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

Garantující katedraKatedra informatikyKredity5
Garant předmětuIng. Pavel Moravec, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Pavel Moravec, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Odkaz na webhttp://wh.cs.vsb.cz/sps/index.php/SPSWiki:Port%C3%A1lJazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
GRY72 Ing. Petr Grygárek, Ph.D.
STR554 Ing. Daniel Stříbný
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+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 mechanismy řízení kvality služby.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity

Anotace

Předmět seznamuje studenty s protokoly a principy návrhu rozlehlých paketových sítí založených na směrovacích a přepínacích prvcích. Studenti se naučí správně aplikovat směrovací protokoly (včetně multicastových), optimalizovat cesty a volit správné mechanismy podpory kvality služby a tvarování provozu. Prohloubí si znalosti z oblasti přepínaných sítí a naučí se navrhovat přepínané a virtuální sítě s rychlou konvergencí v případě výpadků tras. Studenti také porozumí mechanismům možných útoků na sítě s protokolem IP a principům, jak tyto útoky detekovat a předcházet jim. Probíraná problematika bude prakticky odzkoušena v rámci laboratorních cvičení.

Povinná literatura:

1. Satrapa P.: IPv6. 2011, 409 stran, ISBN 978-80-904248-4-5. 2. Cisco Systems Inc.: Internetworking Technology Overview. http://www.cisco.com

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, B. Sivasubramanian, E. Frahim: Implementing Cisco IP Switched Networks (SWITCH) Foundation Learning Guide: Foundation learning for SWITCH 642-813, Cisco Press, 2010, ISBN 1587141655, 560 stran. 6. D. Medhi: Network Routing: Algorithms, Protocols, and Architectures, Morgan Kaufmann, 2010, ISBN: 0120885883, 848 pages.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

- Hodnocení samostatně řešených úkolů v rámci cvičení. Studenti navrhnou testovací konfiguraci, prakticky ověří její chování a sumarizují dosažené výsledky. - Prezentace praktického tématu souvisejícího s probíraným obsahem kurzu Podmínky udělení zápočtu: Vypracování laboratorních úloh během semestru.

E-learning

Další požadavky na studenta

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

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Směrování. Klasifikace směrovacích protokolů. Směrovací protokoly třídy Distance Vector. RIP, RIPv2. 2. Směrovací protokoly třídy Link State. OSPF. Princip, oblasti, topologická databáze, budování směrovací tabulky. Funkce na různých typech sítí. 3. Optimalizace směrování (traffic engineering). Směrování s více protokoly, redistribuce. Šíření implicitní cesty. Filtrace cest. Vyvažování zátěže. 4. Autonomní systémy a směrování mezi nimi. Border Gateway Protocol (BGP). Externí a interní BGP. Spolupráce BGP s protokoly třídy IGP. 5. Optimalizace směrování mezi autonomními systémy, atributy BGP. 6. Směrování v IP v. 6. OSPFv3, RIP-NG, MP-BGP. Paralelní směrování IPv4 a IPv6. 7. 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. 8. Podpora multimediálních aplikací: Vysílání typu multicast, adresace na 2. a 3.vrstvě. IGMP. Směrování multicastů: reverse-path forwarding, distribuční stromy. Protokol PIM a jeho režimy. Zpracování multicastů v přepínačích. 9. Přepínaní na 2. a 3. vrstvě OSI RM. Multilayer switching. Směrování mezi VLAN. 10. Redundance v přepínaných sítích: protokol Spanning Tree (802.1d), Rapid Spanning Tree (802.1w), Per-VLAN Spanning Tree, Multiple Spanning Tree (802.1s). 11. Principy konstrukce směrovačů a přepínačů. 12. Návrh spolehlivých IP sítí. 13. Bezpečnost protokolů IPv4 a IPv6, ochranné mechanismy. Bezpečnost směrovacích protokolů. 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. 1. Seznámení s laboratoří, Práce s Cisco IOS. 2. Směrovací protokoly třídy Distance Vector, RIP. 3. Směrovací protokoly třídy Link State, OSPF. 4. Pokročilé vlastnosti OSPF. 5. Směrovací protokoly třídy Link State, IS-IS. 6. BGP - základní konfigurace a filtrace cest. 7. BGP - pokročilé směrovací politiky, konfigurace rozsáhlé heterogenní topologie (optické propoje pomocí SFP modulů, IEEE 802.1Q). 8. IPv6. 9. Optimalizace směrování (IGP), směrování na L3 přepínačích s využitím SFP optických modulů. 10. QoS. 11. Multicasting. 12. Pokročilé techniky přepínání, IEEE 802.1Q na směrovačích. 13. Ukázka ochrany před útoky na počítačovou síť.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  22
        Zkouška Zkouška 55  36
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
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 (2601T013) Telekomunikační technika K 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 (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 blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku