Curs 2011-2012
Introducció a les Xarxes d'Ordinadors (12455)
Titulació / Estudis: Enginyeria en Informàtica / Enginyeria Tècnica en Informàtica
Curs: segon
Període: segon trimestre
Nombre de crèdits ECTS: 4,8 crèdits
Nombre total d'hores de dedicació: 120 hores
Llengua de docència: Català
1. Presentació de l'assignatura
En aquesta assignatura es pretén que l'estudiant conegui les tecnologies d'interconnexió ("internetworking") i de transport que actualment es utilitzen per a la comunicació de dades i de continguts multimèdia. L'assignatura es centrarà en les tècniques que s'apliquen als nivells de xarxa i de transport.
El alumne aprendrà com s'organitzen els protocols de comunicacions en nivells, quins són els serveis i les primitives de cada nivell de la "torre de protocols". L'assignatura es centrarà en els nivells de xarxa i de transport dels models de comunicacions OSI i TCP/IP, i tractarà en detall els protocols IP i TCP. L'alumne farà aprenentatge al nivell teòric i pràctic amb el adreçament i l'encaminament IP, el servei de transport, les connexions TCP i l'interconnexió de xarxes.
L'assignatura és troncal per als estudiants d'Enginyeria Tècnica d'Informàtica i obligatòria per als estudiants d'Enginyeria d'Informàtica. Per als estudiants d'Enginyeria Tècnica d'Informàtica, aquesta assignatura servirà com base per a l'assignatura obligatòria Arquitectura de Xarxes del tercer curs. Les dues assignatures combinades donaran una visió completa dels primers tres nivells (nivell físic-enllaç-xarxa) de la torre de protocols TCP/IP o OSI.
Per als estudiants d'Enginyeria d'Informàtica, aquesta servirà com base per a l'assignatura optativa Arquitectura de Xarxes del tercer curs, i en combinació amb l'assignatura troncal Xarxes I del tercer curs donarà una visió global de quatre nivells de la de la torre de protocols TCP/IP o OSI: nivell físic, enllaç, xarxa i aplicació.
2. Prerequisits per al seguiment de l'itinerari formatiu
Per poder fer l'assignatura, cal tenir coneixements de matemàtiques, sobre tot de càlculs binaris i hexadecimals, i de lògica. Amés l'assignatura construeix sobre conceptes bàsics de computadors tal com l'arquitectura general d'ordinadors, el sistema operatiu i els protocols.
Aquesta assignatura fa servir de conceptes adquirits anteriorment en les assignatures:
• Àlgebra Matemàtica i Discreta I i II
• Computadors I, II i III
• Sistemes Operatius
Per tant recomanem que l'estudiant hagi aprovat aquestes assignatures abans de fer l'assignatura Introducció a les Xarxes d'Ordinadors.
3. Competències a assolir en l'assignatura
|
Competències generals |
Competències específiques |
|
2. Coneixement general bàsic sobre xarxes. 3. Coneixements bàsics de la professió. 4. Resolució de problemes. Interpersonals 5. Cooperació i treball en grup Sistèmiques 6. Capacitat per aplicar el coneixement a la pràctica. 7. Comprensió i anàlisi de les situacions. 8. Resoldre els problemes i les pràctiques de forma individualitzada. |
2. Comprensió i aplicació de l'esquema d'adreces IP. 3. Coneixement dels mecanismes d'encaminament (routing) IP. 4. Experiència bàsica amb la configuració de routers. 5. Comprensió dels serveis de transport sense i amb connexió. 6. Anàlisi dels mecanismes de conexió de TCP i d'OSI. 7. Aplicació i configuració del protocol TCP. 8. Anàlisi dels problemes d'interconnexió de xarxes (internetworking) i les seves solucions. 9. Comparació dels protocols IP amb els protocols OSI, i anàlisi de les similituds i diferències, avantatges i inconvenients. |
4. Objectius d'aprenentatge
En aquesta assignatura es vol aconseguir que l'alumne conegui els conceptes de transport de dades del model OSI i del model IP i TCP.
Més concretament, es pretén que l'alumne sàpiga:
- treballar amb adreces IP
- configurar taules d'encaminament de routers
- analitzar i optimitzar el funcionament del protocol TCP
- comparar els nivells de xarxa i de transport dels models OSI i TCP/IP
5. Avaluació
L'avaluació de l'assignatura es fa a partir dels tres components següents:
- Examen escrit sobre tota la matèria de l'assignatura (teoria, seminaris i pràctiques) que es fa al final del trimestre i consta d'un test i un conjunt de problemes.
- Lliuraments de pràctiques que es demanaran durant el trimestre.
- Treballs individuals i en grup que es faran durant el trimestre.
Per a aprovar l'assignatura cal haver obtingut almenys una nota de 4 a l'examen final i almenys una nota 5 per als lliuraments de pràctiques i treballs.
Si es compleix aquesta condició, la nota final serà la suma ponderada de les següents notes: 50% de l'examen de teoria, 30% de les pràctiques i 20% dels treballs. Es a dir:
Nota_final = Nota_ examen_teoria * 0,5 + Nota_pràctiques * 0,3 + Nota_treballs * 0,2
6. Continguts
6.1. Blocs de contingut
- Bloc de contingut 1. Introducció: torre de protocols, nivells de xarxa i transport.
- Bloc de contingut 2. Serveis i protocols de xarxa.
- Bloc de contingut 3. Serveis i protocols de transport.
- Bloc de contingut 4. Interconnexió de xarxes.
- Bloc de contingut 5. El nivell d'aplicació
6.2. Concreció dels continguts
Bloc de contingut 1. Introducció
La torre de protocols i els seus nivells
Model OSI vs. model TCP/IP
Servei i primitives
Encapsulació
Servei de transport
Bloc de contingut 2. Serveis i protocols de xarxa
Adreçament IP
Xarxes, subxarxes i NATS
Servei i protocol IP
Qualitat de servei
IPv6
Serveis de xarxa amb connexió (OSI)
Bloc de contingut 3. Serveis i protocols de transport
Serveis de transport
Creació i terminació de conexions (3-way handshake)
Connexions en OSI i en TCP
Control de flux
Servei de control sense connexió i UDP
Sockets
Bloc de contingut 4. Interconnexió de xarxes
La problemàtica d'interconnexió
Interconnexió al nivell físic i enllaç
Interconnexió al nivell de xarxa i transport
Bloc de contingut 5. Nivell d'aplicació
Domain name system (DNS)
E-mail (SMTP i POP)
World wide web (HTTP) i Web services (SOAP)
Cortafocs i xarxes privades virtuals (VPNs)
7. Metodologia
7.1. Enfocament metodològic de l'assignatura
|
Tipus |
Modalitat |
Descripció |
|
Classe magistral |
En aula, plenari |
• Es fan servir PC, projector i pissarra com a suport de les explicacions teòriques. • Les classes de teoria es faran a base de transparències PowerPoint que serviran com apunts de classe. • Es fa la resolució de problemes i controls. |
|
Seminari |
En aula, grups reduïts |
• Els alumnes formen grups reduïts per tal de discutir I solucionar problemes proposats. A cada una d'aquestes sessions s'assignarà a un o més grups la responsabilitat de fer una presentació o resoldre un problema a la pissarra. |
|
Pràctiques |
En laboratori, grups reduïts |
• Pràctiques de software, centrades en l'ús d'eines informàtiques que permeten estudiar les característiques de les xarxes amb que treballen els alumnes a la Universitat. Aquestes pràctiques es fan de forma individual i s'ha de lliurar un informe explicant els resultats obtinguts. • Pràctiques de hardware, centrades en la creació de xarxes senzilles a base de Ethernet, routers i switches. Aquesta primera part d'aquestes pràctiques es fa en grups de 2-3 persones. Els alumnes han de lliurar un informe individual d'aquesta pràctica explicant els resultats obtinguts. |
|
Exercicis |
Fora d'aula, individual i en grup |
• Els alumnes lliuren, individualment o en grup (segons les característiques de l'exercici), solucions a problemes prèviament proposats. • Aquests exercicis solen estar relacionats amb els problemes solucionats durant els seminaris. |
8. Fonts d'informació i recursos didàctics
8.1. Bibliografia bàsica
Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadoras, ISBN 970-26-0162-2, Prentice Hall, 2003
8.2. Bibliografia complementària
William Stallings, Comunicaciones y Redes de Computadoras, ISBN 84-205-4110-9, Prentice Hall, 2004
8.3. Recursos didàctics. Material docent de l'assignatura
Transparències de classe, disponibles en la web de l'assignatura
8.4. Recursos didàctics. Materials i eines de suport
Portal Moodle per l'interacció entre els alumnes i els professors, que allotjarà la web de l'assignatura