Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и  интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения

Владимир Сидоров

Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения

Связь

Дипломы

Вуз: Уральский технический институт связи и информатики (филиал) Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (УрТИСИ ГОУ ВПО СибГУТИ)

ID: 6136039de4dde50001241a4b

UUID: 66b5bb70-f138-0139-3f47-0242ac180005

Язык: Русский

Опубликовано: больше 2 лет назад

Просмотры: 22

10.44

Владимир Сидоров

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,8 МБ

Поделиться работой

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Уральский технический институт связи и информатики (филиал) в г. Екатеринбурге (УрТИСИ СибГУТИ) Кафедра Инфокоммуникационных технологий и мобильной связи Допустить к защите Зав. кафедрой ИТиМС Будылдина Н.В. Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Пояснительная записка Выпускник Руководите ль Рецензент Факультет Сидоров В.С. Будылдина Н.В. ИИиУ Групп а ИТ-71б 1

2021 2

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Уральский технический институт связи и информатики (филиал) в г. Екатеринбурге (УрТИСИ СибГУТИ) КАФЕДРА Инфокоммуникационных технологий и мобильной связи ЗАДАНИЕ на выпускную квалификационную работу студенту Сидорову Владимиру Сергеевичу аГруппы ИТ-71Б а Утверждаю Зав. кафедрой ОПД ТС ________________Будылдина Н. В. (подпись, Ф.И.О.) « 27 » а октября а 2020 г. Екатеринбург 3

2020 г. 4

1. Тема выпускной квалификационной работы Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения утверждена приказом № 5/94-20 от «18» ноября 2020 г. по университету. 2. Срок сдачи студентом законченной квалификационной работы 21.06.2021 г. работы выпускной 3. Исходные данные к выпускной квалификационной работе (эксплуатационно-технические данные) Рабочая программа по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» Методические указания по выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» 5

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов). Введение 1 Обоснование необходимости выполнения учебного пособия 2 Выбор среды разработки электронного учебного пособия 2.1 Выбор среды разработки для теории и практики 2.2 Выбор среды разработки для алгоритма тестирования по дидактическим единицам 3 Разработка электронного интерфейса 3.1 Структура интерфейса 3.2 Теоретическая часть 3.3 Практические занятия 3.4 Лабораторные занятия 3.5 Домашняя контрольная работа 4 Разработка алгоритма тестирования по дидактическим единицам 5 Безопасность жизнедеятельности при работе на ПК Заключение Библиография Срок выполнения по разделам 05.02.2021 15.02.2021 15.03.2021 15.03.2021 15.03.2021 19.04.2021 19.04.2021 19.04.2021 19.04.2021 19.04.2021 19.04.2021 24.05.2021 15.06.2021 15.06.2021 15.06.2021 6

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) 5.1 Структура электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» 5.2 Визуальное оформление страницы учебника с теоретическим материалом 5.3 Модель сети для практической работы № 2 5.4 Модель сети для лабораторных работ № 7,8 5.5 Блок-схема алгоритма тестирования 6. Перечень используемых информационных технологий при выполнении и защите выпускной квалификационной работы 6.1 Персональный компьютер с операционной системой Windows 10 6.2 Microsoft Office Word 2019 6.3 Microsoft Office PowerPoint 2019 6.4 Microsoft Paint 6.5 Microsoft Visio 2007 6.6 Notepad++ 6.7 easyQuizzy 7

Дата выдачи задания 26.10.2020 Руководитель выпускной квалификационной работы доцент кафедры ИТиМС Будылдина Н.В. (подпись, Ф.И.О) Задание принял к исполнению « 2020 г. 27 » октября _________________________ (подпись студента) 8

Аннотация Пояснительная записка 75 страницы, 1 таблица, 40 рисунков, 17 источников. Ключевые слова: ЭУП – Электронное учебное пособие, ПК – персональный компьютер, ПО – программное обеспечение, HTML – язык гипертекстовой разметки. В выпускной квалификационной работе рассматривается анализ возможностей создания электронного учебного пособия. Целью работы является разработка электронного учебного пособия «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем», соответствующего таким областям, как изучение теоретического материала, выполнение практических, лабораторных и домашних контрольных работ, самопроверка. В процессе работы рассматриваются теоретические основы создания электронного учебного пособия, средства создания электронного учебного пособия, варианты предоставления доступа к методическим указаниям, методы проверки изученных знаний студентов, а также вопросы безопасности работы за персональным компьютером. The summary Explanatory note 75 pages, 1 table, 40 figures, 17 sources. Keywords: EUP – Electronic textbook, PC – Personal computer, software – software, HTML – hypertext markup language. In the final qualifying work, the analysis of the possibilities of creating an electronic textbook is considered. The purpose of the work is to develop an electronic textbook "Protocols and interfaces of telecommunications systems", corresponding to such areas as the study of theoretical material, the implementation of practical, laboratory and home control work, selftesting. In the course of the work, the theoretical foundations of creating an electronic textbook, means of creating an electronic textbook, options for providing access to methodological guidelines, methods for testing the studied knowledge of students, as well as security issues of working at a personal computer are considered. 9

Содержание Введение 1 Обоснование необходимости выполнения учебного пособия 2 Выбор среды разработки электронного учебного пособия 2.1 Выбор среды разработки для теории и практики 2.2 Выбор среды разработки для алгоритма тестирования по дидактическим единицам 3 Разработка электронного интерфейса 3.1 Структура интерфейса 3.2 Теоретическая часть 3.3 Практические занятия 3.4 Лабораторные занятия 3.5 Домашняя контрольная работа 4 Разработка алгоритма тестирования по дидактическим единицам 5 Безопасность жизнедеятельности при работе на ПК Заключение Библиография Приложение А Из Лист № докум. м. Разраб . Сидоров Провер. В.С. Реценз. Н. Контр. Будылдина Утверд. Н.В. 8 1 0 1 2 1 2 1 7 1 9 1 9 2 9 4 1 4 6 4 9 5 1 5 9 6 3 6 5 6 7 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Подпи Дат а сь Разработка электронного учебного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для дистанционного обучения Лит. У Лист Листов 7 75 УрТИСИ СибГУТИ

Пояснительная записка Будылдина Н.В. Плотникова Е.Л. Будылдина Н.В. Плотникова Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 8

Введение Компьютерные технологии и инструменты сегодня активно разрабатываются и внедряются во многих областях. Образование и учебные курсы не являются исключением. Компьютеры и информационные технологии ставят перед учителями новые задачи в области обучения. Одной из таких задач сегодня является потребность в электронных учебных пособиях (ЭУП) и их внедрение в образовательный процесс. Наиболее важным процессом является создание высококачественных электронных учебников, пособий по самопомощи, курсов, лабораторных практикумов и других вспомогательных учебных материалов, а также систем обучения. Электронные учебники и пособия для самостоятельного обучения создаются практически по всем направлениям учебных дисциплин. Однако создание и организация учебных курсов с использованием средств электронного обучения является непростой технологической и методической задачей. Но индустрия компьютерных учебных материалов расширяется в связи с их востребованностью и социальной значимостью. Например, компьютерные средства обучения полезны для самостоятельной и индивидуальной работы, они очень важны для личностно-ориентационной системы обучения. Многие статистические исследования показывают, что использование и применение учебных программ по различным дисциплинам может повысить не только интерес к будущей специальности, но и успеваемость по этой дисциплине. Многие студенты лучше воспринимают информацию визуально. Такие программы позволяют каждому студенту, независимо от уровня его подготовки, активно участвовать в учебном процессе, индивидуализировать процесс обучения и осуществлять самоконтроль. С такими программами вы можете быть не пассивным наблюдателем, а активным участником. В этой связи актуальным является создание компьютерных средств обучения, в частности электронных учебных пособий. Электронный учебник является универсальной и необходимой формой обучения студентов. С помощью таких пособий осуществляется индивидуальный подход к каждому студенту. Многоуровневость позволяет изучать предмет с разной степенью глубины. Наконец, использование нетрадиционных форм изложения и контроля материала оживляет и создает благоприятную обстановку в учебной группе. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 9

Исходя из приказа № 816 от 23 августа 2017 года «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ» и положения об организации заочного обучения с использованием дистанционных образовательных технологий в СибГУТИ (об организации образовательного процесса с использованием электронного обучения, дистанционных образовательных технологий в СибГУТИ, в том числе, с применением исключительно электронного обучения, пппппппппппп Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 10

дистанционных образовательных технологий), целью данной выпускной квалификационной работы является создание электронного учебного пособия, содержащего теоретический материал, практические занятия и лабораторные работы по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем». В соответствии с поставленной целью в работе определены следующие задачи исследования: 1) проанализировать учебную литературу и другие источники по темам дисциплины «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем»; 2) отобрать и систематизировать учебный материал; 3) структурировать теоретический материал по дисциплине; 4) систематизировать практические занятия по дисциплине; 5) систематизировать лабораторные работы по дисциплине; 6) разработать структуру и интерфейс электронного учебного пособия; 7) реализовать электронное учебное пособие; 8) провести апробацию электронного учебного пособия. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 11

1 Обоснование необходимости выполнения учебного пособия Электронный учебник (ЭУП) – это теория и практика, связанные друг с другом визуальными иллюстрациями (и/или видеоклипами, звуками, анимацией и т.д.). Разница между электронным учебником и печатной версией заключается в том, что печатная версия рассчитана на определенный уровень знаний, умений и навыков, в то время как электронная версия может иметь несколько уровней сложности. Также отличительной особенностью является то, что в электронном учебнике нет ограничений на визуальные эффекты (иллюстрации, видео, звуки, анимация) все это ограничено только возможностями разработчика, а в печатной версии эффекты ограничены. Электронное пособие обеспечивает многовариантность, многоуровневость и разнообразие заданий для проверки и тестов. Электронный учебник позволяет давать все задания и тесты в интерактивном и обучающем режиме. Если ответ неправильный, вы можете дать правильный ответ с объяснениями и комментариями. Кроме того, ЭУП не тиражируемое издание и не имеет лимита в выпуске. Оно может быть дополнено, скорректировано или изменено в процессе использования. Для обеспечения универсальности в использовании и в зависимости от целей развития электронные учебники могут иметь различную структуру. Например, для использования на аудиторных занятиях можно создать электронный учебник, поддерживающий учебную программу по конкретному предмету, и представить учебный материал в соответствии с существующим тематическим планированием. Можно разрабатывать электронные учебники без привязки к тематическому планированию, а просто следуя учебному плану для конкретного курса. Вы можете создавать электронные учебники, основанные на принципе вертикального изучения учебного материала [1]. Стремительный процесс информатизации многих учебных заведений на базе современных компьютеров открывает путь для электронных учебников в образовании. Этот термин в настоящее время является наиболее стабильным, и этот тип разработки включает в себя более или менее полные компьютерные курсы для образовательных целей. Также в настоящее время в связи с пандемией вируса COVID19 многие учебные заведения проводят занятия в дистанционном Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 12

формате, что способствует еще большему распространению электронных учебников, демонстрирует их удобство и эффективность. Учебник в классическом понимании – это книга для обучающихся или студентов, в которой систематически представлен материал в той или иной области знаний на современном уровне научных и культурных достижений. Поэтому учебник, как электронный, так и печатный, имеет общие черты, а именно: 1) Учебный материал представлен из определенной области знаний. 2) Данный материал освещен на современном уровне достижений науки и культуры. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 13

3) Материал в учебниках представлен системно, т. е. это целостное произведение, состоящее из множества элементов, имеющих смысловые отношения и связи друг с другом, которые обеспечивают целостность учебника. В любом учебнике (электронном и печатном) есть две основные части: содержательная и процессуальная. В электронном учебнике к ним добавляются еще две части: контрольная и диагностическая. Содержательная часть учебника включает в себя следующие компоненты: познавательный, демонстрационный; процессуальная часть включает в себя компоненты: моделирование, контроль, фиксация. Познавательный компонент направлен на передачу знаний студентам. Обычно это текстовая информация. Демонстрационный компонент поддерживает и раскрывает содержание; моделирующий компонент позволяет применять знания для решения практических задач, моделировать изучаемые явления и процессы. Контрольно-фиксирующий компонент определяет степень усвоения учащимися изучаемого материала. Контрольная часть – это программная оболочка электронного учебника, которая может обеспечить взаимосвязь между его частями и компонентами. В диагностической части хранится статистическая информация о работе с конкретными программами. В целом электронное учебное пособие существенно экономит время студента, которое он тратит на рутинные операции по поиску учебного материала, а также на повторение незнакомых или забытых концепций. Несомненно, электронная учебная литература имеет свои преимущества, но есть и недостатки. Это выражается в недостаточном учете психолого-педагогических требований, междисциплинарных связей и недостаточной преемственности материала. Не существует единого подхода к отбору иллюстрированного материала, ориентированности, которая выражается в учете индивидуальных особенностей студента, состояния здоровья и профессиональной направленности в обучении. Существенными недостатками являются фрагментарный характер программ, который заключается в неполном освещении материала или полном дублировании учебников, слабом использовании графических возможностей компьютера. Таким образом, тема выпускной квалификационной работы «Разработка электронного учебника по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 14

дистанционного обучения» актуальна в современных условиях и будет востребована в учебном процессе [2]. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 15

2 Выбор среды разработки электронного учебного пособия 2.1 Выбор среды разработки для теории и практики 2.1.1 В настоящее время каждый студент имеет возможность создать свой электронный учебник. Существует ряд различных средств для разработки электронных учебных пособий, которые подойдут и для студентов без навыков и для студентов, у которых уже есть опыт работы, например, с языками программирования. Инструменты, с помощью которых можно создать электронный учебник делятся на группы, используя комплексный критерий, который включает в себя такие показатели, как назначение и выполняемые функции, требования к техническому обеспечению, особенности применения. В соответствии с указанными критериями инструменты можно разделить на следующие четыре группы: - гипертекстовые и гипермедиа средства разработки; - традиционные алгоритмические языки; - специализированное программное обеспечение для разработки и редактирования электронных учебников; - мультимедиа-средства (картинки, видео и т.п.) [3]. Разберём эти инструменты подробнее и опишем их достоинства и недостатки. 2.1.2 Традиционные алгоритмические языки. Иначе – языки программирования. Современные визуальные среды программирования (Delphi, C++, Visual Basic и др.) дают возможность создавать достаточно универсальные программы, в том числе и электронные учебники. - Delphi является первым языком программирования, обладающим простой в использовании средой для быстрой разработки приложений, разрушающей барьеры между языками высокого уровня, и языками, на низком уровне разговаривающими с системой на языке битов и байтов. Утратил свою популярность, уступив место более прогрессивным языкам программирования [4]; - C++ – компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование. Язык имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 16

регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. Широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования [5]; - Visual Basic – инструмент для быстрого создания Windowsприложений. Поддерживает объектно-ориентированное программирование с конструкторами, деструкторами и наследованием, свободную многопоточность, компиляцию в байткод, исполняемую при помощи CLR и структурную обработку исключений. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 17

Но главное удобство – платформа .NET. Это означает, что теперь разработчики имеют доступ к огромному количеству библиотек платформы для работы с БД, графикой, формами, безопасностью и вебом. Является удобной средой разработки различных программных средств ввиду хорошей поддержки Microsoft и качественного программного обеспечения [6]. К очевидным недостаткам электронных учебников, созданных с помощью языков программирования, относятся: - сложность модификации и обслуживания; - высокие временные затраты и трудоемкость. К преимуществам: - разнообразие стилей реализации (цветовая палитра, интерфейс, структура и т.д.); - отсутствие аппаратных ограничений, т.е. возможность создания электронного учебника, ориентированного на существующую техническую базу. В современных реалиях при оценке состояния технической базы в большинстве учебных заведений использование языков программирования для создания электронных учебников становится неактуальным. Этот программный инструмент, как правило, используется для написания отдельных модулей учебников с элементами интерактивности (модули проверки знаний, обучающие задания, виртуальные эксперименты и т.д.) 2.1.3 Специализированное программное обеспечение для разработки и редактирования электронных учебников. В наше время существует довольно обширный список специализированных программ для разработки электронных учебных пособий, например Перечислим достоинства и недостатки электронных учебников, созданных с помощью специальных программных средств: Преимущества - Единый стандарт представления компонентов ЭУ для разных учебных курсов; - Наличие встроенных систем мониторинга и обучения; - Жесткое структурирование компонентов и материалов. Недостатки - Ограничения в представлении иллюстраций и мультимедиа; - Ограничения возможностей создания переменной части ЭУ; - Ограничение свободы учителя структурировать учебные материалы и их компоненты. Рассмотрим несколько специальных программ для создания электронных учебников. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 18

eBook Maestro – это универсальный инструмент для создания электронных журналов, руководств, отчетов, презентаций, анкет, книг и т.д. С помощью этого продукта в руководство могут быть включены различные типы файлов: HTML-страницы, скрипты Visual Basic и Java-скрипты, звуковые, графические и видеофайлы и многие другие. С помощью eBook Maestro имеется возможность вставлять ссылки на ресурс в Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 19

Интернете, публиковать адрес электронной почты и создавать значки. Элементами окна книги могут быть такие кнопки, как «Домашняя страница», «Поиск» и другие. Вы можете установить их имена на русском и английском языках. Все файлы книги, имеющей сложную структуру, хранятся в разных каталогах. Преимущества: - поддерживает язык гипертекстовой разметки HTML; - обрабатывает и сохраняет данные, введённые автором в проект; - имеет возможность преобразования текста в речь; - предлагает быстрый и удобный поиск. Недостатки: - бесплатная версия позволяет включить в одну книгу не более 500 файлов, когда в версиях Standard и Pro позволяет включить неограниченное количество файлов в книгу [7]. ChmBookCreator – это простой в использовании продукт, который использует обычные файлы html, txt, doc и rtf для создания электронного руководства, которое выглядит как обычная открытая книга на бумаге. С помощью ChmBookCreator вы можете создать неплохо структурированный электронный учебник. Преимущества: - возможность не только создавать электронные учебники, но и конвертировать их из других форматов; - можно создать свой собственный уникальный дизайн для учебника; - удобно для неопытного пользователя. Недостатки: - в файлах CHM нет прокрутки или закладок. - недостаточно быстрая обработка файлов с расширением *.doc [8]. TurboSite – бесплатная программа для создания сайтов и электронных учебных пособий. Вы можете создать веб-сайт HTML или электронный учебник с поддержкой комментариев, форм обратной связи, вставки видеофайлов и тестов JavaScript и других функций. Программа очень проста в использовании, не требуются знания в области языков программирования и разметки текста. Преимущества: - программа проста в освоении и предлагает множество готовых шаблонов, которые могут быть изменены в процессе; - работа осуществляется через веб-браузер с поддержкой стандарта HTML5; Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 20

- результат получается быстро и может быть отредактирован в процессе. Недостатки: - возможность некорректного отображения материала в разных браузерах; - в структуре создаваемого электронного учебного пособия все разделы находятся на одном уровне [9]. 2.1.4 Мультимедиа-средства Еще до появления новой информационной технологии специалисты, проведя множество экспериментов, выявили взаимосвязь между способом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания спустя некоторое время. Если материал был звуковым, то человек запоминал примерно 1/4 его DDDDD Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 21

объема. Если информация была представлена визуально – около 1/3. При объединении эффектов (зрительных и слуховых) запоминание увеличивалось до половины, а если человек был вовлечен в активные действия в процессе обучения, усвоение материала увеличивалось до 75%. Итак, мультимедиа означает объединение нескольких способов представления информации – текста, неподвижных изображений (рисунки и фотографии), движущихся изображений (анимация и видео) и звука (цифровой и MIDI) - в интерактивный продукт [10]. Мультимедийные средства позволяют значительно обогатить учебный материал, активизировав все способы восприятия. Таким образом, к преимуществам электронных учебников, созданных с помощью этого программного средства, относятся: - возможность смешанного представления учебного материала в графической, текстовой, аудиоформе (или во всех сразу); возможность автоматического просмотра всего содержимого продукта. Недостатки: - занимает существенно много памяти диска; - доминирует линейная структура изложения учебного материала. 2.1.5 Гипертекстовые и гипермедиа средства. Пример – HTML, PHP, JavaScript и т.д. Идея гипертекста состоит в том, чтобы дать человеку возможность воспринимать информацию в последовательности, отвечающей его интересам. Сегодня гипертекстовый документ – это набор фрагментов информации (статей), объединенных в сетевую структуру. Фрагментами информации могут быть текст, графическое изображение, анимация, видеоклипы или программа. - HTML – это язык разметки, задача которого состоит в том, чтобы просто «разметить» текстовый документ с помощью тегов, которые, в свою очередь, сообщают веб-браузеру, как именно отображать этот документ. HTML-документ – это обычный текстовый документ, который может быть создан как в обычном текстовом редакторе (Блокнот), так и в специализированном с подсветкой кода (Notepad++, Visual Studio Code и т.д.). HTMLдокумент имеет расширение .html. HTML-документ состоит из дерева HTML-элементов и текста. Каждый элемент помечается в исходном документе тегом начала (открытия) и конца (закрытия) (за редкими исключениями). - PHP – это язык сценариев общего назначения, который интенсивно используется для разработки веб-приложений. В Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 22

настоящее время он поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из ведущих языков, используемых для создания динамических веб-сайтов. В области веб-программирования, в частности на стороне сервера, PHP является одним из самых популярных скриптовых языков. - JavaScript – это многопарадигменный язык программирования, который обычно используется в качестве встроенного инструмента для программного доступа к различным объектам приложений. Язык JS – это то, что «оживляет» разметку страниц (HTML) и пользовательские функции (CMS) сайтов. Этот язык fff Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 23

позволяет странице или ее отдельным элементам реагировать на действия пользователя. Сегодня JavaScript является основным языком программирования для браузеров. Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств и дополнительных модулей для разработки веб-приложений [11]. Позволяя устанавливать соединения и обеспечивая переходы через эти соединения, гипертекстовые системы начинают выполнять более сложные функции обработки текста и другой информации. Укажем некоторые из них: 1) поддержка ссылочных связей (вызов текста или другого фрагмента, на который дана ссылка); 2) поиск информации в программах просмотра; 3) поддержание растущей структуры издания; 4) навигация по ссылкам с целью изучения или усвоения знаний о предметной области, охватываемой публикацией; 5) запоминание «путей», компоновка линейных текстов во время навигации; 6) автоматическое построение связанных текстов из гипертекстовой сети с использованием эвристических алгоритмов; 7) включение в текст других компонентов электронной публикации; 8) организация демонстрации электронного издания. К преимуществам электронных учебников, созданных с помощью гипертекстовых технологий, относятся: - полная совместимость с веб-технологиями и возможность публикации ЭУ в Интернете; - компактное изложение учебного материала и малый вес ЭУ за счет использования специальных алгоритмов сжатия информации. Недостатки: - отсутствие единого стандарта представления учебного материала; зависимость отображения учебного материала от конкретного браузера. Таким образом, учитывая все преимущества и недостатки рассмотренных инструментов, для разработки электронного учебника был выбран язык гипертекстовой разметки HTML, так как он прост в понимании и может быть реализован даже в Блокноте. Кроме того, он поддерживает интеграцию других языков разметки гипертекста – PHP и JavaScript. Преимущества HTML-сайтов: - HTML-сайты имеют гораздо меньший вес; Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 24

- сайты, «написанные» в HTML, работают и загружаются намного быстрее, затрачивая меньше ресурсов сервера; - безопасность контента на HTML-сайтах выше, так как информация хранится непосредственно в теле страницы (в файле), а не в отдельной базе данных, повреждение которой может сломать весь сайт. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 25

2.2 Выбор среды разработки для алгоритма тестирования по дидактическим единицам Важным этапом в изучении дисциплины является прохождение итогового теста, который оценивается преподавателем. Поэтому при разработке электронного учебного пособия возник вопрос, с помощью какого инструмента стоит осуществлять такое тестирование. Для создания тестов существует также обширный список инструментов, реализованных как на языках программирования, так и в виде специализированных программ. Реализация тестирования на одном из языков программирования требует хорошего знания выбранного языка программирования не только для создания программы тестирования, но и для ее модификации. Кроме того, создание гибкой системы оценок и типов используемых вопросов занимает довольно много времени. При этом главной задачей становится техническая реализация теста, а не создание тестового материала, отвечающего всем возможным требованиям. Возможность создания абсолютно универсальных тестов довольно мала. При использовании высокоуровневых языков программирования (Delphi, Turbo Pascal, C++ и др.) тесты хранятся в памяти компьютера в виде exe-файлов, универсальность которых ограничена только мощностью ПК. Также возможно реализовать тест в HTML и JavaScript. Гораздо менее трудоемким способом реализации тестирования является использование специализированного программного обеспечения, называемого конструкторами тестов. Вот несколько примеров: 1) Hot Potatoes – это инструментальная программа-оболочка, которая позволяет преподавателям самостоятельно создавать интерактивные задания и тесты для контроля и самоконтроля студентов без знания языков программирования и привлечения специалистов по программированию. С помощью программы можно создать 10 видов упражнений и тестов по различным дисциплинам с использованием текстовой, графической, аудио- и видеоинформации. Особенностью этой программы является то, что созданные задачи сохраняются в стандартном формате веб-страницы. Программа широко используется во всем мире для создания заданий для изучения любой дисциплины. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 26

Hot Potatoes включает в себя 5 блоков программ для создания заданий и тестов различных типов. Каждый блок может использоваться как самостоятельная программа [12]. 2) ADTester – это программный комплекс, предназначенный для тестирования, как с целью выявления знаний студентов в определенной области, так и в образовательных целях. С помощью комплекса можно легко создавать тесты по любому предмету учебной программы. При создании тестов можно использовать различные шрифты, формулы, диаграммы, таблицы, HTML-документы и любые OLE-объекты. Любой вопрос и ответ можно полностью отформатировать – различные шрифты, абзацы, списки и т.д. В то же время вся информация должным образом зашифрована [13]. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 27

3) easyQuizzy – это редактор образовательных тестов, позволяющий создавать профессиональные тесты знаний для проведения компьютерного тестирования, которые удобно использовать на любом ПК, так как для использования образовательных тестов, созданных в этом конструкторе тестов, не нужно устанавливать какие-либо дополнительные программы на компьютеры тестируемых. Все тесты могут быть запущены с флэш-накопителя или компакт-диска, отправлены по почте, размещены в Интернете или скопированы на все компьютеры в классе. Просто запустите тестовый exe-файл, чтобы пройти его [14]. 4) Knowing – это программа для создания и проведения тестов на ПК. Существует два варианта создания тестов: простой и текстовый режимы. В простом режиме тесты создаются путем добавления вопросов один за другим. Указывается сам вопрос и возможные ответы. При необходимости к вопросу прилагается изображение. В процессе создания теста программа имеет все возможности для создания, редактирования, перемещения и удаления вопросов, а также ответов. Текстовый режим создания тестов в программе позволяет создавать и редактировать тесты в специальном текстовом редакторе программы, используя специальную разметку. Преимуществом этого метода создания тестов является возможность видеть все вопросы, ответы и параметры теста сразу [15]. Некоторые тесты тесно связаны с программами, в которых они были созданы, и они могут потребовать установки этих программ на каждом компьютере, на котором они планируют прохождение тестирования. Это не является удобным способом прохождения тестирования, потому что студентам придется устанавливать данное программное обеспечение на свои компьютеры. Поэтому лучшим решением является инструмент для создания тестов, который создает с ними отдельные файлы (exeфайл, HTML-страница), которые можно легко открыть на любом ПК. Именно по этой причине редактор образовательных тестов easyQuizzy был использован для разработки тестирования по этой дисциплине. Кроме того, он имеет ряд других преимуществ. Редактор тестов easyQuizzy предлагает: - создание тестов на 21 национальном языке; - создание тестов с неограниченным количеством вопросов и неограниченным количеством вариантов ответов на каждый вопрос; Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 28

- использование в тестах следующих типов вопросов: альтернативный выбор, выбор одного правильного ответа, выбор нескольких правильных ответов, установление правильной последовательности, установление соответствия и свободный ответ; - включение изображений, формул и различных специальных символов в вопросы и ответы; - настройку сложности тестов: задавать вопросы в случайном порядке или задавать ограниченное количество случайных вопросов из общего списка вопросов, смешивать варианты ответов для вопросов, ограничивать время тестирования; - для окончательной оценки используется система оценки с любым количеством оценок; - настройку представления итогового отчета [14]. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 29

3 Разработка электронного интерфейса. 3.1 Структура интерфейса Структура интерфейса учебника построена в виде блоков: - блок с лекциями; - блок с практическими занятиями; - блок с лабораторными работами; - блок с домашней контрольной работой; - блок с ссылкой на страницу, где описана методика установки специализированного программного обеспечения для моделирования инфокоммуникационных сетей и их настройки – Cisco Packet Tracer; - блок с ссылкой на страницу, где описана методика прохождения итогового теста и ссылкой на его скачивание; - блок вывода информации. Для разрабатываемого электронного учебного пособия была выбрана иерархическая структура, представленная на рисунке 3.1: Рисунок 3.1 – Структура электронного пособия по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 30

Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 31

Внешний вид программы с представленной информацией по первому подразделу теории в блоке вывода информации представлен на рисунке 3.2: Рисунок 3.2 – Визуальное оформление страницы учебника с теоретическим материалом В большом блоке вывода информации выводится вся теория, информация по практическим, лабораторным работам, домашней контрольной работе, скачиванию Cisco Packet Tracer и итоговому тесту. Разберём остальные блоки. Блок с лекциями состоит из заголовка и ссылок на страницы с лекционными занятиями. Внешний вид блока с лекциями представлен на рисунке 3.3: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 32

Рисунок 3.3 – Внешний вид блока с лекциями Блок с практическими занятиями реализован подобным образом: заголовок и ссылки на страницы с информацией о практических занятиях. Внешний вид блока с лекциями представлен на рисунке 3.4: Рисунок 3.4 – Внешний вид блока с практическими занятиями Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 33

Так же реализован блок с лабораторными работами, внешний вид которого представлен на рисунке 3.5: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 34

Рисунок 3.5 – Внешний вид блока с лабораторными работами Блок домашней контрольной работы реализован в виде небольшого блока с ссылкой на страницу с информацией о домашней контрольной работе. Внешний вид блока представлен на рисунке 3.6: Рисунок 3.6 – Внешний вид блока с ссылкой на страницу домашней контрольной работы Подобно блоку с домашней контрольной работой реализован и блок с ссылкой на страницу с информацией о специализированном программном обеспечении Cisco Packet Tracer для моделирования сетей и их настройки. Внешний вид блока представлен на рисунке 3.7: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 35

Рисунок 3.7 – Внешний вид блока с ссылкой на страницу с информацией о программе Cisco Packet Tracer и ссылкой на её скачивание Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 36

Таким же образом реализован и блок с ссылкой на страницу с информацией о итоговом тесте и ссылкой на скачивание теста. Внешний вид блока итогового тестирования представлен на рисунке 3.8: Рисунок 3.8 – Внешний вид блока с ссылкой на страницу для прохождения итогового теста Решение реализовать навигацию по лекционному материалу с помощью меню лекционных разделов достаточно целесообразно, однако необходимо создать для пользователя условия для «непрерывного» изучения материала. Для этих целей было решено создать дополнительные элементы, которые позволят перемещаться по страницам с теоретическим материалом по порядку, определенному рабочей программой к этой дисциплине. На рисунке 3.9 представлен внешний вид перехода с помощью элементов перехода между страницами: Рисунок 3.9 – Элементы перехода между разделами с лекциями Таким же образом реализованы переходы между практическими и лабораторными работами в учебнике, а также переходы между остальными разделами. В некоторых лекционных подразделах довольно большой объём теоретического материала, поэтому было принято решение создать специальную кнопку, которая перемещала бы пользователя наверх страницы учебника. Она появляется лишь при том условии, что пользователь переместился на 1200 пикселей вниз по странице. Работа этой кнопки строится на коде JavaScript, который встроен прямо в код HTML-страницы. Такая же кнопка присутствует и в других разделах учебника. Визуальное оформление данной кнопки и её положение на странице показано на рисунке 3.10: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 37

Рисунок 3.10 – Внешний вид кнопки «Наверх» и её положение на странице Теория в подразделах структурирована, добавлены рисунки и пояснения. Например, как в электронном учебнике выглядит изображение с форматом кадра IPv6 и назначением его полей (рисунок 3.11): Рисунок 3.11 – Представление информации в виде изображений Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 38

в электронном учебнике Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 39

В каждой практической работе описаны цели, литература, вопросы для подготовки к работе и общие положения. Сами методические указания представляются в PDF-файле, который открывается в новой вкладке браузера при нажатии на ссылку, соответствующую какой-либо работе (рисунок 3.13). Оформление страницы с практической работой показано на рисунке 3.12: Рисунок 3.12 – Оформление практических работ на примере практической работы №1 Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 40

Рисунок 3.13 – Открытие PDF-файла с методическими указаниями при нажатии на ссылку Аналогично оформлены страницы с лабораторными работами. На странице домашней контрольной работы описана методика выполнения письменной домашней контрольной работы, её структурные элементы и краткая информация о заданиях. Более подробные методические открываются после нажатия на ссылку, как это реализовано в практических и лабораторных работах. Оформление страницы с домашней контрольной работой показано на рисунках 3.14 (начало с методикой) и 3.15 (задания с ссылкой на методические указания): Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 41

Рисунок 3.14 – Оформление страницы с информацией о домашней контрольной работе Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 42

Рисунок 3.15 – Оформление страницы с заданиями для домашней контрольной работы Визуальное оформление страницы о программе Cisco Packet Tracer и ссылкой на сайт для её скачивания представлено на рисунке 3.16. На этой странице представлена краткая информация, руководство для скачивания и установки самой программы. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 43

Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 44

Рисунок 3.16 – Оформление страницы с краткой информацией о программе Cisco Packet Tracer и ссылкой для скачивания Подобным образом представлена страница итогового теста с ссылкой на его скачивание, кратким руководством, критериями оценивания и запасным вариантом открытия теста. Визуальное оформление страницы представлено на рисунке 3.17: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 45

Рисунок 3.17 – Визуальное оформление страницы итогового тестирования Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 46

3.2 Теоретическая часть Электронное учебное пособие состоит из трёх обширных разделов – лекционных (теоретических) занятий, практических занятий и лабораторных работ согласно методическим указаниям по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем». Теоретическая часть состоит из четырёх подразделов: - Модели сетевых технологий. В данном подразделе были описаны модель Fibre Channel (структура модели и описание функций, реализуемый на каждом подуровне). Модель IEEE, подуровни модели IEEE физического уровня модели OSI (история появления, категории, управление логической связью, управление доступом к среде и соотношение стандартов и подуровней модели IEEE). Модель TCP/IP (сравнение с моделью OSI, инкапсуляция, протокольный стек и структура протоколов). - Управление конфигурацией интерфейсов средствами ОС. В данном подразделе была описана поддержка физических синхронных и асинхронных LAN интерфейсов и WAN интерфейсов E1/E3 (ISDN), POS (gPON), xDSL, построение сетей на основе протоколов Frame Relay, протокол MPLS и принцип передачи. - Протоколы и интерфейсы сетевого уровня. В данном подразделе были описаны сравнительные характеристики протоколов IPv4 и IPv6. Формат протокол IPv6. Адресация. Протокол DHCP. Протоколы ICMP, IGMP. Протоколы мопирования межсетевых адресов ARP, RARP. Автоматизированное распределение адресов. Реализация протоколов маршрутизации в OC маршрутизаторов, серверов. Статические и динамические протоколы маршрутизации. Типы протоколов маршрутизации. Внутренние и внешние протоколы. Понятие алгоритмов маршрутизации. Проблемы сходимости протокола. Конфигурации статических маршрутов. Утилиты поддержки и параметризация протоколов RIP, OSPF, BGP. Протоколы IS-IS. - Протоколы и интерфейсы транспортного уровня. В данном подразделе были описаны протоколы TCP и UDP, а конкретно назначение ТСР; уровневое взаимодействие Internet протоколов; модель сервиса TCP; формат протокола. управление TCPсоединением; управление передачей в TCP; будущее TCP и его производительность; определение окончательного места назначения; формат UDР-сообщений; псевдозаголовок UDР; разделение на уровни и вычисление контрольной суммы UDР; Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 47

мультиплексирование, демультиплексирование и порты UDР; зарезервированные и свободные номера портов UDP. В качестве примера приведём тему «Протоколы и интерфейсы транспортного уровня». Назначение ТСР. TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) – это протокол транспортного уровня, предоставляющий транспортировку (передачу) потока данных, с необходимостью предварительного установления соединения, благодаря чему гарантирует уверенность в целостности получаемых данных, также выполняет повторный запрос данных в случае потери пп Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 48

данных или искажения. Помимо этого, протокол TCP отслеживает дублирование пакетов и в случае обнаружения – уничтожает дублирующиеся пакеты. Протокол должен решать следующие основные проблемы: - восстанавливать порядок сегментов; - убирать дубликаты сегментов, в каком бы виде (фрагментация) они не поступали; - определять разумную задержку для «timeout» для подтверждений в получении сегмента; - устанавливать и разрывать соединения надежно; - управлять потоком; - управлять перегрузками. Уровневое взаимодействие Internet-протоколов. Расположение различных протоколов на уровнях модели TCP/ IP показано на рисунке 3.18: Рисунок 3.18 – Расположение протоколов на уровнях модели TCP/ IP Модель службы TCP. Служба TCP основана на так называемых сокетах. Каждый сокет имеет номер (адрес), состоящий из IP-адреса хоста и 16-разрядного номера, локального для хоста, называемого портом. Портом в TCP называется адрес TSAP. Для доступа к службе TCP необходимо явно установить соединение между сокетом на одной машине и сокетом на другой машине. Один сокет может использоваться одновременно для нескольких соединений. Соединения Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 49

различаются по идентификаторам сокетов на обоих концах. Номера виртуальных каналов или другие идентификаторы не используются. Номера портов со значениями ниже 1024 зарезервированы стандартными службами и доступны только привилегированным пользователям. Они называются известными портами. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 50

Например, любой процесс, который хочет удаленно загрузить почту с хоста, может связаться с портом 143 хоста назначения и, таким образом, получить доступ к его демону IMAP. Модель сервиса TCP представлена в таблице 3.1: Таблица 3.1 – Модель сервиса TCP Свойство Поведение Поток байт Сервис доставки байт Надёжная доставка 1. АСК подтверждает доставку 2. Контрольная сумма выявляет ошибки передачи (охватывает весь сегмент) 3. Последовательные номера позволяют обнаружить пропущенные данные 4. Управление потоком предотвращает получателя от «захлёбывания» Сохранение Данные доставляют приложению последовательности в том же порядке, в каком они передавались С установкой соединения Процедура 3-х кратного рукопожатия Управление перегрузкой Управление перегрузками в сети Формат заголовка протокола TCP показан на рисунке 3.19: Рисунок 3.19 – Формат заголовка TCP Поля «Порт источника» (Port Source) и «Порт назначения» (Port Destination) являются идентификаторами локальных конечных точек соединения. Каждый хост может решить, как назначить свои собственные порты, начиная с 1024. Номер порта Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 51

вместе с IP-адресом хоста образуют уникальный 48-битный адрес TSAP (TSAP, Transport Service Access Point-адрес на транспортном уровне). В качестве идентификатора соединения используется пара номеров сокетов получателя и отправителя. Поле «Порядковый номер» (Sequence number) идентифицирует байт в потоке данных от отправляющего TCP до принимающего TCP. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 52

Поле «Номер подтверждения» (Acknowledgement Number) содержит номер сегмента с подтверждением успешного приема (который отправитель ожидает в ответ на отправленный сегмент) в последовательности полученных подтверждений. Указанный номер заводится в поле «Серийный номер». Поле «Длина заголовка TCP» (DataOffset) указывает размер заголовка TCP в 32-разрядных словах. Эта информация необходима, так как поле «Параметры» может иметь переменную длину, а вместе с ним и весь заголовок. За этим следует неиспользуемое 6-битное поле (Reserved). Это поле должно быть заполнено нулями. Затем следуют шесть 1-битовых флагов (Control Bits): - URG – устанавливается в 1 в случае использования поля «Указатель» на срочные данные. - AСК – установленное в 1, означает, что поле «Номер подтверждения» содержит осмысленные данные. В обратном случае этот сегмент не содержит подтверждения и поле «Номер подтверждения» игнорируется. - PSH – это флаг PUSH, с его помощью отправитель просит получателя доставить данные приложению сразу после получения пакета, а не хранить его в буфере до его заполнения, что получатель может делать ради большей эффективности. - RST – используется, чтобы сбросить состояние соединения, которое из-за сбоя хоста или по другой причине попало в тупиковую ситуацию. Если вы получили сегмент с установленным битом RST, это значит, что есть какая-то проблема. - SYN – применяется для установки соединения. У запроса соединения бит SYN=1, а бит АСК=1, это означает, что поле подтверждения не используется. Ответ на данный запрос содержит подтверждение, поэтому значения этих битов в нём равны: SYN=1, АСK=1. Таким образом, бит SYN используется для обозначения сегментов «CONNECTION REQUEST» и «CONNECTION ACCEPTED», а бит АСК для отличия их друг от друга - FIN – применяется для разрыва соединения. Он показывает, что у отправителя больше не имеется данных для передачи. Но даже при закрытом соединении процесс может неопределенно долго продолжать получать данные. У сегментов с битами FIN и SYN есть порядковые номера, это гарантирует правильный порядок их выполнения. Управление потоком в протоколе TCP осуществляется при помощи скользящего окна переменного размера. Поле «Размер окна» (Window) сообщает, сколько байтов может быть послано после получившего подтверждения байта. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 53

Поле «Контрольная сумма» (Checksum) призвано повысить надежность. Оно содержит контрольную сумму заголовка, данных и псевдозаголовка. Поле «Указатель на срочные данные» (Urgent Pointer) используется совместно с управляющим битом URG. Число, помещаемое в это поле, указывает на конец срочных данных. Поле «Параметры» (Options) предоставляет дополнительные возможности, не покрываемые стандартным заголовком. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 54

Управление TCP-соединением. Протокол TCP обеспечивает надежное соединение. Для передачи данных между двумя станциями необходимо установить TCP-соединение. Соединение становится активным только после того, как отправитель и получатель обменяются несколькими контрольными пакетами для установления соединения. Этот процесс известен как трёхшаговое рукопожатие. Цель процедуры: - проверка наличия другого компьютера, а также его готовность к приему данных; - синхронизация порядковых номеров пакетов и номеров подтверждения для каждой конечной точки во время установления TCP-соединения. TCP – это протокол, который фокусируется на согласованной работе рабочих станций в сети и программного обеспечения партнеров, которые участвуют в обмене информацией. В начале соединения каждый компьютер выбирает начальный порядковый номер для первого сообщения TCP. Затем с каждым новым сообщением система увеличивает это число на единицу. Соединение клиент-сервер устанавливается в три этапа: 1) Клиент отправляет пакет SYN, где указывается номер порта сервера, который предлагается использовать для организации канала связи. 2) Сервер отвечает, отправляя свой пакет SYN, содержащий идентификатор. Начальный номер ISN (Initial Sequence Number – начальный номер последовательности) не равняется нулю. Процедура называется passive open. 3) Клиент отправляет подтверждение получения пакета SYN от сервера с идентификатором, равным ISN (сервера) + 1. На этапе «передачи данных» работают механизмы для обеспечения надежной доставки. 3 варианта обратной связи: - обратная связь с ожиданием; - оконный режим переспроса; - адресный режим переспроса. 1) Обратная связь с ожиданием – самый простой вариант (рис. 3.20). Для каждого переданного сегмента ожидается получение квитанции (ACK=1 и номер следующего запрошенного байта). Таймер ожидания активирован. Если квитанция не поступает до истечения указанного времени, она пересылается повторно (см. рис. 3.21). Если пакет потерян, то через определенный промежуток времени, он передается повторно. Пунктирная линия показывает Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 55

процесс нормальной передачи пакетов и получения подтверждения. Причинами потери пакетов могут быть ошибки, возникающие в IP-заголовке, истечение срока службы, переполнение буфера маршрутизатора и т.д. Во всех этих случаях отправляется сообщение ICMP. Время ожидания получения квитанции зависит от расстояния до получателя. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 56

Рисунок 3.20 – Иллюстрация механизма подтверждения приема с повторной передачей, при котором отправитель ждет уведомления об успешном получении каждого пакета Рисунок 3.21 – Потеря пакета 2) Оконный режим повторного запроса. Этот режим характеризуется определенным количеством сегментов, которые передаются непрерывно, не дожидаясь квитанции. Оконный режим использует принцип конвейеризации. Таймер запускается после передачи последнего сегмента. Существует два возможных режима окна: фиксированное и скользящее. 3) Режим повторного запроса адреса. Передача по конвейеру в размере окна. Все полученные сегменты накапливаются и анализируются. Определяется количество сегментов, полученных с ошибкой, и только эти сегменты передаются повторно. Если сигнал подтверждения не получен для любого пакета, вошедшего в окно, то этот пакет передается повторно. Решим задачу по управлению соединением протокола TCP. Клиент А передаёт клиенту В, начиная с N(S) =17 пакеты, всего 512 байт, с разбивкой на пакеты по 100 байт. Клиент В отправляет клиенту А данные с номера пакета N(R) =142, всего 1024 байта по 200 байт в пакете. Пояснить процедуру Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 57

трёхэтапного логического соединения по протоколу ТСР, если ошибка произошла во втором пакете от клиента В. Решение задачи представлено на рисунке 3.22: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 58

Рисунок 3.22 – Решение задачи Решить самостоятельно: 1) Клиент А передаёт клиенту В, начиная с N(S) = 11 пакетов, всего 640 байт, с разбивкой на пакеты по 64 байта. Клиент В отправляет клиенту А данные с номера пакета N(R) = 15, всего 850 по 100 байт в пакете. Пояснить процедуру трёхэтапного логического соединения по протоколу ТСР. 2) Клиент А передаёт клиенту В, начиная с N(S) = 10 пакетов, всего 4096 байт, с разбивкой на пакеты по 100 байт. Клиент В отправляет клиенту А данные с номера пакета N(R) = 111, всего 2048 байт по 100 байт в пакете. Пояснить процедуру трёхэтапного логического соединения по протоколу ТСР, если ошибка произошла в третьем пакете от клиента В Управление передачей TCP. Управление окнами в TCP не привязано непосредственно к подтверждениям, как это делается в большинстве протоколов передачи данных. Например, предположим, что приемник имеет буфер размером 4096 байт. Если отправитель передает 2048-байтовый сегмент, который успешно принят получателем, получатель подтверждает его получение. Однако у получателя есть только 2048 байт свободного буферного пространства (до тех пор, пока приложение не возьмет некоторые данные из буфера), о чем он сообщает отправителю, указывая соответствующий размер окна (2048) и номер следующего ожидаемого байта. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 59

После этого отправитель отправляет еще 2048 байт, получение которых подтверждается, но размер окна объявляется равным 0. Отправитель должен прекратить передачу до тех пор, пока принимающий хост не освободит место в буфере и не увеличит размер окна. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 60

Когда размер окна равен нулю, отправитель не может отправлять сегменты, за исключением двух случаев. Во-первых, разрешается отправлять срочные данные, например, чтобы пользователь мог уничтожить процесс, запущенный на удаленной машине. Во-вторых, отправитель может отправить 1байтовый сегмент, попросив получателя повторить информацию о размере окна и ожидаемом следующем байте. Стандарт TCP явно предоставляет эту возможность для предотвращения взаимоблокировок в случае потери объявления размера окна. Отправители не обязаны передавать данные сразу же, как только они поступают из приложения. Кроме того, никто не требует, чтобы получатели отправляли подтверждения как можно скорее. Например, объект TCP, получив первые 2 Кбайта данных из приложения и зная, что доступный размер окна составляет 4 Кбайта, был бы совершенно прав, если бы он просто хранил полученные данные в буфере до тех пор, пока не поступят еще 2 Кбайта данных, чтобы передать сегмент с 4 Кбайтами полезной нагрузки сразу. Эта свобода действий может быть использована для повышения производительности. Будущее TCP и его производительность. TCP уже много лет работает как по IP-каналам со скоростью 1200 бит в секунду, так и по Ethernet. В 80-х и начале 90-х годов Ethernet был основным типом канального уровня для TCP/IP. Несмотря на то, что TCP корректно работает на скоростях, превышающих скорости, предоставляемые Ethernet (например, телефонные линии T3, FDDI и гигабитные сети), на больших скоростях появляются некоторые ограничения TCP. Существует ряд предложений по модификациям TCP, направленных на достижение максимальной пропускной способности на высоких скоростях. Например, механизм определения транспортного MTU. Этот алгоритм позволяет TCP использовать MTU более 536 для соединений по глобальным сетям, что, в свою очередь, увеличивает пропускную способность. Существуют также каналы с высокой пропускной способностью (long fat pipes), сети с большой пропускной способностью, зависящей от пропускной способности канала (bandwidth-delay product), и ограничения TCP, которые становятся значительными для этих сетей. Для работы с каналами с высокой пропускной способностью были разработаны две новые опции TCP: опция масштабирования окна (позволяет использовать окна TCP с максимальным размером более 65535 байт) и опция временной марки. Опция марки времени позволяет TCP выполнять более точный расчет RTT для сегментов данных, а Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 61

также обеспечивает защиту от перехода порядковых номеров через ноль, что может возникнуть на высоких скоростях. Эти две опции определены в RFC 1323. Существует также модификация TCP, называющаяся T/TCP и используемая для транзакций. Режим транзакции – это характеристики коммуникации, в котором запрос от клиента получает ответ от сервера. Основная цель T/TCP состоит в том, чтобы уменьшить количество сегментов, которыми обмениваются два участника соединения, при одновременном устранении необходимости в трехстороннем рукопожатии и четырех сегментах, которыми необходимо обмениваться для закрытия соединения. В этом случае клиент получает ответ от сервера через время, равное одному RTT плюс время, необходимое для обработки запроса. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 62

Эти опции имеют неоспоримое преимущество – они совместимы с существующими реализациями TCP. Новые системы, имеющие эти опции, могут взаимодействовать с более ранними системами. За исключением дополнительных полей в сообщении ICMP, которые можно использовать при определении транспортного MTU, новые параметры должны быть реализованы только в конечных системах, которые хотят воспользоваться ими [16]. UDP (User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) является одним из ключевых элементов набора сетевых протоколов для Интернета. Он был разработан для создания единой системы компьютерных сетей с коммутацией пакетов в режиме передачи клиентских дейтаграмм. Протокол UDP предполагает, что нижестоящим протоколом является Internet (IP). Этот протокол предоставляет прикладной программе процедуру отправки сообщений другим программам, и механизм протокола минимален. Протокол UDP ориентирован на транзакции; получение дейтаграмм и защита от дублирования не гарантированы. Приложения, требующие гарантированного получения потоков данных, должны использовать протокол управления пересылкой (Transmission Control Protocol – TCP). UDP использует простую модель передачи без неявных «рукопожатий» для обеспечения надежности, упорядоченности или целостности данных. Таким образом, UDP предоставляет ненадежную услугу, и датаграммы могут поступать не по порядку, дублироваться или исчезать вообще без следа. UDP подразумевает, что проверка и исправление ошибок либо не требуются, либо должны выполняться в приложении. Чувствительные ко времени приложения часто используют UDP, так как предпочтительнее отбрасывать пакеты, а не ждать задержанных пакетов, что может быть невозможно в системах реального времени. Если вам нужно исправить ошибки на уровне сетевого интерфейса, приложение может использовать TCP или SCTP, которые предназначены для этой цели. Формат UDР-сообщений. Каждое сообщение UDP называется пользовательской дейтаграммой. Концептуально дейтаграмма состоит из двух частей: заголовка UDР и области данных UDР. Как показано на рис. 3.23, заголовок состоит из четырех 16-разрядных полей, которые определяют порт, с которого было отправлено сообщение, порт, на который поступило сообщение, длину сообщения и контрольную сумму UDP. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 63

Рисунок 3.23 – Формат полей в дейтаграмме UDP Поля «Порт отправителя» и «Порт получателя» содержат 16разрядные номера портов, используемые для разделения сообщений, ожидающих получения процессами. Поле «Порт отправителя» является необязательным. Когда оно пппппп Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 64

используется, оно указывает исходный порт сообщения для получения ответов, если оно не используется, оно должен содержать ноль. Поле «Длина» (length) содержит количество октетов в дейтаграмме, включая заголовок UDP и данные. Таким образом, минимальное значение поля length равно восьми, то есть только длина заголовка. Поле «Контрольная сумма» является необязательным, значение 0 в поле «Контрольная сумма» означает, что сумма не вычисляется. Псевдо-заголовок UDР. Для вычисления контрольной суммы в UDР требуется больше информации, чем указано только в сообщении UDР. Чтобы вычислить контрольную сумму, UDР назначает псевдо-заголовок дейтаграмме и добавляет октет нулей в конец, чтобы дополнить сообщение числом битов, кратным шестнадцати, и вычисляет контрольную сумму всего этого. Октет нулей, используемых для заполнения и псевдозаголовок не передаются вместе с дейтаграммой UDР и не включаются в ее длинную Для вычисления контрольной суммы, сначала ноль сохраняется в поле «Контрольная сумма», затем вычисляется шестнадцатиразрядная сумма с дополнением целого объекта, включая псевдо-заголовок, заголовок UDР и данные. Цель использования псевдо-заголовка состоит в том, чтобы убедиться, что дейтаграмма UDP достигла своего истинного назначения. Ключ к пониманию псевдо-заголовка состоит в том, чтобы понять, что правильное назначение состоит из определенного компьютера и определенного порта на компьютере. Сам заголовок определяет только номер порта протокола. Таким образом, для проверки назначения UDР на исходящем компьютере вычисляет контрольную сумму, которая учитывает IP-адрес назначения, а также саму дейтаграмму UDР. При получении дейтаграммы в пункте назначения программы UDР проверяют контрольную сумму, используя IP-адрес назначения, полученный из заголовка IP-дейтаграммы, содержащей сообщение UDР. Если контрольные суммы совпадают, дейтаграмма действительно достигла нужного хосткомпьютера и нужного порта в нем. Псевдозаголовок, используемый при вычислении контрольной суммы UDР, состоит из двенадцати октетов (рисунок 3.24). Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 65

Рисунок 3.24 – Псевдозаголовок, используемый при расчете контрольной суммы UDР Поля «IP-адрес источника» и «IP-адрес получателя» содержат IP-адреса источника и назначения, которые будут использоваться при отправке сообщения. Поле «Протокол» содержит код типа протокола IP (17 для UDP), а поле «Длина UDP» содержит длину дейтаграммы UDP (не включая псевдо-заголовки). Чтобы ппп Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 66

проверить контрольную сумму, получатель должен сначала извлечь эти поля из заголовка IP, поместить их в соответствующие поля псевдо-заголовка и снова вычислить контрольную сумму. Разделение на уровни и вычисление контрольной суммы UDР. Вы можете заметить явное противоречие между правилом многоуровневости и вычислением контрольной суммы. Напомним, что контрольная сумма UDР включает псевдозаголовок, содержащий поля для IP-адресов отправителя и получателя. Можно доказать, что IP-адрес получателя должен быть известен пользователю при отправке дейтаграммы UDР и что пользователь должен передать ее на уровень UDР. Таким образом, уровень UDР может получить IP-адрес, не взаимодействуя с уровнем IP. Однако IP-адрес источника зависит от пути, выбранного для дейтаграммы, поскольку IP-адрес источника определяет сетевой интерфейс, через который будет передаваться дейтаграмма. Таким образом, UDР не может узнать исходный IP-адрес, не связавшись с IP-уровнем. Мы предполагаем, что UDP запрашивает IP-уровень для определения IP-адреса отправителя и (возможно) получателя, затем использует их для формирования псевдо-заголовка, вычисляет контрольную сумму, отбрасывает псевдо-заголовок и передает дейтаграмму UDP на IP для отправки по сети. Альтернативой, которая обеспечивает большую эффективность, является инкапсуляция дейтаграммы UDP на уровне UDP в дейтаграмме IP, заполнение полей IP-адресов отправителя и получателя в заголовке IP, вычисление контрольной суммы UDP и передача дейтаграммы IP на уровень IP, который заполнит остальные поля заголовка IP. Будет ли явное взаимодействие между UDP и IP нарушать нашу основную предпосылку о том, что разделение на уровни отражает разделение функций? Да. UDP тесно связан с протоколом IP. В этом случае происходит отход от принципа полного разделения, сделанный по вполне практическим соображениям. Мы вынуждены нарушить принцип разделения на уровни, так как невозможно полностью идентифицировать программу-получателя без указания компьютера получателя, и мы хотим сделать сопоставление адресов, используемых UDP и IP, эффективным. Мультиплексирование, демультиплексирование и порты UDР. Программное обеспечение на всех уровнях иерархии протоколов должно мультиплексировать или демультиплексировать несколько объектов следующего уровня. Программное обеспечение UDP – это пример мультиплексирования и Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 67

демультиплексирования. Он принимает дейтаграммы UDР от многих прикладных программ и отправляет их на IP для передачи, а также принимает дейтаграммы UDР, поступающие с IP, и передает их соответствующим прикладным программам. Концептуально все процессы мультиплексирования и демультиплексирования между UDР и прикладными программами выполняются с использованием механизма портов. На практике каждая прикладная программа должна согласовать с операционной системой получение порта протокола и связанного с ним номера перед отправкой дейтаграммы UDР. Когда порт выделен, приложение отправляет любую дейтаграмму через номер порта, указанный в поле «Порт отправителя» UDP. Во время обработки входных данных UDР получает дейтаграммы, лллллллллл поступающие с IP, и демультиплексирует назначения (рисунок 3.25). их на портах Рисунок 3.25 – Пример демультиплексирования на уровне над IР UDР использует номер порта приемника UDР для выбора подходящего приемника для входящей дейтаграммы. Зарезервированные и свободные номера портов UDP. Как следует назначать номера портов протокола? Эта проблема важна, поскольку два компьютера должны согласовать номера портов, прежде чем они смогут взаимодействовать. Например, когда компьютер А хочет получить файл с компьютера В, он должен знать, какой порт на компьютере В используется программой передачи файлов. Существует два основных подхода к назначению портов. Первый подход использует централизованное управление назначениями. Все соглашаются разрешить центральному органу присваивать номера всем необходимым портам, а затем публиковать список пунктов назначения. Затем все программы создаются в соответствии с этим списком. Этот подход иногда называют «универсальным назначением», а такие назначения портов называются «широко известными назначениями портов». Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 68

Второй подход использует динамическое назначение. При таком подходе номера портов неизвестны всем. Вместо этого сетевое программное обеспечение само назначает порт, когда это необходимо программе. Чтобы узнать о текущем назначении порта на другом компьютере, вам нужно отправить запрос, который спрашивает примерно следующее: «как мне вызвать службу передачи файлов?» Принимающий компьютер сообщит вам, какой порт использовать. Разработчики TCP/IP приняли смешанный подход, при котором группа портов назначается априорно, но большинство из них могут свободно использоваться для любых целей прикладными программами в локальной сети. Априорно присвоенные номера портов начинаются с малых значений, а затем увеличиваются, и порты с большими значениями используются для динамического назначения. Таким образом, в четвёртом подразделе теории описываются протоколы транспортного уровня модели OSI – это протоколы TCP и UDP. Качество теоретического материала вполне хорошее, присутствует графический материал и пояснения к нему [16]. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 69

3.3 Практические занятия Практические занятия по любой дисциплине прививают студенту необходимые практические навыки для более подробного изучения и понимания определённой темы. В учебной программе по данной дисциплине предусмотрены пять практических работ, которые выполняются чаще всего с помощью программы для моделирования сети Cisco Packet Tracer, однако есть возможность выполнить их с помощью построения сети на реальном оборудовании. 1) Настройка протокола РРР в Cisco Packet Tracer. Целью данной практической работы является изучение принципа инкапсуляции протоколов IP-PPP. Данная практическая работа может быть выполнена на реальном оборудовании или в Cisco Packet Tracer. Все необходимые действия указаны по порядку их выполнения в методических указаниях. Для начала выполнения практической работы необходимо соединить физическую сеть в соответствии со схемой сети или построить соответствующий проект в Cisco Packet Tracer. 2) Принцип работы протокола RIP. Заполнение таблицы маршрутизации. Целью данной практической работы является изучение принципа работы протокола RIP разных версий и выяснить алгоритм заполнения таблицы маршрутизации, а также научиться расшифровывать ключевые записи таблицы маршрутизации и совершенствовать навыки в проектировании сетей с помощью программы Cisco Packet Tracer. 3) Настройка протокола OSPF. Целью данной практической работы является изучение принципа работы протокола маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) и его настройка в Cisco Packet Tracer. 4) Настройка протокола BGP в Cisco Packet Tracer. Целью данной практической работы является изучение принципа работы внешнего протокола маршрутизации BGP в Cisco Packet Tracer и его настройка в Cisco Packet Tracer. 5) Управление TCP-соединением. Целью данной практической работы является изучение принципа работы транспортного протокола TCP и изучение процедуры установления TCP-соединения, передачи пакетов и разъединения и решение задач по теме. Данные практические работы можно выполнить в программесимуляторе сети передачи данных Cisco Packet Tracer. Однако, Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 70

прежде чем начать работу, нужную версию программы необходимо скачать c официального сайта Сетевой академии Cisco, предварительно войдя в свой аккаунт академии, данные от которого необходимо взять у преподавателя. Предпочтительную версию устанавливаемой программы необходимо также узнать у преподавателя. Внешний вид страницы сайта сетевой академии NetAcad c необходимыми файлами и рекомендации по установке программного продукта «Cisco Packet Tracer» показан на рисунке 3.26: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 71

Рисунок 3.26 – Внешний вид страницы сайта сетевой академии с файлами и рекомендациями к установке Cisco Packet Tracer Скачанный установочный файл необходимо запустить и следовать указанием установщика. Внешний вид уже установленной программы Cisco Packet Tracer представлен на рисунке 3.27: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 72

Рисунок 3.27 – Интерфейс программы Cisco Packet Tracer Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 73

В данном программном инструменте имеется огромное количество различного оборудования, которое предоставляет компания Cisco, что позволяет смоделировать практически любую сеть разного уровня сложности, наладить взаимодействие между устройствами и автономными системами по различным протоколам маршрутизации, настроить виртуальные локальные сети и многое другое. Возможностей Cisco Packet Tracer вполне достаточно для выполнения практических и лабораторных работ. В качестве примера смоделируем сеть для практической работы № 2 по теме «Принцип работы протокола RIP. Заполнение таблицы маршрутизации.». Схема, смоделированная в симуляторе сети Cisco Packet Tracer, представлена на рисунке 3.28: Рисунок 3.28 – Модель сети для практической работы № 2 В теоретическом материале учебника представлены несколько практических задач с подробным решением и графическими пояснениями. Они помогают студенту более глубоко понять принципы работы того или иного протокола, понять порядок и методику решения поставленных задач и отработать навык их решения. После решения данных задач студентам даются несколько задач для самостоятельного решения, чтобы они могли самостоятельно попробовать свои силы. Такого рода решение позволят преподавателю выбрать, как использовать задачи для самостоятельного решения: для закрепления знаний по материалу; проверка умений решения этих задач под контролем преподавателя; для использования в контрольных или проверочных работах. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 74

В качестве наглядного примера возьмём третий теоретический раздел, тему «Протокол RIP». Теоретический материал этой страницы структурирован таким образом, чтобы у студента сформировалось понимание алгоритма решения задач, относительно темы отправки, получения и потерь пакетов, а также отправки и получения сигнальной информации. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 75

На рисунке 3.29 видно, что на данной странице представлено условие задачи и схема сети, с помощью которой она решается: Рисунок 3.29 – Условие задачи Также на рисунке 3.30 демонстрируется подробное, достаточно наглядное пояснение метода решения. Таким образом у студента появляется возможность более детально разобраться в материале на примере конкретной задачи. Рисунок 3.30 – Решение задачи Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 76

Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 77

Находясь на дистанционном обучении, студент кроме самостоятельной работы ещё и непосредственно взаимодействует с преподавателем в онлайн-режиме, и поэтому преподаватель играет немаловажную роль в обучении студента. Например, если у студента возникают вопросы по материалу или по решению задач. Подобным образом организованы задачи и по другим темам: транспортный протокол TCP, протокол маршрутизации RIP, протокол маршрутизации OSPF. Для выполнения студентами практических работ по учебной программе дисциплины им потребуются методические указания по выполнению практических работ. На страницах практических работ в электронном учебном пособии в кратком виде представлена информация по эти работам, а также ссылка на открытие методических указаний прямо в окне браузера. Также в учебнике присутствует возможность скачать методические указания, нажав правой кнопкой мыши по ссылке и выбрав пункт «Сохранить ссылку как…» или скачать прямо из открывшегося окна в браузере (кнопка для скачивания может находиться в различных местах. Если возникли проблемы со скачиванием, необходимо обратиться к преподавателю). Таким образом, в электронном учебном пособии предусмотрены все нюансы для успешного выполнения практических работ по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем». Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 78

3.4 Лабораторные занятия Лабораторные работы по любой дисциплине являются своеобразными небольшими исследовательскими работами и чаще всего требуют защиты отчёта студентом. Лабораторная работа нужна для оценки использования знаний, полученных студентом в рамках данной дисциплины. В учебной программе по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» предусмотрены четыре лабораторных работы: 1) Лабораторные работы № 1, 2. Базовая настройка коммутаторов и маршрутизаторов под операционной системой IOS. Целью данной лабораторной работы является исследование базовых настроек коммутаторов и маршрутизаторов Cisco. Все необходимые действия указаны по порядку их выполнения в методических указаниях. Чтобы начать выполнение лабораторной работы, следует сначала соединить физическую сеть в соответствии со схемой сети или построить соответствующую модель сети в Cisco Packet Tracer. 2) Лабораторные работы № 3, 4. Исследование работы маршрутизатора в режиме ROMMON. Целью данной лабораторной работы является изучение восстановления работы маршрутизатора при повреждении операционной системы IOS с помощью специального режима ROMMON. 3) Лабораторные работы № 5, 6. Настройка статической маршрутизации. Целью данной лабораторной работы является изучение настроек статической маршрутизации на маршрутизаторах Cisco, видов и типов статической маршрутизации. 4) Лабораторные работы № 7, 8. Настройка службы DHCP под операционной системой IOS. Целью данной лабораторной работы является изучение настроек службы автоматической выдачи IP-адресов DHCP на маршрутизаторе Cisco и исследование работы сервера DHCP. Представленные лабораторные работы, как и практические, можно выполнить с помощью программы-симулятора Cisco Packet Tracer или путём построения сети на реальном оборудовании. Перед началом работы нужно установить Cisco Packet Tracer. Инструкция приведена в разделе 3.3 и в самом электронном учебном пособии на странице «Cisco Packet Tracer». Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 79

В качестве примера смоделируем сеть для лабораторных работ № 7, 8 по теме «Настройка службы DHCP под операционной системой IOS». Схема, смоделированная в симуляторе сети Cisco Packet Tracer, представлена на рисунке 3.31: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 80

Рисунок 3.31 – Модель сети для лабораторных работ № 7, 8 Чтобы выполнить лабораторные работы по учебной программе дисциплины, студентам потребуются методические указания по их выполнению. Подобно страницам с практическими работами, на страницах лабораторных работ в электронном учебном пособии представлена краткая информация по этим работам: цель, литература, используемое оборудование, теоретические вопросы для подготовки к выполнению лабораторной работы, а также информация о том, из чего должен состоять отчёт. Ведь для успешной сдачи лабораторной работы важно соблюдать правила оформления и наполнения отчёта. Также на страницах лабораторных работ в электронном учебном пособии оформлены ссылки на открытие методических указаний прямо в окне браузера, которые можно при необходимости скачать. Как было сказано ранее, для получения оценки за проведённую лабораторную работе студенту необходимо защитить отчёт по этой работе перед преподавателем по данной дисциплине. В качестве вопросов для защиты могут служить контрольные вопросы, которые приведены на странице с лабораторной работой в учебнике и в методических указаниях. Эти вопросы могут использоваться как преподавателем в качестве вопросов, задаваемых студенту, так и студентами для подготовки к защите отчёта. Как пример, рассмотрим контрольные вопросы по лабораторным работам № 1, 2, оформление которых на странице электронного учебного пособия представлено на рисунке 3.32: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 81

Рисунок 3.32 – Визуальное представление контрольных вопросов на странице лабораторной работы Таким образом, в реализуемом электронном учебном пособии представлена вся необходимая информация, а также все необходимые средства для успешного выполнения лабораторных работ по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем». Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 82

3.5 Домашняя контрольная работа Разрабатываемое электронное учебное пособие предназначено не только для студентов очной формы обучения, но и для студентов заочной формы обучения на базе среднего общего образования. Для них в учебнике создан раздел с домашней контрольной работой, являющейся составной частью изучения учебного курса «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» Контрольная работа раскрывает знания, полученные студентами по определенной учебной теме, показывает умение правильно формировать и обосновывать теоретические позиции, мировоззрение студента, его читательские способности. Домашняя контрольная работа студента дает возможность судить о том, насколько студент освоил ту или иную тему курса, насколько глубоко и правильно он понял рекомендованную литературу, способен ли он изложить полученные знания, применить теоретический материал для решения практических задач и умение делать выводы по результатам решения. Кроме того, домашний тест показывает, какие пробелы есть в знаниях студента по этой теме, какие ошибки допущены. На странице домашней контрольной работы в электронном учебном пособии представлена информация о методике выполнения работы, структурных элементах и краткая информация о заданиях, содержащихся в домашней контрольной работе. Основная информация о работе содержится в методических указаниях по выполнению домашней контрольной работы. На странице домашней контрольной работы в электронном учебном пособии оформлена ссылка на открытие методических указаний по работе. При переходе по ссылке в окне браузера открывается PDF-файл с методическими указаниями, которые при необходимости можно скачать. Отчёт по домашней контрольной работе представляется в виде пояснительной записки с соответствующими формулами, таблицами и блок-схемами. Пояснительная записка следующие структурные элементы пояснительной записки: - титульный лист; - отзыв руководителя - основную часть, включающую разделы, предусмотренные заданием на домашнюю контрольную работу; - список используемых источников. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 83

В домашней контрольной работе по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» предусмотрены четыре задания: 1) Протокол MPLS. В первом задании необходимо пояснить принцип работы протоколов MPLS, порядок создания LSP-пути и таблиц смены меток, а также формат заголовка MPLS. 2) Протоколы ARP и ICMP (программы ping и tracert). Цель второго задания заключается в изучении режима симуляции Cisco Packet Tracer, а также протоколов ARP и ICMP на примере программ ping и tracert. Это обширное задание содержит в себе теоретический материал по протоколам ARP и ICMP ICMP, процесс выполнения задания на примере схемы сети, построенной в Cisco Packet Tracer с подробными пояснениями, а также индивидуальные задания, которые распределяются согласно варианту. 3) Протокол TCP. В третьем задании студенту требуется изучить принцип работы протокола ТСР, порядок передачи, формат протокола, а также пояснить процедуру трёхэтапного логического соединения по протоколу ТСР. В задании содержатся исходные данные для решения задачи, которые определяются по варианту. Стоит отметить, что в качестве теоретической части для третьего задания может использоваться четвёртый подраздел лекций по дисциплине на тему «Управление TCP-соединением», представленную в электронном учебном пособии. Кроме того, там представлена подобная задача с примером решения, что существенно облегчит понимание студентом темы и поможет решить задание. 4) Протокол RIP. В последнем задании необходимо изучить и пояснить принцип работы протокола RIP, а также заполнение таблицы маршрутизации. В этом задании содержится порядок его выполнения и исходные данные для решения задачи, определяемые по варианту. Четвёртое задание домашней контрольной работы является аналогом практической работы № 2 «Принцип работы протокола RIP. Заполнение таблицы маршрутизации», то есть в качестве источника теоретических сведений и наглядного примера выполнения задания есть возможность использовать методические указания по выполнению практической работы № 2, что также облегчит понимание принципа работы протокола и выполнение настройки сети. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 84

По дисциплине предусмотрен экзамен, поэтому в конце страницы реализована ссылка на PDF-файл с вопросами для подготовки к экзамену, который при переходе по ссылке откроется в окне браузера. Внешний вид ссылки представлен на рисунке 3.33: Рисунок 3.33 – Внешний вид ссылки на документ с вопросами к экзамену Таким образом, в реализуемом электронном учебном пособии присутствует необходимая информация и средства представлена вся необходимая информация, а также все необходимые средства для успешного выполнения домашней контрольной работы по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» для студентов заочной формы обучения. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 85

4 Разработка алгоритма тестирования по дидактическим единицам Дидактические тесты являются сравнительно новым методом проверки результатов обучения. Тестовая оценка знаний по дидактическим единицам в ВУЗе вызывает особый интерес исследователей и находится в постоянном дискуссионном поле научного педагогического сообщества. Основная профессиональная образовательная программа состоит из учебно-методических комплексов дисциплин, учебного плана и направлена на освоение студентами компетенций посредством изучения соответствующих дидактических единиц, однако для оценки усвоенного материала в дидактических единицах используются тесты. Автоматизированный контроль знаний основан на использовании стандартизированных форм заданий. Форма тестового задания предоставляет шаблон для ввода содержимого задания, т. е.: - формулировка задания; - исходные данные; - варианты ответов; - данные для оценки степени правильности ответа. Принято различать тестовые задания открытого и закрытого типа. Задания открытого типа делятся на задания с подробным и коротким ответом. Первый предполагает написание ответа в любой форме; такие задания нетехнологичны и редко используются. Такие задачи оцениваются экспертами (при невозможности автоматической проверки). Задания с подробным ответом являются единственной формой тестовых заданий, которые не используются в автоматизированных (компьютерных) системах контроля знаний. Более технологически продвинутые задания с коротким свободным ответом, на которые тестируемый должен записать ответ словом, фразой или цифрой. Эта форма задания наиболее близка к традиционной. Вероятность угадывания минимальна, а самостоятельная формулировка ответа методически ценна. Недостатком является сложность синтаксического анализа ответа, невозможность в некоторых случаях предусмотреть для студента ввод различных синонимов, все частично правильные ответы и т.д. Этот тип задач наиболее эффективен при проверке различных терминов, констант, дат. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 86

Гораздо более привычными являются задания закрытого типа – тестовые задания, содержание которых сопровождается несколькими вариантами ответов; где испытуемому предлагается выбрать правильный ответ. Недостатками заданий с выбором одного правильного ответа являются значительная вероятность угадывания правильного ответа и возможность запоминания неправильных ответов. Ориентироваться исключительно на такую форму заданий нецелесообразно, так как случайное угадывание правильных ответов может существенно повлиять на результат теста, нарушив достоверность педагогического измерения. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 87

Тестовое задание с несколькими правильными ответами – это задание, в котором может быть несколько правильных ответов. Задания с выбором нескольких правильных ответов очень похожи на предыдущую форму тестовых заданий. Поэтому в инструкциях для тестируемых или в самом задании необходимо указать возможность выбора нескольких вариантов ответа. Такая форма заданий более информативна и позволит учесть частично правильные ответы. Стоит сказать, что задания с выбором нескольких правильных ответов обладают достаточной устойчивостью к случайному угадыванию правильного ответа: при выборе из пяти вариантов ответа вероятность угадывания составляет менее 10%. Тестовое задание на установление правильной последовательности – это тестовое задание, выполнение которого заключается в установлении правильной последовательности операций, действий и событий. Испытуемому задают вопрос и дают набор готовых элементов. Его задача – расположить эти элементы в правильной последовательности. Вероятность угадывания (если количество элементов больше трех) совершенно незначительна. Задачи по установлению правильной последовательности специфичны и поэтому применимы не во всех ситуациях. Такие задачи очень эффективны в тех предметных областях, где требуется четкое знание последовательности операций, алгоритма действий или взаимного расположения объектов. Тестовые задания сопоставления (тестовое задание перекрестного выбора) – это тестовые задания, требующие установления соответствия между элементами двух наборов (двух списков). Задание на сопоставление является информативным, так как содержит целую группу заданий с выбором правильного ответа на выбор. Вероятность угадывания (при количестве элементов более трех, а также при разной длине списков) практически равна нулю. Выбор формы тестового задания во многом определяется спецификой содержания тестируемого материала, целью теста и личными предпочтениями. автора. Целесообразно учитывать, что включение в арсенал составителя теста заданий с несколькими правильными ответами, заданий на восстановление согласованности и соответствия, а также заданий с коротким свободным ответом способствует снижению вероятности случайного угадывания и повышению достоверности педагогических измерений. В разрабатываемом электронном учебном пособии при завершении освоения рабочей программы по дисциплине Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 88

«Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» студенту предлагается пройти итоговое тестирование. По результатам тестирования преподаватель может оценить уровень знаний студента по данной дисциплине и эффективность организации учебного процесса с применением электронного учебного пособия. В разделе 2.2 пояснительной записки мы рассмотрели различные средства для разработки алгоритма итогового тестирования знаний студентов и также в этом разделе было принято решение использовать редактор образовательных тестов easyQuizzy. Данный редактор имеет ряд преимуществ перед конкурентами и обладает обширным спектром возможностей для создания электронного тестирования, аааааа Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 89

таких как разнообразные формы оценки знаний (пятибалльная, десятибалльная, стобалльная или пользовательская), мультиязычность, различное представление итогового отчёта после прохождения тестирования. Главной особенностью редактора образовательных тестов easyQuizzy является создание тестовых заданий разных типов, которые описаны выше, которые к тому же можно дополнять изображениями, формулами и таблицами. В итоговом тестировании по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем» из 100 вопросов, заложенных в программе, студенту предлагается ответить на 20 вопросов, выбранных случайным образом. Блок-схема алгоритма тестирования представлена на рисунке 4.1: Рисунок 4.1 – Блок-схема алгоритма тестирования Создание тестирования состоит из трёх этапов, которые соответствуют вкладкам в редакторе: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 90

1) Информация о тесте, где вводится название теста, его описание и данные об авторе теста. Внешний вид окна редактора с вкладкой «Информация о тесте» представлен на рисунке 4.2: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 91

Рисунок 4.2 – Внешний вид вкладки «Информация о тесте» в редакторе образовательных тестов easyQuizzy 2) Вопросы и ответы, где производится выбор типа вопроса, добавление непосредственно самих вопросов в тест, ввод формулировки вопроса, выбор количества вариантов ответов (для вопросов закрытого типа), ввод вариантов ответов в специальные поля и выбор правильного варианта ответа. Визуальное оформление меню с выбором типа вопроса для теста представлено на рисунке 4.3. Внешний вид вкладки «Вопросы и ответы» представлен на рисунке 4.4: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 92

Рисунок 4.3 – Меню с выбором типа вопроса для теста Рисунок 4.4 – Внешний вид вкладки «Вопросы и ответы» 3) Настройки теста, где задаются настройки тестирования: количество задаваемых вопросов, порядок задаваемых вопросов и ответов, выбор системы оценивания, выбор времени на прохождение тестирования и выбор формы отчёта по результатам тестирования. Внешний вид вкладки «Настройки теста» представлен на рисунке 4.5: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 93

Рисунок 4.5 – Внешний вид вкладки «Настройки теста» Результат прохождения тестирования представляется в виде экрана с оценкой, количеством правильных ответов из двадцати представленных в тесте и кнопкой для просмотра подробного отчёта по результатам прохождения тестирования. В подробном отчёте кроме оценки и количества правильных ответов показывается дата начала тестирования, время, затраченное на попытку прохождения тестирования, и подробная информация о правильности ответов на вопросы теста. Также программа имеет возможность сохранить результат в формате RTF и вывести результат на печать. Визуальное представление результата теста показано на рисунке 4.6. Внешний вид окна с подробным отчётом по результатам тестирования показан на рисунке 4.7: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 94

Рисунок 4.6 – Результат прохождения тестирования Рисунок 4.7 – Внешний вид подробного отчёта по результатам прохождения тестирования Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 95

Оценка по результатам прохождения итогового теста выставляется пропорционально доле правильных ответов: - 90-100% – оценка «отлично» (18-20 правильных ответов); - 70-89% – оценка «хорошо» (14-17 правильных ответов); - 60-69% – оценка «удовлетворительно» (12-13 правильных ответов); - Менее 60% – оценка «неудовлетворительно» (менее 13 правильных ответов). Таким образом, для реализуемого электронного учебного пособия разработан алгоритм тестирования по дидактическим единицам по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем», включающий в себя тестовые задания различных типов и обеспечивающий качественное оценивание усвоенного материала студентом. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 96

5 Безопасность жизнедеятельности при работе на ПК 5.1 Требования безопасности при работе с ПК Работа с компьютером напрямую связана с присутствием человека на рабочем месте. Поэтому вопросы охраны труда следует рассматривать с точки зрения обеспечения безопасных условий труда и условий труда, сохраняющих здоровье человека. При работе в производственном помещении с использованием компьютера необходимо выявить следующие вредные и опасные факторы: - метеорологические условия окружающей среды (микроклимат в помещении); - неправильное освещение; - слишком высокий уровень шума; - повышенный уровень радиации; - повышенный психофизиологический стресс; - риск поражения электрическим током; - пожароопасность. Требования к влажности для радиоэлектронного оборудования и стандарты микроклимата, необходимые для нормальной жизни человека, различны. Это объясняется тем, что при эксплуатации ПЭВМ влажность воздуха в помещении согласно ГОСТам 12.1.005-86 должна быть одной (не более 4060%), а влажность для оператора другой (не менее 70%). Поэтому, оптимальная влажность в помещении для оператора и ПЭВМ принята 50%. Низкая влажность может вызвать у человека ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей, ухудшить самочувствие и снизить работоспособность. Высокая температура способствует быстрому утомлению человека. Это может привести к перегреву организма, что приводит к тепловому удару. Низкая температура может, наоборот, вызвать местное или общее охлаждение организма, что, в свою очередь, может вызвать простуду. Поэтому в качестве оптимального микроклимата для персонала, с учетом требований, предъявляемых к оборудованию, согласно ГОСТ 12.1.005-88 установлен микроклимат, отвечающий характеристикам: температура – 22-24°С, относительная влажность – 40-60%, подвижность воздуха не более 0.1 м/с. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 97

Освещение в помещении измеряется в люменах (лм), а для искусственного освещения принимается стандарт освещенности на рабочей поверхности, который должен составлять 250-350 лм. Шум, который создает одна ПЭВМ, невелик, и находится в диапазоне 30-68 дБ. Согласно ГОСТу 12.1.003-83 шум не должен превышать уровня в 40 дБ. Чрезмерный шум может стать причиной преждевременного утомления, ослабления внимания, памяти. Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. К такому ааааааааааа Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 98

излучению относятся: гамма-излучение, рентгеновское, корпускулярное, инфракрасное, микроволновое и другие виды излучений. Рентгеновское излучение на расстоянии 10 см. от монитора составляет не более 100 мкР/ч, а уровень ионизации обоих зарядов в диапазоне 1500-5000 на 1 куб. см воздуха. Источником излучения в помещении с ЭВМ являются мониторы с электронно-лучевыми трубками. При повышенном электромагнитном излучении у человека появляется головная боль, повышенная утомляемость, что снижает сосредоточенность работающего к работе, его внимание. Излучение и поля радиочастотного диапазона регламентируются ГОСТ 12.1.006 – 84 («Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»). Психофизиологические опасные и вредные факторы по характеру действия делятся на: физические, которые в свою очередь делятся на статические и динамические, и нервнопсихические (психическое перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность работы и эмоциональные перегрузки). Персонал производственного отдела наиболее подвержен воздействию статических вредных факторов (постоянное положение тела), перенапряжению анализаторов (длительное время перед экраном). Чтобы не перенапрягать зрительные анализаторы, оператор должен проводить за монитором не более 6 часов в день. Пожароопасность в помещении в основном представлена токоведущими частями электропроводки, коротким замыканием электропроводки, перегрузкой электрической сети, статическим электричеством. Что касается причин пожара, не связанных с электричеством, то к ним могут относиться: неправильная установка и эксплуатация систем отопления (использование обогревателей в холодную погоду), неисправность систем вентиляции, неосторожное обращение с огнем и т.д. 5.2 Эргономические требования при работе с ПК Охрана труда – это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе их трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационнотехнические, медико-профилактические, реабилитационные, санитарно-гигиенические и другие мероприятия. Научнотехнический прогресс внес изменения в условия Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 99

производственной деятельности работников умственного труда. Их работа стала более интенсивной, напряженной и требует затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это также напрямую связано со специалистами, занимающимися проектированием, разработкой, эксплуатацией, техническим обслуживанием и модернизацией автоматизированных систем управления различного назначения. Вопросы, связанные с организацией и безопасностью труда при работе за компьютером, регулируются: Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 100

1) трудовым кодексом Российской Федерации; 2) СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»; 3) инструкцией по охране труда при работе на ПК. В современной жизни компьютер широко используется в жизни человека: дома, в офисе, в магазине, на производстве и даже в бытовой технике – другими словами, компьютеры прочно вошли в повседневную жизнь людей и их использование постоянно увеличивается. Не секрет, что в офисах компьютеры в основном используются в качестве вспомогательных средств обработки информации, и это внедрение компьютерных технологий в корне изменило характер работы офисных работников и требования к организации и охране труда. Несоблюдение требований техники безопасности приводит к тому, что через некоторое время работы за компьютером сотрудник начинает испытывать определенный дискомфорт: у него появляются головные боли и боли в глазах, появляется усталость и раздражительность. У некоторых людей нарушается сон, ухудшается зрение, начинают болеть руки, шея, поясница и так далее. Из законодательных актов Российской Федерации следует, что: - максимальное рабочее время за компьютером не должно превышать 6 часов за смену; - необходимо делать перерывы за компьютером продолжительностью 10 минут каждые 45 минут работы; - продолжительность непрерывной работы за компьютером без регламентированного перерыва не должна превышать 1 часа; - во время регулируемых перерывов, с целью снижения нервно-эмоционального напряжения и утомления зрения, предотвращения развития позотонической усталости, целесообразно выполнять специальные упражнения. В соответствии с вышеуказанными законодательными актами площадь рабочего места пользователя ПК должна составлять не менее 4,5 м2. В помещениях следует проводить ежедневную влажную уборку и систематическую вентиляцию после каждого часа работы. Шумное оборудование (принтеры, сканеры, серверы и т.д.), уровень шума которого превышает норматив, должно размещаться за пределами рабочего места сотрудников. Рабочие столы должны располагаться так, чтобы мониторы были ориентированы боком к световым отверстиям, чтобы естественный свет падал преимущественно слева. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 101

При размещении рабочих мест расстояние между рабочими столами должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов – не менее 1,2 м. Рабочие места сотрудников, выполняющих творческую работу, требующую значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, должны быть изолированы друг от друга перегородками высотой 1,5 м. Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение используемого оборудования на рабочей поверхности. Высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм, рабочая поверхность стола должна ее Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 102

иметь ширину 800-1400 мм и глубину 800-1000 мм. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной не менее 500 мм, глубиной не менее 450 мм на уровне колен и не менее 650 мм на уровне вытянутых ног. Конструкция рабочего кресла или кресла должна обеспечивать поддержание рационального рабочего положения работника и позволять менять положение с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины. Рабочее кресло или стул должны быть подъемноповоротными, регулируемыми по высоте и углу наклона сиденья и спинки, а также по расстоянию спинки от переднего края сиденья, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, простой в осуществлении и иметь надежную фиксацию. Клавиатура должна располагаться на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной поверхности, отделенной от основной столешницы. Экран видеомонитора должен располагаться от глаз пользователя на расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500. Таким образом, можно сформулировать такие рекомендации сотрудникам, работающим за компьютером: 1) Каждые 2 часа рекомендуется устраивать десятиминутные перерывы от работы у мониторов, сопровождающиеся проветриванием помещения; 2) Каждые 1,5 часа рекомендуется менять вид деятельности, чередовать действия. Например, вырезание фотографий может быть заменено сканированием, обсуждением и т.д.; 3) Ежедневно рекомендуется проводить влажную уборку помещения в дополнение к основной уборке (протирание столов, мониторов, системных блоков, полок от пыли) [17]. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 103

Заключение Использование электронных учебных пособий в учебном процессе позволяет глубже изучить материал, более подробно ознакомиться с интересующими или малоизученными темами. Различные графические и видеоматериалы обеспечивают наглядную демонстрацию учебной информации. При работе с электронными учебниками происходит не только репродуктивная деятельность студентов, но и абстрактно-логическая, которая помогает лучше понять и усвоить учебный материал. Очень важно, чтобы у студента была возможность использовать один и тот же электронный ресурс как на лекциях, практических занятиях, так и в процессе самостоятельной работы, использование которого в учебном процессе формирует целостный образ изучаемого предмета. В рамках выпускной квалификационной работы было создано электронное учебное пособие по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем», которое включает в себя теоретический материал, в котором имеются наглядные иллюстрации, практические работы с ссылками на методические указания, лабораторные работы с ссылками на методические указания и вопросы самоконтроля к ним, а также итоговое тестирование. Был проведен анализ литературы и интернет-источников, выяснено, что на данный момент не существует электронного учебника, доступного для использования в учебном процессе и обучении студентов различных форм обучения и направлений подготовки, изучающих дисциплину «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем». Электронное учебное пособие создано с учетом требований к педагогическому программному обеспечению, имеет удобный, интуитивно понятный интерфейс, снабжен иллюстрациями и подробными пояснениями к ним, а также обеспечивает доступ к необходимому материалу по дисциплине. В будущем возможна модернизация и расширение возможностей электронного учебника. Работа начинается с введения, где описаны преимущества использования электронного учебного пособия в образовательном процессе. В первом разделе рассмотрено обоснование необходимости выполнения данной выпускной квалификационной работы. Второй раздел работы посвящён выбору среды разработки для различных разделов электронного учебного пособия: теории Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 104

и практики, а также для алгоритма тестирования по дидактическим единицам. Рассмотрены гипертекстовые и гипермедиа средства разработки, языки программирования, специализированное ПО и мультимедиа-средства. Третий раздел посвящается непосредственно разработке электронного интерфейса и его структуры для теории, практических и лабораторных работ, а также итогового тестирования. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 105

В четвёртом разделе описана разработка алгоритма тестирования по дидактическим единицам, проведён обзор программы-конструктора электронного тестирования easyQuizzy и настроек тестирования. Пятый раздел работы содержит в себе информацию о безопасности жизнедеятельности при работе на персональных компьютерах. Внедрение разработанного электронного учебного пособия позволит учебному заведению повысить качество обучения за счет разностороннего представления методического материала, осуществить индивидуальный подход к студенту, снизить временные затраты преподавателя, а также осуществлять автоматизированную проверку приобретенных знаний. Цель работы, состоящая в создании электронного учебного пособия, содержащего в себе теоретический материал, практические занятия и лабораторные работы по дисциплине «Протоколы и интерфейсы телекоммуникационных систем», в ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы была достигнута и выполнены все задачи, определённые в соответствии с поставленной целью. Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 106

Библиография 1 Овсянникова, С. А. Электронные ресурсы в современном образовательном процессе / С. А. Овсянникова, В. Н. Хаустова, А. А. Лукьянченко, Н. Н. Мальцева. // Актуальные вопросы современной педагогики: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Уфа, ноябрь 2013 г.). – Т. 0. – Уфа, 2013. – С. 42-44. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://moluch.ru/conf/ped/archive/97/4399/ (дата обращения: 12.02.2021) 2 Информационные и коммуникационные технологии в образовательном учреждении: проблемы и перспективы их внедрения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ovd.com.ru/consult_borovik_inteh.htm (дата обращения 14.02.2021) 3 Алекина, Е.В. Чернышева, Е.А. Современный электронный учебник: требования к форме и содержанию [текст] // Вестник международного института экономики и права. – 2012. – № 2. – С. 80-87 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20208597 (дата обращения 24.02.2021) 4 Разработка программного обеспечения на Delphi [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.softacom.ru/ ru_delphidevelopment (дата обращения 28.02.2021) 5 C++. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/C++ (дата обращения 04.03.2021) 6 Хочу всё знать. Язык Visual Basic [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gb.ru/posts/visual_basic (дата обращения 05.03.2021) 7 Компилятор электронных книг EBook Maestro. Создание электронных книг из HTML страниц [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.ebookmaestro.com/ru/ (дата обращения 22.03.2021) 8 ChmBookCreator. Программа для создания CHM книг [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://smallweb.ru/library/chmbookcreator.htm (дата обращения 29.03.2021) 9 TurboSite: бесплатная программа для создания сайтов и электронных учебников [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://brullworfel.ru/turbosite/ (дата обращения 03.04.2021) 10 Дюсембинова, С.М. Психолого-педагогические основы применения информационных технологий в учебном процессе Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 107

высшей школы [текст] // Наука, образование, общество. – 2015. – № 1. – С. 101-111 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=23413181 (дата обращения 07.04.2021) 11 Простая технология построения гипертекста [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://lektsii.org/56651.html (дата обращения 10.04.2021) 12 Использование программ «Hot Potatoes v 6.0» для создания интерактивных заданий, тестов и кроссвордов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://nsportal.ru/blog/shkola/obshcheshkolnaya-tematika/all/2013/0 6/06/uroki-po-rabote-s-programmoy-hotpotatoes (дата обращения 13.04.2021) Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 108

13 ADTester: Cистема автоматизированной проверки знаний [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.adtester.org/ (дата обращения 14.04.2021) 14 Конструктор тестов easyQuizzy [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://easyquizzy.ru/ (дата обращения 16.04.2021) 15 Программа для создания тестов Knowing [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.globalpage.ru/ (дата обращения 18.04.2021) 16 Сетевые технологии высокоскоростной передачи данных / Н.В. Будылдина, В.П. Шувалов – Москва, 2018. – 344 с. 17 Охрана труда в России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/168/2288/ (дата обращения 10.06.2021) Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 109

Приложение А Листинг кода «index.html» <!DOCTYPE html> <html class="html"> <head> <meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=UTF-8"/> <meta name="generator" content="7.3.5.244" /> <title>Учебник</title> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../css/site_global.css"/> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../css/index.css" id="pagesheet"/> </head> <body> <span class="knopka"><a><p id="up">⇑ Наверх ⇑</p></a></span> <div class="rounded-corners clearfix" id="page"> <div class="position_content" id="page_position_content"> <div class="clearfix colelem" id="pu3981"> <div class="clip_frame grpelem" id="u3981"> <p><a href="../html/index.html"><img src="../images/234.png" width="281" height="64" class="block" id="u3981_img" alt=""></a></p> </div> <div class="clearfix grpelem" id="u3979-4"> <p id="u3979-2"> "ПРОТОКОЛЫ И ИНТЕРФЕЙСЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ" </p> </div> <div class="clearfix grpelem" id="u3979-42"> <p id="u3979-22"> Электронное учебное пособие </p> </div> </div> <div class="clip_frame colelem" id="u1373"> <img class="block" id="u1373_img" src="../images/separator_light1.png" Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 110

alt="" width="1110" height="14" /> </div> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 111

<div class="clearfix colelem" id="ppu3889"> <div class="clearfix grpelem" id="pu3889"> <div class="clearfix colelem" id="u3889"> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="u3891"> <div class="clearfix grpelem" id="u3890-41"> <a class="menu-link2" style="textdecoration: none"> <p id="u3891-4">Лекции</p></a> </div> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="pu3904-4"> <div class="clearfix grpelem" id="u3904-4"> <p id="u3904-2">—</p> </div> <div class="grpelem" id="u39062"></div> <div class="clearfix grpelem" id="u3907"> <div class="colelem" id="u3908"> <div class="_u3908 f3s_top" id="_u3908-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LZ1.html"> 1. Модели сетевых <br /> технологий </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3909"> <div class="_u3909 f3s_top" id="_u3909-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LZ2.html"> 2. Управление конфигурацией интерфейсов средствами ОС </div> </div> <div class="colelem" id="u3910"> <div class="_u3910 f3s_top" id="_u3910-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LZ3.html"> 3. Протоколы и интерфейсы сетевого уровня </div> </div> <div class="colelem" id="u3912"> <div class="_u3912 f3s_top" id="_u3912-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LZ4.html"> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 112

4. Протоколы и интерфейсы транспортного уровня </div> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 113

</div> <div class="colelem" id="u3911-4"> </div> </div> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="u38891"> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="u38911"> <div class="clearfix grpelem" id="u3890-41"> <a class="menu-link2" style="text-decoration: none"> <p id="u3891-4">Практические занятия</p></a> </div> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="pu3904-4"> <div class="clearfix grpelem" id="u3904-4"> <p id="u3904-2">—</p> </div> <div class="grpelem" id="u39061"></div> <div class="clearfix grpelem" id="u3907"> <div class="colelem" id="u3908"> <div class="_u3908 f3s_top" id="_u3908-f3s_top"> <a class="menu-link" href="PZ1.html"> 1. Настройка протокола <br /> РРР в Cisco Packet Tracer </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u39092"> <div class="_u39092 f3s_top" id="_u39092-f3s_top"> <a class="menu-link1" href="PZ2.html"> 2. Принцип работы протокола RIP. Заполнение таблицы маршрутизации </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3910"> <div class="_u3910 f3s_top" id="_u3910-f3s_top"> <a class="menu-link" href="PZ3.html"> 3. Настройка протокола <br /> OSPF </a> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 114

</div> </div> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 115

<div class="colelem" id="u3912"> <div class="_u3912 f3s_top" id="_u3912-f3s_top"> <a class="menu-link" href="PZ4.html"> 4. Настройка протокола BGP <br /> в Cisco Packet Tracer </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3913"> <div class="_u3913 f3s_top" id="_u3913-f3s_top"> <a class="menu-link" href="PZ5.html"> 5. Управление <br /> TCP-соединением </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3911-4"></div> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="u38891"> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="u38911"> <div class="clearfix grpelem" id="u3890-41"> <a class="menu-link2" style="text-decoration: none"> <p id="u3891-4">Лабораторные работы</p></a> </div> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="pu3904-4"> <div class="clearfix grpelem" id="u3904-4"> <p id="u3904-2">—</p> </div> <div class="grpelem" id="u3906"></div> <div class="clearfix grpelem" id="u3907"> <div class="colelem" id="u39082"> <div class="_u39082 f3s_top" id="_u39082-f3s_top"> <a class="menu-link1" href="LR1.html"> 1,2. Базовая настройка коммутаторов и маршрутизаторов в IOS </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3909"> <div class="_u3909 f3s_top" id="_u3909-f3s_top"> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 116

<a class="menu-link" href="LR2.html"> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 117

3,4. Исследование работы маршрутизатора в ROMMON </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3910"> <div class="_u3910 f3s_top" id="_u3910-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LR3.html"> 5,6. Настройка статической маршрутизации </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3912"> <div class="_u3912 f3s_top" id="_u3912-f3s_top"> <a class="menu-link" href="LR4.html"> 7,8. Настройка службы DHCP под операционной системой IOS </a> </div> </div> <div class="colelem" id="u3911-4"></div> </div> </div> <div class="clearfix colelem"> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="dkr"> <div class="clearfix grpelem" id="u3890-41111"> <a class="menu-link2" href="DKR.html"> <p id="u3891-4">Домашняя контрольная работа</ p></a> </div> </div> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="u389111"> <div class="clearfix grpelem" id="u3890-411"> <a class="menu-link2" href="CPT.html"> <p id="u3891-4">Cisco Packet Tracer</p></a> </div> </div> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 118

<div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="u3891111"> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 119

<div class="clearfix grpelem" id="u3890-4111"> <a class="menu-link2" href="test.html"> <p id="u3891-4">Итоговый тест</p></a> </div> </div> <div class="shadow rounded-corners gs clearfix grpelem" id="index"> <div class="clearfix grpelem"> <a class="menu-link3" href="../html/LZ1.html"> <p id="u3891-44">1. Модели сетевых технологий ⇒</p></a> </div> </div> </div> </div> <a class="nonblock nontext clearfix grpelem" id="u3870-9" style="text-decoration: none"> <p id="u3870"> </p> <p id="u3870-311">ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ</p> <p id="u3870-3"> В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать освоение следующих компетенций по дескрипторам «знания, умения, владения», соответствующие тематическим разделам дисциплины, и применимые в их последующем обучении и профессиональной деятельности: <br/> </p> <p id="u3870-33"> ПК-1 – Способен к эксплуатации и развитию сетевых платформ, систем и сетей передачи данных </p><br/> <p id="u3870-333"> Знать: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>основные протоколы, интерфейсы и стандарты высокоскоростных сетевых технологий, Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 120

нормативную и правовую терминологию, способы кодирования и Из Кол Лис № Подп Дата документацию, 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 121

мультиплексирования данных в современных сетевых технологиях;</li> <li>основы реализации современных сред передачи данных, высокоскоростные методы доступа в канал и методы коммутации и маршрутизации;</li> <li>способы связи сегментов сетей, способы реализации последней мили;</li> <li>способы и средства монтажа, наладки и настройки сетевых средств, проверки их работоспособности и сдачи в эксплуатацию, методы моделирования процессов в инфокоммуникационных системах с использованием специализированных пакетов системных, и прикладных программ, методы управления и эмуляции сетевых устройств.</li> </ul> <p id="u3870-333"> Уметь: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>эксплуатировать оборудование коммутационной подсистемы, сопутствующего оборудования и сетевых платформ;</li> <li>использовать средства диагностики неисправностей, применять современные методы обслуживания для управления процессами маршрутизации на основе протоколов и интерфейсов.</li> </ul> <p id="u3870-333"> Владеть: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>способами проектирования ИС с применением современных сетевых технологий, принципами работы протоколов маршрутизации и управления;</li> <li>способностью применять современные теоретические и экспериментальные методы тестирования и диагностики, готовностью к организации работ по практическому использованию и внедрению результатов испытаний.</li> </ul><br/> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 122

<p id="u3870-33"> ПК-7 – Способен осуществлять администрирование систем управления транспортных сетей и сетей передачи данных Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 123

</p><br/> <p id="u3870-333"> Знать: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>основные принципы мониторинга работы оборудования сетей передачи данных;</li> </ul> <p id="u3870-333"> Уметь: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>применять методы администрирования систем управления сетей передачи данных;</li> </ul> <p id="u3870-333"> Владеть: </p> <ul type="disc" class="list" class="list1"> <li>методами учета портовой емкости оборудования сетей передачи данных, организации новых соединений.</li> </ul><br/> <p id="u3870-33"> Содержание дисциплины по видам учебных занятий: </p> <ul type="1" class="list" class="list1"> <li>Лекции (ЛК) – 20 часов</li> <li>Практические занятия (ПЗ) – 10 часов</li> <li>Лабораторные работы (ЛР) – 16 часов</li> </ul><br/> <p id="u3870-33"> По дисциплине предусмотрен экзамен. </p> </div> </div> <div class="clearfix colelem" id="u3971-3"> <p> </p> </div> <div class="clip_frame colelem" id="u2864" data-mu-iematrix="progid:DXImageTransform.Microsoft.Matrix (M11=-1,M12=0,M21=0,M22=-1,SizingMethod='auto expand')" data-mu-ie-matrix-dx="0" data-mu-ie-matrix-dy="0"> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 124

<img class="block" src="../images/separator_alt_dark.png" alt="" height="38"/> Из Кол Лис № Подп Дата id="u2864_img" width="881" 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 125

</div> <div class="verticalspacer"></div> <div class="clearfix colelem" id="u1157-10"><!-- content -> <p id="u1157-2">Copyright © 2021. Все права защищены.</p> <p id="u1157-4">Создал: Сидоров В.С.</p> <p id="u1157-7">Политика конфиденциальности</p> <p> </p> </div> </div> <script> let btn = document.querySelector('.knopka') function magic() { if (window.pageYOffset > 1200) { btn.style.opacity = '1' } else { btn.style.opacity = '0' } } btn.onclick = function () { window.scrollTo(0,0) } window.onscroll = magic </script> </body> </html> Из Кол Лис № Подп Дата 11.03.02.0000017 И.152 ПЗ Лис т 126

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв