РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2018 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Вычислительная техника и автоматизированные системы управления"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1Б.В.ОД "Вычислительные системы и сети"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

программа академического бакалавриата

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Квалификация выпускника "Бакалавр"

Ростов-на-Дону

2018 г.

 



 






Автор-составитель д.п.н., проф. Соколова Ольга Ивановна предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1Б.В.ОД "Вычислительные системы и сети" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Вычислительная техника и автоматизированные системы управления".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

к.т.н., доц. Рыбалко И. П., доцент. каф. "ПОВТ и АС", ДГТУ.





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1БВОД_Вычислительные с и с_Б_09.03.01_во_78_ВТиАСУ_п21799_35058.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Вычислительные системы и сети".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 09.08.2017 № 15.

Целью дисциплины "Вычислительные системы и сети" является расширение и углубление подготовки в составе других базовых и вариативных дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общепрофессиональных, профессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности, предусмотренными учебным планом и профилем подготовки "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети".

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплин "Мастер-класс профильной направленности", "Технологии программирования";

подготовка обучающегося к прохождению практики;

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемый результат освоения дисциплины Планируемый результат освоения Образовательной программы

Знает: Основы проектирования вычислительных систем и сетей. Принципы построения вычислительных систем и сетей.

Умеет: Проектировать вычислительные системы и сети. Анализировать принципы формирования, преобразования и обработки сообщений и сигналов в вычислительных системах и сетях. Анализировать принципы построения вычислительных систем и сетей.

Имеет навыки: Проектирования локальных вычислительных сетей. Применения на практике принципов построения вычислительных систем и сетей. Настраивания системы коммутации.

ОПК-3 - способностью разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение отделов, лабораторий, офисов компьютерным и сетевым оборудованием

Знает: Общие принципы построения вычислительных систем и сетей; общие сведения о составе, назначении, особенностях функционирования элементов вычислительных систем и сетей.

Умеет: Выбирать, комплексировать и эксплуатировать программно-аппаратные средства в создаваемых вычислительных системах и сетевых структурах. Оценивать технические возможности элементов вычислительных систем и сетей; обосновывать выбор этих элементов.

Имеет навыки: Конфигурирования вычислительных систем и сетей, реализации сетевых протоколов с помощью программных средств; расчёта и моделирования сетей.

ОПК-4 - способностью участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов

Знает: Алгоритмы проектирования вычислительных систем и сетей.

Умеет: Применять алгоритмы проектирования вычислительных систем и сетей.

Имеет навыки: Владения алгоритмами проектирования вычислительных систем и сетей.

ПК-3 - способностью обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности

Место дисциплины 1Б.В.ОД "Вычислительные системы и сети" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1Б Образовательной программы. Дисциплина входит в состав вариативной части (В.ОД).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Периферийные устройства вычислительной техники", "Проектирование ЭВМ и систем".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 4 года. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 4 года очное бакалавриат.

Обозначение-аббревиатура учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: АВБ.

Дисциплина реализуется в 7, 8 семестрах.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 4 года очное бакалавриат

Общая трудоемкость данной дисциплины 8 зачетных единиц, или 288 часов, в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП); по учебным занятиям КРОП с учетом ИЗ и КСР, составляет 104 часа.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
7 8
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 96 96 64 32
Лекции (Лек) 48 48 32 16
Лабораторные работы (Лаб) 40 40 32 8
Практические, семинары (Пр) 8 8   8
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
8 8 5 3
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 112   75 37
Контрольная работа (К)        
Расчетно-графическая работа (РГР)        
Курсовая работа (КР)        
Курсовой проект (КП) 45   45  
Самоподготовка 67   30 37
Контроль, всего и в т.ч. 72   36 36
Экзамен (Экз) 72   36 36
Зачет (За)        
Общая трудоемкость, часы 288 104 180 108
Зачетные единицы (ЗЕТ) 8   5 3

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 7

1. Введение. История и перспективы развития вычислительных систем и компьютерных сетей. (Компетенция/и ОПК-3, ОПК-4, ПК-3)

1.1. Введение. Цели, предмет и задачи курса. Общие сведения о вычислительных системах: Введение. Цели, предмет и задачи курса. Общие сведения о вычислительных системах. Общие сведения о телекоммуникационных и компьютерных сетях.

1.2. Классификация, архитектура и типовые структуры вычислительных систем: Классификация, архитектура и типовые структуры вычислительных систем.

1.3. История и перспективы развития компьютерных сетей: История и перспективы развития компьютерных сетей.

2. Основы построение компьютерных сетей и телекоммуникаций. (Компетенция/и ОПК-3, ОПК-4, ПК-3)

2.1. Основы построение компьютерных сетей и телекоммуникаций: Основные понятия и определения: 1) Терминология в сетях ЭВМ. 2) Классификация информационно-вычислительных сетей. 3) Совокупность основных полных черт, характеризующих сеть.

2.2. Общие принципы построения сетей: Общие принципы построения сетей: 1) Сетевые топологии. 2) Принципы передачи данных в компьютерных сетях.

2.3. Телекоммуникационные и компьютерные сети: Телекоммуникационные и компьютерные сети. 1) Принципы взаимодействия приложений в компьютерных сетях.

3. Стандартизация аппаратных и программных средств вычислительных сетей. (Компетенция/и ОПК-3, ОПК-4, ПК-3)

3.1. Эталонная модель взаимодействия открытых систем: Эталонная модель взаимодействия открытых систем: 1) Общая характеристика модели OSI. 2) Понятие открытой системы. 3) Стек протоколов модели OSI. 4) Взаимодействия протоколов модели OSI. 5) Инкапсуляция.

3.2. Уровни модели OSI: Уровни модели OSI: 1) Прикладной уровень. 2) Уровень представления. 3) Сеансовый уровень. 4)Транспортный уровень. 5) Сетевой уровень. 6) Канальный уровень. 7) Физический уровень. 8) Устройства объединения сетей на различных уровнях.

3.3. Требования к качеству услуг и производительности вычислительных сетей: Требования к качеству услуг и производительности вычислительных сетей: 1) Критерии оценки качества обслуживания. 2) Расчет параметров сети для диалогового режима.

4. Локальные сети. (Компетенция/и ОПК-3, ОПК-4, ПК-3)

4.1. Топология физических связей: Топология физических связей: 1) Полносвязная топология. 2) Ячеистая топология. 3) Кольцевая топология. 4) Звездообразная топология. 5) Иерархическая топология. 6) Шинная топология. 7) Среды передачи данных.

4.2. Стандарты и протоколы ЛВС: Стандарты и протоколы ЛВС: 1) Протоколы повторной передачи. 2) Состязательный доступ к среде передачи. 4.2.1. Протоколы ALOHA. 4.2.2. Множественный доступ с проверкой несущей и обнаружением столкновений (МДПН/ОС).

4.3. Стандартные сетевые технологии: Стандартные сетевые технологии: Ethernet, Token Ring, FDDI. Стандартная сетевая технология Ethernet: 1) Структура стандартов IEEE 802.X. 2) Понятие коллизии в сети. 3) Битовый интервал. 4) Время двойного оборота и распознаванием коллизий. 5) Форматы кадров технологии Ethernet. Стандартная сетевая технология Token Ring: 1) Алгоритм работы технологии Token Ring. 2) Приоритетный доступ к кольцу. 3) Форматы кадров в сетях Token Ring. 4) Физический уровень технологии Token Ring. Стандартная сетевая технология FDDI: 1) Станции двойного подключения. 2) Формат кадров в сетях FDDI. 3) Физический уровень технологии FDDI. Беспроводный доступ к ЛВС: 1) Беспроводные локальные сети. 2) Широкополосные беспроводные сети. 3) Bluetooth. Сегментация сетей с помощью мостов.

5. Адресация в стеке протоколов TCP/IP. Объединение сетей на основе протоколов сетевого и транспортного уровней. (Компетенция/и ОПК-3, ОПК-4, ПК-3)

5.1. Протоколы Internet: Протоколы Internet: 1) Основы TCP/IP – связь протоколов Internet сетевого и транспортного уровней. 2) Взаимодействие модулей, реализующих протоколы TCP/IP. 3) Работа с несколькими сетевыми интерфейсами.

5.2. Типы адресов стека TCP/IP: Типы адресов стека TCP/IP: 1) Локальные адреса. 2) Сетевые IP-адреса. 3) Доменные имена. Формат IP-адресов: 1) Классы IP-адресов. 2) Особые IP-адреса. 3) Использование масок при IP-адресации. Протоколы разрешения адресов: 1) Отображение IP-адресов на локальные адреса. 2) ARP-таблицы. 3) Протокол ARP. 4) Протокол RARP. Таблицы маршрутизации в IP-сетях: 1) Использование масок для структуризации сети. 2) Использование масок постоянной длины. 3) Использование масок переменной длины.

5.3. Протоколы маршрутизации: Протоколы маршрутизации: 1) Алгоритмы и протоколы вычисления маршрута. 2) Назначение протоколов маршрутизации. 3) Дистанционно-векторный протокол RIP. 4) Протокол с