Преподавание сетевых технологий в ВУЗе

В настоящее время подготовка специалистов по информатике в ВУЗе невозможна без изучения основ сетевых технологий. Это обусловлено бурным ростом телекоммуникационных технологий и широким внедрением их во все сферы научно-технической деятельности. Существует несколько подходов преподавания курса сетевых технологий. Наиболее распространенным подходом является рассмотрение технологий образцовой модели «OSI» от верхних уровней к нижним. Такой подход позволяет сразу же заинтересовать студентов в предмете обучения, так как они уже успели познакомиться с протоколами уровня приложений на уровне пользователя. Однако этот метод изложения материала предлагает изучать более сложные технологии не зная фундаментальных основ построения сетей.

Предлагаемый мной подход преподавания курса сетевых технологий заключается в  поэтапном рассмотрении технологий, начиная с нижних уровней и заканчивая технологиями верхних уровней. Студенты получают фундаментальные знания постепенно постигая принципы построения сетей от простого к сложному. Тем самым подойдя к изучению технологий верхних уровней обучаемые понимают, какие процессы протекают на нижних уровнях, что позволяет сформировать более полное представление о целостной картине.

После обзора модели «OSI», приступаем к изучению наиболее распространенного стека протоколов – TCP/IP. Здесь необходимо отметить соответствие между образцовой моделью «OSI» и стеком протоколов – TCP/IP.

Изучение нижних уровней начинается с первого и второго (физического и канального), которые в стеке протоколов TCP/IPобъединены в один уровень доступа. Все вопросы рассматриваем для наиболее распространенной технологии проводных локальных вычислительных сетей – Ethernet.

Изучение  физического уровня полезно начать с введения в теорию передачи информации, а затем, перейти к применяемым сейчас в технологии проводных локальных вычислительных сетей – Ethernetспособов кодирования информации. Параллельно с изучением физики работы протоколов рассматриваем типы оборудования работающие на данном уровне - повторители и концентраторы Ethernet.

При изучении второго (канального) уровня делаем акцент на структуре кадров, порядке адресации их в локальных вычислительных сетях Ethernetи принципах работы мостов и коммутаторов Ethernet.

Перейдя к третьему уровню (сетевой, в стеке протоколов TCP/IP– уровень интернет) изучаем протокол IPv.4: классы IP-адресов, бесклассовую адресацию, структуру IP-пакета и их порядок адресации, а так же – принципы работы маршрутизаторов и взаимодействие протоколов второго и третьего уровней.  

Далее переходим к рассмотрению протоколов четвертого (транспортного) уровня – TCP и UDP: назначение, особенности, структура сегмента, понятие сокета, принцип работы сетевого оборудования на транспортном уровне.

Приступаем к изучению уровня приложений, который в стеке протоколов TCP/IPпротоколов объединяет пятый (сеансовый), шестой (представления) и седьмой (приложений) уровни образцовой модели «OSI».