Název:

Moderní síťové technologie

Zkratka:DTK1
Ak.rok:2012/2013
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
VTI-DR-4DVI4-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Ukončení:zkouška (ústní)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:390000
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:1000000
Garant:Novotný Vít, doc. Ing., Ph.D. (UTKO)
Přednášející:Novotný Vít, doc. Ing., Ph.D. (UTKO)
Fakulta:Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav telekomunikací FEKT VUT v Brně
 
Anotace:
  Cílem předmětu Moderní síťové technologie je poskytnout zájemcům široký pohled na tuto problematiku s užším zaměřením na nejaktuálnější oblasti. Obsah předmětu je rozdělen na dvě části. První část slouží k poskytnutí širších znalostí z oblasti telekomunikačních sítí všem studentům doktorského studia. V této části je rozebrána problematika vrstvové architektury používaných v oblasti datových sítí, dále jsou probrány techniky přístupových metod ke sdílenému přenosovému kanálu a techniky směrování. Rozebrány jsou i techniky podpory kvalitativních požadavků služeb na různých úrovních vrstvového modelu. Jsou zde také probrány technické aspekty nejrozšířenějšího typu datových sítí - Ethernet, a zmíněny i méně známé technologie Token Ring, FDDI a DQDB. Další oblastí jsou bezdrátové datové sítě dle standardů IEEE 802.11. Popis vyšších vrstev je zaměřen na protokolovou sadu TCP/IP. V třetí části jsou pak rozebírány teoretické aspekty návrhu, analýzy a optimalizace datových sítí.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Získání rozsáhlého pohledu na problematiku moderních síťových technologií s podrobnejším zaměřením na problematiku referenčních modelů, přístupových metod a směrování. Předmět dále zahrnuje seznámení s problematikou zajištění kvality služeb, skupinového vysílání (multicast) a bezdrátových přenosových technologií.
Osnova přednášek:
 
  1. Telekomunikační sítě a služby - definice, obecná struktura telekomunikační sítě. Klasifikace telekomunikačních sítí - sítě se spojováním okruhů a s přepínáním datových jednotek (paketů), výhody a nevýhody jednotlivých typů, konvergence síťových technologií, integrace služeb. Telekomunikační služby - dělení služeb, požadavky, popis služeb. Spojově orientované a nespojově orientované služby, spolehlivé a nespolehlivé služby. Konvergence sítí a integrace služeb - důvody, podmínky, techniky realizace.
  2. Referenční model ISO/OSI - specifikace, funkční entita, protokol, vrstvy a jejich funkce. Fyzická vrstva - fyzická datová rozhraní, kabelová, bezdrátová přenosová prostředí, pevné, bezšňůrové (bezdrátové) a mobilní (pozemní a satelitní) přístupové sítě; kanálové kódování dat (samoopravné kódy, skramblování, prokládání, šifrování), synchronizace, techniky duplexního způsobu komunikace a modulační techniky v základním i přeneseném pásmu.
  3. Spojová vrstva - techniky vícenásobného přístupu, statické a dynamické metody sdílení kapacity spojů, řízení toku a zabezpečení komunikace proti chybám, multiprotokolová podpora, techniky přepínání rámců. Síťová vrstva - adresování, směrování, řízení toku dat, klasifikace toků, podpora kvalitativních požadavků služeb.
  4. Transportní vrstva - spojovaný/nespojovaný a spolehlivý/nespolehlivý charakter komunikace, řízení toku dat, multiplex/demultiplex relací. Datové sítě - charakteristika, sítě PAN, LAN, MAN, WAN, GAN - typy, vlastnosti, topologie, prvky sítě. Výpočetní architektury v datových sítích - terminál-server, klient-server, peer-to-peer; centralizované, hierarchické a distribuované architektury.
  5. Propojovací prvky sítí - opakovače, rozbočovače, mosty, přepínače, směrovače, přepínače dle obsahu, brány - principy a techniky zacházení s datovými toky.
  6. Sítě Ethernet - 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1000 Mb/s, 10Gb/s, 40/100 Gb/s - charakteristika, přenosová média, kódování, sdílený Ethernet, formáty rámců. Virtuální sítě LAN (VLAN) - typy, správa. Další síťové technologie - Token Ring, FDDI, DQDB.
  7. Bezdrátové sítě LAN (WLAN) - architektury, rodina standardů IEEE 802.11 - přístupové metody, struktura rámce, fyzické vrstvy různých standardů, komunikační procedury, bezpečnost (IEEE 802.11i), podpora QoS (IEEE 802.11e).
  8. Vrstvový model TCP/IP - vrstvový model, adresování, protokoly ARP, BOOTP, DHCP; směrování - směrovací protokol IP, směrové protokoly řady RIP, OSPF; jmenný systém DNS; transportní protokoly - TCP, UDP.
  9. Správa sítě - model agent-manažer, struktura vlastností síťových prvků - databáze MIB, protokol SMNP, aplikace pro správu.
  10. Modelování a analýza telekomunikačních sítí - opakování teoretických základů z oborů: Teorie pravděpodobnosti - jednorozměrné a vícerozměrné náhodné proměnné, diskrétní a spojitá rozložení;
  11. Stochastické procesy - vlastnosti procesů, Poissonův proces, Markovovy řetězce a procesy, proces zrození a zániku.
  12. Teorie obsluhy (Teorie front) - obslužný systém, klasifikace obslužných systémů, obslužné systémy typu M/M/1, M/M/c, M/M/c/k, G/M/1, M/G/1.
  13. Teorie grafů - charakteristika grafů, neorientované a orientované grafy, analýza sítí, směrování - Bellman-Fordův algoritmus, Dijkstrův algoritmus, hledání nejkratší cesty, grafy jako datové sítě.
Literatura studijní:
 
  • Elektronické texty od přednášejícího
  • NOVOTNÝ, V. Architektura sítí (skriptum). FEKT VUT v Brně, 2009.
  • PUŽMANOVÁ, R. Moderní komunikační sítě od A do Z. Computer Press, ISBN 80-251-1278-0, ČR, 2006
  • CISCO: Internetworking Technologies Handbook. Cisco Press, ISBN 1-58705-001-3, USA, 2001
  • MARCHESE, M. QoS over heterogenous network. John Wiley & Sons, 2007. ISBN 978-0-470-01752-4, UK, 2007
  • Nelson, R. Probability, Stochastic Processes, and Queueing Theory: The Mathematics of Computer Performance Modeling. Springer-Verlag, ISBN 978-1441928467,New York, USA, 2010
  • GRoss, D., Shortle, J.F., Thompson, J.M., Harris, C.M. Fundamentals of Queueing Theory. John Wiley & Sons, ISBN 978-0471791270, New Jersey, USA, 2008
Kontrolovaná výuka:
  ústní zkouška
 

Vaše IPv4 adresa: 3.91.79.74
Přepnout na https

DNSSEC [dnssec]