Detail předmětu

Computer and Communication Networks

FEKT-GPKSAk. rok: 2018/2019

Studenti se seznámí se strukturou a architekturou sítí, referenčními modely, aplikacemi (HTTP, FTP, SMTP, DNS), protokolovou sestavou TCP/IP (TCP, UDP, IP, směrování, řízení toku, IP adresace, NAT), přenosovými médii, lokálními počítačovými sítěmi, přístupovými metodami, sítí Ethernet (princip, varianty, přepínače, VLAN, PoE, Spanning Tree), bezdrátovou sítí 802.11, vysokorychlostními technologiemi WAN, Multimediálními aplikacemi (RTP, SIP, služby VoIP, QoS), bezpečností síťového provozu (základy kryptografie, autentizace, integrita, certifikáty, SSL) a managementem (SNMP).

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen (1) porozumět základním teoretickým principům fungování počítačových sítí, (2) popsat funkci jednotlivých komponent a protokolů, (3) využívat síťovou komunikaci v jím navržených zařízeních, (4) navrhnout a konfigurovat lokální sítě.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti matematiky (teorie pravděpodobnosti) a teorie informace (Shannonův teorém, chyby při přenosu, kódy).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení. Předmět využívá e-Learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Laboratorní cvičení (40 bodů), závěrečná zkouška (60 bodů).

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Základní pojmy, kategorizace, struktura a modely sítí (RM ISO/OSI, TCP/IP).
2. Základní aplikace, protokoly HTTP, FTP, SMTP, DNS.
3. Transportní vrstva, komunikační protokoly, implementace UDP a TCP.
4. Síťová vrstva, matematická teorie směrování, protokol IP.
5. Linková a fyzická vrstva, základní mechanismy přenosu dat, kódování, protokoly.
6. Přenosová média, srovnání, základní charakteristiky.
7. Lokální sítě I. Topologie, přístup ke sdílenému médiu. Norma IEEE 802.
8. Lokální sítě II, rozbor variant sítě Ethernet jako dominující technologie (100Mbs - 100Gbs). Rozbočovače, přepínače, VLAN, řízení toku, QoS v LAN, STP.
9. Bezdrátové sítě 802.11.
10. Vysokorychlostní technologie, fotonické sítě.
11. Multimediální služby, RTP, VoIP, QoS v sítích IP.
12. Bezpečnost, šifrovací metody, integrita, certifikace, SSL.
13. Síťový management, SNMP.

Laboratorní cvičení:
1. Strukturovaná kabeláž, fyzická vrstva.
2. Vlastnosti rozbočovačů a přepínačů, prioritní mechanismy.
3. Konfigurace VLAN, bezpečnost na linkové vrstvě.
4. Přístupový bod bezdrátové sítě IEEE 802.11, konfigurace, zabezpečení.
5. VoIP, konfigurace telefonu a ústředny, subjektivní testy.
6. Protokol TCP/IP, makroskopické chování (reakce na chyby a zpoždění).
7. Komunikace protokolem UDP, sledování provozu.
8. Bezpečnost, firewall - konfigurace, NAT, virtualizace.
9. Směrování a adresace v sítích IP.
10. Implementace síťového rozhraní ve vestavěných systémech, OpenWrt.
11. Systém doménových jmen DNS.
12. IPv6.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou, architekturou a mechanismy fungování moderních počítačových a komunikačních sítí a naučit je praktickým postupů při jejich návrhu a konfiguraci.

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

KUROSE, J.F., ROSS, K.W. Computer Networking, 6th edition. USA: Pearson, 2012. (EN)
TANENBAUM, A.S., WETHERALL, D.J. Computer Networks. USA: Prentice Hall, 2010. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program TECO-G magisterský navazující

    obor G-TEC , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka

Osnova

1. Základní pojmy, kategorizace, struktura a modely sítí (RM ISO/OSI, TCP/IP).
2. Základní aplikace, protokoly HTTP, FTP, SMTP, DNS.
3. Transportní vrstva, komunikační protokoly, implementace UDP a TCP.
4. Síťová vrstva, matematická teorie směrování, protokol IP.
5. Linková a fyzická vrstva, základní mechanismy přenosu dat, kódování, protokoly.
6. Přenosová média, srovnání, základní charakteristiky.
7. Lokální sítě I. Topologie, přístup ke sdílenému médiu. Norma IEEE 802.
8. Lokální sítě II, rozbor variant sítě Ethernet jako dominující technologie (100Mbs - 100Gbs). Rozbočovače, přepínače, VLAN, řízení toku, QoS v LAN, STP.
9. Bezdrátové sítě 802.11.
10. Vysokorychlostní technologie, fotonické sítě.
11. Multimediální služby, RTP, VoIP, QoS v sítích IP.
12. Bezpečnost, šifrovací metody, integrita, certifikace, SSL.
13. Síťový management, SNMP.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Eva Klejmová, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka

Osnova

1. Strukturovaná kabeláž, fyzická vrstva.
2. Vlastnosti rozbočovačů a přepínačů, prioritní mechanismy.
3. Konfigurace VLAN, bezpečnost na linkové vrstvě.
4. Přístupový bod bezdrátové sítě IEEE 802.11, konfigurace, zabezpečení.
5. VoIP, konfigurace telefonu a ústředny, subjektivní testy.
6. Protokol TCP/IP, makroskopické chování (reakce na chyby a zpoždění).
7. Komunikace protokolem UDP, sledování provozu.
8. Bezpečnost, firewall - konfigurace, NAT, virtualizace.
9. Směrování a adresace v sítích IP.
10. Implementace síťového rozhraní ve vestavěných systémech, OpenWrt.
11. Systém doménových jmen DNS.
12. IPv6.