PROGRAMA DE ESTUDIO. Fundamentos de redes. Carácter de la. Obligatoria asignatura

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1 PROGRAMA DE ESTUDIO Fundamentos de redes Programa Educativo: Licenciatura en Sistemas Computacionales Área de Formación : Sustantiva Profesional Horas teóricas: 3 Horas prácticas: 2 Total de Horas: 5 Total de créditos: 8 Cve: F1021 Tipo : Laboratorio Carácter de Obligatoria asignatura Programa eborado por: Ericsson Saldivar Correa Robles, Hugo de O León, Andrés Domínguez Mena, Juan Roberto Hernández Garibay, Isaías Hernández Rivera, Ricardo Gómez Crespo. Fecha de eboración: 28 de mayo de 2010 Fecha de última actualización: Seriación explícita Asignatura antecedente Ninguna Si Asignatura subsecuente Pneación de redes Seriación implícita Conocimientos previos: No F1021 Fundamentos de redes 1/15

2 Presentación La asignatura de fundamentos de redes se ubica en el área de formación sustantiva profesional. Introduce arquitectura, estructura, funciones, componentes, y modelos de internet y otras redes de computadoras. Usa el modelo de capas ISO y TCP para examinar naturaleza y roles de los protocolos y los servicios en s capas de aplicación, red, ence de datos, y física. Los principios y estructura del direccionamiento IP y los conceptos fundamentales de Ethernet, medios, y operaciones son introducidos para proveer un fundamento para el área de conocimiento de redes. Al final de asignatura, los estudiantes construyen topologías LAN simples aplicando los principios básicos de cableado, llevando a cabo configuraciones básicas de dispositivos de red tales como routers y switches, e implementando esquemas de direccionamiento IP. Objetivo General Pnear, diseñar e implementar pequeñas redes en situaciones reales. Competencias que se desarrolran en esta asignatura Las competencias que se desarroln a lo rgo de asignatura son s siguientes: Explicar importancia que tienen s redes de datos e internet en s comunicaciones comerciales y actividades diarias. Explicar cómo funciona comunicación en s redes de datos y en internet. Identificar los dispositivos y servicios que se utilizan para permitir s comunicaciones a través de Internetwork. Usar modelos de protocolos de red para explicar s capas de comunicaciones en s redes de datos. Explicar función de los protocolos en s redes de datos. Describir importancia de los esquemas de direccionamiento y denominación en diversas capas de redes de datos. Describir los protocolos y servicios brindados por capa de aplicación en los modelos OSI y TCP/IP y describir cómo funciona esta capa en diversos tipos de redes. Analizar s funciones y características de los protocolos y servicios de capa de red y explicar los conceptos fundamentales del enrutamiento. Diseñar, calcur y aplicar direcciones y máscaras de subredes para cumplir con requisitos indicados. Describir el funcionamiento de los protocolos en capa de ence de datos del modelo OSI y explicar cómo brindan un soporte para comunicación. Explicar función de los protocolos y servicios de capa física como soporte de s comunicaciones a través de s redes de datos. F1021 Fundamentos de redes 2/15

3 Explicar conceptos fundamentales de Ethernet, como medios, servicios y operación. Emplear diseños de red y cableado básicos para conectar dispositivos de acuerdo con objetivos definidos. Crear una red Ethernet simple mediante routers y switches. Analizar s operaciones y características de los protocolos comunes de capa de aplicación como HTTP, DNS, DHCP, SMTP, TELNET y FTP. Utilizar funciones comunes de s redes para verificar pequeñas operaciones de red y analizar el tráfico de datos. Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura Las competencias que apoyará esta asignatura para el perfil de Lic. en informática administrativa son: Analizar s tecnologías y protocolos de redes modernas e identificar los servicios y infraestructura de los sistemas informáticos. Identificar oportunidades de negocios en que pueda sugerir infraestructura de redes y servicios basados en web. Analizar s tecnologías de redes modernas para proponers en futuras implementaciones en s organizaciones. Las competencias que apoyará esta asignatura para el perfil de Lic. en Sistemas Computacionales son: Diseño y desarrollo de software de aplicaciones para dispositivos móviles Escenario de aprendizaje Au, sa de cómputo, boratorio de redes, trabajo de campo y eventos como congresos, conferencias, foros y otros inherentes al área de redes y telecomunicaciones. Perfil sugerido del docente El perfil ideal del docente de Redes es un profesional egresado de Licenciatura en Telemática, Informática, Sistemas Computacionales o áreas afines, con posgrado en Ingeniería en Sistemas con especialidad en Redes de Datos, ó posgrado en Comunicaciones, ó certificado en redes de datos, con experiencia en enseñanza de redes de datos o comunicaciones. Un perfil alternativo sería un docente que posea conocimientos, habilidades y experiencia en el área de redes y telecomunicaciones. F1021 Fundamentos de redes 3/15

4 Son actitudes necesarias en el docente de esta asignatura: Que promueva el aprendizaje participativo basado en proyectos y problemas Que aplique los conocimientos de redes en el desarrollo de sus actividades académicas y profesionales. Contenido Temático I La vida en un mundo centrado en red Describir y operar aplicaciones para comunicación en redes sociales 4 horas 1.1 La comunicación en un Ensayo de cómo s Lectura puntual de cada Estrategias: mundo centrado en redes influyen en nuestra uno de los subtemas de Examen práctico red vida cotidiana. unidad individual. 1.2 Comunicación: una parte Listar función de red Presentación del material Examen teórico en línea. esencial de nuestras de datos en red de currícu de manera Preguntas de s vidas humana. 1.3 La red como ptaforma Cliente IRC (Internet Solución guiada de s corroborar 1.4 Arquitectura de Internet Rey Chat) configurado prácticas usando los participación del alumno. 1.5 Tendencias en y un servidor wiki equipos del boratorio, networking configurado también. del simudor Packet Entrega de s prácticas Tracer o simires. obligatorias debidamente completadas. F1021 Fundamentos de redes 4/15

5 II Construir una red local en un simudor. Comunicación a través de red Internetwork visualizada Examen práctico mediante software individual. Neotrace. Examen teórico en línea. Red pequeña construida Se realizan conforme a en simudor. los estándares de Unidades de datos de currícu vigente protocolos de red Preguntas de s 2.1Ptaforma para s comunicaciones 2.2LAN (red de área local), WAN (red de área amplia) e Internetworks 2.3Protocolos 2.4Uso de modelos en capas 2.5Direccionamiento de red observados mediante software wireshark. Lectura puntual de cada uno de los subtemas de unidad Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. corroborar participación del alumno. III Protocolos y funcionalidad de capa de aplicación Usar funcionalidad de los protocolos de capa de Aplicación. 3.1 Aplicaciones: La interfaz Stream de datos Lectura puntual de cada Examen práctico entre redes 3.2 Toma de medidas para capturado mediante una computadora que tenga uno de los subtemas de unidad individual. Examen teórico en línea. F1021 Fundamentos de redes 5/15

6 s aplicaciones y servicios 3.3 Ejemplos de servicios y protocolos de capa de aplicación un micrófono y un grabador de sonido de Microsoft, o acceso a Internet para poder descargar el archivo de audio. Servidor Web Apache descargado, instado y configurado. Cliente de correo electrónico configurado para conectar los servicios de red del eagle-server(servidor SMTP). Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. Se realizan conforme a los estándares de currícu vigente Preguntas de s corroborar participación del alumno. IV Capa de Transporte del modelo OSI Aplicar funcionalidad de los protocolos capa de Transporte. 4.1 Funciones de capa de Comando netstat con Lectura puntual de cada Examen práctico Transporte opciones de salida uno de los subtemas de individual. 4.2 Protocolo TCP: Comunicación con ajustadas para analizar y comprender el estado del unidad Presentación del material Examen teórico en línea. Se realizan conforme a confiabilidad protocolo TCP/IP de capa de currícu de manera los estándares de 4.3 Administración de de Transporte. currícu vigente sesiones TCP Campos capturados e Solución guiada de s Preguntas de s F1021 Fundamentos de redes 6/15

7 4.4 Protocolo UDP: Comunicación con baja sobrecarga identificados del encabezado TCP durante una sesión FTP mediante Wireshark(Software Analizador de Protocolos de red). Campos capturados e identificados del encabezado UDP durante una sesión TFTP mediante Wireshark(Software Analizador de Protocolos de red). Monitoreo y análisis de s comunicaciones de aplicación (FTP y HTTP) del cliente entre un servidor y clientes mediante Wireshark. prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. corroborar participación del alumno. V Capa de Red de OSI Explicar forma en que los protocolos de capa de Red del modelo OSI especifican el direccionamiento. 5.1 IPv4 Análisis del propósito de Lectura puntual de cada Examen práctico F1021 Fundamentos de redes 7/15

8 5.2 Redes: División de hosts en grupos 5.3 Enrutamiento: Cómo se manejan nuestros paquetes de datos 5.4 Proceso de enrutamiento: Cómo se aprenden s rutas una dirección de gateway. Configuración de parámetros de red en una computadora con Windows. Solución de un problema escondido en dirección de gateway. Comando route utilizado para modificar una tab de rutas de una computadora Windows.. Cliente Windows Telnet utilizado para conectarse a un router Cisco. Rutas de los routers examinadas usando comandos Cisco IOS(Sistema Operativo de Internetworking). uno de los subtemas de unidad Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. individual. Examen teórico en línea. Se realizan conforme a los estándares de currícu vigente Preguntas de s corroborar participación del alumno. Entrega de s prácticas obligatorias debidamente completadas. VI Direccionamiento de red: IPv4 Identificar estructura de s direcciones IPv4 y su aplicación en construcción y prueba de redes y subredes IP. F1021 Fundamentos de redes 8/15

9 6.1 Direcciones IPv4 Práctica de estructura Lectura puntual de cada Examen práctico 6.2 Direcciones para del direccionamiento IP y uno de los subtemas de individual. diferentes propósitos conversiones entre unidad Examen teórico en línea. 6.3 Asignación de números binarios de 8 Presentación del material Se realizan conforme a bits y números de currícu de manera los estándares de direcciones decimales. currícu vigente 6.4 Está en mi red? Tab comparativa de Solución guiada de s Preguntas de s 6.5 Cálculo de direcciones una dirección IPv4 y prácticas usando los 6.6 Prueba de capa de describir cómo se utiliza equipos del boratorio, corroborar Red en red. del simudor Packet participación del alumno. Reporte de cómo s Tracer o simires. direcciones son asignadas a redes por los ISP y dentro de redes por los administradores. Prácticas del uso de porción de red de dirección de host y explicar función de máscara de subred en división de subredes. Práctica de uso de utilidades comunes de comprobación para verificar conectividad de red y estado operativo de stack de protocolo IP en un host. F1021 Fundamentos de redes 9/15

10 VII Capa de Ence de Datos Examinar función de capa de Ence de Datos del modelo OSI. 6 horas Práctica de boratorio: Examen práctico se utiliza Wireshark para individual. capturar y analizar los Examen teórico en línea. campos del encabezado Preguntas de s de trama de Ethernet II. 7.1 Capa de Ence de Datos: Acceso al medio 7.2 Técnicas de control de acceso al medio 7.3 Direccionamiento del control de acceso al medio y tramado de datos 7.4 Integración Lectura puntual de cada uno de los subtemas de unidad Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. corroborar participación del alumno. VIII Aplicar los estándares de capa física. 6 horas Capa de Física del modelo OSI 8.1 La capa Física: Señales Práctica de boratorio: Lectura puntual de cada Examen práctico de comunicación realización de una uno de los subtemas de individual. 8.2 Señalización y prueba y examen físico unidad Examen teórico en línea. F1021 Fundamentos de redes 10/15

11 codificación física: Representación de bits 8.3 Medios Físicos: Conexión de comunicación de los cables UTP. Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. Se realizan conforme a los estándares de currícu vigente Preguntas de s corroborar participación del alumno. IX Ethernet Describir s características y el funcionamiento de Ethernet. Práctica de boratorio: Lectura puntual de cada Examen práctico 9.1 Descripción general de Ethernet 9.2 Ethernet: Comunicación introduce el comando de utilidad arp de Windows para analizar y cambiar uno de los subtemas de unidad Presentación del material individual. Examen teórico en línea Se realizan conforme a a través de LAN s entradas de caché de currícu de manera los estándares de 9.3 La trama de Ethernet de ARP de un equipo currícu vigente. 9.4 Control de acceso al host. A continuación, se Solución guiada de s Preguntas de s medio de Ethernet utiliza Wireshark para prácticas usando los 9.5 Capa física de Ethernet capturar y analizar equipos del boratorio, corroborar Hubs y switches intercambios ARP entre del simudor Packet participación del alumno. 9.6 Address Resolution Protocol (ARP) los dispositivos de red. Práctica de boratorio, se conectará a un switch a través de una sesión Tracer o simires. F1021 Fundamentos de redes 11/15

12 X Telnet, iniciará sesión y utilizará los comandos del sistema operativo requeridos para analizar s direcciones MAC almacenadas y su asociación con puertos del switch. Práctica de boratorio utiliza Wireshark para capturar y analizar tramas para determinar qué nodos de red originaron s tramas. A continuación, se captura y analiza una sesión Telnet entre un equipo host y un switch para determinar el contenido de trama. Pnificación y cableado de redes Implementar una red que funcione en los siete niveles del modelo ISO/OSI. Práctica de los medios de Lectura puntual de cada Examen práctico 10.1 LAN: Realización de red básicos que se uno de los subtemas de individual. F1021 Fundamentos de redes 12/15

13 conexión física 10.2 Interconexiones entre dispositivos 10.3 Desarrollo de un esquema de direccionamiento 10.4 Cálculo de subredes Interconexiones de dispositivos requieren para realizar una conexión LAN (Red de área local). Práctica de configuraciones de los diagramas de pines para cables de conexión directa y de conexión cruzada. Práctica de boratorio, el usuario creará una red pequeña que requiere conexión de dispositivos de red, configuración de los equipos host para conectividad de red básica y verificación de dicha conectividad. Práctica de un esquema de direccionamiento para una internetwork y asignar rangos para los hosts, los dispositivos de red y interfaz del router. unidad Presentación del material de currícu de manera Solución guiada de s prácticas usando los equipos del boratorio, del simudor Packet Tracer o simires. Examen teórico en línea. Preguntas de s corroborar participación del alumno. XI Verificar conectividad de una red. Configuración y verificación de su red F1021 Fundamentos de redes 13/15

14 Práctica de función del Lectura puntual de cada Examen práctico 11.1 Configuración de Sistema operativo uno de los subtemas de individual. dispositivos Cisco: Internetwork (IOS). unidad Examen teórico en línea. Principios básicos de Práctica de los modos de Presentación del material Se realizan conforme a operación de IOS. de currícu de manera los estándares de IOS Práctica de los comandos currícu vigente 11.2 Aplicación de una básicos de IOS. Solución guiada de s Preguntas de s configuración básica Tab comparativa de los prácticas usando los con Cisco IOS comandos show básicos. equipos del boratorio, corroborar 11.3 Verificación de del simudor Packet participación del alumno. conectividad Tracer o simires Monitoreo y documentación de redes Bibliografía básica Barcia, N. (2005). Redes de Computadores y Arquitecturas de Comunicaciones: Supuestos Prácticos. España: Pearson. Empson, S. (2007). CCNA Portable Command Guide. 2 nd ed. USA: Cisco Press. McQuerry, S. (2008). Authorized Self-Study Guide CCNA Preparation Library. 7 th ed. USA: Cisco Press. McQuerry, S. (2007). Interconnecting Cisco Network Devices, Part 1 (ICND1): CCNA Exam and ICND1 Exam nd ed. USA: Cisco Press. F1021 Fundamentos de redes 14/15

15 Odom, W. (2007). CCENT/CCNA ICND1 Official Exam Certification Guide (CCENT Exam and CCNA Exam ). 2 nd ed. USA: Cisco Press. Odom, W. (2007). CCNA Official Exam Certification Library (CCNA Exam ). 3 rd ed. USA: Cisco Press. Bibliografía complementaria Stevens, W., Wright, G. (1994). TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols. USA: Addison-Wesley.* Stevens, W., Wright, G. (2004). TCP/IP Illustrated Volume 2: The Implementation, 19a printed. USA: Addison-Wesley Stallings, W. (2000). Local & metropolitan area networks. 6 th ed. USA: Prentice Hall.* Trulove, J. (2005). LAN wiring. 3 rd ed. USA: Prentice Hall. * Las referencias tienen más de 5 años de haber sido publicadas. Son clásicos en el área de redes y su consulta se considera necesaria para todo profesional de s redes de computadoras. ** En esta asignatura se utiliza el material proporcionado por empresa CISCO SYSTEMS a través de un convenio con UJAT, dicha información está en línea y es actualizada constantemente. F1021 Fundamentos de redes 15/15