Detail předmětu
Communication technology
FEKT-CKOMAk. rok: 2017/2018
Předmět se věnuje těmto tématům: technika sítí a protokolů - komunikační modely, způsob přenosu informace, důvody použití sítí, základní struktura sítí, typy sítí, architektura komunikace systémů, referenční model ISO/OSI, síťový model TCP/IP. Principy komunikačních technik – vícenásobné využití cest, obousměrná komunikace. Rozbor funkcí a prvků jednotlivých vrstev komunikačních modelů ISO/OSI a TCP/IP - fyzická vrstva, spojová vrstva, síťová vrstva, transportní vrstva, relační vrstva, prezentační vrstva a aplikační vrstva.
Jazyk výuky
angličtina
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Všech fakult
Výsledky učení předmětu
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat a vysvětlit základní komunikační modely a způsoby přenosu informace,
- vyjmenovat základní struktury sítí, vyjádřit jejich výkonnostní parametry,
- popsat a vysvětlit obecnou architekturu komunikace systémů,
- identifikovat odlišnosti síťových modelů ISO/OSI a TCP/IP, definovat tyto modely,
- popsat základní principy vícenásobného využívání přenosových cest a metody zajištění obousměrné komunikace,
- vysvětlit fungování fyzické vrstvy přenosových systémů,
- vysvětlit úlohu spojové vrstvy přenosových systémů,
- vyjádřit podstatu fungování a služeb síťové vrstvy přenosových systémů včetně role hlavních protokolů této vrstvy,
- interpretovat funkci transportní vrstvy přenosových systémů,
- vysvětlit úlohu relační a prezentační vrstvy přenosových systémů,
- popsat vybrané úkoly a protokoly aplikační vrstvy přenosových systémů.
- popsat a vysvětlit základní komunikační modely a způsoby přenosu informace,
- vyjmenovat základní struktury sítí, vyjádřit jejich výkonnostní parametry,
- popsat a vysvětlit obecnou architekturu komunikace systémů,
- identifikovat odlišnosti síťových modelů ISO/OSI a TCP/IP, definovat tyto modely,
- popsat základní principy vícenásobného využívání přenosových cest a metody zajištění obousměrné komunikace,
- vysvětlit fungování fyzické vrstvy přenosových systémů,
- vysvětlit úlohu spojové vrstvy přenosových systémů,
- vyjádřit podstatu fungování a služeb síťové vrstvy přenosových systémů včetně role hlavních protokolů této vrstvy,
- interpretovat funkci transportní vrstvy přenosových systémů,
- vysvětlit úlohu relační a prezentační vrstvy přenosových systémů,
- popsat vybrané úkoly a protokoly aplikační vrstvy přenosových systémů.
Prerekvizity
Student, který si zapíše tento předmět, by měl být schopen: využívat různé číselné soustavy a převody mezi nimi, vysvětlit a využívat základní jednotky běžné v oblasti informačních a komunikačních technologií (ICT), např. velikost dat, rychlost přenosu,atd., vysvětlit a využívat základní pojmy z oblasti ICT, např. operační systém, paket, informace, atd.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Předmět využívá e-learning (Moodle). Studenti musí psát technické zprávy z jednotlivých cvičení na počítači.
Způsob a kritéria hodnocení
Až 20 bodů za cvičení (body student získává za samostatné úkoly a projekty).
Až 80 bodů za písemnou zkoušku.
Až 80 bodů za písemnou zkoušku.
Osnovy výuky
1. Komunikační modely, přenos informace.
2. Struktura a topologie sítí, architektura komunikace.
3. Základní popis síťových modelů ISO/OSI a TCP/IP.
4. Vícenásobné využití přenosových cest.
5. Fyzická vrstva přenosových systémů.
6. Spojová vrstva přenosových systémů.
7. Síťová vrstva přenosových systémů.
8. Transportní vrstva přenosových systémů.
9. Relační vrstva přenosových systémů.
10. Prezentační vrstva přenosových systémů.
11. Aplikační vrstva přenosových systémů.
2. Struktura a topologie sítí, architektura komunikace.
3. Základní popis síťových modelů ISO/OSI a TCP/IP.
4. Vícenásobné využití přenosových cest.
5. Fyzická vrstva přenosových systémů.
6. Spojová vrstva přenosových systémů.
7. Síťová vrstva přenosových systémů.
8. Transportní vrstva přenosových systémů.
9. Relační vrstva přenosových systémů.
10. Prezentační vrstva přenosových systémů.
11. Aplikační vrstva přenosových systémů.
Učební cíle
Cílem předmětu je poskytnout studentům orientaci v oblastech základních modelů a struktur komunikačních sítí určených pro přenos klasických i multimediálních dat a také v technikách přenosů informací, které se v nich používají.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.
Základní literatura
Halsall,F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Addison-Wesley. Fourth edition 1997. (EN)
Peterson, L. L.; Davie, B. S. Computer Networks, Fifth Edition: A System Approach. Burlington: Morgan Kaufmann, 2011. (EN)
Peterson, L. L.; Davie, B. S. Computer Networks, Fifth Edition: A System Approach. Burlington: Morgan Kaufmann, 2011. (EN)
Doporučená literatura
Stallings,W.: Data and Computer Communications. Maxwell Macmillan International Pulishing Company. Fourth edition 1991. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Stav vývoje sítí, struktura sítí, přenosové režimy, architektury a druhy sítí. Teorie vrstev, primitivní operace.
2. Datová komunikace. Architektura otevřených systémů (OSI), referenční model OSI a TCP/IP.
3. Techniky vícenásobného přenosu (prostorové, frekvenční, časové, kódové multiplexory). Funkce fyzické vrstvy, parametry přenosových médií. Přizpůsobení signálu médiím.
4. Spojová vrstva, způsoby zabezpečení dat, techniky detekce a oprav chyb, transparence, číslování rámců, konfigurace stanic. Technologie Ethernet. Protokoly BSC a HDLC.
5. Síťová vrstva, principy směrování, virtuální spojení, logický kanál, řízení toku a přístupu dat v sítích, typy a formáty paketu. Protokoly IP, ICMP, ARP.
6. Transportní vrstva, transportní protokoly TCP a UDP.
7. Řízení relačního spojení, typová reprezentace dat, komprese dat, ověření pravosti.
8. Aplikační vrstva, protokoly a procesy aplikační vrstvy.
9. Zajištění kvality služeb v datových sítích, parametry spojení, definice aplikačních požadavků, IntServ, DiffServ.
10. Základy bezpečnosti datových sítí, firewally, VLAN, VPN.
11. Infrastruktura a řízení sítí, řídící prostředí. Řídící protokol SNMPv2.
2. Datová komunikace. Architektura otevřených systémů (OSI), referenční model OSI a TCP/IP.
3. Techniky vícenásobného přenosu (prostorové, frekvenční, časové, kódové multiplexory). Funkce fyzické vrstvy, parametry přenosových médií. Přizpůsobení signálu médiím.
4. Spojová vrstva, způsoby zabezpečení dat, techniky detekce a oprav chyb, transparence, číslování rámců, konfigurace stanic. Technologie Ethernet. Protokoly BSC a HDLC.
5. Síťová vrstva, principy směrování, virtuální spojení, logický kanál, řízení toku a přístupu dat v sítích, typy a formáty paketu. Protokoly IP, ICMP, ARP.
6. Transportní vrstva, transportní protokoly TCP a UDP.
7. Řízení relačního spojení, typová reprezentace dat, komprese dat, ověření pravosti.
8. Aplikační vrstva, protokoly a procesy aplikační vrstvy.
9. Zajištění kvality služeb v datových sítích, parametry spojení, definice aplikačních požadavků, IntServ, DiffServ.
10. Základy bezpečnosti datových sítí, firewally, VLAN, VPN.
11. Infrastruktura a řízení sítí, řídící prostředí. Řídící protokol SNMPv2.
Cvičení na počítači
39 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Simulace a anakýza síťových technologií a protokolů v simulačním prostředí OPNET IT Guru.
1. Úvodní tutoriál – seznámení se simulačním prostředím OPNET IT Guru, simulace základních síťových aplikací.
2. Modelování páteřních a přístupových sítí s využitím technologie Ethernet.
3. Technologie ATM (Asynchronous Transfer Mode), typy služeb v technologie ATM (CBR, VBR, ABR, UBR).
4. Technologie pro zajištění kvality služeb (QoS), mechanizmy front (FIFO, PQ, WFQ).
5. Směrovací protokol RIP (Routing Information Protocol).
6. Směrovací protokol OSPF (Open Shortest Path First).
7. Transportní protokol TCP (Transmission Control Protocol), mechanizmu okna zahlcení, metody rychlého přeposílání ztracených datových jednotek.
8. Firewally a VPN (Virtual Private Network) sítě.
9. VLAN (Virtual Local Area Network) sítě.
10. Bezdrátové sítě WLAN (Wireless Local Area Network).
1. Úvodní tutoriál – seznámení se simulačním prostředím OPNET IT Guru, simulace základních síťových aplikací.
2. Modelování páteřních a přístupových sítí s využitím technologie Ethernet.
3. Technologie ATM (Asynchronous Transfer Mode), typy služeb v technologie ATM (CBR, VBR, ABR, UBR).
4. Technologie pro zajištění kvality služeb (QoS), mechanizmy front (FIFO, PQ, WFQ).
5. Směrovací protokol RIP (Routing Information Protocol).
6. Směrovací protokol OSPF (Open Shortest Path First).
7. Transportní protokol TCP (Transmission Control Protocol), mechanizmu okna zahlcení, metody rychlého přeposílání ztracených datových jednotek.
8. Firewally a VPN (Virtual Private Network) sítě.
9. VLAN (Virtual Local Area Network) sítě.
10. Bezdrátové sítě WLAN (Wireless Local Area Network).