МЕРЕЖЕВЕ УПРАВЛІННЯ ТА ПРОТОКОЛИ - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

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

Вивчення дисципліни спрямовано на оволодіння технологіями мережного управління та мережних протоколів на основі теоретичних знань, так і 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 мережного управління та протоколів управління в мережах.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: Здатність застосовувати стандарти в області інформаційних систем та технологій при розробці функціональних профілів, побудові та інтеграції систем, продуктів, сервісів і елементів інфраструктури організації; Здатність до проектування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (ІоТ), комп’ютерно-інтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними; Здатність вибору, проектування, 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); Здатність інтегрувати програмні, технічні, інформаційні та інтелектуальні компоненти усіх рівнів ієрархії інформаційно-керуючих систем в єдину розподілену систему; Здатність вирішувати задачі інтеграційних процесів інформаційних систем у сфери виробництва та керування з використанням методів аналізу та синтезу засобів передачі, зберігання та обробки інформації, основ сервіс-орієнтованого підходу до обслуговування користувачів інформаційних систем, базових та прикладних інформаційних технологій та інструментальних засобів інфраструктури ІТ.

За результатами вивчення дисципліни студент повинен набути досвід з розробки та моделювання систем мережного управління в режимі реального часу, на базі взаємодії протоколів та стеків протоколів рівнів моделі OSI.

Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: Застосовувати знання фундаментальних і природничих наук, системного аналізу та технологій моделювання, стандартних алгоритмів та дискретного аналізу при розв’язанні задач проектування і використання інформаційних систем та технологій; 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 проектування і використання інформаційних систем та технологій; 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; Застосовувати знання складу, структури, принципів реалізації та функціонування інформаційно-керуючих систем та виконувати розроблення, підтримку та супроводження інформаційних та програмно-технічні засобів, оцінювати ефективність використання інформаційно-керуючих систем на підприємствах; Застосовувати знання фундаментальних наук, системного аналізу, технологій моделювання та виконувати синтезу систем керування компонентів нижнього рівня інформаційних систем; Демонструвати знання базових компонентів всіх рівнів інтегрованої інформаційної системи, проводити дослідження характеристик компонентів та системи в цілому у відповідності до життєвого циклу та стандартів системної інженерії; Демонструвати знання основних понять теорії моделювання, структурноінформаційних, математичних та імітаційних моделей компонентів інтегрованих інформаційних систем, обґрунтовувати вибір методу моделювання, будувати адекватні моделі та аналізувати результати моделювання.

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 автоматичного керування», «Теорія алгоритмів», «Комп’ютерні мережі». Знання та навички, набуті студентом при вивченні дисциплін, використовуються в побудові систем мережного управління.

Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1. Системи управління сучасних мереж. Протоколи рівнів моделі взаємодії відкритих систем.

Тема 1.1. Глобальна інформаційна інфраструктура. Національна інформаційна інфраструктура.

Тема 1.2. Принципи побудови систем управління сучасних мереж

Тема 1.3. Концепція TMN (Telecommunication Management Network)

Тема 1.4. Методи управління в ТКС

Тема 1.5. Протоколи фізичного та канального рівнів моделі взаємодії відкритих систем.

Тема 1.6. Протоколи мережного та транспортного рівнів моделі взаємодії відкритих систем

Тема 1.7. Протоколи сеансового та представницького рівнів моделі взаємодії відкритих систем.

Тема 1.8. Протоколи прикладного рівнів моделі взаємодії відкритих систем.

Тема 1.9. Стеки протоколів TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB.

Розділ 2. Технології та протоколи управління в мережах

Тема 2.1. Мережа наступного покоління (NGN).

Тема 2.2. Управління в мережах наступного покоління

Тема 2.3.Мережа майбутнього покоління (FGN).

Тема 2.4. Концепція інтелектуальної мережі.

Тема 2.5. Перспективні технології управління послугами.

Тема 2.6. Управління трафіком та чергами на мережевих вузлах.

Тема 2.7. Маршрутизація: мета, основні задачі й протоколи.

Тема 2.8. Системи сигналізації. Архітектура протоколів сигналізації.

Тема 2.9. Програмно-керовані мережі (SDN).

Навчальні матеріали та ресурси

Основна література

1. Телекомунікаційні системи та мережі. Структура й основні функції.

   Том 1 [Електронний підручник] / Поповський В.В, Лемешко О.В., Ковальчук В.К., Плотніков М.Д., Картушин Ю.П., Попонін О.М., Агєєв Д.В., Сабурова С.О., Олійник В.Ф., Персиков А.В., Лошаков В.А., Селіванов К.О./, ХНУРЕ. – Харків: ХНУРЕ, 2018. – 715 с.

2. Олифер В. Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии,

   протоколы. – 4-е издание. – 2010. – 944с.

3. Стеклов В.К., Беркман Л.Н. Телекомунікаційні мережі - К.: Техніка,

   2001.- 650 с.

4. Стеклов В. К., Беркман Л. Н. Проектування телекомунікаційних мереж -

   К.: Техніка, 2002.- 792 с.

5. Управління телекомунікаціями із застосуванням новітніх технологій

   Кривуца В.Г., Беркман Л.Н., Стеклов В.К. та інші – К.: Техніка, 2007. - 384 с.

6. Комп’ютерні мережі. Частина 1. Навчальний посібник [Електронний

   ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 336 с. – Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36615

7. Комп’ютерні мережі. Частина 2 Навчальний посібник [Електронний

   ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 372 с. – Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36641

8. Розробка та реалізація мережних протоколів. Навчальний посібник

   [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 462 с. Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38946

Додаткова література

1. Столлингс В. Современные компьютерные сети. – 2-издание. – 2003. –

   783 с.

2. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Основы компьютерных сетей. – 2009. – 352

   с.

3. Кузин А.В. Компьютерные сети. – 2011. – 192 с.

4. Вiсник iнформацiйно-аналiтичного центру: Глобальна інформацiйна

   iнфраструктура / Тематичний випуск. – 1997. – №1.

● Навчальний контент

1. **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.

Лекційні заняття

Лабораторні роботи

Модульні контрольні роботи містять завдання з перевірки як теоретичних знань, так і практичних навичок.

В умовах дистанційного навчання 2023-2024 н.р. усі види занять, у тому числі контрольні заходи, проводяться з використанням Zoom.

Самостійна робота студента

● Політика та контроль

1. 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: завдання вважається виконаним, якщо студент продемонстрував лабораторну роботу, відповів на запитання до даної лабораторної роботи та надав звіт з виконання викладачеві. 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.

У разі не виконання студентом усіх передбачених навчальним планом лабораторних та контрольних занять, до заліку 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).

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: залік.

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;

4. залік.

Система рейтингових балів:

Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:

1) модульні контролі (МКР поділяється на дві контрольні роботи тривалістю по одній акад. годині);

2) виконання лабораторних робіт;

3) відповідь на заліку.

1. Модульний контроль

Ваговий бал - 30 Максимальна кількість балів за всі контрольні роботи дорівнює 30*2 = 60 балів.

В кожній контрольній роботі містяться завдання різного рівня складності, в залежності від якого вони при правильному виконанні оцінюються від 1 до 6 балів. Максимальна кількість балів за завдання зменшується на 1 бал, якщо дано правильну, але неповну відповідь; на 2 бали, якщо дано правильну відповідь, але допущено несуттєву помилку (наприклад, помилка в розрахунку по правильно записаній формулі) і т.д.

2. Робота на комп’ютерних практичних заняттях

Ваговий бал – 5. Максимальна кількість балів на всіх практичних заняттях дорівнює 5*8= 40 балів.

Штрафні та заохочувальні бали за:

- відсутність на лабораторному занятті без поважної причини -1 бал;

- виконання завдань із удосконалення дидактичних матеріалів з дисципліни надається від 2 до 5 заохочувальних балів.

Умови позитивної проміжної атестації

Для отримання “зараховано” з першої проміжної атестації (8 тиждень) студент повинен мати не менше ніж 20 балів (на початок 8 тижня згідно з календарним планом контрольних заходів “ідеальний” студент має отримати 50 балів).

Для отримання “зараховано” з другої проміжної атестації (14 тиждень) студент повинен мати не менше ніж 50 балів (на початок 14 тижня згідно з календарним планом контрольних заходів “ідеальний” студент має отримати 90 балів).

Бали по екзаменаційних питаннях:

Кількість балів по відповіді на кожне питання визначається викладачем з врахуванням складності питання та якості відповіді. Максимальна кількість балів 60.

Розрахунок шкали (R) рейтингу

Сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:

RС = 60 + 40 = 100 балів.

Для отримання студентом відповідних оцінок (ЕСТS та традиційних) його рейтингова оцінка R переводиться згідно з таблицею відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою.

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, бали не нараховуються. 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.

Підсумкова оцінка переводиться до залікової оцінки згідно з таблицею:

●

Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

Якщо студент пред’являє сертифікат проходження курсів з мережного управління, у нього є можливість здати курс екстерном. Для цього проходить тестування та співбесіду з викладачем.

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):

Складено професором кафедри ІСТ, д.т.н., професором Жураковським Богданом Юрійовичем

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

Погоджено: Методичною комісією факультету[1] (протокол № 11 від 29.06.2023р.)

1 Методичною радою університету – для загальноуніверситетських дисциплін.

[1] Методичною радою університету– для загальноуніверситетських дисциплін.