KARTA PRZEDMIOTU

(1)

Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 1 z 1

(pieczęć wydziału)

KARTA PRZEDMIOTU

1. Nazwa przedmiotu: SIECI KOMPUTEROWE 2. Kod przedmiotu: SK 3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013

4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia 5. Forma studiów: studia stacjonarne

6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEI) 7. Profil studiów: ogólnoakademicki

8. Specjalność:

9. Semestr: 6

10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki (RAu3) 11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Piotr Kłosowski

12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wariantowe 13. Status przedmiotu: obowiązkowy (jeden z dwóch do wyboru) 14. Język prowadzenia zajęć: polski

15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:

Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w zakresie: podstaw telekomunikacji, teorii sygnałów, teorii informacji i kodowania.

16. Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z budową i zasadami funkcjonowania sieci komputerowych oraz omówienie standardów i protokołów komunikacyjnych stosowanych w tych sieciach. Szczególny nacisk położony jest na sieci rozległe na przykładzie sieci Internet oraz lokalne sieci komputerowe w tym sieci bezprzewodowe.

17. Efekty kształcenia:

¹

Nr Opis efektu kształcenia Metoda sprawdzenia

efektu kształcenia

Forma prowadzenia

zajęć

Odniesienie do efektów dla kierunku

studiów W1 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretyczną

wiedzę z zakresie przewodowego i

bezprzewodowego przesyłania informacji w sieciach komputerowych

wykonanie zadania indywidualnego na

zajęciach laboratoryjnych

lub kolokwium

wykład K1_W04

W2 Ma elementarną wiedzą w zakresie architektury systemów i sieci komputerowych

lub kolokwium

wykład K1_W09

W3 Ma elementarną wiedzę w zakresie podstaw funkcjonowania sieci komputerowych i bezprzewodowych

lub kolokwium

wykład K1_W10

1 należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia

(2)

W4 Ma elementarną wiedzę w zakresie urządzeń wchodzących w skład sieci komputerowych, w tym sieci bezprzewodowych oraz konfigurowania tych urządzeń w sieci lokalnej

lub kolokwium

wykład K1_W11

U1 Potrafi wykorzystać poznane narzędzia i

oprogramowanie komputerowe do analizy i oceny działania urządzeń oraz sieci komputerowych i bezprzewodowych

wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych

laboratorium K1_U07

U2 Potrafi konfigurować urządzenia komunikacyjne oraz serwery w lokalnych (przewodowych i bezprzewodowych) sieciach komputerowych

laboratorium K1_U21

U3 Potrafi wykonać podstawowe czynności

administracyjne związane ze świadczeniem usług przez serwery sieciowe

laboratorium K1_U21

U4 Potrafi zaprojektować, zbudować, uruchomić i skonfigurować fragment prostej lokalnej sieci komputerowej (także bezprzewodowej) i przetestować jej działanie.

laboratorium K1_U07 K1_U21

18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin) W. 30 L. 30

19. Treści kształcenia:

Wykład

Wykład poświęcony jest w dużej części omówieniu zasad funkcjonowania sieci komputerowej na przykładzie sieci rozległej Internet w oparciu o rodzinę protokołów TCP/IP. Tematyka poruszana na wykładzie w szczególności dotyczy następujących zagadnień:

1. Wprowadzenie: pojęcie sieci komputerowej, jak zbudować sieć komputerową, klasyfikacja i podział sieci komputerowych, tendencje rozwoju współczesnych systemów komputerowych, historia sieci komputerowych, era telegrafu, era telefonu, era ARPANETu, era NSFNETu, era INTERNETu, czym jest sieć Internet, geneza, historia i rozwój sieci Internet, sieć Internet 2, rozwój Internetu na tle innych sieci globalnych, zagrożenia, perspektywy rozwoju, instytucje nadzorujące funkcjonowaniem i rozwojem sieci Internet, Internet Society, Internet Architecture Board, Internet Engineering Task Force, Internet Research Task Force, World Wide Web Consortium, rejestracja i przydzielanie domen internetowych,

2. Rozwój Internetu w Polsce, sieci szkieletowe w Polsce, sieć szkieletowa POL 34/155, Polski Internet Optyczny, utylizacja sieci szkieletowej PIONIER, rozwój sieci akademickich, Śląska Akademicka Sieć Komputerowa, podstawy funkcjonowania sieci rozległej, topologia sieci

dostępowej, połączenie sieci Intranet z siecią Internet, bezpieczeństwo w sieci, perspektywy rozwoju sieci komputerowych.

3. Warstwa fizyczna sieci komputerowej : model odniesienia OSI/ISO, model OSI a TCP/IP, pojęcie kanału transmisyjnego, medium transmisyjne, rodzaje okablowania, kabel koncentryczny

współosiowy, para skręconych przewodów, skrętka nieekranowana, skrętka foliowana, skrętka ekranowana, światłowód, budowa kabla światłowodowego, zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia, źródła światła w technologii światłowodowej, tłumienie sygnału w kablu światłowodowym, parametry kabla światłowodowego, łącze mikrofalowe, łącze satelitarne, łącze laserowe, przykłady komunikacji laserowej, łącze na podczerwień, łącze radiowe, przykłady komunikacji radiowej, łącze telefonii komórkowej, zakresy częstotliwości wykorzystywane w komunikacji, skala i rodzaje sieci komputerowych,

4. Topologia sieci komputerowej, połączenie dwupunktowe, połączenie wielopunktowe, urządzenia

sieciowe warstwy fizycznej, rodzaje topologii sieci komputerowych, topologia typu gwiazda,

topologia typu magistrala, topologia typu pierścień, pierścień podwójny, topologia hybrydowa, sieci

hybrydowe, topologie sieci rozległych, przykład rozwoju topologii sieci rozległej ARPANET, sieci

bezprzewodowe a sieci mobilne, przykład mobilnej sieci LAN, metody transmisji w warstwie

fizycznej sieci, rodzaje modulacji, sposoby kodowania bitów, synchronizacja kodu Manchester dla

kabla koncentrycznego, kodowanie korekcyjne, budowa ramki, podział kanału transmisyjnego,

(3)

kanał transmisyjny z komutacją łącza, kanał transmisyjny z komutacją wiadomości, kanał transmisyjny z komutacją pakietów, porównanie metod podziału kanału transmisyjnego, podział pasma kanału transmisyjnego, podział kanału w dziedzinie częstotliwości, podział kanału w technice światłowodowej, podział kanału transmisyjnego w dziedzinie czasu.

5. Warstwa połączenia sieci komputerowej : lokalizacja warstwy połączeniowej i jej zadania, protokoły dostępu do łącza fizycznego, dostęp rywalizacyjny CSMA, dostęp rywalizacyjny CSMA/CD, przykłady występowania zjawiska kolizji, dostęp rywalizacyjny CSMA/CA, dostęp poprzez przepytywanie, przekazywania uprawnień do nadawania, rozkład prawdopodobieństwa bezbłędnego połączenia, protokoły warstwy połączenia, organizacje zajmujące się normalizacją, standardy IEEE, rodzina protokołów IEEE 802.x, standard IEEE 802.1, standard IEEE 802.2, standard IEEE 802.3 – Ethernet, mechanizmy dostępu do medium , parametry czasowe, rodzaje oznaczeń , historia i rozwój standardu IEEE 802.3, rodzaje okablowania, topologia okablowania , Fast Ethernet, format ramki, wpływ długości ramki na wykorzystanie kanału,

6. Standard IEEE 802.4 Token Bus, rodzaje i parametry okablowania, mechanizmy dostępu do łącza, budowa ramki, funkcje żetonu, połączenie sieci 802.3 z 802.4, budowa sieci z mostkami, standard IEEE 802.5 Token Ring, rodzaje i parametry okablowania, mechanizmy dostępu do łącza, budowa ramki, standard 802.11 – sieci bezprzewodowe, standardy sieci bezprzewodowych, wybór kanałów częstotliwościowych, plan częstotliwościowy, dopuszczalna moc nadajnika, widmo sygnału, standard IEEE 802.11a, standard IEEE 802.11b, standard IEEE 802.11g, prędkość transmisji, dostępne urządzenia transmisji bezprzewodowej, rozwój i przyszłość sieci bezprzewodowych.

7. Warstwa sieciowa sieci komputerowej : warstwa sieciowa w modelu OSI, warstwa sieciowa w modelu TCP/IP, ilustracja funkcjonowania modelu OSI oraz TCP/IP, wirtualna komunikacja między warstwami, współpraca protokołów oraz interfejsów różnych warstw, przykładowy przepływ informacji między warstwami, tunelowanie ramek, enkapsulacja, zasady tworzenia warstwy sieciowej, protokół IP, IPv4, budowa ramki, nagłówek ramki IPv4, adresowanie w IPv4, adresy specjalne, maska IP, łączenie i konfiguracja podsieci IP, przykład złożonej konfiguracji, protokół IPv6, historia i powstanie protokołu, przestrzeń adresowa, nowe elementy protokołu, połączenie sieci IPv4 z IPv6, budowa ramki IPv6, podział puli adresowej,

8. Protokół Mobile IP, ilustracja zasady działania Mobile IP, protokoły pomocnicze warstwy sieciowej, protokół ICMP, protokół ARP, protokół RARP, adresowanie fizyczne, protokoły przypisywania adresów IP, protokół BOOTP, protokół DHCP, zarządzanie domenami adresowymi, routing – odnajdywania drogi w sieci, protokoły routingu, protokół RIP v.1, protokół RIP v.2 , protokół OSPF, znajdywanie drogi w sieci, prywatne numery IP, podział puli numerów IP, tworzenie podsieci, węzły sieci a drzewo routingu, tablica routingu, przykładowa konfiguracja routera i jego tablica routingu, wybór drobi w sieci a przeciążenia sieci, zestawienie wirtualnego połączenia, bezpołączeniowa komunikacja – przepływ pakietów, sposoby połączenia wielu sieci, mechanizm tunelowania pakietów, Internet – sieci łącząca inne sieci.

9. Warstwa transportowa sieci komputerowej : zadania warstwy transportowej w modelu ISO, protokoły warstwy transportowej, protokół bezpołączeniowy UDP, protokół połączeniowy TCP, budowa ramki protokołu TCP, środowisko warstwy transportowej, enkapsulacja ramek, podstawowe typy ramek TCP, mechanizm nawiązywania połączenia TCP, porównanie nagłówków ramek IP oraz TCP, budowa ramki protokołu UDP,

10. Porty TCP/UDP, przypisywanie numerów portów, zasady tworzenia oprogramowania, koncepcja gniazdek, operacje na gniazdkach, gniazdka połączeniowe, gniazdka nasłuchujące, gniazdka datagramowe, przykłady implementacji serwera i klienta wykorzystującego protokół UDP, filtrowanie pakietów Firewall, ochrona stacji roboczej, ochrona serwera, ochrona podsieci, filtrowanie pakietów IP, TCP, UDP, przykład ochrony sieci przed intruzem, przykład konfiguracji usługi firewall.

11. Warstwa aplikacji sieci komputerowej : model klient-serwer, rodzaje przesyłanych wiadomości między klientem a serwerem, współdziałanie warstwy sieciowej, transportowej i aplikacji,

połączenie między portami TCP,

12. Dostęp do usług poprzez serwer procesów, identyfikatory protokołów warstwy aplikacji,

najpopularniejsze usługi i protokoły warstwy aplikacji, funkcjonowanie DNS, usługa SMTP, usługa

FTP, usługa HTTP, rozwój języka HTML, infrastruktura sieciowa uczelni, obciążenie sieci oraz

rozkład ruchu, pomiar przepustowości sieci.

(4)

Laboratorium

Tematyka zajęć laboratoryjnych:

1. Administrowanie systemem Windows Server - typowe zadania administracyjne 2. Usługi sieciowe w systemie Windows Server

3. Poufność i bezpieczeństwo w systemie Windows Server cz.I.

System plików NTFS, szyfrowanie oraz lokalne konta użytkowników i grup 4. Poufność i bezpieczeństwo w systemie Windows Server cz.II.

Usługa Active Directory 5. Konfiguracja serwera FreeBSD 6. Administrowanie serwerem FreeBSD

7. Usługi sieci Internet w oparciu o serwer FreeBSD

8. Bezpieczeństwo i poufność w sieci Internet i systemach Unix 9. Budowa, konfiguracja i zarządzanie siecią Intranet cz.1 10. Budowa, konfiguracja i zarządzanie siecią Intranet cz.2

11. Certyfikaty X.509: szyfrowanie poczty elektronicznej i wirtualne sieci prywatne 12. Konfiguracja i bezpieczeństwo w sieciach bezprzewodowych

Wyposażenie laboratoryjne

Komputery klasy PC z systemem operacyjnym Windows lub Linux pełniące rolę stacji roboczych.

Serwery działające w oparciu o system operacyjny Microsoft Windows Server oraz FreeBSD, urządzenia sieci bezprzewodowej standardu IEEE802.11.

Metody dydaktyczne :

Wykład: zajęcia prowadzone w formie monologu z wykorzystaniem technik multimedialnych, pokazu slajdów, prezentacji symulacji.

Laboratorium: samodzielna realizacja zadań zgodnie z programami zawartymi w instrukcjach do ćwiczeń laboratoryjnych, sekcje w składzie od 2 do 5 osób.

20. Egzamin: nie

21. Literatura podstawowa:

1. Dougles E. Comer, Sieci komputerowe i intersieci, WNT, Warszawa 2000.

2. Tanenbaum A. S.: Computer Networks. Wyd. 3. Prentice Hall, 1996.

3. J.F. Kurose, K.W. Ross, "Computer Networking", Addison Wesley, 2001 4. W. Buchman, Sieci komputerowe, WKiŁ 1999.

22. Literatura uzupełniająca:

1. E. Nemeth, G. Snyder, S. Seebass, T.T. Hein, "Przewodnik administratora systemu UNIX", WNT, 1998

2. Karol Krysiak, Sieci komputerowe - kompendium, Helion, Gliwice 2003 3. Mark Sportack, Sieci komputerowe - Księga eksperta, Helion, Gliwice 2000.

4. Osborn: Wielka encyklopedia sieci komputerowych. Warszawa: WNT, 1997.

5. Tim Parker, Mark Sportack, TCP/IP - Księga eksperta, Helion, Gliwice 2000.

(5)

23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia

Lp. Forma zajęć Liczba godzin

kontaktowych / pracy studenta

1 Wykład 30 /10

2 Ćwiczenia 0/0

3 Laboratorium 30/40

4 Projekt 0/0

5 Seminarium 0/0

6 Inne 5/5

Suma godzin 65/55

24. Suma wszystkich godzin: 120 25. Liczba punktów ECTS: 4 ²

26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 2 27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 2 26. Uwagi:

Zatwierdzono:

………. ………

(data i podpis prowadzącego) (data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/

Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub dyrektora jednostki międzywydziałowej)

2 1 punkt ECTS – 30 godzin.