Рабочая программа учебной дисциплины Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей
рабочая программа на тему

Кудрявцева Татьяна Владимировна

Программа учебной дисциплины Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 10.02.01 Организация и технология защиты информации по программе базовой подготовки

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл rp_ksiorzks.docx62.79 КБ

Предварительный просмотр:

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЗАЩИЩЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

(базовая подготовка)

2016


Программа учебной дисциплины Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО) 10.02.01 Организация и технология защиты информации по программе базовой подготовки.

Организация-разработчик: областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Смоленская академия профессионального образования»

Разработчик:

Кудрявцева Т. В., преподаватель областного государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Смоленская академия профессионального образования»

Утверждена Научно - методическим советом областного государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Смоленская академия профессионального образования»

Протокол №         от                               г.

Рассмотрена на заседании кафедры Информатики, вычислительной техники, информационной безопасности и программирования

Протокол №        от                                г.


СОДЕРЖАНИЕ

  1. Паспорт программы учебной дисциплины

4

  1. Результаты освоения учебной дисциплины

5

  1. Структура и содержание учебной дисциплины

6

  1. Условия реализации программы учебной дисциплины

12

  1. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

14


1 ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 10.02.01 Организация и технология защиты информации по программе базовой подготовки.

1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина является общепрофессиональной и входит в вариативную часть профессионального цикла дисциплин по специальности.

        Обеспечивающие дисциплины: иностранный язык, информатика, технические средства информатизации, основы информационной безопасности, МДК01.03, МДК02.03, МДК04.01.

1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

- выполнять обжим кабеля;

- настраивать соединение между компьютерами;

- подключать и настраивать сетевое оборудование;

- применять сетевое программное обеспечение;

- осуществлять проектирование и разработку защищенной компьютерной сети.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

- основные понятия компьютерных сетей;

- классификации компьютерных сетей;

- архитектуры компьютерных сетей и сетевые топологии;

- принципы передачи данных в проводных и беспроводных сетях;

- аппаратные и программные компоненты компьютерной сети;

- модели сетевого взаимодействия;

- методы передачи сигналов на физическом уровне;

- основы IP-адресации и принципы формирования подсетей;

- протоколы и стандарты локальных сетей;

- виртуальные сети;

- методы коммутации;

- глобальные сети;

-методы и средства защиты данных в компьютерных сетях различных типов;

- способы построения защищенных компьютерных сетей.

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 156 часов/2 зачетные ед., в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 104 часа;

самостоятельной работы обучающегося 52 часа.


2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 

        Результатом освоения учебной дисциплины является овладение общими (ОК) и профессиональными компетенциями:

Код

Наименование результатов обучения

ОК 1.

Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности в области обеспечения информационной безопасности.

ОК 2.

Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3.

Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4.

Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5.

Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6.

Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7.

Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8.

Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9.

Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 11.

Применять математический аппарат для решения профессиональных задач.

ОК 12.

Оценивать значимость документов, применяемых в профессиональной деятельности.

ОК 13.

Ориентироваться в структуре федеральных органов исполнительной власти, обеспечивающих информационную безопасность.

ПК 2.3.

Организовывать документооборот, в том числе электронный, с учетом конфиденциальности информации.


3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

156

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

104

в том числе:

     лекции

-

     семинары

64

     практические занятия

38

     контрольные работы

2

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

52

       выполнение схем, таблиц;

индивидуальная работа в виде выполнения упражнений,       решений задач;

написание реферата;

подготовка презентации;

       разработка опорных конспектов.

Итоговая аттестация в форме                                                                экзамена


3.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины  

Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) 

Объем часов

Уровень освоения

Тема 1. Базовые понятия сетевых технологий

Семинарские занятия

4

1

Введение в компьютерные сети. История развития компьютерных сетей. Области применения компьютерных сетей. Основные понятия в области компьютерных сетей.

3

2

Классификации компьютерных сетей по различным базовым признакам. Взаимодействие компьютеров в сети.

3

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- изучение схем аппаратного взаимодействия компьютеров друг с другом, с периферийными устройствами;

-заполнение таблицы «Этапы эволюции компьютерных сетей»;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

4

Тема 2. Модели сетевого взаимодействия

Семинарские занятия

6

1

Понятие и назначение модели сетевого взаимодействия. История появления модели OSI. Базовые принципы функционирования модели OSI.

3

2

Уровни модели OSI. Взаимодействие уровней. Инкапсуляция данных. Описание уровней модели OSI.

3

3

Модель и стек протоколов TCP/IP. Связь модели TCP/IP с моделью  OSI. Описание уровней модели TCP/IP. Распределение протоколов стека TCP/IP по уровням модели.

2

Практические занятия

2

Применение сетевых утилит в операционной системе Windows

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- подготовка докладов по теме «Альтернативные модели сетевого взаимодействия»;

- заполнение таблицы «Структура и состав стека протоколов TCP/IP»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

6

Тема 3. Основы IP- адресации и принципы формирования подсетей

Семинарские занятия

4

1

Понятие IP – адреса, маски подсети, размера подсети, адреса сети, широковещательного адреса. Алгоритмы нахождения диапазона адресов подсети и формирование подсетей с использованием масок переменной длины.

3

2

Решение задач нахождения диапазона адресов подсети и формирования подсетей с использованием масок переменной длины.

2

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- решение задач по теме;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

2

Тема 4. Физический уровень модели OSI

Семинарские занятия

10

1

Понятие линии и канала связи. Сигналы. Основные характеристики какала связи.

3

2

Методы совместного использования среды передачи канала связи.

2

3

Модуляция и кодирование сигналов.

2

4

Стандарты кабелей.

3

5

Принципы организации беспроводных сетей. Передача сигналов в беспроводных сетях.

2

Практические занятия

2

Изучение элементов кабельной системы. Обжим кабеля.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- подготовка докладов и презентаций по теме «Технологии беспроводных сетей»;

- заполнение сравнительной таблицы «Виды кабельных систем»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

6

Тема 5. Топологии компьютерных сетей

Семинарские занятия

4

1

Понятие топологии компьютерной сети. Сетевое оборудование в топологии.

3

2

Базовые и сложные топологии компьютерных сетей. Физический и логический смысл топологии.

3

Практические занятия

6

Построение одноранговой сети.

Разработка топологии небольшого предприятия. Расчет кабельной сети.

Создание беспроводной сети в различных режимах работы.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- создание кроссворда по теме;

- разработка мультимедийного ролика по теме «Функционирование базовой топологии компьютерной сети»;

- заполнение сравнительной таблицы «Базовые топологии»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

2

Тема 6. Канальный уровень модели OSI

Семинарские занятия

8

1

Протоколы канального уровня. Протоколы локальных сетей.

2

2

Обзор технологий локальных сетей. Технологии Token Ring и FDDI.

2

3

Технология Ethernet. Кадры данных. Метод доступа к данным.

3

4

Физический уровень технологии Ethernet. Спецификации физической среды Ethernet. Энергоэффективный Ethernet.

2

Практические занятия

2

Адресация канального уровня. Работа с MAC-адресами.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- подготовка докладов по теме «Технологии локальных сетей»;

- подготовка презентации по теме «Форматы кадров Ethernet»;

- заполнение сравнительной таблицы «Спецификации технологии Ethernet»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

6

Контрольная работа по темам 2-6

2

Тема 7. Технологии коммутации

Семинарские занятия

4

1

Методы коммутации. Сетевые протоколы и методы коммутации.

2

2

Коммутаторы. Алгоритм прозрачного моста.

3

Практические занятия

2

Создание коммутируемой сети. Логическая сегментация сети.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- подготовка презентации по теме «Конструктивное исполнение коммутаторов», «Создание локальных виртуальных сетей»;

- разработка мультимедийного ролика по теме «Функционирование коммутатора»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

4

Тема 8. Прикладные протоколы

Семинарские занятия

2

1

Обзор прикладных протоколов. Прикладные протоколы и службы.

2

Практические занятия

8

Изучение принципов работы протокола ARP.

Динамическое распределение IP-адресов по протоколу DHCP.

Организация межсетевого взаимодействия с помощью маршрутизатора.

Итоговая работа

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- заполнение таблицы «Прикладные протоколы»;

- подготовка к защите практической работы;

- работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами;

- работа с конспектом.

2

Тема 9.

Построение защищенных компьютерных сетей

Семинарские занятия

22

1

Функции повышения надежности и производительности

 Протоколы Spanning Tree. Spanning Tree Protocol (STP). Rapid Spanning Tree Protocol.

Multiple Spanning Tree Protocol. Дополнительные функции защиты от петель. Функции безопасности STP. Агрегирование каналов связи.

2

2

3

Качество обслуживания (QoS)

Модели QoS. Приоритизация пакетов. Классификация пакетов. Маркировка пакетов.

Управление перегрузками и механизмы обслуживания очередей. Механизм предотвращения перегрузок. Контроль полосы пропускания. Пример настройки QoS.

2

4

5

Функции обеспечения безопасности и ограничения доступа к сети

Списки управления доступом (ACL). Функции контроля над подключением узлов к портам коммутатора. Аутентификация пользователей 802.1Х. 802.1Х Guest VLAN. Функции защиты ЦПУ коммутатора.

2

6

7

Основные принципы создания надежной и безопасной ИТ-инфраструктуры

Введение. Классификация сетевых атак. Пассивная атака. Активная атака. Определение расположения атакующего. Соглашения по именованию атак. Триада безопасной ИТ-инфраструктуры – Конфиденциальность, Целостность, Доступность. Гарантирование выполнения. Анализ рисков. Аутентификация и управление идентификациями. Управление доступом. Обеспечение отчетности. Гарантирование доступности. Управление конфигурациями. Управление инцидентами. Использование третьей доверенной стороны. Криптографические механизмы безопасности.

3

8

9

Межсетевые экраны

Технологии межсетевых экранов. Стек протоколов. Состояния ТСР-соединения. Классификация межсетевых экранов. Ограниченность анализа межсетевого экрана.

Политика межсетевого экрана. Политики, основанные на IP-адресах и протоколах. Политики, основанные на идентификации пользователя. Политики, основанные на сетевой активности. Основные рекомендации. Межсетевые экраны с возможностями NAT.

2

10

11

Системы обнаружения и предотвращения проникновений

Основное назначение IDPS. Способы классификации IDPS. Архитектура IDPS. Каналы связи и распределенность управления и принятия решения. Скорость реакции.

Информационные источники. Анализ, выполняемый IDPS. Возможные ответные действия IDPS Дополнительные инструментальные средства. Системы анализа и оценки уязвимостей. Разница между системами анализа уязвимостей и системами обнаружения проникновения.

1

Практические занятия

16

1

Настройка QoS. Приоритизация трафика. Управление полосой пропускания

2

Списки управления доступом. Контроль над подключением узлов к портам коммутатора. Функция Port Security.

3

Контроль над подключением узлов к портам коммутатора. Функция IP-MAC-Port Binding. Функции анализа сетевого трафика.

4

Основы администрирования межсетевого экрана. Соединение двух локальных сетей, расположенных за межсетевыми экранами.

5

Сегментирование подсетей с использованием управляемых коммутаторов.  Сегментирование подсетей на основе port-based VLAN.

6

Создание политики без проверки состояния. Создание политик для традиционного (или исходящего) NAT. Создание политик для двунаправленного (Two-Way) NAT,

используя метод pinholing.

7

Системы обнаружения и предотвращения проникновений. Обнаружение и предотвращение вторжений. Антивирусное сканирование.

8

Технологии туннелирования. Соединение двух локальных сетей GRE-туннелем.

Соединение двух локальных сетей протоколом IPSec в туннельном режиме, аутентификация с использованием общего секрета. Использование аутентификации по стандарту XAuth в протоколе IPSec 27.

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

- заполнение таблицы «Виды угроз информационной безопасности в компьютерных сетях»;

- подготовка к защите практической работы; - работа с учебной литературой и Интернет – ресурсами; - работа с конспектом.

20

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);

3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).


4. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины Компьютерные сети и основы построения защищенных компьютерных сетей требует наличия учебного кабинета Систем и сетей передачи информации.

Оборудование учебного кабинета Систем и сетей передачи информации:

- посадочные места по количеству обучающихся;

- рабочее место преподавателя;

- сетевое оборудование и специальное программное обеспечение;

- комплект учебно-наглядных пособий.

Документационное обеспечение: план работы учебного кабинета, журнал по технике безопасности, персональные компьютеры, интерактивная доска.

Учебно–методическое обеспечение: дидактический материл, учебно-практические пособия по дисциплине, методические рекомендации по организации самостоятельной деятельности студентов, слайд – лекции и презентации по дисциплине, электронные образовательные ресурсы по дисциплине, видеоматериалы для самостоятельного изучения, виртуальный кабинет для самостоятельной работы студентов.

Технические средства обучения: компьютеры с лицензионным программным обеспечением и мультимедиапроектор.

В ходе практических занятий используется:

оборудование:

  • коммутатор DES-1100-16
  • точка доступа DAP-2310
  • Маршрутизатор DIR-615
  • беспроводной адаптер DWA-160
  • рабочая станция
  • кабель Ethernet (“прямой”).
  • кабель Ethernet (“перекрестный”)
  • дополнительное оборудование:
  • обжимной инструмент (кримпер)
  • сетевой тестер
  • волоконно-оптический кабель
  • разъем SC-FC (или SC-ST)
  • разъем RJ-45

программное обеспечение:

программное обеспечение коммутаторов, маршрутизаторов, точек доступа и др., анализаторы трафика, программы работы с FTP-сервером, стандартные программы OC Windows.

4.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

  1. Учебный курс D-Link «Основы сетевых технологий», 2015 г.
  2. Лабораторные работы для курса «Основы сетевых технологий. Учебный курс D-Link», 2015 г.
  3. Новожилов Е. О., Новожилов О. П. Компьютерные сети. Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. -М.: Академия, 2014.
  4. Попов И.И., Максимов Н.В. Компьютерные сети: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования.- М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011.

Дополнительные источники:

  1. Дуглас Э.Камер. Сети TCP/IP: Принципы, протоколы и структура, - М.: Вильямс, -Т.1, 2009.
  2. Михаил Гук. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедиа.-СПб.:Питер, 2010.
  3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Приципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2009.
  4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных: Курс лекций. - Университет информационных технологий – ИНСТИТУТ.РУ, 2008.
  5. Попов В.Б. Основы информационных и телекоммуникационных технологий. Сетевые информационные технологии. Книга 3. – М.:Издательство «Финансы и статистика», 2009

Электронные ресурсы

  1. Электронный учебник по компьютерным сетям. Форма доступа: http://kafvt.narod.ru/Osia/frameset.htm
  2. Электронные ресурс КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ. Форма доступа: http://firm.trade.spb.ru/serp/net/main_net.htm

5. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Усвоенные знания

основные понятия компьютерных сетей;

Формы контроля – экзамен;

Метод контроля: тестирование, защита практических работ, выполнение контрольных работ по темам;

Форма оценки результатов освоения профессионального модуля: экспертное суждение на основе анализа результатов выполненного задания и интерпретация результатов формализованного наблюдения.

классификации компьютерных сетей;

архитектуры компьютерных сетей и сетевые топологии;

принципы передачи данных в проводных и беспроводных сетях;

аппаратные и программные компоненты компьютерной сети;

модели сетевого взаимодействия;

методы передачи сигналов на физическом уровне;

основы IP-адресации и принципы формирования подсетей;

протоколы и стандарты локальных сетей;

виртуальные сети;

методы коммутации;

глобальные сети.

Освоенные умения:

выполнять обжим кабеля;

настраивать соединение между компьютерами;

подключать и настраивать сетевое оборудование;

применять сетевое программное обеспечение.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЭЛЕМЕНТЫ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 230111 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

2 КУРСРАБОЧАЯ ПРОГРАММА  УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ         ЭЛЕМЕНТЫ ВЫСШЕЙ  МАТЕМАТИКИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.03 Экологические основы природопользования

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО100126 – "Сервис домашнего и коммунального хозяйства"...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН. 02 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Рабочая  ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН. 02 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ...

Рабочая программа учебной дисциплины ОПД.05 «Теоретические основы дошкольного образования» по специальности 44.02.01 Дошкольное образование

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины ОПД.05 «Теоретические основы дошкольного образования» по специальности 44.02.01 Дошкольное образование...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.01 Экологические основы природопользования

Рабочая программа учебной дисциплины  ЕН. 01 Экологические основы природопользования разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта государственного образовательно...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЕН.01 Экологические основы природопользования

Рабочая программа учебной дисциплины  ЕН. 01 Экологические основы природопользования разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта государственного образовательно...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОП.05. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (СПО) ...