Тема 1. 1. Основные характеристики, эволюция и классификация эвм

Цифровые и аналоговые вычислительные машины. Краткая история развития цифровых машин (механические, электромеханические, электронные). Машины Бэббиджа и Тьюринга. Первые ЭВМ, архитектура и принципы фон Неймана. Совершенствование элементной базы – поколения ЭВМ. Классификация ЭВМ по назначению, по размерам и мощности, по мобильности. Классификация микро-ЭВМ

Тема 1.2. Информационно-логические и схемотехнические основы построения цифровых устройств, архитектура персональных ЭВМ

Представление данных в ЭВМ. Понятие о простых и сложных данных. Обобщенная структура и основные элементы ЭВМ, их назначение и функциональные характеристики. Функциональная и структурная организация процессора. Системная плата и её роль в персональном компьютере. Принципы построения современных ЭВМ. Понятие архитектуры вычислительной системы. Совместимость архитектур. Принцип открытой архитектуры.

Тема 1.3. Устройства хранения данных

Организация памяти ЭВМ. Внутренняя и внешняя память. Физические основы запоминания данных. Классификация устройств хранения данных. Кэш-память и оперативная память: требования и особенности функционирования, роль в производительности вычислительной системы. Принципы адресации оперативной памяти. Внешние запоминающие устройства, принципы функционирования и характеристики. Перспективы развития устройств хранения данных.

Тема 1.4. Устройства ввода/вывода современных ЭВМ

Устройства ввода/вывода, как периферийные устройства вычислительной системы. Классификация устройств ввода/вывода. Устройства ввода текста. Устройства ввода графических и звуковых данных. Устройства вывода графических и звуковых данных. Физическое устройство и характеристики видеосистем. Устройство CRT и LCD мониторов. Электроннолучевые и жидкокристаллические мониторы. Разрешение и глубина цвета. Экологические, санитарные и нормы безопасности при эксплуатации видеосистем.

Тема 1.5. Современные высокопроизводительные вычислительные системы

Высокопроизводительные вычислительные системы: классификация и виды. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах. Архитектура суперкомпьютеров. Матричные и ассоциативные вычислительные системы. Конвейерные и потоковые вычислительные системы. Кластерные системы. Гибридная архитектура многопроцессорных вычислительных систем (NUMA). Рейтинг Top 500: анализ и тенденции развития суперкомпьютеров. Единицы измерения производительности суперкомпьютеров.

 

Модуль 2. Программное обеспечение ЭВМ

 

Тема 2.1. Иерархия программного обеспечения ЭВМ

Программное управление – основа функционирования ЭВМ. Принцип программного управления. Понятие программы и программного обеспечения. Классификация программного обеспечения ЭВМ. Базовая система ввода/вывода. Понятие о прикладном и системном программном обеспечении. Уровни взаимодействия программного обеспечения. Внешнее представление данных в ЭВМ. Иерархическая структура файловых систем. Каталоги файлов. Сравнительные характеристики современных файловых систем: NTFS, FAT32. Организация и работа с файловыми системами в операционной системе Windows.

 

Тема 2.2. Архитектура современных операционных систем

Принципы построения операционных систем (ОС). Вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС. Основные функции ОС. Классификация ОС. Обзор современных ОС. Сравнительная характеристика операционных системы Windows и UNIX. Стандартные сервисные программы. Машинно-независимые и машинно-зависимые свойства ОС. Архитектура ОС Windows, основные модули и компоненты, режим ядра и режим пользователя. Архитектура ОС UNIX.

Тема 2.3. Управление вычислительными процессами

Понятие параллельных процессов. Реализация параллельных процессов. Методы разделения времени центрального процессора. Синхронизация параллельных процессов при доступе к разделяемым данным. Обнаружение и предотвращение тупиковых ситуаций. Способы реакции ОС на тупиковые ситуации. Распределение памяти непрерывными разделами фиксированной и переменной длины. Методы организации виртуальной памяти: страничная, сегментная и сегментно-страничная организация памяти. Стратегии вытеснения и подкачки страниц и сегментов виртуальной памяти.

 

 

Тема 2.4. Сервисные функции современных операционных систем

Организация защиты ресурсов в операционных системах. Модель системы безопасности в ОС Windows и модель системы безопасности в ОС UNIX. Понятие субъекта и объекта, права доступа и разрешения. Роль аудита при администрировании операционных систем. Системные журналы в современных ОС. Аудит производительности, безопасности и использования ресурсов. Примеры анализа производительности системы, сетевой активности, использования файловой системы и попыток несанкционированного доступа. Сетевой монитор Windows.

Модуль 3. Современные вычислительные сети и коммуникации

Тема 3.1. Основы построения вычислительных сетей

Определение и функции вычислительной сети. Классификация вычислительных сетей. Сетевое программное обеспечение. Архитектура клиент-сервер. Одноранговые сети. Сеть с сервером. Управление группой. Сетевые аппаратные средства. Классификация физической среды передачи данных. Методы доступа к физической среде передачи данных. Понятие архитектуры вычислительной сети. Виды архитектур: IEEE 802.3; IEEE 802.5; IEEE 802.11; FDDI. Элементы межсетевого взаимодействия: мосты; шлюзы.

 

Тема 3.2. Сетевые модели передачи данных

Декомпозиция задачи удаленного сетевого взаимодействия. Сетевая модель открытой системы OSI/ISO. Понятие сетевого протокола. Сетевая модель TCP/IP. Особенности транспортных сетевых протоколов. Пакетная коммутация данных. Организация виртуального соединения. Протокол межсетевого взаимодействия IP.

Тема 3.3. Адресация и маршрутизация в вычислительных сетях

Принципы адресации ресурсов вычислительной сети. Виды адресов. Адреса канального уровня. Логические адреса и доменные имена. Система Active Directory. Реализация в ОС Windows. Именование в Active Directory. Учетные записи пользователя и компьютера. Роли сервера Active Directory. Клиенты Active Directory. Протокол IP v.4: основы адресации, классы адресов, преобразование адресов. Сравнительная характеристика протоколов IP v.4 и IP v.6. Перспективы внедрения протокола IP v.6. Организация межсетевого взаимодействия. Основы маршрутизации. Понятие маски сети. Разбиение сети на подсети.

 

Тема 3.4. Глобальная вычислительная сеть Internet

Определение Internet. Общие сведения о глобальной сети Internet. История развития и ключевые этапы создания сети Internet. Классификация электронных коммуникаций сети Internet. Электронные службы: World wide web, E-mail, ICQ, Skype, DNS. Цифровые абонентские линии xDSL. Проблема эффективного поиска информации. Виды поисковых систем. Архитектура поискового сервера.

 

Тема 3.5. Безопасность вычислительных сетей

Основные принципы обеспечения безопасности в сети. Защита удаленных ресурсов. Защита информации от программ – «вирусов». Межсетевые экраны и их использование для безопасной работы в Internet. Защита электронной почты. Пример использования сетевого фильтра в операционной системе Windows.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Нормативно-правовые документы

1. Об информации, информационных технологиях и о защите информации: федер. закон № 152-ФЗ от 27.07.2006: по состоянию на 15.05.2013. – Режим доступа: СПС «КонсультантПлюс».

2. Об электронной подписи: федер. закон № 63-ФЗ от 06.04.2011: по состоянию на 15.05.2013. – Режим доступа: СПС «КонсультантПлюс».

3. Приказ ФТС России от 13 декабря 2010 г. № 2401 «О Концепции обеспечения информационной безопасности таможенных органов Российской Федерации на период до 2020 года»: по состоянию на 15.05.2013. – Режим доступа: СПС «КонсультантПлюс».

Литература

Издания из электронно-библиотечных систем

1. Исаев Г.Н. Информационные технологии: учебное пособие / Г.Н. Исаев. – М.: Омега-Л, 2012 г. - Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/106847.

2. Аверченков, В.И. Аудит информационной безопасности органов исполнительной власти: учебное пособие/ В.И. Аверченков, М.Ю. Рытов, М.В. Рудановский, А.В. Кувыклин. – М.: Флинта, 2011 г. - Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/116372.

3. Шаньгин, В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях/ В.Ф. Шаньгин. - М.: ДМК Пресс, 2012 г. - Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/112645.

Основная:

1. Башлы, П.Н. Вычислительные системы и сети: учебник/ П.Н. Башлы.– Ростов н/Д: Российская таможенная академия, Ростовский филиал, 2012.

2. Шаньгин, В.Ф. Информационная безопасность компьютерных систем и сетей: Учебное пособие/ Шаньгин, В.Ф. – М.: Форум-Инфра-М, 2012.

Дополнительная:

1. Башлы, П.Н. Современные сетевые технологии: Учебное пособие. - М: Горячая линия - Телеком, 2006.

2. Проблемы совершенствования правовой системы информационной безопасности таможенной деятельности: монография/ М.И. Агибалов [и др.]. – М.: Из-во Российской таможенной академии, 2009.

3. ГОСТ Р ИСО/МЭК 18044-2009. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Менеджмент инцидентов информационной безопасности – Введ. 2008-07-01. – М.: Стандартинформ. 2009. – 46 с.

4. Малышенко, Ю.В. Защита информации в вычислительных сетях, системах и комплексах: учебное пособие/ Ю.В. Малышенко. – М.: Из-во Российской таможенной академии, 2006.

Методические рекомендации (указания)

1. Башлы, П.Н. Учебно-методические указания по самостоятельной работе студентов и проведению практических занятий по дисциплине вычислительные системы и сети/ П.Н. Башлы – Ростов н/Д: Российская таможенная академия, Ростовский филиал, 2012.

2. Руководство по подготовке и оформлению рефератов, контрольных, курсовых и выпускных квалификационных работ. – М.: Из-во Российской таможенной академии, 2010. – 92с.