Detail předmětu

Hardware computer networks

FEKT-CHWSAk. rok: 2011/2012

Principy směrování v paketových sítích. Klíčové vlastnosti směrovacích protokolů rodiny distance vector a link-state. Vnitřní architektura směrovačů. Mechanismy zajištění kvality služeb v datových sítích a implementace těchto mechanismů v aktivních síťových prvcích.
Technologie ATM: synchronní a asynchronní multiplexování, virtuální spojení. ATM buňka – vlastnosti a struktura. Parametry provozu a QoS parametry. Třídy služeb – CBR, VBR, ABR, UBR. Referenční model ATM – funkce fyzické vrstvy, ATM vrstvy a ATM adaptační vrstvy (AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5). Emulace okruhů a LAN emulace.
Technologie přepínání. Hierarchické dělení sítě a vlastnosti propojovacích uzlů určených pro jednotlivé úrovně. Vlastnosti propojovacích uzlů (vnitřní blokování, soutěžení o výstupní port, blokování fronty, skupinový přenos). Přepínače využívající časový multiplex – architektura se sdíleným mediem a se sdílenou pamětí. Přepínače využívající prostorové dělení kanálů – křížový přepínač, plně propojená struktura, Knockout, Banyan, Clos, recirkulační struktury, vícerovinové struktury. Využití vyrovnávacích pamětí – struktury se vstupní, výstupní a se sdílenou vyrovnávací pamětí. Další možnosti využití vyrovnávacích pamětí - vstupní i výstupní vyrovnávací pamětí, vyrovnávací paměti ve spínacím bodě, vyrovnávací paměti v recirkulační cestě, využití virtuální výstupní fronty. Algoritmy výběru buněk – FIFO, FIFO se systémem okna, VOQ, PIM, iRRM, iSLIP, DRRM, MUCFA. Propojovací uzly využívající sdílenou paměť - struktura využívající provázané seznamy, seznamy FIFO a princip Space-Time-Space. Skupinové přenos se sdílenou pamětí - kopírování buňky kopírování adres.
Technologie přenosu s rozprostřeným spektrem – FHSS a DSSS. Hlavní standardy pro WLAN – 802.11, 802.11b, 802.11a, 802.11g. Přístupový bod – vlastnosti, funkce, operační módy. Bezdrátový most – vlastnosti, funkce, operační módy. Bezdrátové síťové karty – vlastnosti, funkce, typy. Komunikace ve WLAN –beacon, autentizační metody (Open System authentication a Shared Key authentication). Sady služeb. Typy rámců využívaných ve WLAN. Řízení přístupu – DCF, PCF. Mezirámcové mezery SIFS, PIFS a DIFS. Průběh komunikace ve WLAN. Řízení přístupu pomoci rámců RTS/CTS. Řízení spotřeby.
Bezdrátové personální sítě: technologie 802.15, Bluetooth. Bezdrátové metropolitní síťové technologie: 802.16 WiMAX.
Úvod do problematiky zajištění kvality služeb v datových sítích: značkování provozu, klasifikace provozu, měření provozu, řízené odesílání paketů - obsluha front, aktivní správa front. DiffServ doména.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

Přehled o vnitřní architektuře, řídicích mechanismů a protokolů, základním ovládání a možnosti využití současných síťových prvků.

Prerekvizity

Absolvování povinných předmětů Datová komunikace a Architektura sítí.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1) Základy směrování, směrovací protokoly
2) Vnitřní architektura směrovačů
3) ATM I - základní principy, virtuální spojení, ATM buňka, třídy služeb
4) ATM II - referenční model, emulace okruhů, LAN emulace
5) Přepojovací uzly I - základní principy
6) Přepojovací uzly II - dělení, základní typy
7) Přepojovací uzly III - využití vyrovnávacích pamětí
8) Přepojovací uzly IV - algoritmy výběru buněk
9) Přepojovací uzly V - podrobný popis nejběžnějších vnitřních architektur
10) Bezdrátové lokální sítě I - základní principy
11) Bezdrátové lokální sítě II - proces komunikace
12) Bezdrátové personální sítě WPAN a bezdrátové metropolitní sítě WMAN

Učební cíle

Seznámit studenty s komponenty, vnitřními mechanismy a klíčovými řídicími protokoly pevných i bezdrátových počítačových sítí.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

HALSALL F. Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Addison-Wesley, 1996.
KESHAV S. An Engineering Approach to Computer Networking. Addison-Wesley, 1997.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-TLI , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

ATM I - základní principy, virtuální spojení, ATM buňka, třídy služeb
ATM II - referenční model, emulace okruhů, LAN emulace
Přepojovací uzly I - základní principy
Přepojovací uzly II - dělení, základní typy
Přepojovací uzly III - využití vyrovnávacích pamětí
Přepojovací uzly IV - algoritmy výběru buněk
Přepojovací uzly V - podrobný popis nejběžnějších vnitřních architektur
Bezdrátové lokální sítě I - základní principy
Bezdrátové lokální sítě II - proces komunikace

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Protokoly TCP/UDP
Protokol IGMP
Network Simulator 2
Směrovací protokol RIP
Směrovací protokol OSPF
Náhradní cvičení
Konfigurace přepínače LightStream 1010
Konfigurace přepínače Catalyst 5000
Analýza provozu v bezdrátové síti
Řízení přístupu pomocí ACL
Protokol ARP
Náhradní cvičení