Xarxes de Computadors (EI)

Xarxes de Computadors (XC) es una asignatura obligatoria de Ingeniería Superior en Informática de 9 creditos (7.2 ETCS). XC es una asignatura teorica de 4 horas semanales y practica de 2 horas semanales en laboratorio.

El objetivo general de esta asignatura es proporcionar a los alumnos los conocimientos necesarios para entender cómo funcionan los distintos servicios y protocolos para el transporte de datos a través de la red. Para ello es necesario estudiar la pila de protocolos TCP/IP y la arquitectura de redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN). La asignatura hace hincapié tanto en los protocolos y algoritmos relacionados con las arquitecturas de red y la pila de protocolos TCP/IP como con los aspectos tecnológicos de las redes (planificación y diseño de una red de área local).

Temario

  1. Introducción(4 horas)
    • Evolución histórica y tecnológica de les redes de computadores
    • Modelo de referencia para la interconexión de sistemas abiertos (OSI)
      • Conceptos, definiciones y nomenclatura
      • Entidades, primitivas, servicios y orotocolos
      • Unidades de datos y direccionamiento OSI
    • Descripción funcional de los 7 niveles del modelo
    • Arquitectura TCP/IP
      • Descripción de los niveles, funciones e interfaces
      • Interconexión de redes y características de Internet
      • Organizaciones y estandarización
      • Ejemplo de una red desde el medio de transmisión hasta el transporte fiable extremo a extremo
    • Paradigma cliente-servidor

  2. Protocolo IP(16 horas)
    • Introduccion al protocolo IP
    • Direccionamiento IP
    • Routers IP y encaminamiento estatico IP
    • Protocolo ARP
    • Cabecera IP
    • El protocolo de control ICMP
    • Direcciones automáticas con DHCP
    • Traducción de direcciones con NAT
    • Servidor de nombres de dominio: DNS
    • Sistemas Autónomos. Organización de la red
    • Encaminamiento interno dinamico con RIP
    • Seguridad: Firewalls y listas de acceso (ACL)
    • Redes Virtuales Privadas: VPN

  3. Protocolos punto a punto y TCP/UDP(12 horas)
    • Concepto y funciones de los protocolos ARQ
    • Control de flujo y ventana deslizante
    • Protocolos de transporte
    • El protocolo UDP
    • El protocolo TCP
      • 3WH y finalización de una sesión
      • Control de flujo y congestión en TCP
      • Temporizador dinamico

  4. Redes de área local (LAN)(12 horas)
    • Topologías y clasificación
    • Mecanismos de acceso al medio Aloha y CSMA
    • Redes locales Ethernet
      • Subcapa LLC
      • Ethernet conmutada
      • Redes locales virtuales VLAN
    • Redes locales inalámbricas WiFi

  5. Transmisión de datos(6 horas)
    Conceptos y terminología. El medio de transmisión. Atenuación, distorsión y ruido. Detección y corrección de errores.

Laboratorio

  1. Cableado UTP
    Explicación del entorno de laboratorio. Medios de transmisión cableado e inalámbrico. Cable coaxial, cable UTP/STP, fibra óptica. Montaje de un cable Ethernet UTP.
  2. Configuración IP en Linux
    Configuración de direcciones IP y de entradas en las tablas de encaminamiento en Linux.
  3. El protocol PPP
    Introducción al PPP y ejemplos de uso. Configuración del PPP en Linux.
  4. Configuración IP en routers CISCO IOS
    Configuración de direcciones IP y de entradas en las tablas de encaminamiento en routers CISCO con sistema operativo IOS.
  5. Clase de problemas de IP
    Clase de problemas a la pizarra. Posibilidad de presentarse voluntario para la resolución de problemas. A cada voluntario se le darán 0.2 puntos más a la nota del examen final.
  6. Encaminamiento dinámico con RIP
    Configuración del protocolo RIP en routers CISCO IOS.
  7. ACLs
    Configuración del listas de acceso ACLs en routers CISCO IOS.
  8. NAT
    Configuración de NAT estatico, dinamico y PAT en routers CISCO IOS.
  9. iptables en Linux
    Configuración de NAT y ACL en Linux con iptables.
  10. TCP
    Análisis de trazas TCP con tcpdump y reconocimiento del funcionamiento de TCP.
  11. Switches
    Configuración de VLAN en switches y control de acesso a través de puertos seguros.
  12. Clase de problemas de LAN
    Clase de problemas a la pizarra. Posibilidad de presentarse voluntario para la resolución de problemas. A cada voluntario se le darán 0.2 puntos más a la nota del examen final.
  13. Examen de laboratorio
    Preguntas tipo tests.

Evaluación

La nota final de la asignatura se calcula de la siguiente manera:

Nota Final = 0.20 * NL + 0.80 * max{EF; (0.15 * NC + 0.85 * EF)}

donde
NL: Nota de Laboratorio
NC: Nota del Control (al acabar el tema 3)
EF: Examen Final

Bibliografía

Básica (Material publicado por el Departamento de Arquitectura de Computadores)

  • Llorenç Cerdà Alabern. Xarxes de Computadors, Conceptes Bàsics. (in catalan) Ed. Virtuals UPC.
  • J.F. Kurose and K.W. Ross. Computer Networking, a Top-Down Approach Featuring the Internet. 2a edició. Ed. Addison-Wesley.
  • Larry L. Peterson and Bruce S. Davie. Computer Networks, a Systems Approach. Ed. Morgan Kaufmann.
  • William Stallings. Data and Computer Communications. Ed. Prentice-Hall.

Ejercicios

Controles