Nazwa modułu: Sieci komputerowe Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EAR-1-508-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Automatyka i Robotyka Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: Zieliński Sławomir (slawek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Posiada szczegółową wiedzę w zakresie sieci komputerowych oraz teleinformatycznych oraz elementarną wiedzę w zakresie urządzeń wchodzących w skład sieci teleinformatycznych AR1A_W11 Kolokwium M_W002 Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych informatyki AR2A_W02 Odpowiedź ustna Umiejętności M_U001 Potrafi konfigurować urządzenia komunikacyjne w lokalnych i rozległych (przewodowych i radiowych) sieciach teleinformatycznych AR2A_U13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U002 Potrafi skonfigurować system komputerowy dla konkretnego zastosowania z uwzględnieniem efektywności jego pracy oraz bezpieczeństwa AR2A_U13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć 1 / 6
Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 M_U002 Posiada szczegółową wiedzę w zakresie sieci komputerowych oraz teleinformatycznych oraz elementarną wiedzę w zakresie urządzeń wchodzących w skład sieci teleinformatycznych Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych informatyki Potrafi konfigurować urządzenia komunikacyjne w lokalnych i rozległych (przewodowych i radiowych) sieciach teleinformatycznych Potrafi skonfigurować system komputerowy dla konkretnego zastosowania z uwzględnieniem efektywności jego pracy oraz bezpieczeństwa + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Wprowadzenie Podstawowe zagadnienia związane z komunikacją w sieciach komputerowych. Model odniesienia OSI/ISO zasada budowy oraz funkcje poszczególnych warstw. Model odniesienia TCP/IP. Procesy enkapsulacji i dekapsulacji. Pojęcie PDU (ang. protocol data unit). Warstwa fizyczna modelu OSI. Warstwa łącza danych modelu OSI Zadania realizowane przez warstwę łącza danych. Topologie współczesnych sieci komputerowych. Okablowanie strukturalne. Topologia logiczna a fizyczna. Protokoły dostępu do medium transmisyjnego. Prezentacja technologii Ethernet. Budowa ramki, adresacja, protokoły dostępu do medium CSMA/CD, porównanie z token passing. Zasady budowy sieci Ethernet Techniki odwzorowywania struktury organizacji na logiczny podział sieci komputerowej. Rodzaje wirtualnych sieci lokalnych. 2 / 6
Zasady budowy wirtualnych sieci lokalnych. Zastosowania wirtualnych sieci lokalnych. Zasady budowy sieci Ethernet c.d. Topologie i typowe konfiguracje nowoczesnych sieci. Szybkie wersje sieci Ethernet. Różnice w działaniu mostka (ang. bridge) oraz przełącznicy sieciowej (ang. switch). Algorytm i protokół konstrukcji drzewa rozpinającego. Warstwa sieciowa modelu OSI, zasady adresacji sieci opartych na protokole IP Zadania warstwy sieciowej. Struktura adresów IPv4. Protokoły ARP (ang. Address Resolution Protocol), RARP (ang. Reverse Address Resolution Protocol). Wprowadzenie do routingu statycznego w sieci IPv4. Adresacja i przekazywanie pakietów w sieci opartej na IPv4 Metodyka i techniki przydzielania adresów. Techniki VLSM (ang. Variable Length Subnet Mask) oraz CIDR (ang. Classless Inter-Domain Routing). Diagnostyka sieci opartej na IPv4. Protokół ICMP (ang. Internet Control Message Protocol). Metody dynamicznej konfiguracji hostów IPv4. Protokoły DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol), IRDP (ang. ICMP Router Discovery Protocol), technika AutoIP. Translacja adresów. techniki NAT (ang. network address translation) oraz PAT (ang. protocol address translation). Protokoły routingu dynamicznego Zadania protokołów routingu dynamicznego. Różnice pomiędzy protokołami routingu zewnętrznego a wewnętrznego. Klasyfikacja protokołów routingu wewnętrznego. Funkcjonalność protokołów routingu wewnętrznego RIPv1 (ang. Routing Information Protocol version 1), RIPv2 (ang. Routing Information Protocol version 2), <acronym title="ang. Interior Gateway Routing Protocol">IGRP</acronym>. Protokoły routingu dynamicznego c.d. Specyfika protokołów stanu łącza. Zasada działania i mechanizmy zaimplementowane w protokole OSPFv2 (ang. Open Shortest Path First version 2). Zasada działania i mechanizmy zaimplementowane w protokole Dual IS-IS (ang. Intermediate System to Intermediate System). Funkcjonalność protokołu BGP. Protokoły routingu dynamicznego c.d. Specyfika routingu zewnętrznego. Protokół BGPv4 (ang. Border Gateway Protocol version 4). Metody organizacji współpracy pomiędzy wieloma protokołami routingu. Warstwa transportu modelu OSI Funkcje realizowane przez warstwę transportową. Funkcjonalność protokołów TCP (ang. Transmission Control Protocol), UDP (ang. User Datagram Protocol), SCTP (ang. Stream Control Transmission Protocol). Usługi warstw aplikacyjnych (5-7) modelu OSI Usługa rozwiązywania nazw DNS (ang. Domain Name System). 3 / 6
Usługi przesyłania poczty elektronicznej protokoły SMTP (ang. Simple Mail Transfer Protocol), POP3 (ang. Post Office Protocol version 3), IMAP (ang. Internet Message Access Protocol), standardy MIME (ang. Multipurpose Internet Mail Extensions). Usługi transferu i udostępniania plików protokoły FTP (ang. File Transfer Protocol), TFTP (ang. Trivial File Transfer Protocol), SMB (ang. Server Message Block). Usługa WWW (ang. World-Wide Web) protokół HTTP (ang. HyperText Transfer Protocol). Protokół IP, wersja 6 Budowa przestrzeni adresowej protokołu IPv6. Porównanie funkcjonalności protokołu IPv6 z IPv4. Techniki translacji IPv4 IPv6. Techniki tunelowania ruchu IPv6 za pośrednictwem sieci IPv4. Wprowadzenie do wirtualnych sieci prywatnych Pojęcie VPN (ang. Virtual Private Network). Klasyfikacja wirtualnych sieci prywatnych. Porównanie VPN realizowanych na warstwach 2 i 3 modelu OSI. Wprowadzenie do IP Security Architecture. MobileIP Specyfika współpracy infrastruktury IP z urządzeniami mobilnymi. Metody obsługi urządzeń mobilnych na warstwie 2 i 3 modelu OSI. Wprowadzenie do MobileIPv4, techniki obsługi urządzeń mobilnych. Metody routingu oraz tunelowania ruchu od/do urządzeń mobilnych. Kierunki rozwoju MobileIPv6. Techniki zarządzania jakością usług w sieciach IP Zagadnienia jakości transmisji danych w sieciach IP. Konieczność rozróżniania rodzajów ruchu sieciowego. Metody znakowania ruchu na warstwach 2 i 3 modelu OSI. Metody rezerwacji pasma. Metody kolejkowania pakietów. Podejścia IntServ oraz DiffServ. Ćwiczenia laboratoryjne Wprowadzenie Konfiguracja i zasady użytkowania laboratorium. Zasady zaliczania laboratorium. Omówienie konfiguracji sieci Katedry Informatyki AGH. Model OSI. Warstwa fizyczna modelu OSI Zadania warstwy fizycznej modelu OSI/ISO. Właściwości mediów używanych przy budowie sieci komputerowych. Samodzielne wykonanie i przetestowanie kabla patchcord UTP. Warstwa łącza danych modelu OSI Omówienie protokołu CSMA/CD. Przedstawienie zasady działania urządzeń koncentrator i switch. Metody konfiguracji urządzeń sieciowych. Wirtualne sieci lokalne Zastosowania wirtualnych sieci lokalnych (VLAN, ang. virtual local area network). Projektowanie sieci VLAN. Techniki konfiguracji sieci VLAN. 4 / 6
Przedstawienie komunikacji urządzeń w ramach sieci wirtualnej zdefiniowanej na jednej i wielu przełącznicach. Protokół budowy drzewa rozpinającego Potrzeba stosowania protokołu budowy drzewa rozpinającego (STP, ang. spanning tree protocol). Konfiguracja protokołu STP na przełącznicach i mostach. Dostosowanie działania STP do wymagań topologii sieci. Kolokwium Sprawdzenie wiadomości z pięciu zajęć laboratoryjnych oraz wykładów. Warstwa sieciowa modelu OSI Współpraca warstwy sieciowej z warstwą łącza danych. Właściwości adresacji IP wersji 4, protokołu IP oraz protokołu ARP. Podstawy konfiguracji routerów. Podstawy routingu Wstęp do routingu statycznego. Autokonfiguracja adresów IP. Statyczna konfiguracja tablic routingu. Konfiguracja dynamicznej alokacji adresów za pomocą protokołu DHCP. Techniki CIDR oraz VLSM Projektowanie przydziału adresów IP wersji 4 z wykorzystaniem techniki VLSM (ang. variable length subnet mask). Konfiguracja routingu statycznego w złożonych topologiach sieciowych z wykorzystaniem techniki CIDR (ang. classless inter-domain routing). Routing dynamiczny z wykorzystaniem protokołu z wektorem odległości Poznanie podstaw działania protokołów z wektorem odległości. Konfiguracja protokołu RIP w wersji 1 i 2. Routing dynamiczny z wykorzystaniem protokołu stanu łącza Właściwości i podstawy działania protokołów stanu łącza. Konfiguracja protokołu OSPF w wersji 2. Kolokwium Sprawdzenie wiadomości z pięciu zajęć laboratoryjnych oraz wykładów. Współpraca pomiędzy protokołami routingu dynamicznego Dystans administracyjny. Redystrybucja informacji o trasach. Laboratorium problemowe Konfiguracja stosunkowo złożonej sieci zawierającej mechanizmy poznane w trakcie realizacji przedmiotu. Konfiguracja routingu między sieciami wirtualnymi. Zastosowanie technik translacji adresów: NAT (ang. network address translation) oraz PAT (ang. protocol address translation). Kolokwium praktyczne Sprawdzenie wiadomości nabytych w trakcie semestru samodzielna konfiguracja sieci spełniającej podane przez prowadzącego wymagania. 5 / 6
Sposób obliczania oceny końcowej 1.W celu uzyskania pozytywnej oceny końcowej niezbędne jest zaliczenie laboratorium. 2.Ocena z laboratorium jest obliczana jako średnia ważona z testów w formie ustnej, pisemnej, elektronicznej (realizowanych z wykorzystaniem platformy e-learningowej) lub praktycznej. Wagi poszczególnych elementów określają prowadzący laboratoria. 3.Ocena końcowa z przedmiotu jest równa ocenie z laboratorium. Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. A. S. Tannenbaum, Sieci komputerowe, Helion, 2004 2. J. Doyle, Routing TCP/IP vol. 1, Cisco Press, 1998 3. W. R. Stevens, TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols, Addison-Wesley, 1994 4. A. Wolisz, Podstawy lokalnych sieci komputerowych, tom I Sprzęt sieciowy, WNT Warszawa 1990. 5. K. Zieliński (red.), Ćwiczenia do laboratorium sieci komputerowych. Skrypt AGH nr 1581, Kraków 1999. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 28 godz 10 godz 20 godz 86 godz 3 ECTS 6 / 6