СЕТЕВОЙ АДМИНИСТРАТОР

глубокая базовая подготовка

1. Введение в сетевые технологии

Курс начинается с погружения в основные понятия и этапы становления компьютерных сетей как фундаментальной части цифровой инфраструктуры. Изучаются эволюция сетевых технологий, ключевые вехи в развитии протоколов и аппаратного обеспечения, влияние глобализации и стандартизации на формирование современных подходов к передаче данных. Рассматриваются различные типы сетей — локальные (LAN), глобальные (WAN), персональные (PAN) — их особенности, границы применения и топологии. Особое внимание уделяется принципам построения распределённых систем, включая взаимодействие узлов, согласование состояний и обеспечение надёжности. Анализируется роль облачных технологий и виртуализации в построении масштабируемых и гибких сетей. Освещаются базовые архитектурные модели, включая OSI и TCP/IP, а также их применение в современных инфраструктурах. Формируется понимание того, как исторические решения повлияли на современные стандарты взаимодействия между устройствами и системами.

2. Модели сетевого взаимодействия

В модуле подробно рассматриваются эталонная модель OSI и прикладной стек TCP/IP, как две ключевые концепции, определяющие структуру и логику сетевого взаимодействия. Изучается уровневая организация передачи данных, включая функции каждого уровня: от физической передачи битов до взаимодействия приложений. Особое внимание уделяется процессу инкапсуляции и деинкапсуляции, при котором данные последовательно оборачиваются в заголовки и перемещаются между уровнями. Разбирается логика взаимодействия между слоями, понятия вертикального и горизонтального обмена, а также принципы абстракции, на которых строится модульная модель. Проводится сравнительный анализ OSI и TCP/IP, включая различия в количестве уровней, реализации протоколов и применимости в реальных сетях. Уточняется, какие уровни в TCP/IP объединяют функции нескольких уровней OSI и как это влияет на разработку и диагностику. Освоение данных моделей формирует фундаментальное понимание принципов работы сетей, необходимое для дальнейшего изучения протоколов и настройки оборудования.

3. Физический уровень: передача сигналов и среды передачи

В модуле проводится детальный разбор принципов физической передачи данных, лежащих в основе работы любых сетевых технологий. Изучаются виды сигналов — аналоговые и цифровые, их параметры, включая амплитуду, частоту, фазу и длительность импульсов, а также ключевые характеристики канала: затухание, помехоустойчивость, пропускная способность и интерференция. Рассматриваются методы модуляции и кодирования сигнала, обеспечивающие надёжную передачу информации в различных средах. Освещаются основные типы кабелей: коаксиальный, витая пара (UTP/STP), оптоволоконные линии, их физические свойства, особенности монтажа и применения. Даётся обзор структурированных кабельных систем, включающих патч-панели, кроссы и стандарты разводки. Анализируются задачи и принципы работы медиаконвертеров при переходе между разными средами, а также технологии беспроводной передачи, включая радиоканалы, Wi-Fi и инфракрасные соединения. Особое внимание уделяется критериям выбора среды передачи в зависимости от задач, расстояний, скорости и качества связи.

4. Топологии и сетевое оборудование

В модуле рассматриваются основные схемы построения сетей, включая топологии «звезда», «кольцо», «шина», «дерево» и ячеистую структуру (mesh). Проводится анализ их характеристик — устойчивости к отказам, сложности реализации, стоимости обслуживания и масштабируемости. Изучаются сетевые устройства начального уровня: концентраторы (hub) и повторители (repeater), их функции по усилению сигнала и передаче данных на физическом уровне. Подробно разбираются коммутаторы (switch), обеспечивающие фильтрацию и коммутацию кадров на канальном уровне, а также мосты (bridge), разделяющие широковещательные домены. Особое внимание уделяется работе маршрутизаторов (router), реализующих IP-маршрутизацию, и точек доступа (access point), обеспечивающих интеграцию беспроводных устройств в локальную сеть. Анализируется влияние выбора оборудования на топологию, производительность, надёжность и возможности масштабирования сети. Рассматриваются принципы построения отказоустойчивой инфраструктуры, резервирование каналов и пути оптимизации трафика с учётом нагрузки.

5. Канальный уровень и технология Ethernet

В модуле рассматриваются принципы канального уровня модели OSI, обеспечивающего надёжную передачу кадров между узлами внутри одной сети. Изучаются методы коммутации — по каналам и по пакетам, а также логика построения и обработки Ethernet-кадров, включая формат заголовков, поля MAC-адресов и контрольную сумму. Раскрываются особенности логической адресации на уровне MAC и механизмы фильтрации трафика на коммутаторах. Подробно анализируется технология Ethernet, включая различия между полудуплексным и полнодуплексным режимами, обработку коллизий в сегментах, использующих метод CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), а также механизмы управления потоком (flow control). Рассматриваются стандарты и спецификации IEEE 802.3, включая поколения Ethernet — 10BASE-T, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10G и более высокие скорости. Освещаются современные технологии, такие как энергоэффективный Ethernet (EEE), а также применение модульных сменных интерфейсов (SFP, QSFP) в профессиональных решениях. Особое внимание уделяется связи между физическими параметрами канала и логикой работы коммутаторов.

6. Коммутация и построение логических сетей

Модуль охватывает алгоритмы коммутации и архитектуру сетей второго уровня, включая принципы работы прозрачного моста, который использует таблицы MAC-адресов для фильтрации и переадресации кадров. Рассматриваются особенности стекирования сетевого оборудования, позволяющего объединять несколько коммутаторов в единый логический блок с централизованным управлением. Изучаются функции встроенного программного обеспечения коммутаторов, включая интерфейсы конфигурации, обновление прошивок и средства мониторинга. Подробно анализируются принципы построения сетей на основе трёхуровневой иерархии: ядро, распределение и доступ. Освещается организация виртуальных локальных сетей (VLAN) для логической сегментации широковещательных доменов, настройка VLAN по стандарту IEEE 802.1Q и маркировка трафика с использованием тегов. Особое внимание уделяется протоколу Spanning Tree (STP), его роли в предотвращении петель, обеспечении отказоустойчивости и стабильной коммутации. Раскрываются подходы к маршрутизации на уровне канала в пределах VLAN и поддержанию логически разделённой, но физически объединённой сетевой инфраструктуры.

7. IP-адресация и сетевой уровень

Модуль посвящён принципам функционирования сетевого уровня, отвечающего за маршрутизацию и логическую адресацию в IP-сетях. Подробно разбираются механизмы IP-адресации, включая классовую схему (A, B, C) и бесклассовую систему (CIDR), особенности применения масок переменной длины (VLSM) и методы супергруппировки для агрегирования маршрутов. Освещаются подходы к подсетированию, позволяющие эффективно использовать адресное пространство и организовать структурированную топологию. Рассматриваются правила формирования и конфигурирования адресов как для IPv4, так и для IPv6, включая синтаксис, иерархию и особенности записи. Проводится классификация типов IP-адресов: глобальные, локальные, уникальные локальные, мультикаст, link-local, и анализируются их применимость в различных сетевых сценариях. Особое внимание уделяется построению адресных планов, учитывающих масштаб организации, резервирование, сегментацию и рост инфраструктуры. Осваиваются навыки проектирования адресных схем, обеспечивающих масштабируемость, безопасность и управляемость сетевой среды.

1. Технологии беспроводных сетей

Что такое Wi-Fi. В этом разделе слушатели узнают, как устроена технология Wi-Fi на уровне передачи данных, какие принципы заложены в её архитектуру и почему именно Wi-Fi стал мировым стандартом для беспроводной передачи информации.

Основные устройства беспроводной сети. Подробно рассмотрим назначение и особенности работы ключевых компонентов беспроводной сети: точек доступа, клиентских устройств, маршрутизаторов, контроллеров и усилителей сигнала. Слушатели разберутся, как взаимодействуют эти устройства и как их правильно подбирать для построения эффективной инфраструктуры.

Преобразование единиц измерения. Особое внимание уделяется вопросам правильной интерпретации единиц измерения мощности и усиления сигнала в беспроводных сетях. Слушатели научатся переводить значения dBm, мВт, dBi и понимать, как эти параметры влияют на дальность и качество связи в реальных условиях.

Результат обучения: узнаете, что представляет собой технология Wi-Fi на практике, из каких устройств состоит современная беспроводная сеть и как грамотно использовать измерительные единицы при проектировании и настройке Wi-Fi-сетей.

2. Архитектура IEEE 802.11

Услуги IEEE 802.11. Вы познакомитесь с перечнем сервисов, которые предоставляет стандарт Wi-Fi на канальном уровне. Узнаете, как устройства взаимодействуют в сети, как происходит аутентификация, ассоциация, передача данных и какие функции обеспечивают устойчивую работу беспроводного соединения.

Кадр MAC стандарта IEEE 802.11. Разберётесь в структуре MAC-кадра, его основных полях и назначении каждого элемента. Поймёте, как на этом уровне осуществляется доставка данных, передача управляющих сообщений и контроль ошибок.

Управление доступом к среде в стандарте IEEE 802.11. Изучите механизмы разрешения конфликтов в беспроводной среде, поймёте, как работает метод CSMA/CA и какие принципы лежат в основе справедливого распределения радиоканала между устройствами.

Результат обучения: будете знать как устроена передача данных в Wi-Fi, какую роль играет MAC-уровень, и как регулируется доступ к радиосреде.

3. Подключение клиента в инфраструктурной сети

Сканирование. Научитесь различать активное и пассивное сканирование, узнаете, как клиенты ищут доступные сети и оценивают их параметры перед подключением.

Аутентификация и ассоциация. Разберёте процесс установления связи между клиентским устройством и точкой доступа, изучите этапы проверки подлинности и создания логической привязки к сети.

Аутентификация RSN и безопасная ассоциация. Познакомитесь с принципами безопасного подключения через RSN (Robust Security Network), поймёте, как работают процессы PMK, 4-Way Handshake и защита сеанса передачи данных.

Методы контроля доступа к беспроводной сети. Освоите способы ограничения доступа к сети, узнаете, как применяются списки MAC-адресов, портальные страницы авторизации и другие механизмы повышения безопасности.

Результат обучения: будете понимать как происходит подключение клиента к Wi-Fi, какие этапы включает процесс установления связи и как осуществляется контроль доступа.

4. Безопасная передача данных

Протоколы WEP, TKIP, CCMP. Научитесь отличать различные методы шифрования, узнаете, почему устаревшие протоколы больше не обеспечивают надёжную защиту и какие современные стандарты применяются сегодня.

Программы сертификации WPA/WPA2. Разберётесь в процессе сертификации устройств на соответствие требованиям безопасности, узнаете, какие уровни защиты гарантируют WPA и WPA2.

Wi-Fi Protected Setup (WPS). Изучите механизм упрощённой настройки безопасного соединения с помощью WPS, узнаете его сильные стороны и существующие уязвимости.

Результат обучения: разберетесь какие протоколы используются для защиты данных в Wi-Fi, чем отличаются стандарты WPA2 и WPA3 и как обеспечить безопасность без лишних сложностей для пользователя.

5. Физический уровень IEEE 802.11

Особенности использования радиочастотного спектра. Вы узнаете, какие диапазоны частот задействуются в Wi-Fi, чем отличаются каналы в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц и как выбирать частоты для минимизации помех.

Технологии модуляции физического уровня IEEE 802.11. Изучите основные схемы модуляции, такие как OFDM, DSSS, BPSK, QAM, и поймёте, как они влияют на скорость и надёжность передачи данных.

Спецификации 802.11a/b/g/n/ac. Поймёте, как развивались стандарты Wi-Fi, какие улучшения вносились на каждом этапе, в чём их различия и где целесообразно применять тот или иной стандарт.

Результат обучения: узнаете, как передаётся сигнал на физическом уровне, в чём заключается отличие между различными стандартами Wi-Fi и как правильно подобрать оборудование под конкретные условия эксплуатации.

6. Оценка беспроводной линии связи

Пример расчёта линии связи. Научитесь проводить базовые расчёты беспроводных линий, учитывать потери в сигнале, дальность действия, влияние окружающей среды и особенности установки оборудования.

Результат обучения: сможете рассчитать зону покрытия точки доступа, определить качество беспроводного канала и какие параметры влияют на стабильность работы сети.

7. Проектирование беспроводных сетей

Этапы проектирования беспроводной сети. Вы пройдёте все стадии проектирования: от постановки задачи до внедрения решения и тестирования работы сети.

Сбор информации о клиентских устройствах. Узнаете, как правильно собрать информацию о типах подключаемых устройств, их количестве и особенностях трафика.

Планирование производительности и зоны действия беспроводной сети
Освоите методы расчёта покрытия, планирования пропускной способности и выбора оптимального расположения точек доступа.

Предпроектное обследование места установки беспроводной сети. Изучите, как проводится обследование объекта, какие данные собираются и как они влияют на проектное решение.

Результат обучения: будете уметь спроектировать надёжную Wi-Fi-сеть, знать как избежать перекрытия каналов и потерь сигнала и как подготовиться к успешному внедрению сети.

8. Развёртывание беспроводной сети

Проблемы при развертывании больших беспроводных сетей. Вы узнаете о типичных ошибках масштабирования сетей, перегрузке точек доступа и пересечении SSID.

Архитектуры беспроводных сетей и беспроводная распределительная система (WDS). Познакомитесь с различными архитектурами Wi-Fi-сетей, включая mesh и WDS, поймёте, в каких случаях их применение наиболее эффективно.

Настройка точек доступа и питание оборудования. Научитесь выбирать режимы работы для точек доступа, подключать питание, включая технологии Power over Ethernet (PoE), и обеспечивать отказоустойчивость сети.

Сегментация беспроводной сети и настройка QoS. Освоите методы разделения сети на логические сегменты (VLAN), приоритизацию трафика и организацию качественного обслуживания (QoS).

Функции безопасности, роуминг и управление. Разберёте принципы безопасной передачи данных, реализацию бесшовного роуминга между точками доступа, настройку централизованного управления сетью, мониторинг состояния и обновление прошивок устройств.

Результат обучения: узнаете как правильно развернуть беспроводную сеть любого масштаба, как организовать питание и сегментацию, как реализовать безопасный роуминг и централизованное управление инфраструктурой.

1. История и архитектура TCP/IP

Мы начинаем с фундаментальных основ: как развивалась идея универсального протокольного стека, кто стоял у истоков, и почему TCP/IP стал основой глобального Интернета. Подробно изучим четырёхуровневую модель TCP/IP, сравним её с OSI и поймём, почему стек TCP/IP стал доминирующим стандартом. Вы научитесь видеть в заголовках пакетов не набор чисел, а архитектурную логику взаимодействия между уровнями.

2. Протокол PPP и технологии удалённого доступа

В модуле рассматривается протокол точка-точка — PPP (Point-to-Point Protocol), широко применяемый для организации удалённых подключений. Изучается структура кадров, механизмы инкапсуляции и управления соединением, а также работа управляющих протоколов LCP и NCP, обеспечивающих настройку параметров связи и запуск сетевых протоколов поверх PPP-сессии. Особое внимание уделяется методам аутентификации, включая PAP, CHAP и MS-CHAP, с разбором их различий и областей применения. Описываются принципы туннелирования данных с использованием PPTP и L2TP, а также настройка подключения к сети провайдера по технологии PPPoE. Рассматривается передача PPP-кадров через Ethernet и ATM, в том числе в контексте ADSL-доступа. Финальная часть модуля посвящена вопросам шифрования трафика с использованием MPPE, а также обеспечению конфиденциальности и безопасности точка-точка соединений.

3. Протокол IP: структура, адресация и безопасность

Вы детально изучите протокол IPv4: фрагментацию пакетов, поля заголовка, типовые и частные адреса, правила формирования подсетей, VLSM и бесклассовую адресацию (CIDR). Далее — полный переход в мир IPv6: формат заголовка, представление адресов, типы (индивидуальные, групповые, локальные), автоматическая конфигурация и планирование адресного пространства. Мы также подробно рассмотрим архитектуру IPSec: режимы ESP, протокол IKEv1/v2, конфликты с NAT и проверку жизнеспособности туннеля. Это ключ к созданию надёжных и безопасных сетей.

4. Протокол ICMP: диагностика и контроль доступности

Модуль посвящён протоколу ICMP (Internet Control Message Protocol), который используется для диагностики, контроля доступности узлов и передачи сообщений об ошибках в сетях IP. Рассматриваются классы, типы и коды ICMP-сообщений, их структура и правила генерации в ответ на сетевые события. Особое внимание уделяется применению ICMP в распространённых утилитах — ping для проверки доступности и измерения задержек, а также traceroute для построения маршрута прохождения пакетов. Объясняется, в каких случаях ICMP используется как инструмент мониторинга, а в каких может представлять потенциальную угрозу безопасности, например, при разведке сети злоумышленниками. Проводится анализ фильтрации ICMP-пакетов и типовых ошибок, связанных с его блокировкой. Также рассматриваются особенности работы ICMP в средах с NAT и его роль в поддержании устойчивости сетевых соединений.

5. Протокол NDP и механизм самонастройки в IPv6

В протоколе IPv6 вместо устаревшего ARP используется более функциональный механизм — NDP (Neighbor Discovery Protocol), обеспечивающий автоматическое взаимодействие узлов в сети. В модуле рассматриваются ключевые функции NDP: определение дублирования адресов (Duplicate Address Detection), автоматическое обнаружение маршрутизаторов и поддержка связи между соседними устройствами. Подробно изучаются процессы обмена сообщениями Neighbor Solicitation и Neighbor Advertisement, а также принципы построения таблиц соседей. Объясняется, каким образом эти процедуры позволяют узлам получать параметры сети, выявлять конфликты адресации и формировать устойчивую топологию без ручного вмешательства. Отдельное внимание уделяется вопросам безопасности — уязвимостям NDP и возможным механизмам их защиты, включая фильтрацию и защиту от подделки сообщений.

6. Разрешение адресов: ARP и его расширения

В рамках модуля рассматривается работа протокола ARP (Address Resolution Protocol), обеспечивающего преобразование IP-адресов в MAC-адреса в сетях IPv4. Изучаются особенности стандартного ARP-запроса, а также механизмы Gratuitous ARP, используемого для обнаружения конфликтов адресов и уведомления других хостов о смене MAC-адреса, и Proxy ARP, позволяющего маршрутизатору отвечать на ARP-запросы от имени другого устройства. Анализируются сценарии, в которых эти механизмы применяются для обеспечения виртуализации, резервирования и балансировки нагрузки, а также их влияние на сетевую безопасность и стабильность. Рассматриваются методы обнаружения конфликтов MAC-адресов, проблемы, возникающие при недоступности соседних узлов, и особенности разрешения адресов в IPv6-среде, где используется протокол NDP вместо ARP.

7. Основы маршрутизации: от RIP до OSPFv3

Данный модуль посвящён архитектуре маршрутизации, лежащей в основе функционирования IP-сетей. Рассматриваются принципы дистанционно-векторных протоколов, включая RIP, RIPv2 и RIPng, а также типичные проблемы, с которыми они сталкиваются — маршрутные петли, рассогласования таблиц маршрутов, медленная сходимость. Изучается логика работы алгоритма Беллмана-Форда, механизмы split horizon, poison reverse и таймеры. Далее анализируется протокол OSPF (Open Shortest Path First) как пример состояние-связного протокола, обеспечивающего быстрое и надёжное распространение маршрутной информации. Рассматриваются типы LSA-пакетов, этапы установления соседства между маршрутизаторами, процесс формирования базы связности и расчёт кратчайших путей на основе алгоритма Дейкстры. Отдельное внимание уделяется версии OSPFv3, предназначенной для IPv6-сетей, с учётом её отличий в форматах пакетов, идентификации узлов и распространении префиксов.

8. Транспортный уровень: TCP и UDP в деталях

В модуле рассматриваются транспортные протоколы TCP и UDP, обеспечивающие доставку данных между приложениями. Изучается принцип адресации с использованием портов, определяющих, как данные направляются конкретным сервисам. Анализируются ключевые различия между надёжной доставкой в TCP и минималистичной передачей в UDP, включая требования к контролю ошибок, порядку доставки и подтверждениям. Подробно разбирается структура TCP-сегмента, процесс установления соединения через трёхстороннее рукопожатие (three-way handshake), а также механизмы подтверждений и управления скользящим окном. Рассматривается ускоренный режим TCP Fast Open, принципы завершения соединения, методы контроля перегрузки, включая реализацию ECN (Explicit Congestion Notification). Отдельное внимание уделяется работе TCP в условиях NAT — в частности, при реализации виртуальных серверов, трансляции портов и корректной маршрутизации ответного трафика.

9. Протоколы прикладного уровня: Telnet, SSH, TLS, DHCP

В разделе рассматриваются протоколы, обеспечивающие удалённый доступ к сетевым устройствам и защищённую передачу данных. Проводится сравнительный анализ Telnet и SSH, раскрываются различия в уровнях безопасности, структуре сеанса и способах аутентификации. Изучаются компоненты SSH-протокола, включая транспортный, аутентификационный и протокол соединений. Подробно разбираются криптографические протоколы TLS 1.2 и TLS 1.3, их архитектура, структура сообщений, процесс установления защищённого канала (TLS Handshake) и работа с сертификатами X.509. Рассматриваются особенности протоколов DHCP и DHCPv6, их архитектура, форматы сообщений и порядок взаимодействия между клиентами, серверами и relay-агентами. Изучаются функции DHCP Option 82, DHCP Local Relay, механизмы DHCP Snooping, а также реализация prefix delegation в IPv6. Отдельное внимание уделяется вопросам безопасности DHCP, в том числе защите от атак, связанных с подделкой и захватом IP-адресов.

10. Диагностика и устранение неисправностей в TCP/IP-сетях

Финальный модуль посвящён методам поиска и устранения неисправностей в TCP/IP-сетях. Рассматриваются типовые сбои и ошибки, возникающие на разных уровнях: от проблем с физическим соединением и конфигурацией сетевых интерфейсов до конфликтов на канальном уровне, неправильной настройки IP-адресации и отказов в работе прикладных протоколов. Анализируются причины недоступности узлов, задержек, потери пакетов и сбоев в установлении соединений. Изучаются алгоритмы пошаговой диагностики: проверка параметров интерфейса, отклик сетевого стека, корректность маршрутизации и работа DNS. Осваиваются основные инструменты анализа — ping, traceroute, nslookup, arp, netstat, tcpdump, а также логика их применения в реальных ситуациях. Отдельное внимание уделяется построению диагностических сценариев, выявлению «узких мест» и причин нестабильной работы сети. Результатом освоения модуля становится умение системно локализовать и устранять сбои в сетевых инфраструктурах.

1. Основы коммутации и архитектура Ethernet

Коммутация на втором уровне модели OSI (канальный уровень) обеспечивает передачу кадров данных между устройствами внутри одной локальной сети. В центре процесса — коммутаторы (switches), которые анализируют MAC-адреса в заголовках Ethernet-кадров и принимают решения о перенаправлении данных на нужный порт. Коммутаторы используют таблицы MAC-адресов, автоматически заполняемые в процессе работы.

Различают типы интерфейсов коммутаторов по скорости (10/100/1000 Мбит/с, 10/40/100 Гбит/с), типу среды (медь, оптика) и форм-фактору (RJ-45, SFP и др.). Стек технологий Ethernet включает функции автоопределения скорости, дуплексного режима, VLAN, STP и других протоколов второго уровня.

Архитектура современных коммутаторов включает высокопроизводительную коммутационную матрицу, процессоры управления, буферы памяти и интерфейсные модули. Производительность зависит от пропускной способности матрицы, скорости обработки пакетов, архитектуры буферизации и поддержки аппаратного ускорения.

10 ак. часов (включая практикумы)

2. Настройка и администрирование коммутаторов

В этом разделе изучаются базовые навыки подключения и первичной настройки сетевых коммутаторов. Подключение обычно осуществляется через консольный порт (RS-232 или USB-to-Serial) с использованием терминальных программ (например, PuTTY или Tera Term). После установления соединения можно выполнить начальную конфигурацию, включая установку имени устройства, паролей и IP-адреса для управления.

Важной частью администрирования является обновление прошивки (firmware) — оно выполняется через TFTP/FTP-сервер или Web-интерфейс. Также необходимо регулярно создавать резервные копии конфигурации и сохранять их локально или на удалённый сервер.

Для удалённого управления безопасным способом используется SSH-доступ, который требует настройки ключей или паролей, а также активации соответствующего интерфейса. Современные коммутаторы также поддерживают Web-интерфейсы, через которые можно выполнять большинство операций по настройке и мониторингу без необходимости командной строки.

10 ак. часов (включая практикумы)

3. Виртуальные локальные сети (VLAN)

В этом разделе рассматривается технология VLAN (Virtual Local Area Network), позволяющая разделять одну физическую сеть на несколько логически изолированных сегментов. Это обеспечивает безопасность, управляемость и оптимизацию сетевого трафика. Устройства в разных VLAN не могут напрямую обмениваться данными без участия маршрутизатора или L3-коммутатора.

Изучаются типы VLAN: по портам (port-based), по метке (tagged VLAN), по протоколу и др. Основным стандартом является IEEE 802.1Q, определяющий способ добавления тегов VLAN в кадры Ethernet. Рассматривается также GVRP (GARP VLAN Registration Protocol) для автоматического распространения информации о VLAN в сети и Q-in-Q (802.1ad) — технология вложенных VLAN, применяемая в операторских сетях.

Рассматривается создание VLAN, назначение портов (access/trunk), настройка тегирования, межвлановой маршрутизации и тестирование доступности между хостами в различных VLAN. Выполняется диагностика ошибок и проверка конфигурации средствами CLI и Web-интерфейса.

12 ак. часов (включая практикумы)

4. Протоколы отказоустойчивости (STP, RSTP, MSTP, ERPS)

Данный раздел посвящён обеспечению отказоустойчивости и предотвращению петель в коммутируемых сетях, которые могут привести к вещательным штормам и отказу сети. Ключевым механизмом защиты является протокол STP (Spanning Tree Protocol), создающий логическую безпетельную топологию, временно блокируя избыточные пути.

Рассматриваются улучшенные версии:

• RSTP (Rapid STP) — ускоренная сходимость сети, актуальна для большинства современных сетей
• MSTP (Multiple STP) — позволяет создавать несколько деревьев связности для разных VLAN, повышая гибкость и масштабируемость
• ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) — протокол кольцевой защиты, обеспечивающий быстрое восстановление связи в кольцевых топологиях за 50 мс и менее.

Изучаем настройку корневого коммутатора, приоритетов, ролей портов и тестирование поведения сети при отказах линков. Анализируются типичные ошибки конфигурации и рекомендации по проектированию отказоустойчивых L2-сетей.

10 ак. часов (включая практикумы)

5. Технологии QoS (качество обслуживания)

В этом разделе изучаются технологии Quality of Service (QoS), обеспечивающие управление сетевым трафиком с целью приоритизации наиболее важных потоков данных. QoS особенно актуален в случаях, когда в сети одновременно передаются голосовые вызовы, видеоконференции и обычный служебный трафик — в таких условиях необходимо избегать задержек, потерь и колебаний задержки (джиттера).

Ключевым элементом QoS является классификация и маркировка пакетов, позволяющая различать типы трафика на основе IP-заголовков, MAC-адресов, номеров портов или других признаков. Это даёт возможность задать для каждого класса трафика разные правила обработки.

После классификации данные помещаются в очереди, где используется диспетчеризация — механизм распределения ресурсов между потоками. Очереди могут обслуживаться по разным алгоритмам, включая приоритетную обработку, справедливое распределение или гарантию минимальной пропускной способности.

Ещё одним важным механизмом является контроль полосы пропускания, который позволяет ограничивать или резервировать пропускную способность для отдельных типов трафика, предотвращая перегрузку каналов и обеспечивая стабильную работу критичных приложений.

10 ак. часов (включая практикумы)

6. Безопасность и контроль доступа

Этот раздел посвящён вопросам обеспечения безопасности в коммутируемых сетях и защите сетевого оборудования от несанкционированного доступа и атак. Современные коммутаторы предоставляют широкий набор инструментов, позволяющих ограничивать подключения, контролировать пользователей и блокировать вредоносную активность на уровне второго уровня модели OSI.

Особое внимание уделяется настройке списков контроля доступа (ACL), с помощью которых можно фильтровать трафик по IP-адресам, портам и протоколам, ограничивая прохождение данных на основе заданных правил. Важной функцией является Port Security, позволяющая привязать определённые MAC-адреса к портам коммутатора и блокировать все остальные подключения. Это предотвращает подключение посторонних устройств и защиту от атак типа MAC-флуда.

Технология 802.1X обеспечивает сетевую аутентификацию пользователей и устройств, разрешая доступ только после успешной проверки учётных данных через RADIUS-сервер. Дополнительно используется IP-MAC-Port Binding — механизм сопоставления IP-адреса, MAC-адреса и физического порта, что позволяет выявлять подмену устройств или попытки вмешательства в сетевую конфигурацию.

Также рассматриваются подходы к ограничению доступа к административному интерфейсу коммутатора, защите от ARP-спуфинга и других видов атак на втором уровне.

12 ак. часов (включая практикумы)

7. Управление многоадресной рассылкой

В этом разделе рассматриваются принципы и технологии управления многоадресной рассылкой (multicast) в Ethernet-сетях. Multicast используется для эффективной передачи данных сразу нескольким получателям, не создавая отдельные копии трафика для каждого из них. Это особенно важно для приложений, таких как IP-телевидение, видеоконференции и распределённые системы мониторинга.

Ключевым элементом является настройка протоколов управления группами, таких как IGMP Snooping, которые позволяют коммутатору отслеживать запросы подписки и покидания multicast-групп со стороны конечных устройств. Это обеспечивает передачу многоадресного трафика только тем портам, где действительно находятся участники группы, снижая ненужную нагрузку на сеть.

Рассматривается использование Multicast VLAN — специализированных виртуальных сетей, которые позволяют централизованно распределять многоадресный трафик сразу в несколько VLAN без дублирования потоков. Также изучаются методы фильтрации multicast-трафика на втором уровне, что позволяет ещё более точно управлять распространением информации в пределах сети и защищать сегменты от перегрузки нежелательным трафиком.

Отдельное внимание уделяется совместимости с L3-инфраструктурой и корректной работе мультикаст-протоколов в смешанных средах.

8 ак. часов (включая практикумы)

8. Сетевой мониторинг и управление

В этом разделе изучаются технологии и инструменты, позволяющие контролировать состояние сети, выявлять сбои, отслеживать нагрузку и обеспечивать стабильную работу инфраструктуры на базе коммутаторов. Современные коммутаторы поддерживают широкий набор протоколов и функций для мониторинга и администрирования.

Центральным механизмом управления является SNMP (Simple Network Management Protocol), с помощью которого можно собирать статистику, управлять параметрами оборудования и получать оповещения о событиях. Расширением возможностей SNMP служит RMON (Remote Monitoring), позволяющий анализировать трафик и поведение сети на уровне портов и протоколов.

Для обнаружения и автоматического описания подключённых устройств используется LLDP (Link Layer Discovery Protocol) — протокол, который даёт представление о топологии сети и упрощает диагностику. Коммутаторы обмениваются информацией о своих параметрах, что помогает централизованным системам управления поддерживать актуальную карту сети.

Одним из ключевых инструментов локального анализа является Port Mirroring — функция зеркалирования трафика с одного порта на другой. Это позволяет направлять копии пакетов на анализатор или систему IDS/IPS без нарушения основного трафика.

Такие средства мониторинга позволяют администратору своевременно выявлять перегрузки, несанкционированные подключения, нестандартную активность и быстро реагировать на возникающие инциденты.

10 ак. часов (включая практикумы)

9. Обзор оборудования D-Link

В этом разделе даётся общее представление об ассортименте сетевого оборудования D-Link, его классификации и возможностях применения в сетях различного масштаба — от домашних и офисных решений до оборудования уровня провайдера и корпоративных ЦОД. Рассматриваются основные линейки коммутаторов, включая неуправляемые, веб-управляемые, L2 и L3-коммутаторы, а также специализированные модели для PoE-сетей, агрегации и опорного уровня.

Даются рекомендации по выбору моделей в зависимости от задач: построение магистрального сегмента, подключение IP-камер, развертывание Wi-Fi-инфраструктуры, организация отказоустойчивых решений или сегментирование доступа по VLAN. Уделяется внимание совместимости оборудования, удобству конфигурирования, резервированию и доступности сервисов поддержки от производителя.

Такой обзор позволяет сформировать представление о возможностях применения решений D-Link в конкретных проектах с учётом бюджета, требований к масштабируемости и функциональности.

2 ак. часа

Экзамен 2 ак.часа