Безопасность сетейSyllabus

Subject code

İF-61402y

Credits

5

Student workload

90

Semester

Autumn semester

Academic year

2

Subject type

Mandatory

Form of education

Full-time

Language of instruction

Russian

In-class hours

a) 30 часов - лекция b) 30 часов - лаборатория

Out-of-class hours

a) 60 часов – самостоятельная работа b) 30 часов- Проектная работа или часы консультаций

Описание дисциплины: дисциплина посвящена изучению принципов обеспечения безопасности компьютерных сетей и сетевой инфраструктуры. рассматриваются основные сетевые угрозы и уязвимости, методы защиты от сетевых атак, механизмы аутентификации и контроля доступа, межсетевые экраны, vpn, системы обнаружения и предотвращения вторжений (ids/ips), а также технологии шифрования и безопасной передачи данных. особое внимание уделяется анализу сетевого трафика, выявлению подозрительной активности и применению практических методов защиты сетевых ресурсов.

• lecture
• laboratory work
• problem-based learning

1. 1

   CLO 1: Систематическое изучение принципов работы и структуры цифровых сетей, включая сетевые модели и протоколы.

2. 2

   CLO 2: Распознавание и анализ уязвимостей, типов угроз и рисков в сетях.

3. 3

   CLO 3: Практическое применение безопасной сетевой архитектуры, конфигураций безопасности уровня CCNA и основных понятий CCNP security.

4. 4

   CLO 4: Приобретение навыков выявления и предотвращения сетевых угроз с использованием механизмов безопасности по слоям, списков контроля доступа (acl), nat, VPN и других методов.

5. 5

   CLO 5: Изучение теоретических и практических аспектов инструментов и технологий сетевой безопасности, формирование базы для подготовки к международным сертификационным экзаменам (ccna и CCNP security)

1. 1.
   Введение в сетевую безопасность и безопасное управление сетямиLecture

   В рамках данной темы рассматриваются основные понятия, принципы и цели сетевой безопасности и безопасного управления сетями. изучаются распространённые сетевые угрозы, уязвимости и векторы атак, а также основные методы защиты сетевой инфраструктуры, устройств и данных. рассматриваются политики безопасности, контроль доступа, аутентификация, авторизация, мониторинг сети, управление рисками и методы безопасной конфигурации. также даётся общий обзор подходов к управлению безопасностью для обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности сетевых ресурсов.

2. 2.
   Модели osi/tcp-ip и безопасность физического уровняLecture

   В рамках данной темы рассматриваются эталонные модели OSI и tcp/ip, их уровни, функции и роль в сетевой коммуникации. изучается взаимосвязь между сетевыми протоколами и механизмами безопасности на различных уровнях. особое внимание уделяется безопасности физического уровня, включая защиту сетевых устройств, кабелей, портов, коммуникационной инфраструктуры и физических точек доступа от несанкционированного доступа, повреждения, вмешательства и перехвата. рассматриваются основные методы и практики защиты физической сетевой инфраструктуры, а также обеспечения доступности и надёжности сетевых коммуникаций.

3. 3.
   Безопасность канального уровня данныхLecture

   В рамках данной темы рассматриваются принципы и механизмы обеспечения безопасности канального уровня компьютерных сетей. изучаются распространённые угрозы и атаки, такие как подмена mac-адресов, MAC flooding, атаки на основе arp, VLAN hopping и несанкционированный доступ к сети. рассматриваются такие механизмы и технологии безопасности, как сегментация vlan, port security, фильтрация mac-адресов, аутентификация 802.1x и безопасная конфигурация коммутаторов. также изучаются практические подходы к мониторингу и защите сетей второго уровня от несанкционированного доступа, манипуляций с сетью и перехвата данных.

4. 4.
   Атаки второго уровня и механизмы защитыLecture

   В рамках данной темы рассматриваются распространённые атаки, направленные на канальный уровень (layer 2) компьютерных сетей, а также методы их обнаружения, предотвращения и устранения последствий. изучаются такие атаки, как MAC flooding, ARP spoofing и ARP poisoning, VLAN hopping, DHCP spoofing и манипуляции с stp. рассматриваются механизмы защиты, включая port security, DHCP snooping, dynamic ARP inspection (dai), IP source guard, сегментацию VLAN и функции безопасности протокола spanning tree protocol. также изучаются практические подходы к настройке и мониторингу средств защиты второго уровня для повышения устойчивости сети к несанкционированному доступу и сетевым атакам.

5. 5.
   Безопасность STP и защита от петель второго уровняLecture

   В рамках данной темы рассматриваются вопросы безопасности протокола spanning tree protocol (stp) и механизмы предотвращения петель второго уровня. студенты изучают принципы работы stp, процесс выбора корневого моста (root bridge) и роль STP в обеспечении работы коммутируемой сети без петель. рассматриваются распространённые угрозы, связанные с stp, включая несанкционированное изменение корневого моста и внедрение вредоносных bpdu-пакетов. также изучаются механизмы защиты BPDU guard, BPDU filter, root guard, loop guard и portfast, а также особенности их применения для защиты сетевой инфраструктуры и обеспечения стабильной работы сети.

6. 6.
   Безопасность сетевого уровня: IP и маршрутизацияLecture

   В рамках данной темы рассматриваются принципы работы сетевого уровня, включая ip-адресацию, передачу пакетов и механизмы маршрутизации. изучаются распространённые угрозы ip-коммуникациям и маршрутизирующей инфраструктуре, включая подмену ip-адресов, перехват пакетов, изменение маршрутов и атаки на маршрутизацию. рассматриваются такие механизмы безопасности, как списки контроля доступа (acl), ip-фильтрация, защищённые протоколы маршрутизации, методы защиты от подмены адресов и сегментация сети. также изучаются основные методы защиты маршрутизаторов и процессов маршрутизации для обеспечения конфиденциальности, целостности, доступности и надёжной передачи сетевого трафика.

7. 7.
   Acl и безопасное управление сетевым трафикомLecture

   В рамках данной темы рассматривается применение списков контроля доступа (access control lists, acl) для управления, фильтрации и защиты сетевого трафика. объясняется использование правил ACL для разрешения или блокирования определённого трафика на основе исходных и целевых ip-адресов, протоколов и портов. также рассматриваются принципы безопасного управления трафиком, порядок обработки правил и применение ACL на сетевых устройствах для предотвращения несанкционированного доступа и защиты сетевых ресурсов.

8. 8.
   Безопасность транспортного уровня и защищённые коммуникацииLecture

   В рамках данной темы рассматриваются механизмы безопасности транспортного уровня и методы защиты данных во время сетевого взаимодействия. изучаются вопросы безопасности tcp/udp, протоколы TLS и ssl, шифрование, аутентификация и защищённые протоколы коммуникации. студенты изучают процесс установления защищённых соединений, методы обеспечения конфиденциальности и целостности данных, а также способы противодействия распространённым угрозам транспортного уровня.

9. 9.
   Безопасность сетевых служб: DHCP и DNSLecture

   В рамках данной темы рассматривается безопасность основных сетевых служб с акцентом на DHCP и dns. изучаются распространённые уязвимости DHCP и dns, включая DHCP spoofing, работу несанкционированных dhcp-серверов, DNS spoofing, отравление кэша и несанкционированное изменение конфигурации. рассматриваются механизмы безопасности и лучшие практики защиты служб DHCP и dns, обеспечения надёжной сетевой коммуникации и предотвращения несанкционированного доступа и манипуляций.

10. 10.
    Vpn и зашифрованные сетевые соединенияLecture

    В рамках данной темы рассматриваются виртуальные частные сети (vpn) и их роль в установлении защищённых и зашифрованных сетевых соединений. изучаются vpn-технологии, протоколы туннелирования, шифрование, аутентификация и защищённый удалённый доступ. студенты изучают методы защиты данных, передаваемых через общедоступные или ненадёжные сети, а также принципы реализации зашифрованных соединений для обеспечения конфиденциальности, целостности и безопасного взаимодействия между конечными точками сети.

11. 11.
    Межсетевые экраны и защита сетевого трафикаLecture

    В рамках данной темы рассматриваются принципы и технологии защиты сетевого трафика с использованием межсетевых экранов (firewall). изучаются типы межсетевых экранов, фильтрация трафика, правила безопасности, stateful и stateless inspection, а также фильтрация на уровне приложений. студенты изучают методы контроля входящего и исходящего трафика, блокирования несанкционированных соединений и защиты сетевых ресурсов от распространённых сетевых угроз.

12. 12.
    Ids/ips и обнаружение сетевых атакLecture

    В рамках данной темы рассматриваются системы обнаружения вторжений (ids) и системы предотвращения вторжений (ips), а также их роль в выявлении и предотвращении сетевых атак. изучаются сигнатурный и аномальный методы обнаружения, мониторинг сетевого трафика, формирование предупреждений и основные методы обнаружения атак. студенты изучают принципы анализа сетевой активности с помощью ids/ips, выявления подозрительного поведения и реагирования на потенциальные угрозы безопасности.

13. 13.
    Безопасность беспроводных сетейLecture

    В рамках данной темы рассматриваются принципы и технологии защиты беспроводных сетей и коммуникаций. изучаются протоколы безопасности беспроводных сетей, механизмы аутентификации и шифрования, безопасная настройка точек доступа, а также распространённые атаки на беспроводные сети, включая несанкционированный доступ, перехват данных и использование несанкционированных точек доступа (rogue access points). студенты изучают методы реализации мер безопасности для защиты беспроводных сетей, пользователей и передаваемых данных.

14. 14.
    Безопасность сетей на уровне приложений и веб-сервисовLecture

    В рамках данной темы рассматриваются принципы и механизмы защиты протоколов прикладного уровня и веб-сервисов. изучаются распространённые угрозы прикладного уровня, безопасная веб-коммуникация, аутентификация, авторизация, проверка входных данных и методы защиты веб-сервисов от несанкционированного доступа и атак. студенты изучают методы выявления уязвимостей и применения средств защиты для обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности веб-сервисов.

15. 15.
    Мониторинг сети, SIEM и анализ событий безопасностиLecture

    В рамках данной темы рассматривается мониторинг сети и использование систем управления информацией и событиями безопасности (security information and event management, siem) для сбора, корреляции и анализа событий безопасности. изучаются управление журналами, корреляция событий, формирование предупреждений, обнаружение инцидентов и методы мониторинга безопасности. студенты изучают анализ сетевых и системных журналов, выявление подозрительной активности и использование siem-решений для обнаружения угроз и поддержки процессов реагирования на инциденты.

1. Santos, omar. CCNP and CCIE security core SCOR 350-701 official cert guide. cisco press, 2023.
2. Muniz, joseph, james risler, and steven chimes. CCNP security virtual private networks SVPN 300-730 official cert guide. cisco press, 2021.
3. Rajib, nazmul. CCNP security cisco secure firewall and intrusion prevention system official cert guide. cisco press, 2022.
4. Kizza, joseph migga. computer network security. boston, ma: springer us, 2005.
5. Odom, wendell. CCNA 200-301 official cert guide, volume 2. cisco press, 2019.
6. Lammle, todd. "understanding cisco networking technologies: exam 200-301." (2020).
7. Meyers, mike. comptia network+ certification all-in-one exam guide, eighth edition (exam n10-008). mcgraw-hill education, 2022