Образовательная программа для кружка: Компьютерные сети в современном мире
рабочая программа на тему

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ №54

Образовательная программа для кружка:

Компьютерные сети в современном мире

Москва

2015

ОДОБРЕНА                                                                                 УТВЕРЖДАЮ                                                          

Предметной (цикловой)                                                 Заместитель директора по УМР

комиссией                                                                                 ГБОУ  СПО КС №54

Протокол №_______________                                       __________________И.Г.Бозрова

от «_____»___________2014г.                                          «_____» ____________  2014г.

Председатель предметной (цикловой) комиссии

________________С.Н.Хохлов                             

 Составитель: Хохлов С.Н., преподаватель  ГБОУ СПО Колледж связи №54

1. Пояснительная записка

Целью курса является формирование у будущего специалиста совокупности знаний и представлений о возможностях и принципах функционирования компьютерных сетей, организации в единое целое разнородной информации, представленной в различных форматах и возможности обеспечить активное воздействие человека на эти данные в реальном масштабе времени, а также об организации доступа к распределенным данным.

Важнейшей задачей курса является выработка у студентов понимания роли стандартов представления информации и протоколов передачи данных для объединения в единое целое разнородных информационных ресурсов, а также практических умений по разработке сетевых информационных ресурсов и умение настраивать простейшие сетевые приложения, основанные на архитектуре клиент-сервер.

Возраст студентов в реализации данной дополнительной образовательной программы колеблется от 15 до 18 лет.

Режим работы, в неделю 1 занятие по 2 часа. Часовая нагрузка 36 часов.

Основными принципами обучения являются:

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития студентов в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.
3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.
4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, студент не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.
5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает студент, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения.  Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.
6. Наглядность. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.
7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.
8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.
9. Индивидуальный подход  в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей обучающихся.

На занятиях используются различные формы организации образовательного процесса:

- фронтальные (беседа, лекция, проверочная работа);

- групповые (олимпиады, фестивали, соревнования);

- индивидуальные (инструктаж, разбор ошибок).

Для предъявления учебной информации используются следующие методы:

- наглядные;

- словесные;

- практические.

Для стимулирования учебно-позновательной  деятельности применяются методы:

- соревнования;

- поощрение и порицание.

Для контроля и самоконтроля за эффективностью обучения применяются методы:

- предварительные (анкетирование, диагностика, наблюдение, опрос);

- текущие (наблюдение, ведение таблицы результатов);

- тематические (билеты, тесты);

- итоговые (соревнования).

2. Учебно-тематический план

3. Содержание курса

Тема 1. Общие принципы построения компьютерных сетей

Сетевые топологии. Физическая топология (линия, кольцо, звезда, решетка, дерево). Логическая топология. Эталонная модель взаимодействия открытых систем ОSI. Физический уровень. Канальный уровень. Сетевой уровень. Транспортный уровень. Сеансовый уровень. Уровень представления. Прикладной уровень. Стандарты кабелей Коаксиальный кабель. Витая пара. Оптоволоконный кабель. Типы интерфейсов данных Передача пакетов. Передача ячеек.

Тема 2.  Сетевое передающее оборудование

Передающее оборудование локальных сетей. Сетевые адаптеры. Повторители. Сетевые коммутаторы. Концентраторы. Мосты. Маршрутизаторы. Шлюзы.  Протоколы локальных сетей. Протокол ТСР/IP.

Функционирование протокола ТСР. Функционирование протокола UDP. Функционирование протокола IP.  Дистанционное управление компьютером. Управление Telnet.  Прикладные протоколы стека TCP/IP. Telnet, File Transfer Protokol (FTP), Trivial File Transfer Protocol (TFTP). Диагностика локальных компьютерных сетей. Методы диагностики. Диагностическое программное обеспечение.

Тема 3. Эксплуатация технических средств сетевой инфраструктуры.

Обзор IP-адресов. Разбиение сети на подсети. Бесклассовая междоменная маршрутизация. Преобразование сетевых адресов на основе NAT и PAT. Физическая карта всей сети; логическая схема компьютерной сети. Управление конфигурацией. Изучение базовых команд настройки сетевой ОС. Настройка интерфейсов сетевых устройств. Настройка маршрута по умолчанию. Настройка служб DHCP. Конфигурирование статического NAT в интерфейсе командной строки. Резервное копирование конфигурации. Автономные коммутаторы. Начальная конфигурация коммутатора. Подключение коммутатора к маршрутизатору.

Тема 4. Управление сетями. Маршрутизация и Коммутация.

Подключение оборудования пользователя к поставщику услуг интернет. Связь через глобальную сеть. Выбор соединения с глобальной сетью. Настройка соединения с глобальной сетью. Основы маршрутизации. Протоколы маршрутизации. Протоколы внутренней маршрутизации. Протокол RIP. Протоколы внешней маршрутизации. Протокол BGP. Типы коммутации. Безопасность коммутаторов. Резервирование каналов в коммутируемой сети. Протокол STP. Протокол RSTP. Настройка VLAN. Обслуживание VLAN. Адресация в иерархической сети. Маски подсети переменной длины. Использование бесклассовой маршрутизации CIDR. Маршрутизация с помощью протокола вектора расстояний. Маршрутизация на основе состояния канала

Тема 5. Методы и средства диагностики и устранения  неисправностей

Методики устранения неисправности. Инструменты для устранения неполадок в сети. Проблемы на 1-м и 2-м уровнях. Устранение неполадок оборудования и процесса загрузки. Диагностика ошибок связанных с кабелями и портами устройств. Поиск и устранение неисправных соединений LAN. Поиск и устранение неисправных соединений WAN. Обзор функций и IP адресация на уровне 3. Структура и конфигурация IP сети. Проблемы планирования и выделения IP адресов. Неисправности DHCP и NAT. Неисправности маршрутизации на 3 уровне. Ошибки динамической маршрутизации. Ошибки фильтрации трафика на 4 уровне. Диагностика проблемм на верхних уровнях.Использование Telnet для проверки соединений на верхних уровнях.

5. Материально-техническое обеспечение.

Оборудование лаборатории и рабочих мест мастерской:

• Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории: 12 компьютеров ученика и 1 компьютер учителя;
• Типовой состав для монтажа и наладки компьютерной сети: кабели различного типа, обжимной инструмент, коннекторы RJ-45, тестеры для кабеля);

Программные средства обучения (бесплатное ПО):

• OC Linux
• GNS3

Технические средства обучения:

• интерактивная доска
• проектор

6. Список литературы:

Основная литература:

1.  Компьютерные сети. Учебный курс: Официальное пособие Microsoft для самостоятельной подготовки [Текст] : [пер. с англ.] – 2-е изд., испр. и доп. / Корпорация Майкорософт. – М. : Русская редакция, 2007.

2. Чекмарев Ю.В. Локальные вычислительные сети. Издание второе, ис-правленное и дополненное.– М.: ДМК Пресс, 2009.

Дополнительная литература

1. Осипенко А.Л. Борьба с преступностью в глобальных компьютерных се-тях: Международный опыт [Текст]: Монография / А.Л. Осипенко. — М.: Норма, 2006.
2. Скрембрей  Дж. Секреты хакеров. Безопасность Windows 2000 – готовые решения [Текст] : [пер. с англ.] / Джоел Скрембрей, Стюарт Мак-Клар. – М.: Вильямс, 2006.
3. Рассел Ч. Microsoft Windows 2000 Server. Справочник администратора [Текст] : [пер. с англ.] – 2-е изд., испр. / Ч. Рассел, Ш. Кроуфорд. – М.: ЭКОМ, 2006.
4. Уилсон Э. Мониторинг и анализ сетей. Методы выявления неисправно-стей [Текст] : [пер. с англ.] / Эд Уилсон. – М.: ЛОРИ, 2006.
5. Корт  С.С. Теоретические основы защиты информации [Текст] : учеб. по-собие для вузов / С. С. Корт. – М.: Гелиос АРВ, 2005.
6.  Стивенс У.Р. Протоколы TCP/IP. Практическое руководство [Текст] : [пер. с англ.] / Стивенс У.Р. – СПб: БХВ-Петербург, 2005.
7. Кульгин  М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессио-налов [Текст] / Кульгин М. – СПб.: Питер, 2007.
8. Jones A. Computer System Intrusion Detection: A Survey [Текст] / A. Jones, R. Sielken. – Department of Computer Science. University of Virginia, 2008.
9. Treaster M. A Survey of Distributed Intrusion Detection Approaches / M. Treaster. – National Center for Supercomputing Applications (NCSA). Univer-sity of Illinois, 2005.  
10. Запечников  С.В. Основы построения виртуальных частных сетей [Текст]: Учеб. пособие для вузов / Запечников С.В., Милославская Н.Г., Толстой А.И. — М.: Горячая линия–Телеком, 2005.
11. Медведовский И.Д. Атака на Internet [Текст] / Медведовский И.Д., Семьянов П.В., Леонов Д.Г. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ДМК, 1999.
12. Милославская Н.Г. Интрасети: доступ в Internet, защита [Текст] : учеб. пособие для вузов / Милославская Н. Г., Толстой А. И. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.
13. Мандиа  К. Защита от вторжений. Расследование компьютерных преступ-лений [Текст] : [пер. с англ.] / Мандиа К., Просис К. – М.: ЛОРИ, 2005.
14. Лукацкий А.В. Обнаружение атак [Текст] – 2-е изд., перераб. и доп. / Лукацкий А. В. – СПб: БХВ-Петербург, 2005.
15.  Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры Microsoft Windows Server 2003. Учебный курс MCSA/MCSE / Пер. с англ. - М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2004.
16.  Бигелоу С. Сети: поиск неисправностей, поддержка и восстановление: Пер. с англ. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005