Guía docente de la asignatura “Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red”
Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, 3º curso
Semestre de otoño del curso 2012-2013
Profesores: Daniel Morató Osés
Félix Espina Antolín
Contextualización y requisitos previos
Nombre | Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red |
Acrónimo | FTPR |
Titulación | Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación |
Materia | Tecnologías, protocolos y servicios de red |
Curso | 3º |
Duración | Semestral |
Créditos ECTS | 6 |
Tipología en el plan de estudios | Obligatoria, materias comunes |
Tipología docente | A1 (3 ECTS grupo grande + 3 ECTS grupo mediano) |
Tecnologías LAN y WAN. Redes de acceso. Diseño de redes campus.
En esta asignatura se trabajarán las siguientes competencias genéricas:
G.2. Trabajo en equipo
G.3. Aprendizaje autónomo
G.4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita con capacitación lingüística en inglés
G.5. Eficiencia en el manejo de recursos de información
G.7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC
Las competencias específicas que se trabajarán en esta asignatura son:
3.7. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los servicios telemáticos.
3.11. Capacidad de seguir el progreso tecnológico de transmisión, conmutación y proceso para mejorar las redes y servicios telemáticos.
3.12. Capacidad de diseñar arquitecturas de redes y servicios telemáticos.
Esta asignatura es parte de la intensificación en Telemática. Esta mención se centra en dos aspectos de las comunicaciones: las redes por un lado, los servicios y aplicaciones telemáticas por otro. Esta asignatura pertenece al grupo de las dedicadas al estudio, diseño, implementación y configuración de redes.
En esta asignatura se extenderá el conocimiento sobre tecnologías de red introducido en las asignaturas “Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios” (ARSS) y en “Redes de Ordenadores” (RO). Tecnologías como Ethernet y WiFi para LANs que se presentaron brevemente en ARSS serán extendidas aquí hasta poder diseñar y gestionar lo que se conoce como Campus LANs. Las tecnologías de área extensa como ATM y PDH presentadas también en ARSS se extenderán y complementarán con otras como SDH o MPLS. Dado que la interconexión de redes de estas tecnologías se basará en TCP/IP serán necesarios los conceptos sobre IP presentados en RO. No se extenderán pero será necesario saber configurar redes y subredes IP.
Como continuación directa de esta asignatura, dentro de las asignaturas específicas de la intensificación en Telemática se encuentra la asignatura “Tecnologías Avanzadas de Red”, que sigue en la temática de redes, centrándose en aspectos como los requerimientos en las mismas para ofrecer servicios de voz y vídeo con calidad, el encaminamiento en redes medianas y grandes así como protocolos de nueva generación como IPv6 y los asociados a las redes móviles 3G y LTE.
La asignatura emplea la lección magistral como conductor del desarrollo del temario, sin embargo, las actividades en el aula no se limitarán a ella sino que se alternará con la resolución de problemas y ejercicios, tanto por el profesor como individuales o en grupos de trabajo en el aula. Parte de los contenidos del temario pueden complementarse con estudio personal en base a recursos de libre acceso (lecturas, vídeos, recursos web interactivos...). Las actividades desarrolladas en grupos medianos se llevarán a cabo en el Laboratorio de Telemática, principalmente mediante prácticas en grupo, trabajando en la configuración de escenarios reales de redes empleando equipamiento comercial. Habrá también trabajos de diseño de red en equipo a los que se dedicarán sesiones de seguimiento y evaluación en el aula y/o en el laboratorio.
La asignatura (teoría y prácticas) se imparte en castellano. Si algún alumno necesita comunicarse en inglés los profesores pueden atender sus dudas en dicho idioma. Se recomienda conocimiento de inglés escrito para acceder a la bibliografía recomendada. Se recomiendan los textos originales frente a las traducciones y se aconseja al alumno a que se acostumbre a la terminología anglosajona y al empleo de documentación en inglés.
La asignatura se evalúa mediante actividades individuales y en grupo, en el aula y en laboratorio así como trabajos en grupo:
Recuperación:
En esta asignatura se describen las tecnologías de red desde el punto de vista de los equipos de conmutación y los protocolos de comunicaciones empleados.
Hoy en día no se pueden entender las comunicaciones como simplemente un punto a punto entre transmisor y receptor sino que dichos enlaces deben construir redes de comunicaciones. Dichas redes interconectan los enlaces mediante equipos de conmutación que reenvían mensajes o flujos empleando diferentes protocolos y técnicas de control de acceso al medio físico. En esta asignatura se detallarán las tecnologías de red y los protocolos más significativos, tanto para el transporte de datos como para la señalización y control.
La asignatura evolucionará tal y como lo hagan las tecnologías de red de comunicaciones de forma que siempre se vean los conceptos y ejemplos más representativos del momento, procurando siempre cubrir el extenso abanico de tipos de redes de comunicaciones. Así, por ejemplo, hoy en día se trabajarían tecnologías de red de área local (como las basadas en los estándares IEEE 802.3 ó 802.11), tecnologías de red de acceso (xDSL/ADSL, HFC, FTTx) y tecnologías de transporte y área extensa (PDH, SDH, ATM, MPLS).
La asignatura pretende que el alumno conozca no solo los fundamentos del funcionamiento de dichas tecnologías de red sino que estudie las características específicas de los equipos de conmutación comerciales con los cuales se construyen dichas redes. Así pues, para cada tecnología se analizarán las hojas de especificaciones técnicas de equipos comerciales, evaluando sus capacidades y limitaciones, comprendiendo sus funcionalidades y valorando su relación calidad-precio.
Finalmente, se considera fundamental que cualquier ingeniero de telecomunicación tenga unas nociones sobre el diseño de redes, llegando hasta los equipos de conmutación por lo que también se trabajará esta línea, tanto desde el punto de vista teórico como de despliegue incluyendo trabajo con equipos reales.
Tema 1: Introducción
Tema 2: Tecnologías LAN
Tema 3: Tecnologías WAN
Tema 4: Redes de acceso
Prácticas
A continuación se muestran las actividades que se planean llevar a cabo en la universidad así como aquellas que se sugieren para fuera del aula. El número de horas de clase de cada día, si son en aula o laboratorio, si son de lección magistral, problemas o prácticas, se especifican para cada día pues pueden variar.
La sección de “Actividades” dentro de cada semana hace referencia a trabajo personal fuera del aula/laboratorio. Aquí podrá encontrarse el visionado de lecciones magistrales, la lectura de materiales, la realización de ejercicios y tests, etc. Se debe prestar especial atención a las fechas de entrega de las posibles actividades, que aparecerán junto con la actividad en la web del curso.
5 Sept: Tema 1, clases 1-1 y 1-2 (2h de lección magistral en el aula)
6 Sept: Práctica 1 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Repasar pilas de protocolos, conmutación, direccionamiento IP y tablas de rutas. Entregar práctica 1
Contenidos: Se presenta la asignatura, su temario, método de evaluación y otros temas administrativos. A continuación se hace un repaso a las arquitecturas de protocolos y se presentan los principales organismos de estandarización relacionados con las tecnologías a tratar en la asignatura. En el laboratorio se trabaja en la localización de la documentación que hará falta en las siguientes prácticas para configurar los equipos.
12 Sept: Tema 2, clases 2-1 y 2-2 (2h de lección magistral en el aula)
13 Sept: Práctica 2 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: seguir repasando (hojas de problemas). Ejercicio en casa 1
Contenidos: Se repasa de ARSS el funcionamiento del control de acceso al medio en Ethernet como tecnología LAN, así como su formato de trama. Se presenta la Ethernet a 10/100/1000/10000/40000/100000 Mbps, sobre coaxial, cobre y fibra óptica. Finalmente se repasa el funcionamiento de los Hubs Ethernet, extendiendo lo visto en ARSS. En el laboratorio se repasan los métodos de configuración de routers Cisco y Linux que se vieron en la asignatura Redes de Ordenadores.
19 Sept: Tema 2, clases 2-3 y 2-4 (2h de lección magistral en el aula)
20 Sept: Práctica 3 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Ejercicio en casa 2
Contenidos: Repasamos el funcionamiento de puentes/conmutadores Ethernet visto en ARSS. A continuación se explica el concepto de VLANs y cómo actúan los conmutadores Ethernet que soportan VLANs a la hora de tomar decisiones de reenvío. Para el transporte de varias VLANs por el mismo cable se explica el encapsulado de trunking 802.1Q. En el laboratorio se continúa con el repaso de los métodos de configuración de routers Cisco y Linux que se vieron en la asignatura Redes de Ordenadores.
26 Sept: Tema 2, problemas y clase 2-5 (1h de problemas y 1h de lección magistral en el aula)
27 Sept: Práctica 4 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Ejercicio en casa 3.
Contenidos: Explicamos los principios del Spanning Tree Protocol y cómo calcular las topologías que resultarán en un escenario con caminos redundantes y STP activado. Se extiende al escenario de VLANs y Multiple Spanning Trees. En el laboratorio se configuran parámetros básicos de conmutadores Ethernet.
3 Oct: Tema 2, clases 2-6 y 2-7 (2h de lección magistral en el aula)
4 Oct: Práctica 5 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Repasar lo visto sobre Wi-Fi en ARSS
Contenidos: Explicamos el funcionamiento de equipos que se comercializan como conmutadores capa 2/3. Se completa el temario sobre Ethernet con diversas modificaciones a los estándares como son 802.3x, PoE, 802.1p, 802.1AX, 802.1ak y 802.1ab. En el laboratorio se configuran VLANs en conmutadores Ethernet.
10 Oct: Tema 2, clase 2-8 y problemas (1h de lección magistral en el aula y 1h de problemas)
11 Oct: Práctica 6 y test sobre prácticas 2-5 (2.25h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Ejercicios en casa 4 y 5
Contenidos: Para terminar con las tecnologías LAN se repasa brevemente lo visto en ARSS sobre la tecnología WiFi, completándolo con nuevas versiones así como nuevos mecanismos en el control de acceso al medio. En el laboratorio se configuran LANs gestionando los parámetros de cálculo del árbol de expansión. Se hará un test en el laboratorio sobre lo visto en las prácticas 2 a 5.
17 Oct: Tema 2, clase 2-9 y problemas (1h de lección magistral en el aula y 1h de problemas)
18 Oct: Práctica 7 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Ejercicio en casa 6
Contenidos: Se presentan para terminar el tema las características de las Campus LANs y consejos de diseño de redes de ese tipo. Se harán problemas en grupo en el aula sobre lo visto en el tema de LANs. En el laboratorio se configurará agregación de enlaces entre switches así como el uso de VLANs en PCs.
24 Oct: Comienzo de trabajos (2h en el aula)
25 Oct: Práctica 8 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Repasar los visto sobre WANs en ARSS
Contenidos: Se comienza el trabajo en grupo
31 Oct: Tema 3, clases 3-1 y 3-2 (2h de lección magistral en el aula)
1 Nov: FIESTA
Actividades: Ejercicio en casa 7. Trabajo en grupo
Contenidos: Repaso/introducción a las WANs y PDH. Se presenta SDH, el formato de trama y la estructura de multiplexación.
7 Nov: Tema 3, clases 3-3 y 3-4 (2h de lección magistral en el aula)
8 Nov: Práctica 9 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades: Ejercicio en casa 8. Trabajo en grupo
Contenidos: Repaso sobre ATM, con algunos comentarios nuevos. Vemos también MPLS, GMPLS y Carrier Ethernet. Todo muy brevemente.
14 Nov: Tema 4, clases 4-1 y 4-2 (2h de lección magistral en el aula)
15 Nov: Práctica 10 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades:
Contenidos: Introducción al problema de la primera milla. Tecnologías de acceso cableadas e inalámbricas: HFC, FTTH, celular, Satélite, WiMax, Wi-Fi, DSL
21 Nov: Tema 4, clases 4-3 y 4-4 (2h de lección magistral en el aula)
22 Nov: Práctica 11 y test sobre práctica 6-10 (2.25h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades:
Contenidos: Arquitectura ADSL, Soluciones de encapsulación. OBA
28 Nov: Seguimiento de trabajos
29 Nov: FIESTA
Actividades:
Contenidos:
5 Dic: Práctica 12 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
6 Dic: FIESTA
Actividades:
Contenidos:
12 Dic: Presentaciones de trabajos subgrupo 1
13 Dic: Presentaciones de trabajos subgrupo 2
Actividades:
Contenidos:
19 Dic: Práctica 13 (2h en el Laboratorio de Telemática 1)
20 Dic: Práctica 14 y test sobre las práctica 11-13 (3h en el Laboratorio de Telemática 1)
Actividades:
Contenidos:
La bibliografía es extensa por la cantidad de tecnologías tratadas en la asignatura. Los libros que son generales no entran en el detalle necesario para el desarrollo de las prácticas y aquellos específicos de una tecnología son demasiado extensos para lo que se ve de la misma en la asignatura. Por ello, se recomiendan solo como bibliografía de consulta y no como bibliografía principal para adquirir.
Aula 117 y Laboratorio de Telemática 1