460-4081/01 – Směrované a přepínané sítě (SPS)

Garantující katedra	Katedra informatiky	Kredity	5
Garant předmětu	Ing. Pavel Moravec, Ph.D.	Garant verze předmětu	Ing. Pavel Moravec, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	volitelný odborný
Ročník	1	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2015/2016	Rok zrušení
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	navazující magisterské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
GRY72	Ing. Petr Grygárek, Ph.D.
MOR03	Ing. Pavel Moravec, Ph.D.
STR554	Ing. Daniel Stříbný

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Zápočet a zkouška	2+3
kombinovaná	Zápočet a zkouška	6+15

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů ze základního kurzu počítačových sítí, aby byli schopni samostatně navrhovat přepínané lokální sítě a směrování v rozlehlých počítačových sítích včetně jeho optimalizace. Studenti porozumí také způsobům, jak do počítačové sítě implementovat podporu skupinového vysílání a nasazení IP verze 6.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

Anotace

Předmět popisuje protokoly a principy návrhu a konstrukce rozlehlých paketových sítí založených na směrovacích a přepínacích prvcích. Studenti se naučí správně aplikovat směrovací protokoly (včetně multicastových), optimalizovat cesty a vybrat správné mechanismy podpory kvality služby a tvarování provozu. Rozšíří si znalosti z oblasti přepínaných sítí a naučí se plánovat a navrhovat přepínané sítě s rychlou konvergencí v případě výpadků tras. Probíraná problematika bude prakticky demonstrována v rámci laboratorních cvičení. Po absolvování předmětu bude student schopen: - identifikovat jednotlivé typy technologií vhodné pro využití v navržené síti - rozpoznat vhodnost nasazení konkrétních síťových technologií - zhodnotit vhodnost konkrétního směrovacího protokolu pro popsanou síť - rozlišovat mezi řešeními založenými na směrované, resp. na přepínané síti, a vybrat vhodnější z nich - využít techniky pro optimalizaci cest - plánovat správné postupy tvarování provozu - determinovat potřebu nasazení sítě s rychlou konvergencí - navrhnout nasazení podpory kvality služby (QoS)

Povinná literatura:

1. Satrapa P.: IPv6 –⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠ Čtvrté vydání. 2019, 464 stran, ISBN 978-80-88168-43-0. 2. Cisco Systems, Inc.: Internetworking Technologies Handbook, Fourth Edition, Cisco Press, 2003, ISBN 1-58705-119-2, 1128 stran.

Doporučená literatura:

1. Pužmanová,R.: TCP/IP v kostce. Knopp, České Budějovice 2004. ISBN 80-7232-236-2. 2. Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks (5th Edition), Prentice Hall, 2010, ISBN 978-0132126953. 3. J. Doyle, J. DeHaven Carroll: Routing TCP/IP, Volume 1, 2nd Edition, 2005, Cisco Press, ISBN: 978-1-58705-202-6, 936 stran. 4. J. Doyle, J. DeHaven Carroll: Routing TCP/IP, Volume II (CCIE Professional Development), 2001, Cisco Press, ISBN 978-1-57870-089-9, 976 stran. 5. R. Froom, E. Frahim: Implementing Cisco IP Switched Networks (SWITCH) Foundation Learning Guide: Foundation learning for SWITCH 300-115, Cisco Press, 2015, ISBN 978-1-58720-664-1, 512 stran. 6. D. Medhi, K. Ramasamy: Network Routing: Algorithms, Protocols, and Architectures (2nd. edition), Morgan Kaufmann, 2017, ISBN 978-0128007372, 1017 stran. 7. D. Teare, B. Vachon, and R. Graziani. Implementing Cisco IP Routing (ROUTE) Foundation Learning Guide: CCNP ROUTE 300-101 (1st. ed.). 2015, ISBN 978-1-58720-456-2 WebEx Communications. 8. Edgeworth, B., Garza Rios, R., Gooley, J., Hucaby, D., & Lacoste, R. CCNP Enterprise Core ENCOR 350-401 and Advanced Routing ENARSI 300-410 Official Cert Guide Library (2nd ed.), 2023, ISBN 978-0-13-820154-8, Cisco Press.

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Studenti navrhnou testovací konfiguraci, prakticky ověří její chování a sumarizují dosažené výsledky. Podmínky udělení zápočtu: Vypracování případové studie během semestru a její obhajoba. Zkouška je ústní s předchozí písemnou přípravou.

E-learning

Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/

Další požadavky na studenta

Základní znalosti pojmů v oblasti počítačových sítí (vrstvený model, adresace, funkce přepínače a směrovače, rodina protokolů TCP/IP)

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: - Praktické důvody rozdělení L2 a L3. Škálovatelnost přepínaných a směrovaných sítí, souvislost adresace s fyzickou lokaci koncových bodů. Přepínaní na 3. vrstvě OSI RM. Multilayer switching. Směrování mezi VLANy. Bezpečnost L2. - Agregace linek. Použití VLAN v enterprise sítích a v DC. - Redundance v přepínaných sítích: pokročilé varianty Spanning Tree (STP), ochrana STP. Možnosti náhrady STP – routed VxLANs. - Směrování, připomenutí základů směrování včetně výchozí cesty. Klasifikace směrovacích protokolů. Směrovací protokoly třídy Distance Vector – koncept, pokročilé rysy, použití. - Směrovací protokoly třídy Link State. Pokročilé vlastnosti protokolu OSPF. Princip, oblasti, topologická databáze, budování směrovací tabulky. Funkce na různých typech sítí, multi-area OSPF, IS-IS. - Specifika IPv6 a směrování v IPv6. OSPFv3, MP-BGP. Paralelní směrování IPv4 a IPv6. - Optimalizace směrování. Směrování s více protokoly, redistribuce. Šíření implicitní cesty. Filtrace cest. Provoz na architekturách s L3 leaf&spine. Vyvažování zátěže. - Autonomní systémy a směrování mezi nimi. Border Gateway Protocol (BGP). Externí a interní BGP. Spolupráce BGP s protokoly třídy IGP. - Optimalizace směrování mezi autonomními systémy, atributy a politiky BGP. BGP v nasazeních mimo sítě ISP. Použití BGP při ochraně proti DDoS útokům. - Podpora multimediálních aplikací: Vysílání typu multicast, adresace na 2. a 3. vrstvě. IGMP a MLD. Směrování multicastů: reverse-path forwarding, distribuční stromy. Protokol PIM a jeho režimy, MSDP. - Návrh spolehlivých IP sítí. - Podpora QoS v sítích: Integrated Services a Differentiated Services. RSVP, klasifikace a prioritizace na 2. a 3. vrstvě, IEEE 802.1p, NBAR. Mechanismy obsluhy front. Omezování a tvarování provozu. Osnova cvičení (cvičení probíhají na PC laboratoři): Ve cvičeních studenti prakticky pracují s jednotlivými technologiemi probíranými v rámci přednášek a samostatně vypracovávají a konzultují dílčí úlohy. - Seznámení s laboratoří, L2 technologie, směrování mezi VLAN, přepínaní na 3. vrstvě OSI RM. - L2 Security, Private VLAN. VRF. FHRP protokoly - HSRP, VRRP. - L2 technologie - LAG s LACP, pokročilá konfigurace STP. - Konfigurace pokročilých variant STP (RSTP, MST), Ochrana STP. - Směrovací protokoly třídy Link State: OSPF, multi-area OSPF. - Směrovací protokoly třídy Link State, IS-IS, řízení distribuce cest mezi oblastmi. - Konfigurace směrování pro IPv6 a dualstack. - Optimalizace směrování (IGP). - BGP – základní konfigurace a filtrace cest, MP-BGP. - BGP – pokročilé směrovací politiky. - BGP – bezpečnostní mechanismy. - Multicasting na 2. i 3. vrstvě.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	45	22
Zkouška	Zkouška	55	36	3

Rozsah povinné účasti: Účast na tutoriálech je povinná a je kontrolována. S rozsahem povinné účastí seznámí studenty garant předmětu na začátku semestru.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2026/2027	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2026/2027	(N0613A140034) Informatika		PSS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2026/2027	(N0613A140034) Informatika		PS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(N0613A140034) Informatika		PSS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(N0613A140034) Informatika		PSS	K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2025/2026	(N0714A060020) Komunikační a informační technologie			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2025/2026	(N0714A060020) Komunikační a informační technologie			K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0613A140034) Informatika		PSS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2024/2025	(N0613A140034) Informatika		PSS	K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2024/2025	(N0714A060020) Komunikační a informační technologie			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2024/2025	(N0714A060020) Komunikační a informační technologie			K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N0613A140034) Informatika		PSS	K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(N0613A140034) Informatika		PSS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2023/2024	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2022/2023	(N0613A140034) Informatika		PSS	K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(N0613A140034) Informatika		PSS	P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný typu A	stu. plán
2022/2023	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2022/2023	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2021/2022	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2020/2021	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(1801T064) Informační a komunikační bezpečnost		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2020/2021	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(1801T064) Informační a komunikační bezpečnost		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2019/2020	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2019/2020	(N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost			P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(1801T064) Informační a komunikační bezpečnost		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2018/2019	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(1801T064) Informační a komunikační bezpečnost		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2017/2018	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2016/2017	(N2647) Informační a komunikační technologie	(1801T064) Informační a komunikační bezpečnost		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		P	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2601T013) Telekomunikační technika		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T059) Mobilní technologie		K	čeština	Ostrava	1	volitelný odborný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		P	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán
2015/2016	(N2647) Informační a komunikační technologie	(2612T025) Informatika a výpočetní technika		K	čeština	Ostrava	1	povinně volitelný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky