Detail předmětu

Počítačové a komunikační sítě

FEKT-MPKSAk. rok: 2009/2010

Komunikační sítě, struktura, architektura. Referenční modely. Aplikace (HTTP, FTP, SMTP, DNS). Protokolová sestava TCP/IP (TCP, UDP, IP, směrování, řízení toku, IP adresy, NAT). Přenosová média (kabeláž pro LAN, optická vlákna). Lokální počítačové sítě, přístupové metody. Ethernet (princip, varianty-100M/1G/10G, přepínače, VLAN, PoE, Spanning Tree). Bezdrátové sítě. Multimediální aplikace (RTP, SIP, služby VoIP, QoS). Bezpečnost síťového provozu (základy kryptografie, autentizace, integrita - MD5, SHA, certifikáty, SSL, IPsec). Management (SNMP). Sítě s integrovanými službami. Programování síťových aplikací.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s referenčními modely sítí, mechanismy pro synchronizaci a řízení toku, základní prvky infrastruktury LAN, Ethernetem, metodikou návrhu konfigurace, sítěmi s integrovanými službami, přepínání a směrováním, protokolová sestava TCP/IP, řízením a správou sítí.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

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

Přednášky:
1. Organizace výuky. Základní pojmy, kategorizace, struktura. Modely sítí (RM OSI, TCP/IP), příklady, rozbor funkce jednotlivých vrstev.
2. Aplikační služby, HTTP, FTP, SMTP, DNS.
3. Transportní vrstva, UDP, TCP.
4. Síťová vrstva, směrování, IP.
5. Linková vrstva, Základní mechanismy přenosu dat, protokoly. Konfigurace spoje, multiplexování, synchronizace, chybové řízení.
6. Přenosová média, srovnání, základní charakteristiky.
7. lokální sítě I. Topologie, přístup ke sdílenému médiu. Protokoly ALOHA, CSMA, bezkolizní metody. Norma IEEE 802.
8. Lokální sítě II. Rozbor variant sítě Ethernet jako dominující technologie LAN (10Mbs - 10Gbs). Infrastruktura, rozbočovače, přepínače, konfigurace.
9. Bezdrátové sítě. Vysokorychlostní technologie.
10. Multimediální služby, VoIP.
11. Bezpečnost.
12. Síťový management, SNMP.

Počítačová cvičení:
1. Komunikační protokol I: sledování provozu (Ethereal), vytvoření jednoduchého komunikačního programu, který využívá UDP (C++ Builder).
2. Komunikačního protokol II: realizace spolehlivého spojení, stavový popis.
3. Simulace síťového provozu - vlastnosti protokolu IP (Opnet).
4. Simulace síťového provozu - směrování (Opnet).
5. Bezpečnost, firewall - konfigurace, NAT, sledování provozu (VMWare).
6. IPv6.

Laboratorní cvičení:
1. Ethernet: fyzická vrstva, metalické a optické vedení, konektory.
2. LAN - vlastností rozbočovačů a přepínačů, konfigurace, VLAN.
3. Přístupový bod 802.11, konfigurace, zabezpečení, VPN, analýza provozu.
4. VoIP, konfigurace, sledování komunikace.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou, architekturou a mechanismy fungování počítačových a komunikačních sítí. Obsah bude zaměřen na všechny vrstvy referenčního modelu s důrazem na moderní technologie lokálních a integrovaných 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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-EST , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor M-BEI , 2. ročník, letní semestr, volitelný mimooborový
    obor M-EEN , 2. ročník, letní semestr, volitelný mimooborový
    obor M-EVM , 2. ročník, letní semestr, volitelný mimooborový
    obor M-MEL , 2. ročník, letní semestr, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

31 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka

Osnova

Přehled současného stavu síťové technologie. Základní pojmy, kategorizace, struktura. Modely sítí (ISO RM OSI, TCP/IP, IEEE), příklady, rozbor funkce jednotlivých vrstev.
Přenosová média, srovnání, základní charakteristiky.
Základní mechanismy přenosu dat, protokoly. Konfigurace spoje, multiplexování, synchronizace, chybové řízení.
Datový spoj. Služby poskytované vyšším vrstvám. Řízení toku dat, stop-and-wait, plovoucí okno, HDLC, LAPx. Protokoly spojové vrstvy Internetu SLIP a PPP.
Lokální sítě I. Topologie, přístup ke sdílenému médiu. Protokoly ALOHA, CSMA, bezkolizní metody. Norma IEEE 802, LLC, MAC.
Lokální sítě II. Rozbor variant sítě Ethernet jako dominující technologie LAN (10BASEx, 10BROAD36, 100BASEx, 1000BASEx).
Lokální sítě III. Infrastruktura, rozbočovače, přepojovače, praktické příklady plánování konfigurace. Sítě FDDI, VG-AnyLAN.
Metropolitní sítě. Bezdrátové sítě, IEEE 802.11.
WAN-ISDN, B-ISDN/ATM, vrstvový model, technické řešení, služby ATM. SONET/SDH.
Přepojování okruhů, paketů, rámců. Virtuální kanály. Adresování, směrování a propojování sítí, šíření směrovacích informací, základní strategie. Struktura a řízení Internetu.
Transportní vrstva OSI. Protokolová sestava TCP/IP- IP, UDP,TCP.
Programové rozhraní TCP/IP v Unixu a Windows. Prezentační vrstva.
Aplikační služby, X.400, X.500, SMTP, DNS, FTP, Telnet, http.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Fuchs, Ph.D.
doc. Ing. Aleš Povalač, Ph.D.

Osnova

1.Programování komunikačního protokolu I: komunikace pomocí UDP v prostředí Windows.

2.Programování komunikačního protokolu II: stavový automat protokolu.

3.Simulace sitě v Opnetu: vlastnosti IP.

4.Simulace sitě v Opnetu: směrování.

5.Programování ovládání přípravku: (vytvoření programu pro Windows, který ovládá embedded aplikaci – demostrační desku s LED a přepínači pomocí WWW rozhraní).

6.Firewall Kerio.

Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

1.Ethernet: metalické a optické vedení, konektory, obvodové řešení, signály, požadované parametry.

2.LAN I: praktická konstrukce, převodníky, rozbočovače, přepínače, konfigurace, VLAN, adresace (návrh a sestavení sítě, konfigurace prvků).

3.Přístupový bod WiFi.

4.VoiP, ústředna Asterisk.