаційного обміну між контролером каналу та терміналом з використанням команд управління: на передавання та прийом даних; визначення типу несправності в терміналі та підсистемі; передачі управління інформаційним обміном в мультиплексному каналі зв’язку. З використанням додаткових контролерів та додаткових ліній зв’язку спроектувати: а) мережу централізованого управління, в якій довжина лінії зв’язку вдвічі більша за стандартну; б) мережу централізованого управління, в якій сумарна пропускна здатність вдвічі більша за стандартну [12, Глава 2, стор.75–95, Глава 6, стор.247–265].
18

Тема 5.1. Метод множинного доступу CSMA/CD.

Лекція 18. Мережа Ethernet

Особливості методу множинного доступу CSMA/CD. Три основні підходи визначення моменту початку передачі в CSMA. Особливості технології Ethernet. Структура стандартів IEEE 802.x. Протокол підрівня MAC. Структура та формат кадру. Формат кадру MAC IEEE 802.3. Формат MAC-адреси. Визначення контрольної послідовності кадру. Формат кадра 802.3/LLC. Формат кадра Raw 802.3/Novell 802.3. Формат кадра Ethernet DIX (Ethernet II). Формат кадра Ethernet SNAP. Довжина вкладених даних в MAC кадр. Принцип доступу до фізичного середовища в Ethernet. Протокольні операції MAC підрівня. Дії станції при передаванні. Механізм виникнення конфліктів. Усічений експонентний двійковий алгоритм відстрочки. Дії станції при прийманні даних.

Література: [2, стор. 317–341.]

Завдання на СРС: Продуктивність мережі стандарту 802.3 [2. Стор. 326– 329,].

Лабораторні заняття

№ Назва лабораторної роботи Кількість ауд. годин
1

Лабораторна робота 1. Топології мереж, освоєння Packet Tracer

Ознайомитися з топологіями і будівництвом малих комп’ютерних мереж. Використання TCP/IP протоколів та моделі OSI. Використання Packet Tracer для перегляду Protocol Data Units (PDU).

Література: [13, §5], [14, §3]

 2
2

Лабораторна робота 2. Команди IOS та тестування мережі за допомогою команд IOS

Навчитися користуватися командами IOS та знаходити помилки в конфігурації мережевих пристроїв.

Література: [15, §5], [16, §4]

 2
3

Лабораторна робота 3. Програмні засоби діагностики мереж, освоєння: – arp, arping, ping, traceroute, mtr

Ознайомитись з програмними засобами діагностики мереж, освоївши при цьому arp, arping, ping, traceroute, mtr.

Література: [17, стор. 33], [18, §5.1]

 2
4

Лабораторна робота 4. Мережеві сніфери – tcpdump, wireshark

Ознайомитися і навчитися працювати з такими мережевими сніферами, як tcpdump та wireshark. Освоєння аналізаторів мережевого трафіку, отримання навичок написання фільтрів для аналізаторів та ознайомлення зі стеком мережевих протоколів.

Література: [18, §5.4] , [19, §7.3]

 2
5

Лабораторна робота 5. Базові протоколи та сервіси прикладного та транспортного рівня

Ознайомитися з клієнт-серверною взаємодією, UDP і TCP номерами портів та операцій. Прикладний та транспортний рівень. Поняття шлюзу та маршрутизація пакетів.

Література: [16, §5], [17, §8]

 2
6

Лабораторна робота 6. Конфігурація мережі на ПК, освоєння: ifconfig, route, resolv.conf, hosts, services

Ознайомитися з методами конфігурації ПК, освоївши при цьому роботу з командами ifconfig та route, а також вивчивши файли resolv.conf, hosts і services.

Література: [18, §7], [19, §8]

 2
7

Лабораторна робота 7. Мережевий рівень. Адресація та аналіз трафіку в мережі

Дізнатися команди для моніторингу мережі, їх призначення. Адресація та типи адрес.

Література: [13, §5.3], [18, §6]

 2
8

Лабораторна робота 8. Протоколи канального рівня ЕМВВС

Навчитися розрізняти функції концентраторів і комутаторів та базові правила побудови бездротових мереж.

Література: [14, §6.11-6.17], [18 §5.3]

 2
9

Лабораторна робота 9. Робота з командним рядком та конфігураційними файлами

Освоїти команди конфігурації пристрою через командний рядок та їх збереження у файл.

Література: [17, §7.3], [18, §6], [19, §6. 4]

 2

Заочна форма

Лекційні заняття

№ з/п Назва теми лекції та перелік основних питань
(перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)
1

Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж. Тема 1.2 Логічна організація комп’ютерних мереж. Тема 1.3 Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж. Тема 1.4 Топології комп’ютерних мереж. Тема 1.5 Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків. Тема 2.1 Принципи рівневої організації ЕМВВС. Тема 2.2 Надання сервісу в ЕМВВС. Тема 2.3 Рівні ЕМВВС. Тема 2.4 Принципи передачі даних в ЕМВВС. Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/IP.

Лекція 1. Типи та призначення комп’ютерних мереж. Узагальнена логічна та фізична структура комп’ютерних мереж. Еталона модель взаємодії відкритих систем.

Введення. Визначення локальної, глобальної та персональної мережі. Класифікація комп’ютерів мережі. Призначення та класифікація комп’ютерних мереж. Логічна організація комп’ютерних мереж. Види вузлів комутації. Типи ресурсів комп’ютерних мереж. Вимоги до мереж, що функціонують у складі систем управління. Топології комп’ютерних мереж. Визначення, переваги та недоліки радіальної (зіркоподібної) топології. Активні, пасивні та гібридні концентратори. Визначення, переваги та недоліки кільцевої топології. Деревоподібна та коміркова топології. Комбіновані топології. Комп’ютерні мережі з фіксованим напрямком зв’язку. Комп’ютерні мережі зі змінними напрямками зв’язку. Мережі з комутацією каналів, повідомлень, пакетів та комірок. Визначення відкритих систем. Суть концепції відкритих систем. Поняття прикладного процесу. Визначення протоколу, стеку протоколів, міжрівневого інтерфейсу та логічного зв’язку. Основні поняття моделі OSI ISO. Горизонтальна модель на базі протоколів та вертикальна модель на базі послуг. Логічний об’єкт підсистеми. Служба, сервіс та послуга рівня. Механізм надання сервісу в моделі OSI ISO. Точка доступу до сервісу. Вибір протоколу. Мультиплексування та розщеплення з’єднань. Структура даних та їх передавання. Передавання термінових даних. Захист від помилок. Маршрутизація. Аспекти управління в ЕМВВС. Принципи рівневої організації ЕМВВС. Состав рівнів ЕМВВС. Залежність між службами суміжних рівнів. Особливості передачі даних без установлення з’єднання на конкретних рівнях ЕМВВС. Принципи опису служб рівнів ЕМВВС. Визначення. Загальна модель окремої служби рівня. Властивості примітивів. Угода для часових діаграм ЕМВВС. Атрибути відкритих мереж. Мережеві операційні системи. Бази даних. Мови програмування та інструментальні засоби. Аспекти захисту інформації. Захист інформації у відкритих мережах. Критерії безпеки. Вибірковий захист. Обов’язковий захист. Перевірений захист. Приклади використання класів безпеки. Шифрування даних. Особливості моделі та стеку TCP/IP. Рівнева модель та основні протоколи стеку TCP/IP у відображенні на рівні ISO/OSI. Рівень міжмережевої взаємодії та протокол IP, RIP, OSPF, ICMP, IGMP, ARP. Транспортний рівень та протоколи TCP та UDP. Поняття порту та сокету. Порівняння моделей OSI та TCP/IP. Основні причини невдачі протоколів OSI. Недоліки моделі TCP/IP.

Література: [1, стор. 13–18; 1, Глава 2, стор. 21–50; 8, 1,2–1,5; 3, Глава 3; 2, §2.3, §2.4, §3.1–§9.12; 5, §2.3 – 2.4; 10, §1.1 – 1.4; 8, §2.1 – 2.3; 8, §1.1; 2, стор. 56–58; 8, §2.5–§2.6; 10, §1.6]

Завдання на СРС: Визначити основні компоненти, з яких складаються локальні та глобальні комп’ютерні мережі, їх призначення та виконувані функції. Протоколи та методи доступу до мережі інтернет. Обладнання, яке необхідно мати для підключення до мережі інтернет. Особливості налаштування цього обладнання. Визначити особливості передачі даних у мережах без встановлення з’єднання. Стеки комунікаційних протоколів. Стек протоколів TCP/IP (використовується в мережі інтернет та в мережах на основі UNIX). Стек протоколів OSI (міжнародної організації по стандартизації). Стек протоколів IPX/SPX (фірми Novell), NetBIOS/SMB, DECnet (корпорації Digital Equipment), SNA (компанії IBM). Принципи опису служб рівнів моделі ISO при передачі даних без установлення та з установленням з’єднань. Визначити особливості для часових діаграм.
2

Тема 3.1. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС). Тема 3.2. Методи множинного доступу. Тема 3.3. Рівнорангові системи без опитування. Тема 3.4. Різновиди протоколів ALOHA. Тема 4.1. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами. Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних. Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку. Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом. Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном. Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища. Тема 5.1. Метод множинного доступу CSMA/CD.

Лекція 2. Управління множинним доступом до середовища передачі даних. Мережі з централізованим управлінням.

Ресурсні компоненти середовища передачі даних, що використовуються для УДС. Управління на основі розподілу часу (часового ущільнення). Розподіл на основі частотного розподілу або розподілу за довжинами хвиль. Множинний доступ з кодовим розподілом. Множинний доступ з розподілом у просторі. Класифікація протоколів множинного доступу. Поняття рівнорангової (однорангової) системи. Сутність протоколів неконтрольованого випадкового доступу. Переваги та недоліки протоколу. Рівноправна мережа Aloha. Модифікації протоколів неконтрольованого випадкового доступу. Протоколи неконтрольованого випадкового доступу в мережах супутникового зв’язку. Типи централізованого управління. Протоколи мережі з централізованім управлінням. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом. Застосування мереж із централізованім управлінням в системах керування технічними об’єктами. Особливості методу множинного доступу CSMA/CD. Три основні підходи визначення моменту початку передачі в CSMA. Особливості технології Ethernet. Структура стандартів IEEE 802.x. Протокол підрівня MAC. Структура та формат кадру. Формат кадру MAC IEEE 802.3. Формат MAC-адреси. Визначення контрольної послідовності кадру. Формат кадра 802.3/LLC. Формат кадра Raw 802.3/Novell 802.3. Формат кадра Ethernet DIX (Ethernet II). Формат кадра Ethernet SNAP. Довжина вкладених даних в MAC кадр. Принцип доступу до фізичного середовища в Ethernet. Протокольні операції MAC підрівня. Дії станції при передаванні. Механізм виникнення конфліктів. Усічений експонентний двійковий алгоритм відстрочки. Дії станції при прийманні даних.

Література: [2, Глава 4, стор. 291–327; 12, §2.1].

Завдання на СРС: Визначити особливості використання частотного спектру при множинному доступі на основі розподілу часу та доступі на основі частотного розподілу або розподілу за довжинами хвиль. Визначити особливості використання частотного спектру в мережах із квазіортогональним (кодовим) розподілом ресурсів каналу зв’язку. Визначити зв'язок між тривалістю одиничного елементу сигналу та шириною його спектру. Визначити принципи побудови генераторів псевдовипадкової послідовності. Виведення виразів для оцінки ступені ефективності протоколів Aloha та синхронна Aloha. Побудувати загальний, великі та малі цикли для довільної кількості давачів та виконуючих пристроїв, які за допомогою терміналу підключені до мультиплексного каналу зв’язку. Розробити алгоритм передачі управління мультиплексним каналом зв’язку в мережі з централізованим управлінням та нестаціонарним контролером каналу. Для розробленого алгоритму визначити формати слів та повідомлень, які використовує діючий та резервний контролери каналу. Розробити процедури інформаційного обміну між контролером каналу та терміналом з використанням команд управління: на передавання та прийом даних; визначення типу несправності в терміналі та підсистемі; передачі управління інформаційним обміном в мультиплексному каналі зв’язку. З використанням додаткових контролерів та додаткових ліній зв’язку спроектувати: а) мережу централізованого управління, в якій довжина лінії зв’язку вдвічі більша за стандартну; б) мережу централізованого управління, в якій сумарна пропускна здатність вдвічі більша за стандартну.

Лабораторні заняття

№ Назва лабораторної роботи Кількість ауд. годин
1

Лабораторна робота 1. Команди IOS та тестування мережі за допомогою команд IOS. Програмні засоби діагностики мереж, освоєння: – arp, arping, ping, traceroute, mtr. Мережеві сніфери – tcpdump, wireshark

Навчитися користуватися командами IOS та знаходити помилки в конфігурації мережевих пристроїв. Ознайомитись із програмними засобами діагностики мереж, освоївши при цьому arp, arping, ping, traceroute, mtr. Ознайомитися і навчитися працювати з такими мережевими сніферами, як tcpdump та wireshark. Освоєння аналізаторів мережевого трафіку, отримання навичок написання фільтрів для аналізаторів та ознайомлення зі стеком мережевих протоколів.

Література: [15, §5], [16, §4], [17, стор. 33], [18, §5.1], [18, §5.4], [19, §7.3]

 2
2

Лабораторна робота 2. Базові протоколи та сервіси прикладного та транспортного рівня

Ознайомитися з клієнт-серверною взаємодією. UDP і TCP номерами портів та операції. Прикладний та транспортний рівень. Поняття шлюзу та маршрутизація пакетів.

Література: [16, §5], [17, §8]

 2

Самостійна робота студента

Очна форма

№ з/п

 Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання Кількість годин СРС
1 Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж. 1
2 Тема 1.2. Логічна організація комп’ютерних мереж. 1
3 Тема 1.3. Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж. 1
4 Тема 1.4. Топології комп’ютерних мереж. 1
5 Тема 1.5. Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків. 1
6 Тема 2.1. Принципи рівневої організації ЕМВВС. 1
7 Тема 2.2. Надання сервісу в ЕМВВС. 1
8 Тема 2.3. Рівні ЕМВВС. 1
9 Тема 2.4 Принципи передачі даних в ЕМВВС. 1
10 Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/SP 1
11 Тема 3.1. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС). 1
12 Тема 3.2. Методи множинного доступу. 1
13 Тема 3.3. Рівнорангові системи без опитування. 1
14 Тема 3.4. Різновиди протоколів ALOHA. 1
15 Тема 4.1. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами. 1
16 Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних. 1
17 Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку. 1
18 Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом. 1
19 Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном. 1
20 Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища. 1
21 Тема 5.1. Метод множинного доступу CSMA/CD. 1
22 Підготовка до лабораторних робіт 9
23 Підготовка до модульних контрольних робіт 6
24 Підготовка до екзамену 30
66

Заочна форма

№ з/п

 Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання Кількість годин СРС
1 Тема 1.1. Типи комп’ютерних мереж. 4
2 Тема 1.2 Логічна організація комп’ютерних мереж. 3
3 Тема 1.3. Узагальнена фізична структура комп’ютерних мереж. 3
4 Тема 1.4. Топології комп’ютерних мереж. 3
5 Тема 1.5. Мережі з фіксованими та змінними направленнями зв’язків. 4
6 Тема 2.1. Принципи рівневої організації ЕМВВС. 3
7 Тема 2.2. Надання сервісу в ЕМВВС. 3
8 Тема 2.3. Рівні ЕМВВС. 3
9 Тема 2.4. Принципи передачі даних в ЕМВВС. 4
10 Тема 2.5 Порівняння моделі та стеку OSI з моделлю та стеком TCP/SP 4
11 Тема 3.1. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища (УДС). 3
12 Тема 3.2. Методи множинного доступу. 3
13 Тема 3.3. Рівнорангові системи без опитування. 4
14 Тема 3.4. Різновиди протоколів ALOHA. 4
15 Тема 4.1. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами. 4
16 Тема 4.2 Методи централізованого управління множинним доступом до середовища передавання даних. 4
17 Тема 4.3. Технічні засоби мережі з мультиплексними каналами зв'язку. 4
18 Тема 4.4. Формати повідомлень та формати слів в мережі з централізованим управлінням множинним доступом. 3
19 Тема 4.5. Команди управління інформаційним обміном. 4
20 Тема 4.6. Особливості проектування мереж з централізованим управлінням множинним доступом до середовища. 3
21 Тема 5.1. Метод множинного доступу CSMA/CD. 3
22 Підготовка до лабораторних робіт 9
23 Підготовка до екзамену 17
112

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які ставляться перед здобувачем освіти:

– відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу;

– на лекції викладач користується власним презентаційним матеріалом;

– на лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу, усі питання, уточнення та ін. студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час;

– на лекціях забороняється використовувати ноутбуки та смартфони з метою, яка не стосується занять;

– лабораторні роботи проходять у формі комп’ютерного практикуму. Основним завданням циклу лабораторних занять є проведення експериментальних досліджень за відповідною тематикою з використанням прикладного пакету Packet Tracer;

– лабораторні роботи захищаються у два етапи – перший етап: студенти виконують завдання на допуск до захисту лабораторної роботи; другий етап – захист лабораторної роботи. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

– модульні контрольні роботи пишуться на лекційних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.); двогодинна модульна контрольна робота поділяється на дві одногодинні (45 хв.), що проводяться на лекційних заняттях;

– заохочувальні бали виставляються за: активність на лекціях; участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін; участь у конкурсах робіт; підготовку оглядів наукових праць, презентацій по одній із тем СРС дисципліни тощо. Кількість заохочуваних балів на більше 10;

– штрафні бали виставляються за: невчасну здачу лабораторних робіт. Кількість штрафних балів на більше 10.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Рейтинг студента з дисципліни складається із балів стартового рейтингу (протягом семестру) та балів за екзамен. Бали стартового рейтингу протягом семестру студент отримує за:

  1. виконання та захист 9 лабораторних робіт ();

  2. виконання двох одногодинних модульних контрольних робіт (МКР)

    ();

  3. заохочувальних () та штрафних балів

    ().

Критерії нарахування балів

Лабораторні роботи:

  • «відмінно» — повна відповідь на питання (не менше 90% потрібної інформації) та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 3 бали;

  • «добре» — достатньо повна відповідь на питання (не менше 75% потрібної інформації) та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 2 бали;

  • «задовільно» — неповна відповідь на питання (не менше 60% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 1 бал;

  • «незадовільно» — незадовільна відповідь та/або не оформлений належним чином протокол до лабораторної роботи – 0 балів.

За кожне запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка знижується на 1 бал (але не нижче 1 балу за кожну лабораторну роботу).

Модульні контрольні роботи:

  • «відмінно» — повна відповідь (не менше 90% потрібної інформації) – 8,5 балів;

  • «добре» — достатньо повна відповідь (не менше 75% потрібної інформації), або повна відповідь з незначними помилками – 6 балів;

  • «задовільно» — неповна відповідь (не менше 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 3 бали;

  • «незадовільно» — незадовільна відповідь (неправильний розв’язок задачі), потребує обов’язкового повторного написання в кінці семестру – 0 балів;

Заохочувальні бали:

– за активну творчу роботу на лекції — 1 бал;

– за участь у модернізації однієї лабораторної роботи – 2 бали.

Міжсесійна атестація

За результатами навчальної роботи за перші 7 тижнів максимально можлива кількість балів – 20 балів. На першій атестації (8-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менше 20х0,5 = 10 балів.

За результатами 13 тижнів навчання максимально можлива кількість балів – 32 балів. На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менше 32х0,5 = 16 балів.

Максимальна сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:

Необхідною умовою допуску до екзамену є виконання двох МКР не нижче, ніж на оцінку «задовільно», захист дев’яти лабораторних робіт на оцінку не нижче, ніж «задовільно», і стартовий рейтинг не менше 24 балів.

Екзамен:

На екзамені студенти мають відповісти на чотири теоретичних питання. Кожне теоретичне питання оцінюється у 14 балів.

Система оцінювання теоретичних питань:

«відмінно» — повна відповідь (не менше 90% потрібної інформації) – 12-14 балів;

«добре» — достатньо повна відповідь (не менше 75% потрібної інформації, або незначні неточності) – 9-11 балів;

«задовільно» — неповна відповідь (не менше 60% потрібної інформації та деякі помилки) – 5-8 балів;

«незадовільно» — незадовільна відповідь – 0 балів.

Сума стартових балів, заохочувальних балів та балів за екзаменаційну контрольну роботу переводиться до екзаменаційної оцінки згідно з таблицею:

Таблиця 1. Переведення рейтингових балів до оцінок за університетською шкалою

Бали Оцінка
95-100 відмінно
85-94 дуже добре
75-84 добре
65-74 задовільно
60-64 достатньо
Менше 60 незадовільно
Є не зараховані лабораторні роботи та/або виконання МКР на оцінку «незадовільно» не допущено

Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

– перелік теоретичних питань, які виносяться на семестровий контроль, наведено в Додатку 1;

– на початку семестру викладач аналізує існуючі курси в Академії Cisco та Red Hat по тематиці дисципліни та пропонує пройти відповідні безкоштовні курси студентам. Після отримання студентом сертифікату проходження дистанційних чи онлайн курсів за відповідною тематикою, викладач закриває відповідну частину курсу (лабораторні чи частину лекцій) за попередньою домовленістю з групою.

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):

Складено завідувачем кафедри, д.т.н., професором Роліком Олександром Івановичем

Ухвалено кафедрою ІСТ (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023 р.)

Додаток 1

Перелік теоретичних питань на екзамен

  1. Визначення та типи комп'ютерних мереж.

  2. Що таке конвергентні комп'ютерні мережі?

  3. Чинники, які зараз впливають на розвиток мережевих технологій.

  4. Сутність мережі інтернет.

  5. Сервіси та особливості використання мережі інтернет.

  6. Визначення та особливості LAN.

  7. Визначення та особливості WAN.

  8. Компоненти комп'ютерних мереж.

  9. Класифікація комп'ютерів мережі.

  10. Поняття архітектури комп'ютерних мереж

  11. Узагальнена функціонально-логічна структура комп'ютерних мереж.

  12. Мережі з фіксованими напрямками зв'язку, їх переваги та недоліки.

  13. Мережі з комутацією каналів, їх переваги та недоліки.

  14. Мережі з комутацією повідомлень, їх переваги та недоліки.

  15. Мережі з комутацією пакетів, їх переваги та недоліки.

  16. Мережі з комутацією комірок, їх переваги та недоліки.

  17. Що таке топологія комп'ютерної мережі та на які властивості мережі вона впливає?

  18. Топології мереж, які використовуються в системах управління, їх загальні характеристики.

  19. Ланцюгова топологія, її переваги та недоліки.

  20. Шинна топологія, її переваги та недоліки.

  21. Призначення термінатора в мережах з шинною топологією.

  22. Радіальна (зіркоподібна) топологія, її переваги та недоліки.

  23. Кільцева топологія, її переваги та недоліки.

  24. Комірчаста топологія, її переваги та недоліки.

  25. Комбіновані топології, їх переваги та недоліки.

  26. Оптимізація довжини ліній зв'язку.

  27. У чому сутність концепції відкритих систем?

  28. У чому полягає сутність моделі OSI?

  29. Основні поняття моделі OSI.

  30. Сутність чотирьох базових елементів моделі OSI.

  31. Рівнева організація моделі OSI.

  32. Активні та пасивні об’єкти рівнів моделі OSI.

  33. Надання сервісу в моделі OSI.

  34. Функції рівнів. Вибір протоколу.

  35. Функції рівнів. Встановлення та розірвання з'єднання.

  36. Функції рівнів. Мультиплексування та розщеплення з'єднань.

  37. Функції рівнів. Передавання нормальних даних.

  38. Функції рівнів. Передавання термінових (позачергових) даних.

  39. Функції рівнів. Структура даних та їх передавання.

  40. Функції рівнів. Управління потоком даних.

  41. Функції рівнів. Сегментування, блокування та зчеплення даних.

  42. Функції рівнів. Організація послідовності.

  43. Функції рівнів. Захист від помилок.

  44. Функції рівнів. Маршрутизація.

  45. Управління взаємодією відкритих систем. Управління прикладними процесами.

  46. Управління взаємодією відкритих систем. Управління системами.

  47. Управління взаємодією відкритих систем. Управління рівнем.

  48. Принципи рівневої організації моделі OSI.

  49. Прикладний рівень. Призначення та служба, яка надається.

  50. Прикладний рівень. Функції рівня.

  51. Представницький рівень. Призначення та служба, яка надається.

  52. Представницький рівень. Функції рівня.

  53. Сеансовий рівень. Призначення та служба, яка надається.

  54. Сеансовий рівень. Функції рівня.

  55. Транспортний рівень. Призначення та служба, яка надається.

  56. Транспортний рівень. Функції рівня.

  57. Мережевий рівень. Призначення та служба, яка надається.

  58. Мережевий рівень. Функції рівня.

  59. Канальний рівень. Призначення та служба, яка надається.

  60. Канальний рівень. Функції рівня.

  61. Фізичний рівень. Призначення та служба, яка надається.

  62. Фізичний рівень. Функції рівня.

  63. Модель служби рівня моделі OSI.

  64. Властивості примітивів моделі OSI.

  65. Угоди для часових діаграм моделі OSI.

  66. Порівняння передавання без встановлення та зі встановленням з'єднання.

  67. Передавання даних зі встановленням з'єднання.

  68. Передавання даних без встановлення з'єднання.

  69. Особливості передачі даних без встановлення з'єднання.

  70. Особливості моделі та стеку TCP/IP.

  71. Рівнева модель та основні протоколи стеку TCP/IP у відображенні на рівні ISO/OSI.

  72. Рівень міжмережевої взаємодії та протокол IP, RIP, OSPF, ICMP, IGMP, ARP.

  73. Транспортний рівень та протоколи TCP та UDP.

  74. Поняття порту та сокету.

  75. Порівняння моделей OSI та TCP/IP.

  76. Основні причини невдачі протоколів OSI. Недоліки моделі TCP/IP.

  77. Ресурсні компоненти управління доступом до середовища.

  78. Управління доступом до середовища на основі поділу часу, переваги та недоліки.

  79. Управління доступом до середовища на основі розподілу за частотами, переваги та недоліки.

  80. Множинний доступ із кодовим поділом, переваги та недоліки.

  81. Метод прямого розширення спектру (DSSS).

  82. Метод перескоку частоти (FHSS).

  83. Множинний доступ із просторовим розділенням.

  84. Класифікація протоколів множинного доступу.

  85. Способи модуляції сигналів в системах із широкосмуговими сигналами.

  86. Сутність методу доступу мережі ALOHA.

  87. Сутність протоколу неконтрольованого випадкового доступу.

  88. Структура та вирішення конфліктів у мережі ДИСКРЕТ.

  89. Ефективність протоколу синхронна ALOHA.

  90. Ефективність протоколу ALOHA.

  91. Сутність та ефективність протоколу синхронна ALOHA.

  92. Сутність протоколу ALOHA з резервуванням.

  93. Основні характеристики протоколів ALOHA.

  94. Система супутникового зв'язку на основі протоколу випадкова ALOHA.

  95. Система супутникового зв'язку на основі протоколу слотова ALOHA без володіння.

  96. Система супутникового зв'язку на основі протоколу слотова ALOHA з володінням.

  97. Особливості мереж, які використовуються в системах управління розосередженими об'єктами.

  98. Методи централізованого управління доступом до середовища передавання даних.

  99. Склад технічних засобів мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

  100. Управління передаванням даних у системах управління розосередженими об'єктами.

  101. Концепція стаціонарного контролеру каналу.

  102. Концепція не стаціонарного контролеру каналу.

  103. Алгоритм передачі управління в мережі з декількома контролерами каналу.

  104. Формати повідомлень в мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

  105. Формати передавання даних в мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

  106. Формати управління в мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

  107. Формати групових повідомлень в мережі з мультиплексними каналами зв'язку.

  108. Формати слів у мережі з централізованим управлінням доступом до середовища.

  109. Команди управління в мережі з централізованим управлінням доступом до середовища.

  110. Організація контролю передачі інформації в мережі з централізованим управлінням доступом до середовища.

  111. Характеристики лінії передачі інформації в мережі з централізованим управлінням доступом до середовища.

  112. Організація систем автоматичного управління на основі мультиплексних каналів.

  113. Аналіз можливості застосування мультиплексних каналів.

  114. Визначення структури системи з централізованим управлінням доступом до середовища.

  115. Функціональна декомпозиція системи з централізованим управлінням доступом до середовища.

  116. Особливості методу множинного доступу CSMA/CD.

  117. Три основні підходи визначення моменту початку передачі в CSMA.

  118. Особливості технології Ethernet. Структура стандартів IEEE 802.x.

  119. Протокол підрівня MAC. Структура та формат кадру.

  120. Формат кадру MAC IEEE 802.3. Формат MAC-адреси.

  121. Визначення контрольної послідовності кадру.

  122. Формат кадра 802.3/LLC. Формат кадра Raw 802.3/Novell 802.3. Формат кадра Ethernet DIX (Ethernet II). Формат кадра Ethernet SNAP.

  123. Довжина вкладених даних в MAC кадр.

  124. Принцип доступу до фізичного середовища в Ethernet. Протокольні операції MAC підрівня.

  125. Дії станції при передаванні.

  126. Механізм виникнення конфліктів.

  127. Усічений експонентний двійковий алгоритм відстрочки.

  128. Дії станції при прийманні даних.