Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Sieci i chmury internetu

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-CBxxx-ISP-SCI Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Sieci i chmury internetu
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Teleinformatyka )-Cyberbezpieczeństwo-inż.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

SCI

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Pierwszym celem przedmiotu jest zaznajomienie słuchaczy z podstawowymi pojęciami oraz zagadnieniami dotyczącymi organizacji, realizacji i funkcjonowania współczesnych sieci teleinformatycznych w zakresie transportu danych między urządzeniami i aplikacjami użytkowników oraz chmurami obliczeniowymi. Drugim celem jest przedstawienie opartych na tych zasadach podstaw szczegółowych rozwiązań i technik wykorzystywanych w sieci Internet.

Pełny opis:

Pierwszym celem przedmiotu jest zaznajomienie słuchaczy z podstawowymi pojęciami oraz zagadnieniami dotyczącymi organizacji, realizacji i funkcjonowania współczesnych sieci teleinformatycznych w zakresie transportu danych między urządzeniami i aplikacjami użytkowników oraz chmurami obliczeniowymi. Drugim celem jest przedstawienie opartych na tych zasadach podstaw szczegółowych rozwiązań i technik wykorzystywanych w sieci Internet.


Przedmiot składa się z dwóch bloków wykładowych równej długości, którym towarzyszą dwa bloki ćwiczeń laboratoryjnych (odpowiednio: 3 i 4 ćwiczenia).



Treść wykładu

W pierwszej części wykładu wprowadza się ogólne pojęcia dotyczące architektury i technik (płaszczyzny danych, sterowania i zarządzania) sieci teleinformatycznych, odnoszących się do transportu danych.

  • Sieć transportu danych: rola. Użytkownicy sieci i ruch: strumienie zgłoszeń, strumienie danych, charakterystyka. Wymagania: jakość obsługi usług – parametry, niezawodność, bezpieczeństwo. Ruch oferowany a ruch przenoszony. Matematyczny opis ruchu – proces Poissona, własności, rozkład Poissona. Płaszczyzny: danych, sterowania, zarządzania. Styk UNI.
  • Różnorodność technologiczna sieci – podstawowe technologie: charakterystyka. Transport danych – warstwa/sieć pakietowa: rola, technologia, zasada działania. Transport sygnałów – warstwa/sieć optyczna: rola, technologia, zasada działania.
  • Funkcje płaszczyzny danych sieci: transmisja, zwielokrotnienie, komutacja. Techniki zwielokrotnienia oraz komutacji (komutacja kanałów i komutacja pakietów) przestrzenne, częstotliwościowe, czasowe. Tryb połączeniowy i bezpołączeniowy transportu danych, połączenia a strumienie danych. Matematyczny model obsługi ruchu – łańcuchy Markowa, analiza systemów obsługowych.
  • Architektura węzłów sieciowych – płaszczyzna danych i sterowania: pole komutacyjne, moduły wejściowo/wyjściowe i porty, sterowanie, charakterystyka, tendencje. Modele ruchowe. Wirtualizacja funkcji sieciowych.
  • Model zasobów płaszczyzny danych – model warstwowy G.805/809: komponenty topologiczne, komponenty transportowe, funkcje transportowe. Dekompozycja pionowa i pozioma sieci. Styki UNI i NNI. Adresacja.
  • Model struktury płaszczyzny danych – segmenty: szkieletowy (rdzeń i brzeg), dostępowy (magistralny i rozdzielczy). Topologie i technologie: przewodowe i bezprzewodowe.
  • Płaszczyzna sterowania. Model funkcjonalny płaszczyzny sterowania – komponenty i funkcje. Protokoły: sygnalizacyjne, routingowe, zarządzania łączem. Proces zestawiania połączenia: centralizacja a rozproszenie. Routing – kierowanie połączeń/strumieni: cele, kryteria. Architektury i algorytmy – centralizacja i rozproszenie.
  • Płaszczyzna zarządzania, skale czasowe zarządzania i związki ze sterowaniem. Obszary zarządzania FCAPS. Model zarządca-agent, MIB, protokół SNMP. Model warstwowy zarządzania: zarządzanie elementami sieci, zarządzanie siecią, zarządzanie usługami. Funkcje, protokoły, interfejsy i systemy zarządzania.


Druga część wykładu skupia się na egzemplifikacji wprowadzonych w części pierwszej treści, głównie na przykładach wykorzystujących techniki Internetu.

  • Sieć Internet: struktura, operatorzy ISP (Internet Service Provider), dostawcy treści i ich relacje.
  • Protokół IPv4 jako „spoiwo” Internetu. Struktura pakietu, zasady adresacji, VLSM (Variable Length Subnet Mask), CIDR (Classless Inter-Domain Routing).
  • IPv4 na brzegu sieci: automatyczna konfiguracja hostów (protokół DHCP), translacja adresów (NAT), Adresy MAC. Protokół ARP.
  • Protokół IP w wersji 6 - adresacja, ICMP (Internet Control Message Protocol) v6, odkrywanie sąsiedztwa (neighbor discovery) i adresów MAC (MAC address discovery).
  • Routing połączeń/strumieni danych w sieci Internet. Tablica routingu i zasada "longest prefix match". Routing statyczny, ścieżka domyślna. Routing wewnątrzsieciowy: protokoły "distance vector" vs "link state". Routing międzysieciowy: pojęcie systemu autonomicznego, tranzyt vs peering, organizacja połączeń międzysieciowych – węzły IXP.
  • Infrastruktura sieciowa chmur i centrów danych Internetu.
  • Podstawowe techniki Internetu Rzeczy (Internet of Things).



Zakres laboratorium

  • Komutacja. Techniki zwielokrotnienia i komutacji, jakość obsługi na poziomie zgłoszeń i strumieni danych.
  • Routing. Kryteria i algorytmy doboru dróg, centralizacja i rozproszenie procesu wyszukiwania dróg, jakość obsługi na poziomie zgłoszeń i strumieni danych.
  • Zarządzanie. Zarządzanie elementami sieci i zarządzanie siecią. Styk CLI, protokół SNMP, protokół NETCONF/YANG.
  • Adresacja w protokole IPv4, protokół DHCP i translacja adresów NAT.
  • Adresacja w protokole IPv6/NDP.
  • Podstawy routingu w sieci IP (routing statyczny vs. routing dynamiczny).
  • Podstawy Internetu Rzeczy.
Literatura:

Literatura:

  • J.F. Kurose, K. Ross, „Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet”, Pearson, 2016.
  • P.L. Dordal, „An Introduction to Computer Networks”, 2018.


Oprogramowanie:

  • Emulatory sieci GNS3 i Mininet oraz generatory ruchu i analizator protokołów Wireshark.
  • Kontrolery SDN sieci POX i Ryu.
Metody i kryteria oceniania:

Wykłady z wykorzystaniem prezentacji. Materiały z wykładów udostępnione w formie slajdów. Zajęcia laboratoryjne oceniane w skali punktowej (łącznie 50% punktów). Możliwe krótkie testy sprawdzające przygotowanie studenta do ćwiczeń laboratoryjnych. Egzamin w formie testu (50% punktów). Zaliczenie części laboratoryjnej wymagane do przystąpienia do egzaminu. Ocena końcowa na podstawie łącznej punktacji.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-12
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Gajowniczek
Prowadzący grup: Andrzej Bąk, Piotr Gajowniczek, Mariusz Mycek, Artur Tomaszewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.