Detail předmětu

Pokročilé komunikační techniky

FEKT-MPC-PKTAk. rok: 2026/2027

Předmět se věnuje těmto tématům: prohloubení znalosti TCP/IP. Vybrané protokoly síťové, transportní a aplikační vrstvy. SCTP a QUIC. Bezpečnostní rozšíření systému DNS. Multicastový přenos paketů. Protokoly pro zálohování dostupnosti výchozí brány. IPv6 ekosystém. Autonomní systémy, BGP protokol, peering, multihoming. Úvod do problematiky návrhu komunikačních protokolů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Vstupní znalosti

Student, který si zapíše 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, přenosová rychlost,
- využívat základní pojmy z oblasti ICT, např. operační systém, paměť, proces,
- popsat architekturu základních síťových modelů, tj. TCP/IP a ISO/OSI a jednotlivé vrstvy těchto modelů,
- popsat základní aplikační protokoly pro přenos uživatelských dat ze sady TCP/IP,
- popsat IPv4 i IPv6 záhlaví paketu, práci s IPv4 adresami včetně fungování NAT,
- vysvětlit fungování a použití protokolů UDP, TCP, ARP a DHCP,
- vysvětlit fungování DNS ekosystému bez bezpečnostních rozšíření,
- vyjmenovat směrovací protokoly využívané na lokální úrovni.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací "osoby znalé pro samostatnou činnost", kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Až 30 bodů za cvičení (body student získává za samostatné úkoly, test a samostatný projekt). Podmínkou zápočtu je splněná docházka, obhájení projektu a získání celkově alespoň 15 bodů.
Až 70 bodů za písemnou zkoušku. Podmínkou úspěšného zvládnutí zkoušky je získání alespoň 30 bodů ze závěrečné písemné zkoušky.

Pro absolvování předmětu je nutné získat celkově alespoň 50 bodů (součet bodů ze cvičení a zkoušky) a splnit dílčí podmínky uvedené výše.
Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

 

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům ucelenou orientaci v oblastech pokročilých komunikačních technik, zejména na úrovní síťové, transportní a aplikační vrstvy a dále nahlédnout do specifických problematik jako je návrh a specifikace komunikačních protokolů.

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit fungování protokolů SCTP a QUIC,
- posoudit vhodnost využití transportních protokolů pro danou aplikaci,
- vysvětlit bezpečnostní nadstavby systému DNS,
- vysvětlit podstatu multicastového přenosu dat,
- vysvětlit princip protokolů pro zálohování dostupnosti výchozí brány,
- vysvětlit aspekty protokolu IPv6 a související problematiky,
- analyzovat úlohu síťové vrstvy s protokolem IPv4 i IPv6,
- vysvětlit problematiku existence autonomních systémů i internetu,
- aplikovat víceúrovňové směrování s protokolem BGP,
- navrhnout a analyzovat vlastní komunikační protokol. 

Studijní opory

Materiály ke studiu jsou k dispozici v e-learningu předmětu. 

Základní literatura

Jeřábek, J., Pokročilé komunikační techniky (MPC-PKT). Skripta VUT v Brně,s. 1-122, aktualizace 2026 nebo novější. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-TIT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu
  • Program MPC-IBE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-TECH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do předmětu, vybraná témata z fungování počítačových sítí založených na TCP/IP.
2. Prohloubení znalosti specifikací protokolů TCP/IP,  transportní vrstva s protokoly SCTP a QUIC.
3. Systém DNS s DNSSEC, DoH.
4. Multicastové DNS služby: mDNS, LLMNR. Filtrované DNS služby.
5. Multicastový přenos dat.
6. Protokoly pro zálohování dostupnosti výchozí brány.
7. Protokolová sada IPv6 (vlastnosti, zavádění, rozšiřující záhlaví, adresace).
8. Protokolová sada IPv6 (působnost ICMPv6, DHCPv6).
9. Protokolová sada IPv6 (směrování, podpora v operačních systémech).
10. Autonomní systémy, protokol BGP,
11. Autonomní systémy, multihoming, peering, tranzit.
12. Úvod do návrhu komunikačních protokolů.
13. Opakování látky předmětu, vzájemné propojení a návaznosti témat předmětu.  

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do cvičení, Wireshark: úvod do programu Wireshark, ICMP protokol a další základní nástroje
2. Wireshark: protokol DNS
3. Wireshark: protokol DNSsec
4. Wireshark: HTTP a QUIC
5. Seznámení s programem NS3, Eclipse, Simulace topologie point-to-point a bus v NS3
6. Srovnání fragmentace paketů u IPv4 a IPv6 protokolů v NS3
7. Protokol ICMPv6 v NS3
8. Srovnání unicastového a multicastového přenosu v NS3
9. BGP protokol v NS3
10. Test, představení zadání samostatného projektu
11. Vypracování samostatného projektu
12. Dokončení samostatného projektu
13. Obhajoba samostatného projektu