Detail předmětu
Pokročilé komunikační techniky
FEKT-MPC-PKTAk. rok: 2020/2021
Předmět se věnuje těmto tématům: prohloubení znalosti základních síťových modelů, zejména TCP/IP. Síťová a transportní vrstva, překlad adres. IPv6. Multicast. Protokoly pro zálohování dostupnosti výchozí brány. Autonomní systémy, BGP protokol, peering, multihoming. Komunikace mezi aplikacemi, distribuované systémy. Úvod do problematiky návrhu a specifikace systémů.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- demonstrovat odlišnosti síťových modelů ISO/OSI a TCP/IP, vysvětlit podstatu těchto modelů,
- analyzovat úlohu síťové vrstvy s protokolem IP,
- identifikovat a interpretovat různé úrovně překladu adres využívané v IP sítích,
- vysvětlit princip protokolů pro zálohování dostupnosti výchozí brány,
- vysvětlit podstatu multicastového přenosu dat,
- vysvětlit veškeré aspekty protokolu IPv6 a související problematiky,
- posoudit vhodnost využití transportních protokolů pro danou aplikaci,
- vysvětlit problematiku existence autonomních systémů,
- aplikovat víceúrovňové směrování s protokolem BGP,
- popsat základní typy distribuovaných systémů a podstatu vrstvy middleware,
- popsat a vysvětlit problematiku návrhu systémů a protokolů,
- navrhnout a analyzovat vlastní komunikační protokol.
Prerekvizity
- využívat různé číselné soustavy a převody mezi nimi
- vysvětlit a využívat základní jednotky běžné v oblasti informačních a komunikačních technologií (ICT), např. velikost dat, přenosová rychlost,
- využívat základní pojmy z oblasti ICT, např. operační systém, paměť, proces,
- popsat architekturu základních síťových modelů, tj. TCP/IP a ISO/OSI a jednotlivé vrstvy těchto modelů,
- popsat základní aplikační protokoly pro přenos uživatelských dat ze sady TCP/IP,
- vyjmenovat směrovací protokoly využívané na lokální úrovni.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Až 70 bodů za písemnou zkoušku.
Osnovy výuky
2. Prohloubení znalosti síťového modelu TCP/IP. Síťová a transportní vrstva s protokoly TCP, UDP, SCTP a QUIC.
3. Úloha síťové vrstvy s IP protokolem.
4. Překlad adres v IP sítích (ARP, DHCP).
5. Překlad adres v IP sítích (NAT, DNS, mDNS, LLMNR).
6. Protokoly pro zálohování dostupnosti výchozí brány.
7. Multicastový přenos dat.
8. Protokolová sada IPv6 (vlastnosti, zavádění, datagram, adresace).
9. Protokolová sada IPv6 (působnost ICMPv6, DHCPv6, mobilita).
10. Protokolová sada IPv6 (multicast, směrování, ukázky).
11. Autonomní systémy, protokol BGP, multihoming, peering.
12. Distribuované systémy. Návrh systémů, jejich popis, návrh komunikačních protokolů.
13. Opakování látky předmětu, vzájemné propojení a návaznosti témat předmětu.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Prohloubení znalosti síťového modelu TCP/IP. Síťová a transportní vrstva s protokoly TCP, UDP, SCTP a QUIC.
3. Úloha síťové vrstvy s IP protokolem.
4. Překlad adres v IP sítích (ARP, DHCP).
5. Překlad adres v IP sítích (NAT, DNS, mDNS, LLMNR).
6. Protokoly pro zálohování dostupnosti výchozí brány.
7. Multicastový přenos dat.
8. Protokolová sada IPv6 (vlastnosti, zavádění, datagram, adresace).
9. Protokolová sada IPv6 (působnost ICMPv6, DHCPv6, mobilita).
10. Protokolová sada IPv6 (multicast, směrování, ukázky).
11. Autonomní systémy, protokol BGP, multihoming, peering.
12. Distribuované systémy. Návrh systémů, jejich popis, návrh komunikačních protokolů.
13. Opakování látky předmětu, vzájemné propojení a návaznosti témat předmětu.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Úvod do programu Wireshark s pomocí utility ping, dalších funkcí ICMP protokolu a DNS resolveru.
3. Pokročilejší možnosti programu Wireshark: protokoly IP přenosu hlasu (VoIP, RTP), tvorba grafů
4. Simulace topologie point-to-point a bus v NS3
5. Srovnání vlastností IPv4 a IPv6 protokolů v NS3
6. Srovnání unicastového a multicastového provozu v NS3
7. Unicastové směrování v NS3
8. TCP a UDP srovnání v NS3
9. Protokol BGP v prostředí NS3
10. Test, představení zadání samostatného projektu
11. Vypracování samostatného projektu
12. Dokončení samostatného projektu
13. Obhajoba samostatného projektu