Detail předmětu

Modern Network Technologies

FEKT-MPA-MOSAk. rok: 2021/2022

Předmět studenty seznamuje s novými trendy v oblasti moderních síťových technologií, a to především na úrovni řídicích algoritmů a mechanismů implementovaných do různých komunikačních protokolů. První část předmětu poskytuje dostatečné matematické zázemí z oblasti teorie front. Následně jsou podrobně rozebrány metody řízení toku dat na úrovni linkové vrstvy referenčního modelu OSI/ISO. Další sada přednášek je zaměřena na řídicí mechanismy protokolu TCP. Poslední rozsáhlá část předmětu řeší problematiku zajištění kvality služeb a to od základních principů až k implementačním detailům v mobilních a bezdrátových sítích.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti po absolvování předmětu budou mít rozsáhlé teoretické a praktické znalosti z oblasti řízení toku dat na různých úrovních referenčního modelu OSI/ISO. Získají dále ucelený pohled na možnosti využití jednotlivých řídicích mechanismů pro zajištění kvality služeb v moderních pevných, bezdrátových a mobilních komunikačních sítích.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.
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

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Během studia kurzu je možné získat až 100 bodů. Až 30 bodů je možné získat v rámci laboratorních cvičení za absolvování závěrečného testu. Předmět je ukončen písemnou zkouškou, za kterou je možné získat až 70 bodů.

Osnovy výuky

1. Queuing theory - mathematical representation
2. Queuing theory – Kendall classification, Markovian system of queue control
3. Qualitative parameters of communication networks
4. Throughput control
5. Flow control and error correction on data link layer
6. Flow control in TCP – introduction
7. Implementation methods of TCP
8. Retransmission time-out and congestion window control in TCP
9. Mechanisms for congestion window control in TCP
10. Quality of Service in communication networks - basic requirements
11. Quality of Service - marking, classification, metering
12. Quality of Service - packet scheduling, active queue management, ECN
13. Support of Quality of Service in wireless networks

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům podrobný pohled na nové principy a metody implementované v nejmodernějších síťových technologiích. Předmět je zaměřen hlavně na oblasti zajištěním kvality služeb v paketově orientovaných komunikačních protokolech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit v zápočtovém týdnu.

Základní literatura

LARSSON, C. Design of Modern Communication Networks. Methods and Applications, 1. vydání, Academic Press - Elsevier, ISBN: 978-0-12-407238-1, 2014 (EN)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D.

Osnova

1) Teorie front - matematický popis
2) Teorie front – Kendallova klasifikace, systém front M/M/1
3) Parametry komunikačních sítí
4) Řízení propustnosti
5) Řízení toku dat a chybových stavů na linkové úrovni
6) Řízení toku dat pomocí protokolu TCP - úvod
7) Metody implementace protokolu TCP
8) Správa časovače a plovoucího okna u protokolu TCP
9) Mechanismy pro správu plovoucího okna u protokolu TCP
10) Zajištění kvality služeb v komunikačních sítích – úvod
11) Zajištění kvality služeb – dohled nad síťovým provozem
12) Zajištění kvality služeb – řízené odesílání paketů, aktivní správa front, ECN
13) Zajištění kvality služeb v bezdrátových sítích

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Krajsa, Ph.D.

Osnova

Teorie front – základní typy front, využití Matlab SimEvents
Matlab SimEvents – návrh a analýza jednoduché sítě
Mikrotik – základní nastavení, management směrovače
Mikrotik – dynamické směrování, brigde/switch
Mikrotik – Firewall, základní nastavení
Mikrotik – Firewall, pokročilé nastavení
Mikrotik – realizace bezdrátové sítě dle 802.11
Mikrotik – realizace bezdrátové sítě dle Nstremev2
Mikrotik – zajištění kvality služeb – Simple Queues, Queue Tree
Mikrotik – pokročilá nastavení vlastností front v RouterOS
Mikrotik – IP tunely
Zápočtový test
Náhradní cvičení

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz