Computer Systems Architecture and Technology

2026/2027

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

6

ECTS credits

Delivered by:

School of Computer Engineering

Type:

Compulsory course

When:

1 year, 3, 4 module

Instructor

Бабердин Павел Васильевич

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина относится к циклу специальных дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих специальную подготовку магистров в области как создания, так и эксплуатации компьютерных сетей и средств телекоммуникаций. Дисциплина базируется на материале следующих ранее изученных дисциплин: «Системное программное обеспечение», «Базы данных», «Организация ЭВМ, комплексов и систем», «Моделирование», «Периферийные устройства», «Основы теории управления», «Теория автоматов», «Электроника», «Схемотехника», «Сети и телекоммуникации». Знания и навыки, полученные в результате изучения дисциплины, должны быть использованы при дальнейшем изучении дисциплин специализаций.

Цель освоения дисциплины

• является формирование профессиональных компетенций в области построения и организации вычислительных систем, комплексов и сетей.

Планируемые результаты обучения

• владеть: - современными технологиями разработки и анализа систем и сетей ЭВМ, систем телекоммуникаций и соответствующих информационных технологий, - методами контроля и эксплуатации аппаратных средств и программного обеспечения.
• знать и уметь использовать: - методы и средства защиты информации в сетях ЭВМ, обеспечения надежности и живучести систем и сетей; - методы и средства организации вычислений в сетевых системах, организации баз данных и баз знаний в системах и сетях ЭВМ; - методы администрирования в системах и сетях ЭВМ; - тенденции развития систем и сетей ЭВМ.
• знать и уметь использовать: - современные технические и программные средства, входящие в состав аппаратного и программного обеспечения систем и сетей ЭВМ; - принципы многоуровневой организации и проектирования глобальных и локальных сетей ЭВМ на основе концепции открытых систем; - архитектуру и стандартные протоколы систем и сетей ЭВМ; - методы и технологии проектирования сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций.
• Применять: Базовые технологии LAN; Базовые технологии Ethernet; Домены коллизий; Анализировать: ARP-протокол; Широковещательные домены; Принципы коммутации; Вопросы безопасности.
• Интерпретировать: VLAN в сети; Использовать: Диапазоны VLAN; Технология 802.1q; Access- и trunk-порты; Native VLAN; Технология QinQ.
• Интерпретировать: Базовая настройка STP; Использовать: Усовершенствованная настройка STP; Настройка RSTP; Настройка MSTP.
• Интерпретировать: EtherChannel; Использовать: Настройка LACP + ON; Настройка Load Balancing.
• Использовать: Настройка SPAN; Настройка RSPAN.
• Интерпретировать: Протокол обнаружения канального уровня (LLDP). Использовать: Настройка LLDP.
• Использовать: Базовая настройка OSPF; Расширенная настройка OSPF; Настройка RIPv2; Настройка BGP (iBGP); Настройка BGP (eBGP).
• Использовать: PIM (Product Information Management); IGMP (Internet Group Management Protocol). Интерпретировать: Создание и поддержание работы групп рассылки multicast-трафика.
• Использовать: MPLS (Multiprotocol Label Switching). Интерпретировать: Ускорение и формирование потоков сетевого трафика.
• Настраивать и интерпретировать: Установка политик, автоматизация настройки узла: DNS, DHCP, NTP; Балансировка и резервирование трафика; Обратное проксирование; Мониторинг средствами SNMP; Журналирование МЭ; Администрирование сервера; Фильтрация трафика.
• Настраивать: Туннелирование трафика между узлами: IPSec, GRE over IPSec; Настройка удаленного доступа клиента. VPN.
• Настраивать и интерпретировать: Создания центра управления серверами; Создание и добавление кластера в МЭ.

Содержание учебной дисциплины

• Локальные сети. Типы, протоколы и стандарты.
• Классификация и архитектура компьютерных сетей.
• Глобальные сети. Типы и характеристики.
• Сети с коммутацией каналов.
• Сети с коммутацией пакетов.
• Технология АТМ, LTE, MPLS как перспективный транспорт локальных и глобальных сетей.
• Структурообразующее оборудование сетей.
• Организация удаленного доступа.
• Стандарты и средства управления сетями.
• Принципы маршрутизации пакетов в составных сетях. IP-протокол.
• Протоколы сетевого уровня.
• Сетевые адаптеры и концентраторы.
• Мосты и коммутаторы.
• Многопротокольные маршрутизаторы.
• Особенности мостов и маршрутизаторов с выходами на глобальные сети.
• Методы и средства реализации физического уровня вычислительной сети.
• Использование аналоговых и цифровых (56/64, Т1/Е1, ТЗ/ЕЗ, SONET/SDH) выделенных каналов.
• Структурированная кабельная система сетей.
• Стандарты беспроводной связи в сетях.
• Построение беспроводных компьютерных сетей.
• Базовые понятия.
• Базовые технологии VLAN.
• Семейство протоколов SPANNING-TREE (STP).
• Агрегация каналов ETHERCHANNEL.
• Технологии SPAN.
• Протокол обнаружения канального уровня (LLDP).
• Протоколы динамической маршрутизации.
• Работа с Multicast трафиком.
• MPLS (Multiprotocol Label Switching).
• Межсетевое экранирование.
• Защищенные частные сети в МЭ.
• Вопросы отказоустойчивости межсетевых экранов.

Элементы контроля

• Научная публикация
• Практическая работа
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 4th module
  0.48 * Практическая работа + 0.16 * Научная публикация + 0.16 * Экзамен + 0.2 * Практическая работа

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Компьютерные сети : принципы, технологии, протоколы: учеб. пособие для вузов, Олифер, В. Г., 2006

Рекомендуемая дополнительная литература

• Замятина, О. М.  Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Моделирование сетей : учебное пособие для магистратуры / О. М. Замятина. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 159 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-00335-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/433938 (дата обращения: 28.08.2023).

Авторы

• Вишнеков Андрей Владленович
• Уймин Антон Григорьевич