C-H: Proceso de Diseño reconociendo el impacto de la solución de Ingeniería (T) E: Solución de Problemas (T) Resultados de Aprendizaje

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES Código-Materia: Redes de Computadores II Requisitos: Comunicaciones Digitales Redes de Computadores I Programa Semestre: Ingeniería Telemática 7º semestre Período académico: Agosto a Diciembre de 2016 Intensidad semanal: 4 horas por semana Créditos: 4 Profesores: Juan Manuel Madrid Molina Parte teórica Jair Abadía Correa Laboratorio Programa: Ingeniería Telemática Resultados de Aprendizaje relacionados con el Programa C-H: Proceso de Diseño reconociendo el impacto de la solución de Ingeniería (T) E: Solución de Problemas (T) Fuente de Valoración NO Resultados de Aprendizaje Motivación Este es el segundo de la serie de cursos de fundamentación en Redes y Comunicaciones, en la línea de infraestructura del programa de Ingeniería Telemática. En este curso se estudiarán a fondo los cuatro niveles superiores del modelo OSI de la ISO: Transporte, Sesión, Presentación y Aplicación. Objetivos Terminales: Al finalizar el semestre el estudiante estará en capacidad de: Identificar las necesidades técnicas de un problema de comunicación de datos, y especificar sus requerimientos de despliegue en los niveles de transporte, sesión, presentación y aplicación. Resolver un problema de comunicación de datos, empleando modelos y protocolos estándares. Diseñar la arquitectura de la solución propuesta, empleando metodologías y estándares internacionalmente conocidos y aceptados. Implementar en el laboratorio los protocolos y servicios de una red de comunicaciones, en los niveles superiores del modelo OSI de la ISO. Específicos De formación en valores y capacidades: Redes de Computadores II Página 1 de 6

2 Al terminar el curso cada estudiante habrá tenido la oportunidad de reflexionar sobre los siguientes valores: Responsabilidad: Para cumplir correctamente y a tiempo las labores asignadas. Curiosidad intelectual: El curso tiene un enfoque práctico, que permite que el estudiante implemente protocolos y servicios de uso común en redes de computadores. Integridad y honestidad: En la conducta con el profesor y los compañeros, y en el trabajo académico. De igual manera, habrá desarrollado estas capacidades: Razonamiento analítico y solución de problemas: En el desarrollo de los trabajos, exámenes y laboratorios del curso. Experimentación, investigación y descubrimiento de conocimiento: En los laboratorios del curso. Concepción, Ingeniería del sistema y administración: Entendimiento de necesidades, establecimiento de objetivos, definición de funciones y arquitectura del sistema propuesto, modelado y definición de interfaces. Trabajo en equipo: Para el desarrollo de las prácticas de laboratorio, y de proyectos de cierta complejidad. Temas por unidad: Unidad 1: Fundamentos básicos de diseño de protocolos Al finalizar esta unidad, el estudiante estará en capacidad de: Definir qué es un protocolo de comunicaciones y sus principales características. Explicar el modelo jerárquico empleado por SDL para la definición de un protocolo de comunicaciones. Manejar los tipos de datos (sorts) definidos por SDL, y definir otros nuevos. Manejar las estructuras de control de procesos en SDL. Definir sistemas y bloques para un protocolo en particular. Diseñar un protocolo sencillo, empleado los elementos básicos de SDL. Explicar los fenómenos de corrupción, pérdida y reordenamiento de paquetes en el ámbito de un protocolo de comunicaciones, y las circunstancias en las que los citados fenómenos se pueden presentar. 1. Introducción a los protocolos de comunicaciones 2. Introducción a SDL 3. Desarrollo de ejercicios básicos de SDL 4. Tipos de datos (sorts), comunicación entre procesos, creación y terminación de procesos, timers. 5. Especificación de protocolos sencillos en SDL 6. Errores de transmisión y tolerancia a errores. Unidad 2: Nivel de transporte, protocolos TCP y UDP Redes de Computadores II Página 2 de 6

3 Al finalizar esta unidad, el estudiante estará en capacidad de: Explicar las funciones del nivel de transporte, y su relación con el nivel de red. Distinguir entre un servicio orientado a conexión y uno no orientado a conexión, y decidir qué tipo de servicio es más adecuado para una aplicación específica. Explicar los principios de transmisión confiable de datos. Explicar los principios de control de congestión para una conexión de datos. Analizar una captura de red empleando Wireshark, y explicar cómo se están comportando los protocolos de nivel de transporte con base en el análisis de la captura. 1. Introducción a los servicios de la capa de transporte 2. Multiplexión y demultiplexión 3. Transporte no orientado a conexión: Protocolo UDP 4. Principios de transferencia confiable de datos. Protocolos con pipeline, Go-Back-N, repetición selectiva 5. Transporte orientado a conexión: TCP 6. Principios de control de congestión, control de congestión en TCP. 7. Identificación de problemas en el nivel de transporte con Wireshark Unidad 3: Nivel de sesión Al finalizar la presente unidad, el estudiante estará en capacidad de: Explicar las funciones del nivel de sesión Explicar el funcionamiento del nivel de sesión en una conexión de red específica, en un sistema operativo Identificar las funciones del nivel de sesión en protocolos típicos de capa de aplicación 1. Funciones del nivel de sesión: Control de diálogo, tokens, sincronización 2. Establecimiento de una sesión en TCP a nivel del sistema operativo. Máquina de estados de TCP. 3. El nivel de sesión en protocolos de aplicación típicos (HTTP, HTTPS, SSH). 4. Redes privadas virtuales (VPNs). Unidad 4: Nivel de presentación Al finalizar la presente unidad, el estudiante estará en capacidad de: Explicar las funciones del nivel de presentación Identificar las funciones del nivel de presentación en protocolos típicos de capa de aplicación 1. Funciones del nivel de presentación 2. El nivel de presentación en formatos de archivo (GIF, PNG ) 3. El nivel de presentación en el protocolo FTP (transferencia binaria vs. transferencia ASCII) 4. Codificación Base64 Redes de Computadores II Página 3 de 6

4 Unidad 5: Nivel de aplicación Al finalizar la presente unidad, el estudiante estará en capacidad de: Explicar el funcionamiento de los diferentes protocolos de nivel de aplicación de la suite TCP/IP Explicar la arquitectura requerida para la implementación de dichos protocolos Explicar cómo se lleva a cabo el intercambio de información mediante dichos protocolos Analizar el intercambio de información de los protocolos de nivel de aplicación de la suite TCP/IP, empleando Wireshark Configurar los servicios de aplicación en un ambiente de laboratorio 1. Servicios básicos de infraestructura: DNS, DHCP. 2. Servicios tradicionales de la suite TCP/IP - Conexión remota (Telnet, SSH) - Transferencia de archivos (FTP) - Correo electrónico (SMTP, POP3, IMAP) - Web (HTTP) 3. Servicios de gestión - SNMP Metodología Cada clase parte de la base de que el estudiante ha preparado con antelación el material asignado para la sesión. Las asignaciones de lectura están publicadas en el sitio Moodle del curso, y se enviará un mensaje recordatorio por correo electrónico antes de cada clase. Al principio de la clase se preguntará a los estudiantes si tienen dudas con respecto al tema preparado para la clase, dichas dudas se consignarán en el tablero. Luego se iniciará una ronda de preguntas, con el fin de indagar a los estudiantes acerca de lo aprendido, y tratar en lo posible de resolver las dudas consignadas en el tablero mediante esta discusión. Si hay dificultad en algún tema en particular, el profesor procederá a explicarlo. En algunas clases podrá haber solución de ejercicios en grupos pequeños de trabajo, o individualmente en el tablero, para reforzar la comprensión del tema. Se reforzarán los conceptos teóricos mediante la realización de prácticas en el laboratorio de redes. Actividades del estudiante Antes de la clase o Preparación previa, mediante el estudio del material asignado. Durante la clase o Solución de ejercicios en grupos pequeños de trabajo, o individualmente en el tablero. o Participación en las discusiones. Redes de Computadores II Página 4 de 6

5 Después de la clase o Solución de tareas y ejercicios para hacer en casa. o Solución de los talleres de repaso. Prácticas de laboratorio y proyectos o Prácticas de laboratorio en algunos temas seleccionados de la materia. Evaluación El curso se evaluará mediante los siguientes instrumentos: Dos exámenes parciales. El primero evalúa el material de las unidades 1 y 2; el segundo evalúa material de las unidades 3, 4 y 5. Informes de laboratorio. Tareas cortas. Un proyecto final de implementación de una red. El cálculo de la nota del curso se hará de la siguiente manera: Primer examen parcial 30% Segundo examen parcial 30% Prácticas de laboratorio 40% Nota promedio 100% En caso de que la nota promedio sea mayor o igual a 3.0, la nota definitiva se calculará de la siguiente manera: Nota promedio 70% Tareas cortas 10% Proyecto final 20% Nota definitiva 100% En caso contrario, la nota definitiva será igual a la nota promedio. Consideraciones éticas La política de la Universidad, y del Departamento de Tecnologías de Información y Comunicaciones, es de tolerancia cero hacia el fraude. Todos los casos de fraude serán reportados a la jefatura del departamento, y el trabajo académico implicado será calificado con una nota de cero (artículo 99 del Libro de Derechos, Deberes y Normas de los Estudiantes de Pregrado). Debe tenerse especial cuidado en la elaboración de trabajos escritos y proyectos para evitar una instancia de plagio académico. La bibliografía debe estar completa, y deben existir referencias a todos los libros, artículos, páginas web y demás materiales que hayan sido empleados para la elaboración del trabajo. De forma similar, un trabajo se califica por la contribución del estudiante a la solución del problema. Esto quiere decir que un trabajo no puede ser una copia textual de otro trabajo o documento, ni un collage de documentos, aunque se haya hecho referencia correcta al trabajo ajeno. Redes de Computadores II Página 5 de 6

6 Bibliografía Textos básicos: James Kurose y Keith Ross. Computer Networking: A Top-Down Approach. (6ª edición). Pearson, 2013 (004.6/K96c/2013). Andrew Tanenbaum y David Wetherall. Computer Networks (5ª edición). Pearson, 2010 (004.65/T164c/2010). Ferenc Belina, et al. SDL With Applications From Protocol Specification. Prentice-Hall, ( /B431s) Juan Manuel Madrid Molina. Material de Diseño de Protocolos. Disponible en línea en el sitio Moodle del curso. Textos complementarios: W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols. Addison-Wesley, 1994 (004.62/S846t). Laurent Doldi. SDL Illustrated: Visually design executable models. TMSO, ( /D662s). Recomendación ITU-T Z.100: Specification and Description Language. International Telecommunication Union(ITU), Disponible en la sección de Bases de Datos de la Biblioteca. Chris Sanders. Practical Packet Analysis. No Starch Press, Laura Chappell. Wireshark Network Analysis. Chappell University, (004.62/C467w). Mohamed G. Gouda. Elements of Network Protocol Design. Wiley - Interscience, (004.6/G668) Redes de Computadores II Página 6 de 6