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 | Інформаційні управляючі системи та технології |
| Статус дисципліни | Нормативна |
| Форма навчання | очна(денна) |
| Рік підготовки, семестр | 2 курс, весняний семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кредитів ECTS / 120 годин |
| Семестровий контроль/ контрольні заходи | Екзамен |
| Розклад занять | http://rozklad.kpi.ua |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лектор, Практичні заняття: к.т.н. Коган Алла Вікторівна +380508153034 |
| Розміщення курсу | https://campus.kpi.ua |
Програма навчальної дисципліни
Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Вивчення дисципліни спрямовано на оволодіння технологіями розробки комп’ютерних мереж на основі теоретичних та практичних знань, на основі спеціалізованого програмного забезпечення Cisco Packet Tracer, що дає змогу моделювати та аналізувати роботу мережі у режимі реального часу. Дисципліна розвиває та удосконалює професійні навички студентів, набуті в попередні роки навчання з дисциплін.
Предмет навчальної дисципліни – методи і засоби організації передачі інформації в комп'ютерних мережах.
Метою дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей:
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.
Здатність проєктувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші.
Здатність вибору, проєктування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організації.
Здатність управляти та користуватися сучасними інформаційно-комунікаційними системами та технологіями (у тому числі такими, що базуються на використанні Інтернет).
За результатами вивчення дисципліни студент повинен набути досвід з розробки та моделювання комп’ютерної мережі в режимі реального часу, на базі взаємодії рівнів моделі OSI вміти аналізувати роботу, виявляти та виправляти помилки.
Програмні результати навчання студента. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студент після засвоєння навчальної дисципліни повинен знати:
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
Проводити системний аналіз об’єктів проєктування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних системах та технологіях
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
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.
Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій.
Здійснювати системний аналіз архітектури підприємства та його ІТ інфраструктури, проводити розроблення та вдосконалення її елементної бази і структури.
Знати та застосовувати професійні стандарти і інші нормативно-правові документи в галузі інформаційних систем та технологій
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
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)
Вивчення дисципліни спирається на знання, отримані студентами при вивченні дисциплін «Теорія графів», «Архітектура комп’ютера», «Теорія ймовірностей та математична статистика», «Теорія алгоритмів». Знання та навички, набуті студентом при вивченні дисциплін, використовуються в побудові комп'ютерної мережі.
Зміст навчальної дисципліни
Тема 1. Основи побудови комп’ютерних мереж.
1.2. Об'єднані комп'ютерні мережі
1.3. Системна мережева архітектура
Тема 2. Локальні комп’ютерні мережі.
2.1. Фізичне середовище передачі дискретних сигналів.
2.2. Синхронізація процесу передачі даних.
2.4. Базові мережеві топології.
2.5. Логічна організація мережі.
2.6. Доступ абонентських систем до загального середовища передачі.
2.7. Керування логічним каналом локальних мереж.
3.2. Мережа Ethernet 10BASE-Т.
3.3. Мережа з маркерним методом доступу (стандарт IEEE‑802.4).
Тема 5. Мобільні комп’ютерні мережі.
5.1. Безпровідне середовище передачі інформації.
5.2. Архітектура і компоненти бездротової мережі.
5.3. Рівень керування доступом до середовища.
Тема 6. Канали передачі даних глобальних мереж.
Тема 7. Комунікаційна система глобальних мереж.
7.2. Протоколи мереж комутації пакетів
Тема 8. Маршрутизація в мережах передачі даних.
8.2. Алгоритми вибору найкоротшого шляху.
Тема 9.Керування мережевим трафіком.
9.1. Рівні керування трафіком.
9.2. Керування трафіком на рівні каналів каналів передачі данних.
9.3. Керування трафіком на мережевому рівні.
9.4. Регулювання інтенсивності вхідного трафіка.
Тема 10. Стек протоколів TCP/IP – основа мережі Інтернет.
10.1. Порівняння еталонних моделей OSI і TCP/IP.
10.2. Мережевий рівень в Інтернет.
10.4. Транспортні протоколи Інтернету.
11.1. Основні принципи технології АТМ.
11.2. Віртуальні канали і віртуальні шляхи.
11.3. Установлення з’єднань в мережі АТМ.
11.4. Системна архітектура мережі АТМ.
11.5. Маршрутизація в мережах АТМ.
Тема 12. Мережева технологія MPLS.
12.1. Основні можливості МPLS.
12.2. Процес функціонування МPLS.
12.5. Створення VPN з'єднань за допомогою MPLS.
Тема 13. Програмно-конфігуруванні мережі SDN
13.1. Принцип функціонування SDN
13.2. Маршрутизація
13.3. Переваги та недоліки SDN
Навчальні матеріали та ресурси
Базова література
Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. – 2012. – 912 p.
Jim Kurose, Keith Ross. Computer Networking: A top-dow approach 8th edition. – 2013. – 862 р.
Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks 5th (International Economy Edition) Paperback. –2010. – 960p.
Кулаков Ю.О., Луцький Г.М. Комп'ютерні мережі. – Київ: "Юніор". – 2005. – 397 с.
Додаткова література
Andrew S. Tanenbaum, Nickolas Feamster. Computer Networks. – 2019. –960р.
Larry L. Peterson, Bruce S. Davie. Computer Networks. A Systems Approach. – 2021. – 848 р.
Kevin R. Fall, W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 1. The Protocols. – 2011. – 1056 р.
Douglas Comer. Computer Networks and Internets. – 2009. – 600 р.
Сучасні статті в наукових журналах.
Навчальний контент
Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Матеріали для вивчення дисципліни розміщені викладачем в електронному вигляді на campus.kpi.ua, до якого є доступ студентів. Контент платформи доступний із будь-якого місця в мережі Інтернет. Навчальний курс вміщає теоретичний матеріал та матеріал для виконання лабораторних робіт.
Лекції по дисципліні проводяться викладачем із використанням сучасних мультимедійних презентаційних технологій. На лекціях проводяться експрес-опитування, які дають можливість лектору отримати інформацію про якість засвоєння матеріалу та, за необхідності, розглянути більш детально складний матеріал а студентам отримати додаткові бали.
Лабораторні заняття виконуються з використанням додатку Cisco а саме Cisco Packet Tracer.
Під час проведення лабораторних робіт використовуються методичні вказівки до виконання лабораторних робіт по дисципліні. Студент на початку семестру отримує календарний план початку та завершення захисту.
Лабораторна робота N1. Знайомство з Cisco Packet Tracer. Конфігурація початкових налаштувань комутатора.
Лабораторна робота N2. Вивчення моделей TCP/IP і OSI у дії
Лабораторна робота N3. Побудова мережі. Визначення МАС- та ІР-адрес
Лабораторна робота N4. Вивчення таблиці ARP
Лабораторна робота N5. Аналіз трафіку одноадресної та загальної розсилки
Лабораторна робота N6. Мережеві стандарти і протоколи
Лабораторна робота N7. Транспортний рівень. Дослідження роботи протоколів TCP та UDP
Лабораторна робота N8. Підключення до віддаленого сервера LINUX і налаштування мережевих параметрів
Модульні контрольні роботи містять завдання з перевірки як теоретичних знань, так і практичних навичок.
В умовах дистанційного навчання усі види занять, у тому числі контрольні заходи, проводяться з використанням Zoom.
Самостійна робота студента
До самостійної роботи студента відноситься, в основному, виконання завдання лабораторних робіт, робота з документацію, а також опрацювання лекційного та додаткового теоретичного матеріалу за наданими презентаціями лекцій, навчальним посібником та додатковою літературою.
Політика та контроль
Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Студент має вивчати дисципліну протягом семестру, дотримуючись календарного плану виконання завдань лабораторних робіт, вивчення тем лекційного матеріалу та виконання модульних контрольних робіт. Усі завдання студент має виконувати самостійно і вчасно.
Політика оцінювання:
Всі лабораторні роботи мають бути виконані студентом САМОСТІЙНО! У разі виявлення плагіату, дана робота не приймається. Якщо студент був відсутній на занятті по поважній причині, він має можливість здати пропущені заняття без штрафних санкцій.
Кожна лабораторна робота має дедлайн. Якщо робота не здана вчасно (завантажений звіт + усно захищена робота), оцінюється тільки звіт у 30% від максимального балу.
У разі не виконання студентом усіх передбачених навчальним планом лабораторних та контрольних занять, до екзамену студент НЕ ДОПУСКАЄТЬСЯ!
За планом передбачено дві модульні контролі роботи, допуск до яких проводиться за результатами виконання лабораторних робіт (перша контрольна – перші 50% лабораторних робіт, друга контрольна – 50% що залишилася).
Якщо студент не проходив або не з’явився на МКР (без поважної причини), його результат оцінюється у 0 балів. Перескладання результатів МКР не передбачено.
Заохоченням до своєчасного засвоєння теоретичного матеріалу є бали за правильні відповіді на запитання під час експрес-опитування на лекціях. Студенти можуть підготувати доповідь на актуальну тему, заздалегідь узгоджену з викладачем, та доповнити на занятті.
Оцінювання студентів здійснюється згідно рейтингової оцінки рівня підготовки студентів з дисципліни.
Поточний стан успішності студенти можуть бачити наприкінці кожного лекційного заняття в електронному журналі. Рейтингова система оцінювання з кредитного модуля описана у наступному розділі робочої програми.
Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Вказуються всі види контролю та бали за кожен елемент контролю, наприклад:
Поточний контроль: експрес-опитування, додаткове завдання, МКР.
Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог робочої програми.
Семестровий контроль: екзамен.
Умови допуску до семестрового контролю:
Рейтинг студента з кредитного модуля складається з балів, які він отримує за результатами:
1) модульних контрольних робіт;
2) лабораторних робіт;
3) додаткових завдань;
Система рейтингових балів:
Критерії оцінювання лабораторних робіт 0-7 балів.
- Лабораторна робота виконана вірно та здана у вказаний термін – 7 балів.
- Лабораторна робота виконана із незначними помилками та здана у вказаний термін – 5 балів.
- Лабораторна робота виконана із незначними помилками та здана після зазначеного терміну – 4 бали;
- Лабораторна робота виконана із значними помилками – повертається на доопрацювання.
УВАГА! Вирішення та здача всіх практичних завдань є умовою допуску до заліку. Студенти, що на момент заліку не здали практичні роботи, не допускаються до заліку та готуються до перескладання.
Сумарний ваговий бал за лабораторні роботи складає 56 балів.
Критерії оцінювання модульної контрольної роботи 0-15 балів.
Кожне завдання МКР (завдання щороку змінюються) має відповідний ваговий коефіцієнт, що в сумі складає 15 балів. В даному курсі передбачено дві модульні контрольні роботи.
Критерії оцінювання індивідуальних завдань (доповідей) – 14 балів.
“відмінно” – цікаві, сучасні факти, “жива” доповідь – 8-14 балів;
“добре”, достатньо цікава доповідь – 7-5 бала;
Штрафні бали
Здача лабораторних робіт має чіткі терміни здачі. Першу частину (50%) лабораторних робіт необхідно виконати та захистити до першого проміжного контролю. Якщо дана умова не виконується, оцінюється тільки звіт у 30% від максимального балу, за умови, що він завантажений вчасно. Іншу частину (50%) лабораторних робіт необхідно виконати та захистити до другого проміжного контролю.
У разі складання МКР на “не задовільно”, студент має змогу переписати роботу з пониженням балів на 50%. Скористатися даною змогою можливо відповідно до графіку консультацій викладача.
Умови позитивної проміжної атестації
Для отримання першої позитивної атестації “атестовано” студент повинен здати 50% лабораторних робіт та позитивно написати першу МКР.
Для отримання другої позитивної атестації “атестовано” студент повинен здати 50% лабораторних робіт, що залишилися та позитивно написати другу МКР.
Розрахунок рейтингових балів
Загальна оцінка студента оцінюються за 100-бальною шкалою.
Згідно Додатку1 до наказу 7/86 від 8.05.2020 Національного технічного університету України “Київського політехнічного інституту імені Ігоря Сікорського” Про затвердження Тимчасового регламенту проведення семестрового контролю в дистанційному режимі та Тимчасового регламенту організації і проведення захистів дипломних робіт/магістерських дисертацій та випускних екзаменів, пункту 3.15 семестровий контроль передбачений у формі екзамену з дисципліни “Комп’ютерні мережі” підхід щодо виставлення оцінки з освітньої компоненти за РСО-1 (“автоматом”) шляхом пропорційного перерахунку стартових балів у підсумкові бали за 100-бальною шкалою.
За умови, що здобувач вищої освіти виконав умови допуску до заходу семестрового контролю та набрав не менше 60 балів.
Сумарний ваговий бал (максимальний) за семестр S, визначається як:
S = L + A + M1 + M2 = 56 + 14 + 15 + 15 = 100
де L – сумарний бал за лабораторні роботи;
A –бали за індивідуальну роботу;
M1− перша модульна контрольна робота;
M2 – друга модульна контрольна робота.
Необхідною умовою допуску до екзамену є:
Виконання всіх вимог перерахованих вище.
Мінімальний допусковий бал, тобто 60 балів.
Підсумкова оцінка переводиться до залікової оцінки згідно з таблицею:
| Кількість балів | Оцінка |
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску | Не допущено |
Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
Якщо студент пред’являє сертифікат проходження курсів з комп’ютерних мереж, у нього є можливість здати курс екстерном. Для цього проходить тестування та співбесіду з викладачем.
Силабус освітнього компонента:
Складено доц. каф. ІСТ, к.т.н., доцент Коган Алла Вікторівна
Ухвалено кафедрою ІСТ (протокол № 21 від 29.06.2023)
Погоджено Методичною комісією факультету[1] (протокол № 11 від 29.06.2023)
[1] Методичною радою університету – для загальноуніверситетських дисциплін.
