### Подробный список тем с кратким содержанием Ниже представлен **единый расширенный перечень тем**, охватывающий все три варианта обучения. Для каждой темы указано: - **Номер темы** и её **название**. - **Краткое содержание** (что именно изучается). - **Принадлежность к вариантам** (1, 2 или 3) – вариант 2 изучает только базовые темы (помечены «+»), вариант 1 – все основные (помечены «+»), вариант 3 – все темы (включая дополнительные, отмечены «*»). **Обозначения:** - **В1** – вариант 1 (82 ч) - **В2** – вариант 2 (40 ч) - **В3** – вариант 3 (242 ч) «+» – тема входит в план; «–» – не входит; «*» – дополнительная углублённая тема (только для В3). --- ### Раздел 1. Общие сведения о компьютерных сетях **1.1. Введение. Понятие и классификация компьютерных сетей** *Содержание:* Определение сети, цели объединения компьютеров. Классификация по территориальному признаку (PAN, LAN, MAN, WAN), по типу взаимодействия (клиент-сервер, одноранговые), по среде передачи (проводные, беспроводные). Краткая история развития сетей. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **1.2. Топологии компьютерных сетей** *Содержание:* Физическая и логическая топологии. Виды топологий (шина, звезда, кольцо, полносвязная, ячеистая, древовидная). Достоинства, недостатки, области применения. Примеры реальных сетей. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **1.3. Сетевая модель OSI и другие модели** *Содержание:* Семиуровневая модель OSI: назначение каждого уровня, функции, протоколы, инкапсуляция, PDU. Взаимодействие уровней. Альтернативные модели: TCP/IP (DoD), IPX/SPX (кратко). Сравнение моделей. *Входит:* В1 (+), В2 (только основы, упрощённо), В3 (+). **1.4. Обзор стека протоколов TCP/IP** (объединено с предыдущим для В2) *Содержание:* Уровни стека TCP/IP: прикладной, транспортный, межсетевой, сетевых интерфейсов. Основные протоколы: IP, ICMP, TCP, UDP, ARP. Формат заголовков. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). --- ### Раздел 2. Аппаратные компоненты компьютерных сетей **2.1. Физические среды передачи данных** *Содержание:* Проводные среды: витая пара (категории), коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель (одномодовый/многомодовый). Беспроводные среды: радиочастотный диапазон, инфракрасный канал. Характеристики: пропускная способность, затухание, помехоустойчивость. Стандарты кабелей (EIA/TIA-568). *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **2.2. Сетевое оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы)** *Содержание:* Сетевые адаптеры, концентраторы (повторители), коммутаторы (bridge/switch) – их отличия, функции, принципы работы (таблица MAC-адресов). Маршрутизаторы (router) – функции, таблицы маршрутизации. Примеры оборудования Cisco, D-Link. *Входит:* В1 (+), В2 (только обзор), В3 (+). **2.3. Структурированные кабельные системы (СКС)** *Содержание:* Что такое СКС, стандарты (ISO 11801). Горизонтальная и вертикальная подсистемы, кроссовые. Разъёмы (RJ-45, оптические коннекторы). Правила обжима витой пары (прямой и кроссоверный кабель). Практика: обжим кабеля. *Входит:* В1 (+), В2 (только общие понятия), В3 (+). **2.4. Беспроводные сети. Стандарты IEEE 802.11** (*) *Содержание:* Архитектура Wi-Fi: базовый набор услуг (BSS), расширенный (ESS), точки доступа. Стандарты 802.11a/b/g/n/ac/ax. Частотные диапазоны, каналы. Методы доступа CSMA/CA. Безопасность WEP, WPA, WPA2. *Входит:* В1 (кратко), В2 (–), В3 (*). --- ### Раздел 3. Передача данных по сети **3.1. Принципы пакетной передачи данных** *Содержание:* Понятие пакета, коммутация каналов и коммутация пакетов. Сравнение методов. Хранение и пересылка (store-and-forward). Задержки, пропускная способность. Виртуальные каналы и дейтаграммы. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **3.2. Методы кодирования и модуляции** (*) *Содержание:* Цифровое кодирование: NRZ, Manchester, 4B/5B. Модуляция аналоговым сигналом (ASK, FSK, PSK, QAM). Аналого-цифровое преобразование (импульсно-кодовая модуляция). Скорость передачи (бод, бит/с). *Входит:* В1 (–), В2 (–), В3 (*). **3.3. Протоколы транспортного уровня (TCP, UDP)** *Содержание:* Службы TCP: установление соединения, надёжная доставка, управление потоком (скользящее окно). Сегмент TCP, поля заголовка. Службы UDP: ненадёжная дейтаграммная доставка. Разница между TCP и UDP, сценарии применения. *Входит:* В1 (+), В2 (только базовое), В3 (+). **3.4. Протоколы сетевого уровня (IP, ICMP, ARP)** *Содержание:* Протокол IPv4, структура заголовка, фрагментация. Протокол ICMP (типы сообщений, утилиты ping, tracert). Протокол ARP (разрешение адресов, ARP-кэш, ARP-запросы). Протокол IPv6 (краткий обзор). *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **3.5. IP-адресация. Классы адресов** *Содержание:* Формат IP-адреса (32 бита), десятичная запись. Классы A, B, C, D, E. Маска подсети. Специальные адреса (сетевой, широковещательный, loopback). Деление на подсети (без использования VLSM). *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). **3.6. Бесклассовая адресация (CIDR). VLSM** *Содержание:* Причины появления CIDR, запись с префиксом (/xx). Гибкое деление на подсети разного размера (VLSM). Алгоритм расчёта подсетей по количеству хостов. Примеры. *Входит:* В1 (+), В2 (–), В3 (+). **3.7. NAT, DHCP, DNS** *Содержание:* NAT (статический, динамический, PAT) – трансляция адресов, область применения. DHCP – автоматическая раздача IP-конфигураций (процесс DORA). DNS – система доменных имён, иерархия, типы записей, процесс разрешения имён. *Входит:* В1 (+), В2 (только DHCP и DNS обзорно), В3 (+). **3.8. Диагностика сети (утилиты)** *Содержание:* Практическое использование `ping`, `tracert` (или `traceroute`), `ipconfig` (или `ifconfig`), `netstat`, `arp`, `nslookup`. Интерпретация результатов. Анализаторы трафика (Wireshark) – основы. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). --- ### Раздел 4. Сетевые архитектуры и технологии **4.1. Технологии Ethernet (10/100/1000, 10G)** *Содержание:* Семейство Ethernet: стандарты IEEE 802.3. Формат кадра Ethernet (MAC-адреса, тип/длина). Методы доступа CSMA/CD для старых сетей. Скорости, среда передачи, дуплексный/полудуплексный режим. Эволюция к Gigabit Ethernet и 10G. *Входит:* В1 (+), В2 (только базовое), В3 (+). **4.2. Виртуальные локальные сети (VLAN)** *Содержание:* Что такое VLAN, зачем нужны (изоляция, безопасность, производительность). Статическая и динамическая VLAN. Тегирование (IEEE 802.1Q). Настройка VLAN на коммутаторах Cisco (создание, назначение портов, транки). *Входит:* В1 (+), В2 (–), В3 (+). **4.3. Основы маршрутизации (статическая, динамическая)** *Содержание:* Принципы маршрутизации, таблицы маршрутизации. Статическая маршрутизация – настройка статических маршрутов, маршрут по умолчанию. Динамическая маршрутизация – общие понятия, метрики, алгоритмы (Dijkstra). *Входит:* В1 (+), В2 (–), В3 (+). **4.4. Протоколы динамической маршрутизации (RIP, OSPF)** (*) *Содержание:* RIP – протокол дистанционно-векторный, ограничение на 15 хопов, версии RIPv1/v2. OSPF – протокол состояния каналов, области, иерархия, метрика (стоимость). Сравнение. *Входит:* В1 (–), В2 (–), В3 (*). **4.5. Сетевые сервисы (Web, FTP, E-mail, VoIP)** *Содержание:* Работа прикладных протоколов: HTTP/HTTPS, FTP, SMTP/POP3/IMAP, SIP/RTP. Примеры взаимодействия. Особенности трафика реального времени. *Входит:* В1 (+), В2 (кратко), В3 (+). --- ### Раздел 5. Безопасность и управление сетями **5.1. Основы сетевой безопасности (ACL, Firewall)** (*) *Содержание:* Угрозы в сетях. Списки контроля доступа (ACL) на маршрутизаторах – стандартные и расширенные. Межсетевые экраны (firewall) – пакетная фильтрация, прокси, stateful inspection. Примеры правил. *Входит:* В1 (–), В2 (–), В3 (*). **5.2. VPN-технологии** (*) *Содержание:* Виртуальные частные сети – туннелирование, шифрование. Протоколы PPTP, L2TP, IPsec, OpenVPN. Применение для удалённого доступа и объединения офисов. *Входит:* В1 (–), В2 (–), В3 (*). --- ### Раздел 6. Современные сетевые технологии **6.1. Облачные технологии и центры обработки данных** (*) *Содержание:* Облачные модели (IaaS, PaaS, SaaS), виртуализация сетей. Структура ЦОД, топологии (spine-leaf). Программно-определяемые сети (SDN) – концепция, контроллер, протокол OpenFlow. *Входит:* В1 (–), В2 (–), В3 (*). **6.2. Основы программно-определяемых сетей (SDN)** (*) – уже включено в 6.1, можно объединить. --- ### Итоговое занятие **Итоговое тестирование / Дифференцированный зачёт** *Содержание:* Повторение материала, ответы на вопросы, выполнение практического задания (расчёт подсетей, настройка маршрутизатора или диагностика). Для варианта 3 – также защита мини-проекта. *Входит:* В1 (+), В2 (+), В3 (+). --- ### Примечание по распределению часов В каждом варианте количество часов на каждую тему может варьироваться. Приведённая выше таблица показывает лишь вхождение темы в программу. Конкретное количество лекционных и практических часов по каждой теме соответствует учебным планам, представленным в первом файле (пояснительной записке). Для варианта 2 некоторые практические работы могут быть объединены, а для варианта 3 добавлены дополнительные практикумы (например, работа в GNS3).