TXC - Tecnologías de Redes de Computadores

Transcripción

1 Unidad responsable: FIB - Facultad de Informática de Barcelona Unidad que imparte: AC - Departamento de Arquitectura de Computadores Curso: Titulación: 2015 GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) Créditos ECTS: 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: - German Santos Boada (german@ac.upc.edu) - Josep Sole Pareta (pareta@ac.upc.edu) Capacidades previas Inglés técnico mínimo para leer documentación, manuales y estándares. Conocimientos básicos sobre redes de computadores. Conocimientos básicos sobre sistemas operativos. Requisitos - Pre-Corequisito XC Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: CTI1.1. Demostrar comprensión del entorno de una organización y sus necesidades en el ámbito de las tecnologías de la información y las comunicaciones. CTI1.2. Seleccionar, diseñar, desplegar, integrar y gestionar redes e infraestructuras de comunicaciones en una organización. CTI2.1. Dirigir, planificar y coordinar la gestión de la infraestructura informática: hardware, software, redes y comunicaciones. CTI2.3. Demostrar comprensión, aplicar y gestionar la garantía y la seguridad de los sistemas informáticos (CEIC6). CTI3.1. Concebir sistemas, aplicaciones y servicios basados en tecnologías de red, incluyendo Internet, web, comercio electrónico, multimedia, servicios interactivos y computación ubicua. CTI3.3. Diseñar, implantar y configurar redes y servicios. CT6.1. Demostrar conocimiento y tener capacidad para administrar y mantener sistemas, servicios y aplicaciones informáticas. CT6.4. Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las características, las funcionalidades y la estructura de los Sistemas Distribuidos, de las Redes de Computadores y de Internet que permita su uso y su administración, así como el diseño y la implementación de aplicaciones basadas en ellas. CT7.1. Demostrar conocimiento de las métricas de calidad y saber utilizarlas. CT7.3. Determinar los factores que inciden negativamente en la seguridad y la fiabilidad de un sistema hardware/software, y minimizar sus efectos. Genéricas: G9. RAZONAMIENTO: Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio. Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales. Capacidad de diseñar y realizar experimentos sencillos, y analizar e interpretar sus resultados. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación. 1 / 9

2 Metodologías docentes La metodología docente que propone la asignatura se basa en la programación centrada en el aprendizaje, el aprendizaje cooperativo, y Campus Virtual. 1. Programación centrada en el aprendizaje. Actividades en la sesión de clase: a) Reunión de grupos temporales (por proximidad física en clase) para compartir las dudas de la semana pasada. Seguimiento de la interrelación de alumnos por parte del profesor con indicación de los conceptos dudosos. b) El profesor explicará los conceptos que correspondan al programa. c) Indicación del trabajo de estudio fuera del aula. Cada dos semanas habrá sesión de problemas de una hora donde se resolverán los ejercicios de los talleres reduciendo en este caso la clase de teoría a 1 hora. 2. Aprendizaje cooperativo. Los estudiantes ejercitarán sus capacidades de trabajo cooperativo en formato de grupos base desarrollando un trabajo de investigación técnico (Technical Report) 3. Campus Virtual Atenea. Se utilizará en el desarrollo de la asignatura en los siguientes aspectos: Tratamiento de grupos, documentación de clase, talleres, entrega de documentos, seguimiento del cumplimiento de fechas de las entregas, foro de intercambio de opiniones, dudas y trabajos, resolución de encuestas. Objetivos de aprendizaje de la asignatura 1.Aplicar la regulación internacional y la estandarización en la tecnología de redes de computadores 2.Diseñar sistemas de interconexión de redes siguiendo el modelo arquitectónico TCP / IP 3.Calcular la capacidad de transmisión de un canal en presencia de ruido y sin él 4.Aplicar y conocer los diversos métodos de sincronismo de los niveles 1, 2 y 3 de las redes de computadores 5.Identificar las aplicaciones de los sistemas de multiplexación TDM 6.Determinar los requerimientos de la transmisión asíncrona de paquetes sobre redes de transmisión síncrona 7.Diseñar protocolos de nivel de enlace 8.Diferenciar el uso de los diversos medios de transmisión existentes y calcular sus anchos de banda 9.Calcular la eficiencia y las capacidades de transmisión de los sistemas PDH y SDH 10.Diferenciar las modulaciones digitales (QAM) especificando sus utilizaciones en redes 11.Calcular la eficiencia en la transmisión en redes paquetes (Frame Relay) 12.Diseñar redes con circuitos virtuales (FR) con diferentes tipos de terminales y acceso a Internet 13.Calcular los parámetros de los algoritmos de gestión de acceso en redes con contrato de tráfico (CIR) 14.Diseñar redes de paquetes ATM diferenciando el uso de los canales y trayectos virtuales y calculando las tablas de encaminamiento y los retrasos 15.Identificar los mecanismos de gestión de Tráfico de las redes de paquetes (ATM) y diseñar sus aplicaciones con algoritmos GCRA 16.Identificar y analizar los protocolos aplicados a los niveles 1,2 y 3 en las redes de acceso ADSL 17.Calcular el rendimiento y los retrasos en redes ADSL, aplicando el modelo de gestión de la calidad de servicio, y calculando la pérdida de eficiencia causada por la redundancia 18.Explicar los elementos tecnológicos que intervienen en una red HFC e interpretar los métodos de acceso al canal de retorno 19.Comparar las prestaciones y el rendimiento entre redes ADSL y HFC 20.Calcular eficiencia de las redes PON en servicios voz / datos / imagen 21.Diseñar redes con direccionamiento MPLS con / sin dominio MPLS 22.Programar y dimensionar las capacidades de redes celulares con tecnología GPRS y UMTS 23.Aplicar el uso de las normativas Gigabit y Carrier Ethernet en el diseño de redes troncales 24.Diseñar redes IP del tipo WAN con conmutadores IP (routers), enlaces de diferentes tecnologías (SDH, FR, ATM, GigabitETH) y acceso con y sin hilos 2 / 9

3 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Grupo grande/teoría: 52h 30m 35.00% Grupo mediano/prácticas: 7h 30m 5.00% Grupo pequeño/laboratorio: 0h 0.00% Actividades dirigidas: 6h 4.00% Aprendizaje autónomo: 84h 56.00% 3 / 9

4 Contenidos Introducción Regulación internacional sobre redes de computadores y su implicación en las tecnologías. Análisis de la importancia de las redes IP sobre la tecnología de redes. Elementos tecnológicos de Internet y transmisión de datos. Modelo arquitectónico de Internet, de la arquitectura de red y de la pila de protocolos estudiando el protocolo HDLC y PPP. Medios de transmisión, topologías de red y sistemas de transmisión incluyendo el análisis de Fourier, el canal de Sannon, la codificación del canal y la digitalización de la voz. Sistemas de multiplexación TDM (PDH/SDH) y WDM. Conmutación de circuitos y paquetes. Redes troncales Tecnologías utilizadas para la conmutación en redes troncales. Conmutación de tramas (Frame Relay), de celdas (ATM y paquetes sobre SDH), de etiquetas (MPLS) y Ethernet (carrier ethernet) Redes de acceso con hilos Tecnologías de acceso a redes utilizando medios de transmisión con hilos como el par telefónico (xdsl), el cable coaxial (HFC) y fibras ópticas (FTTx, WDM-PON y EP2P). Normativas y protocolos relacionados. Redes de acceso inalámbrico Tecnología celular y diseño de redes para acceso a Internet con movilidad. Tecnologías GSM / GPRS y UMTS / HSPA. Estudio de protocolos relacionados. Tecnología LTE. 4 / 9

5 Planificación de actividades Desarrollo del tema 1: Introducción Dedicación: 3h Grupo grande/teoría: 2h Grupo mediano/prácticas: 0h Aprendizaje autónomo: 1h Asistencia a clase para la comprensión de las normativas sobre las tecnologías de redes de computadores. 1 Desarrollo del tema 2: Elementos tecnológicos de Internet y transmisión de datos. Dedicación: 31h Grupo grande/teoría: 16h 30m Grupo mediano/prácticas: 2h 30m Aprendizaje autónomo: 12h Asistencia a clase para la adquisición de conocimientos sobre el modelo arquitectónico TCP / IP, medios de transmisión, modulación digital, redes de paquetes y circuitos, y protocolos de enlace. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Revisión 1 Trabajo de Investigación (Technical Report) Dedicación: 1h 30m Actividades dirigidas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 0h Revisión de la definición del índice del trabajo 24 Desarrollo del tema 3: Redes troncales Dedicación: 23h Grupo grande/teoría: 10h Grupo mediano/prácticas: 2h Aprendizaje autónomo: 11h Asistencia a clase para la adquisición de conocimientos sobre técnicas de conmutación en redes de computadores. 5 / 9

6 11, 12, 13, 14, 15, 21, 23, 24 Primer Control Dedicación: 4h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 2h Prueba de evaluación que incluye la resolución de ejercicios y preguntas tipo test. No se pueden utilizar libros ni apuntes. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 Desarrollo del tema 4: Redes de acceso con hilos Dedicación: 20h 30m Grupo grande/teoría: 10h 30m Grupo mediano/prácticas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 8h 30m Asistencia a clase por la adquisición de conocimientos sobre tecnologías de acceso a redes utilizando medios de transmisión con hilos como el par telefónico (xdsl), el cable coaxial (HFC) y fibras ópticas (FTTx, WDM-PON y EP2P). Normativas y protocolos relacionados. 16, 17, 18, 19, 20, 24 Desarrollo del tema 5: Redes de acceso inalámbrico Dedicación: 19h Grupo grande/teoría: 9h 30m Grupo mediano/prácticas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 8h Asistencia a clase para la adquisición de conocimientos sobre tecnología celular y diseño de redes para acceso a Internet con movilidad. Tecnologías GSM / GPRS y UMTS / HSPA. Estudio de protocolos relacionados. Tecnología LTE. 22, 24 6 / 9

7 Revisión 2 trabajo de investigación (Technical report) Dedicación: 1h 30m Actividades dirigidas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 0h Revisión del contenido del trabajo antes de la entrega final 24 Segundo Control Dedicación: 4h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 2h Prueba de evaluación que incluye la resolución de ejercicios y preguntas tipo test. No se pueden utilizar libros ni apuntes. 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 Talleres Dedicación: 18h Grupo grande/teoría: 0h Grupo mediano/prácticas: 0h Aprendizaje autónomo: 18h Los Talleres son actividades individuales con evaluación entre miembros del grupo y consisten en la resolución de ejercicios relacionados con el temario a través del campus virtual ATENEA. Los estudiantes deberán resolver los ejercicios y intercambiarlos, tarea que hace el Campus Virtual de forma automática, con sus compañeros de grupo base con fecha límite de entrega y comentarios. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 Trabajo final (Technical report) Dedicación: 21h 30m Grupo grande/teoría: 0h Grupo mediano/prácticas: 0h Aprendizaje autónomo: 21h 30m 7 / 9

8 El Trabajo de Investigación (Technical Report) es una actividad en grupo. Los estudiantes deberán desarrollar a lo largo del curso un trabajo técnico (Technical Report) en grupos de máximo tres personas que se entregará a final de curso. El objetivo del trabajo es que los alumnos desarrollen las competencias de la asignatura, considerándolo como un complemento al programa de la misma. Es el propio grupo el que elige el tema de la lista presentada por el profesor o bien presentarán un tema propio con la única condición de que sea un complemento al programa oficial y por tanto no conste en la documentación de la asignatura o que en cualquier caso sea una profundización de los temas tratados en clase. Existe una rúbrica de evaluación que permite a los estudiantes tener un marco de evaluación previo. Para facilitar la elaboración en grupo del trabajo, se ofrecerá a través de Atenea una herramienta Web 2.0 llamada WIKI para que los estudiantes puedan utilizarla como repositorio común de la documentación que estén preparando y que les permitirá trabajar remotamente. El trabajo sirve también para evaluar la competencia transversal G9.3 Capacidad crítica, capacidad de evaluación. 1, 2, 24 Examen final Dedicación: 3h Actividades dirigidas: 3h Aprendizaje autónomo: 0h El estudiante podrá realizar voluntariamente un examen final que sustituirá a la media de los controles en la nota final 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 Sistema de calificación La evaluación de los estudiantes y su aprovechamiento de la asignatura seguirá el siguiente criterio: AC: Asistencia a clase: 10%. Incluye la presencia física en todas las actividades especificadas como clases y controles. Se requiere un mínimo del 75 % de asistencia para optar a esta nota. En caso contrario la nota será cero en este apartado. PA: Participación: 10%. Incluye las evaluaciones de los talleres. CO1 y CO2: Controles: 65%. Se valorará la media entre el primer y el segundo control. TR: Trabajo de Investigación: 15%. Siguiendo una rúbrica, la nota se basará en la calidad del contenido, la bibliografía aportada, la adecuación al formato requerido, los comentarios añadidos, la claridad, la concisión y la capacidad crítica y de evaluación. La valoración de la competencia transversal G9.3 está incluida en este apartado y corresponde al 10 % de la nota TR. La nota final NF = 0.1*AC + 0.1*PA *(CO1 + CO2)/ *TR. Los estudiantes que la media de los controles (CO1+CO2)/2 no supere el aprobado deberán hacer el examen final. En este caso, la nota de este examen sustituirá a la media de los controles en la nota final. Se pueden utilizar libros y apuntes en los exámenes. 8 / 9

9 Bibliografía Básica: Stallings, W. Data and computer communications. 10th ed. Pearson/Prentice Hall, ISBN Stallings, W. ISDN and broadband ISDN with frame relay and ATM. 4th ed. Prentice Hall, ISBN Tanenbaum, A.S.; Wetherall, D.J. Computer networks. 5th ed., new int. ed. Pearson Education, ISBN Agustí, R.; Álvarez-Campana, M.; Sallent, O. Elementos de arquitectura y gestión de recursos radio en UMTS. Fundación Vodafone, ISBN Otros recursos: Data communications, computer networks and open systems. 4th ed. Addison-Wesley, ISBN X. Complementaria: Davie, B.S.; Farrel, A. MPLS: next steps [en línea]. Elsevier/Morgan Kaufmann, 2008Disponible a: < ISBN Agustí, R. [et al.]. LTE: nuevas tendencias en comunicaciones móviles. Fundación Vodafone, ISBN Lam, C.F. (ed.). Passive optical networks: principles and practice [en línea]. Academic, 2007Disponible a: < ISBN Farrel, A.; Bryskin, I. GMPLS: architecture and applications [en línea]. Elsevier : Morgan Kaufman, 2006Disponible a: < ISBN Enlace web / 9