IN ST IT UT O POLIT ÉCN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

Transcripción

1 PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales. ASIGNATURA: Redes de Computadoras I SEMESTRE: Quinto OBJETIVO GENERAL: El alumno analizará las funciones esenciales que realizan las redes de computadoras y particularmente sus protocolos de comunicación, las arquitecturas con que están construidos los sistemas de dichas redes, las tecnologías que actualmente se utilizan en sus principales aplicaciones y las herramientas de software y hardware disponibles para configurar y evaluar el comportamiento de las mismas. CONTENIDO SINTÉTICO: METODOLOGÍA: Unidad I.- Introducción. Unidad II.- Arquitecturas y Protocolos. Unidad III.- Redes de Área Local. Unidad IV.- Interfases de Acceso Remoto a Redes. Unidad V.- Redes de Área Amplia. Unidad VI.- Calidad de Servicio en Redes de Computadoras. Se utilizará la metodología de aprendizaje grupal, la cual requiere la participación activa y constante de los asistentes en la búsqueda, lectura y análisis de la información que posibilite la integración de los aspectos teóricos, análisis y solución de problemas. Asimismo, se realizarán visitas a instalaciones de redes y se realizarán diferentes prácticas y proyectos. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: BIBLIOGRAFÍA: 80% de asistencia para derecho a evaluación Exámenes departamentales Entrega de tareas realizadas extra clase Reportes de visitas Prácticas William Stallings. Comunicaciones y redes de computadoras. Prentice Hall, España, ª Ed. 808 pgs. Andrew S. Tanenbaum. Redes de Computadoras. Prentice Hall, México, ª Ed. 813 pgs. Darren L. Spohn. Data Network Design. Mc. Graw Hill, ª Ed. 983 pgs. David Ginsburg. Implementing ADSL. Addison-Wesley, ª Ed. 292 pgs. Fred Halsall. Multimedia Communications. Applications, Networks, Protocols and Standards. Addison- Wesley, Pearson Education, ª Ed pgs. Fred Halsall. Comunicación de datos, redes de computadores y sistemas abiertos. Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos de América, ª Ed. 955 pgs.

2 ESCUELA: ESCOM CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales OPCIÓN: Asignaturas Comunes. COORDINACIÓN: Academia de Redes Y S. O. DEPARTAMENTO: Desarrollo Curricular. ASIGNATURA: REDES DE COMPUTADORAS I. SEMESTRE: Quinto : COMPU503 CRÉDITOS: 8 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico/Práctica MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS HRS/SEMANA/TEORÍA: 3.5 HRS/SEMANA/PRÁCTICA: HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 6 HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 18.0 HRS/TOTALES: 8 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Redes y Sistemas Operativos REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar ESCOM AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo

3 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 2 DE 10 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Las redes de computadoras representan una de las ramas de la computación que más auge ha tenido en los últimos tiempos y es importante comprender sus fundamentos para que los alumnos puedan desenvolverse en los distintos ámbitos que involucra dicha tecnología tal como son: el desarrollo de sistemas y bases de datos distribuidos; la planeación, proyecto y mantenimiento de redes de computadoras; los sistemas virtuales desarrollados sobre Internet, los sistemas de control distribuido y un sinnúmero de aplicaciones más. Los fundamentos adquiridos en los cursos de Sistemas Operativos I, Probabilidad y Estadística, Comunicaciones I y Comunicaciones Digitales; permitirán al alumno alcanzar el dominio de los elementos teóricos y junto con la realización de prácticas con elementos como los sistemas operativos Windows y Linux y sus recursos, encaminarán al alumno hacia la cabal comprensión de las características de las nuevas tecnologías que en este ramo han venido desarrollándose de manera acelerada. El curso de Redes de Computadoras II complementa la preparación para darle al alumno las capacidades para estudiar y desarrollar sistemas distribuidos trabajando en base a las modernas tecnologías de red. Al estudiar ambos cursos y los cursos de sistemas operativos, el alumno adquirirá las bases para planificar, diseñar, instalar, configurar, administrar y evaluar redes TCP/IP, ATM y Frame Relay, desarrollar equipos y software de conectividad, analizar tecnologías de enrutamiento y problemas teóricos de comportamiento de las redes. Asimismo, instalar, configurar y administrar sitios electrónicos en Internet. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno analizará las funciones esenciales que realizan las redes de computadoras y particularmente sus protocolos de comunicación, las arquitecturas con que están construidos los sistemas de dichas redes, las tecnologías que actualmente se utilizan en sus principales aplicaciones y las herramientas de software y hardware disponibles para configurar y evaluar el comportamiento de las mismas.

4 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 3 DE 10 UNIDAD: I NOMBRE: Introducción. El alumno analizará los avances tecnológicos que han dado lugar al desarrollo de las redes de computadoras, las ventajas de su aplicación, así como las funciones que debe desarrollar toda red. También evaluará las ventajas de utilizar protocolos estándar desarrollados en el seno de los organismos de estandarización más importantes, como el IEEE, el IETF y la ITU Introducción. Qué es una red de computadoras? Evolución de las redes de computadoras. Clasificación de las redes de computadoras. Definición de protocolo, protocolos monolíticos y estructurados. Conceptos Básicos Bit, Entropía de una fuente de información, Canal, Velocidad de Transmisión, Capacidad de Canal, Velocidad de Modulación, Tráfico, Caudal ( Throughtput ), Errores, Proporción de errores, Código, Código de protección contra errores. Funciones que deben desempeñar todas las redes. Segmentación y ensamblado. Encapsulado. Control de conexión. Envío ordenado. Control de flujo. Control de errores. Direccionamiento. Multiplexaje. Servicios de transmisión B2, B1 B2, B1 Investigación bibliográfica por parte de los alumnos Realización de la Práctica 1: Simulación de un protocolo de comunicación. Visita a instalaciones de red. Examen teórico de las unidades I y II: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15%.

5 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 4 DE 10 UNIDAD: II NOMBRE: Arquitecturas y Protocolos El alumno analizará las características de las principales arquitecturas con que han sido construidos los interfases y en general los sistemas de red de cómputo; asimismo, la forma en que están distribuidas las funciones que realizan los protocolos en las distintas capas o niveles de la jerarquía de protocolos definidas en su arquitectura Protocolo de Comunicaciones Definición Estructura Finalidades Arquitectura de Capas Modelo de Capas Bloque de Transmisión Bloque de Transporte Arquitectura de Interconexión Abierta de la ISO (Modelo OSI). Nivel Físico - Funciones Nivel de Enlace- Funciones Nivel de Red Nivel de Transporte Nivel de Sesión Nivel de Presentación Nivel de Aplicación Arquitectura IEEE 802 para Redes Locales Capa Física Capa de Control de Acceso al Medio (Nivel MAC) Capa de Control del Enlace Lógico Tarjeta de Red Arquitectura Internet Bloque de Tarjeta de Red Nivel de Red Nivel de Transporte Nivel de Aplicación Investigación bibliográfica por parte de los alumnos. Realización de la Práctica 2 Examen teórico: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15%. B1, C1 B2, C1 B2, B1,c1 B2, B1,C1

6 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 5 DE 10 UNIDAD: III NOMBRE: Redes de Área Local El alumno analizará las características de las redes de área local, de los estándares que deben cumplir y de sus tecnologías. Asimismo, diseñará y evaluará redes de cableado estructural Concepto de Red de Área Local (Red LAN). Topologías. Medios de transmisión de datos en Redes LAN. Medios guiados: cables de par torcido (UTP, STP), cable coaxial, fibra óptica. Medios no guiados: ondas de radio, rayos infrarrojos. Códigos de línea Binario RZ y NRZ, AMI y bifase (Manchester y Manchester diferencial). Señales analógicas (esquemas de modulación). Control de Acceso al Medio Taxonomía de las disciplinas de control de acceso al medio. Redes Ethernet. Estándares de capa física: 10Base5, 10Base2, 10BaseT, 100BaseT, 100BaseF. Cableado Estructural Arquitectura del cableado Estándares Nivel MAC Disciplina SCMA-CD Trama Ethernet Funciones del nivel MAC Dispositivos de Conectividad (Concentradores, Puentes y Switches) Nivel de Control del Enlace Lógico. Protocolo LLC Trama LLC Modos de operación LLC Puntos de acceso al servicio (SAPs) Redes Token Ring y FDDI Estándares Nivel MAC Protección contra errores Códigos Polinomiales Realización de las prácticas 3, 4, 5 y 6. Resolución de problemas por parte de los alumnos. Examen teórico: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15% B1, B2 B2, B1 B2,B1 B1,B2

7 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 6 DE 10 UNIDAD: IV NOMBRE: Interfases de Acceso Remoto a Redes El alumno evaluará las características de los interfases de acceso remoto a las redes de datos y de sus te cnologías: tales como el Módem-Protocolo PPP, el RDSI y el ADSL Características de la Línea Telefónica de Abonado Atenuación, distorsión, ruido, diafonía El Módem de Transmisión de Datos Módem de 56 kbps Modulación Digital, Código Trellis, Ecualizadores Digitales Protocolo PPP Estructura Protección contra errores Aplicaciones Configuración del Cliente PPP Tarjeta Fax-Módem Servidor RAS - PPP Descripción Configuración Interfaz RDSI Atributos de los servicios Arquitectura de los Interfases Interfaz U Interfaz S/T Interfaz R Nivel de Enlace LAPD Interfaz ADSL Arquitectura Tecnologías de Nivel Físico (Modulación CAP, Modulación Multitono, Codificación Reed-Solomon para protección contra errores) Infraestructura ADSL B1 B1,B4 Investigación bibliográfica por parte del alumno. Realización de la práctica 7: Instalación y evaluación de un servidor RAS. Examen teórico: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15%.

8 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 7 DE 10 UNIDAD: V NOMBRE: Redes de Área Amplia. El alumno evaluará las características de las tecnologías modernas de las cuales se dispone actualmente para construir redes de área amplia: tales como SDH, Frame Relay ATM y GigaEthernet Redes de Área Amplia Concepto Tecnologías de Construcción Jerarquía Digital Síncrona ( SDH ) La RDI - Perspectivas Jerarquía Plesiócrona Multiplexaje Plesiócrono Jerarquía Síncrona Principios de SDH Tributarias y Contenedores Virtuales Cross-conexión Arquitecturas de sistemas SDH Multiplexaje SDH Ventajas de la Tecnología SDH Protocolo Frame Relay Aplicaciones Formato de la Trama Funciones Modo de Transferencia Asíncrono ( ATM ) ATM- Perspectivas Canal Virtual y Trayectoria Virtual Arquitectura ATM Conmutación de Celdas Celdas ATM Nivel Físico Nivel de Conmutación ATM Interfases de Adaptación AAL GigaEthernet Porqué se está imponiendo esta tecnología Características , C1, C2, C1, C2 Investigación bibliográfica y visitas de campo por parte del Alumno Elaboración de la Práctica 8: Transferencia de archivos en una red ATM Examen teórico: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15%.

9 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 8 DE 10 UNIDAD: VI NOMBRE: Calidad de Servicio en Redes de Computadoras El alumno identificará la capa de transporte como la primera cuyo protocolo se comunica entre el origen y el destino final de la información y podrá verificar la repetición de algunas funciones como el control de flujo y el control de errores en esta capa. 6.1 Concepto de Calidad de Servicio Caracterización de la Carga de Trabajo de Servidores de Datos Registros de Carga de Trabajo Parámetros que caracterizan la carga de trabajo 6.3 Parámetros de Calidad de Servicio de un Servidor de Red Investigación por parte del alumno Realización de las prácticas 9 y 10 Examen teórico: 60 %, prácticas: 25% y tareas 15%.

10 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 9 DE 10 RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN 1 Simulación de un Protocolo de Comunicaciones I Laboratorio. Redes Y Sistemas Operativos 2 Análisis de la Estructura de un Protocolo con el Analizador de Protocolos II 3 Diseño e instalación de una Red LAN III 4 Medición de características de cables en redes de área local. III 5 Ruido e interferencia en los medios de transmisión. III 6 Desarrollo de un puente. III 7 Instalación y evaluación de un servidor RAS. IV 8 Transferencia de archivos en una red ATM V 9 Medición del Tráfico VI 10 Determinación de la Calidad de Servicio de un Servidor Web VI : 18.0

11 ASIGNATURA: Redes de Computadoras I : COMPU503 HOJA 10 DE 10 PERÍODO UNIDAD I y II III y IV V y VI Examen teórico: 60%, práctica: 25% y tareas: 15%. Examen teórico: 60%, práctica: 25% y tareas: 15%. Examen teórico: 60%, práctica: 25% y tareas: 15%. * con la ponderación a criterio del profesor. BIBLIOGRAFÍA B C 1 X William Stallings. Comunicaciones y redes de computadoras. Prentice Hall, España, ª Ed. 808 pgs. 2 X Andrew S. Tanenbaum. Redes de Computadoras. Prentice Hall, México, ª Ed. 813 pgs. 3 X Darren L. Spohn. Data Network Design. Mc. Graw Hill, ª Ed. 983 pgs. 4 X David Ginsburg. Implementing ADSL. Addison-Wesley, ª Ed. 292 pgs. 1 X Fred Halsall. Multimedia Communications. Applications, Networks, Protocols and Standards. Addison-Wesley, Pearson Education, ª Ed pgs. 2 X Fred Halsall. Comunicación de datos, redes de computadores y sistemas abiertos. Addison- Wesley Iberoamericana, Estados Unidos de América, ª Ed. 955 pgs.