Основы сетевых технологий

ПРОГРАММА КУРСА

Введение.

• Понятие компьютерной сети.
• Ресурсы в сети: клиент-серверные приложения, peer-to-peer приложения. LAN, WAN и интернет.
• Подключение к сети Интернет.
• Современные подходы к организации сети.
• Конвергентные сети. BYOD, видео, аудио конвергенция.
• Основные угрозы сети.

Работа с операционной системой.

• Правила взаимодействия сетевых устройств.
• Сетевые протоколы.
• Взаимодействие между протоколами.
• Стек TCP/IP.
• Стандартизующие организации (IEEE, IETF, ISO).
• Модель взаимодействия сетевых устройств (OSI).
• Модель TCP/IP.
• Доставка сообщений.
• Доступ к локальным ресурсам (MAC-адреса и IP-адреса).
• Доступ к устройствам локальной подсети.
• Шлюз по умолчанию.
• Доступ к удаленным устройствам.

Сетевые протоколы и средства взаимодействия.

• Доступ к устройствам.
• Сетевые карты.
• Назначение физического уровня модели OSI.
• Среда передачи.
• Принципы первого уровня модели OSI (полоса пропускания, пропускная способность, типы кабелей).
• Медные кабели.
• Экранированная витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно.
• Неэкранированная витая пара.
• Дизайн оптических коннекторов, сравнение оптических и медных кабелей.
• Беспроводная среда передачи.
• беспроводных локальных сетей.
• Стандарты Wi-fi (802.11 a, b, g, n, ac, ad, ax).
• Канальный уровень.
• MAC-адреса.
• Физические и логические топологии.
• Режимы дуплекса.
• Структура кадра. 
• Ethernet-кадр, PPP-кадр, 802.11 кадр.

Протокол Ethernet.

• LLC и MAC подуровни.
• Атрибуты Ethernet.
• Размер кадра Ethernet.
• MAC-адресация, одноадресная, многоадресная и широковещательная рассылка.
• Протокол ARP. 
• Поиск неисправностей в протоколе ARP.
• Коммутаторы.
• Параметры дуплекса.
• Структура таблицы MAC-адресов.
• Методы обработки кадров.
• Типы коммутаторов (модульные, фиксированные).
• Многоуровневые коммутаторы.
• Настройка маршрутизируемых интерфейсов.

Сетевой уровень.

• Протокол IP. Характеристики протокола IP.
• Структура протокола IPv4.
• Протокол IPv6. Структура заголовка IPv6. Структура протокола IPv6.
• Маршрутизация пакетов.
• Таблицы маршрутизации протоколов IPv4, IPv6.
• Маршрутизатор.
• Компоненты маршрутизатора (материнская плата, процессор, память, интерфейсы).
• Загрузка маршрутизатора.
• Операционная система.

Транспортный уровень.

• Доставка данных. Роль транспортного уровня.
• Протоколы TCP, UDP.
• Сравнение протоколов транспортного уровня.
• Гарантированная доставка сегментов, механизмы контроля трафика, коррекция ошибок.
• Адресация приложений.
• Нумерация портов.
• Анализ установки сессии протокола TCP (three-wayhandshake).
• Датаграммы UDP.

• • Практическая работа: настройка коммутаторов: парольная защита, работа с CAM таблицей.

IP-адресация.

• Введение.
• Двоичная и десятичная системы счисления. Перевод из двоичной системы счисления в десятичную и обратно.
• Маска подсети.
• Одноадресные, многоадресные, широковещательные типы адресов IPv4.
• Типы адресов IPv4 (публичные, приватные).
• Классы адресов.
• Назначение IP-адресов.
• IPv6-адресация. Потребность в IPv6, проблемы IPv4.
• Шестнадцатеричная система счисления.
• Правила адресации IPv6. Типы адресов IPv6.
• Понятие префикса. Назначение IP-адресов. Протоколы DHCPv4, v6.
• Расширение EUI-64.
• Сообщения ICMPv4, ICMPv6. Утилиты ping, traceroute.

• • Практическая работа по расчету масок подсети. Разработка плана IP-адресации. Расчет маски подсети. Маски переменной длины (VLSM). Подсети в протоколе IPv6. 

Уровень приложений.

• Уровни сессий и представлений модели OSI.
• Приложения peer-to-peer.
• Взаимодействие между уровнями приложений.
• Модель клиент-сервера.
• Протоколы HTTP, SMTP, POP3, IMAP.
• Протокол DNS.
• Протоколы DHCP, FTP. 
• Интернет вещей.
• Конвергированные сети. 
• Передача видео-трафика.

Введение в маршрутизацию.

• Статическая и динамическая маршрутизация.

• • Практическая работа: Настройка IP-адресации и изучение принципа работы изученных протоколов и сервисов в компьютерной сети небольшого размера.

Структура сети небольшого размера.

• Принципы организации сетей небольшого размера.
• Адресация устройств. Избыточность в сетях небольшого размера.
• Приложения сети.
• Приложения реального времени.
• Защита сетевых устройств.
• Физическая защита.
• Типы угроз.
• Виды сетевых атак (вирусы, черви, трояны).
• Средства защиты в сети.
• Фаерволы.
• Защита по паролю.
• Протоколы SSH, HTTPS, AAA.