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 2014-2015
Profesores: Daniel Morató Osés
Raúl Cruz Muñoz
Contextualización y requisitos previos
Esta guía puede contener errores accidentales. En caso de que crea haber encontrado uno comuníqueselo al profesor de teoría.
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.
Esta asignatura es parte de la intensificación en Telemática. Esta especialidad 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 análisis, 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 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. 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, mediante prácticas en grupo, trabajando en la configuración de escenarios reales de redes empleando equipamiento comercial. Habrá también un trabajo de diseño de red en equipo, al 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:
Es necesario obtener al menos 1.5 de los 4 puntos del examen final para sumar las calificaciones del resto de apartados
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 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 sólo 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 planea 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, 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.
9 Sept: SIN CLASE
11 Sept: Tema 0, clases 0-1 y 0-2, 2h de teoría en el aula
12 Sept: Tema 1, clases 1-1 y 1-2, 2h de teoría en el aula
Contenidos: Los martes están reservados para prácticas pero se cancela en esta semana por no haber habido todavía una sesión de teoría. El jueves 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. El viernes vemos las diferentes versiones de Ethernet, desde las clásicas mencionadas en ARSS hasta los borradores de próximos estándares. Se repasa 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.
Actividades: Tras la clase del jueves todo el mundo debería darse de alta en la web del curso en https://www.tlm.unavarra.es y apuntarse a un gruop de prácticas. El código para matricularse se dará en el aula el primer día de clase. Se recomienda aprovechar para repasar los materiales de ARSS y RO sobre conmutación Ethernet pues la semana siguiente se extenderán. Igualmente se deben repasar los temas sobre direccionamiento IP, tablas de rutas y ARP de RO para llevar a cabo las prácticas que comienzan la semana siguiente.
16 Sept: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 1)
18 Sept: Tema 1, clase 1-3 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 1)
19 Sept: Tema 1, clase 1-4 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 1)
Contenidos: El jueves repasamos el funcionamiento de puentes/conmutadores Ethernet visto en ARSS. El viernes 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.
Actividades: Se han dejado disponibles 2 hojas de problemas de repaso. Se recomienda revisarlos para plantear por el foro o en tutorías las posibles dudas. Se debe preparar el entregable de la práctica 1.
23 Sept: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 2)
25 Sept: Tema 1, clase 1-5 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 2)
26 Sept: Tema 1, clase 1-6 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 2)
Contenidos: El jueves se resolverán en clase problemas sobre conmutación Ethernet y VLANs. El viernes presentaremos el funcionamiento del protocolo de árbol de expansión para redes Ethernet.
Actividades: Se debe completar el cuestionario sobre Ethernet disponible en la web del curso.
30 Sept: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 3)
2 Oct: Tema 1, clase 1-7 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 3)
3 Oct: Tema 1, clase 1-8 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 3)
Contenidos: El jueves se resuelven problemas sobre el cálculo del árbol de expansión y se presenta el caso de combinación de STP con VLANs. El viernes se completa el temario sobre Ethernet con diversas modificaciones a los estándares como son 802.3x, PoE, 802.1p, 802.1AX y 802.1ab
Actividades: Se debe completar el ejercicio sobre STP disponible en la web del curso. También hay disponible un vídeo sobre GARP para ver tras las clases de esta semana.
7 Oct: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 4)
9 Oct: Tema 1, clase 1-9 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 4)
10 Oct: Tema 1, clase 1-10 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 4)
Contenidos: El jueves explicamos el funcionamiento de los equipos que se comercializan como conmutadores capa 2/3 y se resuelven problemas. El viernes se dedica a la resolución de problemas.
Actividades: Se recomienda repasar lo visto sobre WiFi y ATM en ARSS de cara a las clases de la semana próxima.
14 Oct: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 5)
16 Oct: Tema 1, clase 1-11 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 5)
17 Oct: Tema 2, clase 2-1 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 5)
Contenidos: El jueves extendemos lo visto en ARSS sobre tecnologías WiFi comentando las versiones más actuales de los estándares y sus modificaciones para mayor capacidad y calidad de servicio. El viernes comenzamos el tema 2 de cara a avanzar material para poder llevar a cabo las prácticas. Recuperamos el concepto de WANs visto en ARSS y hablamos brevemente sobre PDH, SDH y ATM.
Actividades: Trabajar problemas de los planteados en la hoja de problemas. Se debe completar el segundo test sobre Ethernet disponible en la web del curso.
21 Oct: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 6)
23 Oct: Tema 2, clase 2-2 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 6)
24 Oct: Tema 3, clase 3-1 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 6)
Contenidos: El jueves extendemos los conceptos sobre ATM viendo las formas de transportar paquetes IP y tramas Ethernet en celdas ATM. Una vez visto ATM comenzamos el viernes el tema 3 sobre tecnologías de acceso, dejando aparcado el tema 2 (sobre WANs). El motivo de este salto es que para llevar a cabo las últimas prácticas necesitamos haber visto la tecnología ADSL, la cual es una tecnología de red de acceso pero que para entenderse debe antes repasarse ATM pues a día de hoy es lo que se transporta sobre ADSL. Volveremos más adelante al tema 2.
Actividades: Se debe completar el cuestionario sobre WiFi disponible en la web del curso. Hay disponible un vídeo sobre PPP que hará falta repasar para la clase sobre ADSL de la semana siguiente así como para una de las prácticas de laboratorio sobre ADSL.
28 Oct: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 7)
30 Oct: Tema 3, clase 3-2 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 7)
31 Oct: Planteamiento del trabajo en grupo y discusión sobre equipos en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 7)
Contenidos: El jueves presentamos la tecnología ADSL y el transporte sobre ella en modo puenteado y con PPPoE. El viernes se presenta en clase el trabajo en equipo, sus objetivos, metodología y cronograma de desarrollo. En el tiempo restante se discutirán diversas hojas de equipos comerciales.
Actividades: Todo el mundo debe apuntarse a un grupo para la realización del trabajo. Esto se hace en la web de la asignatura. Hay disponibles otros dos vídeos sobre Ethernet, el vídeo sobre 802.1ad es necesario para seguir la clase sobre OBA y NEBA; el vídeo sobre 802.1ah es recomendable verlo pero no imprescindible para seguir las clases próximas.
4 Nov: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 8)
6 Nov: Tema 1, clase 1-12 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 8)
7 Nov: Tema 1, clase 1-13 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 8)
Contenidos: Volvemos en teoría al tema 1 sobre LANs a completarlo con un poco de información sobre el diseño de campus LANs. Esto es lo que veremos entre las 2h de teoría. Se hablará sobre las fases del diseño, la típica estructura con capas en la red y diseños con conmutación en capa 2 y 3 y con árboles de expansión. (he adelantado estas 2h de clase)
Actividades: Se debe completar el cuestionario sobre tecnologías DSL disponible en la web del curso. (retrasado 1 semana)
11 Nov: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 9)
13 Nov: Tema 3, clase 3-3 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 9)
14 Nov: Tema 3, clase 3-4 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 9)
Contenidos: El jueves completamos los contenidos sobre ADSL con otros esquemas como PPPoA o el DSLAM IP, así como presentamos otras tecnologías de acceso cableadas, como son las soluciones sobre fibra óptica FTTH que se están instalando en la actualidad. El viernes hablamos sobre otras tecnologías de acceso sobre medio inalámbrico y sobre cómo se lleva a cabo el acceso a la red de acceso de Telefónica por parte de ISPs alternativos. Esto lleva a hablar sobre la OBA (Oferta de acceso mayorista al Bucle de Abonado) y la red NEBA (Nuevo servicio Ethernet de Banda Ancha). (he retrasado estas 2h de clase para adelantar las de diseño)
Actividades: Esta semana termina el tiempo para completar un cuestionario sobre tecnologías de acceso.
18 Nov: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 10)
20 Nov: Problemas y datasheets en el aula (1h) y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 10)
21 Nov: Tema 2, clase 2-3 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 10)
Contenidos: El jueves se resolverán problemas o se comentarán datasheets. Volvemos en teoría al tema 3 sobre WANs. El viernes vemos los elementos en una red SDH y cómo se lleva a cabo la multiplexación hasta alcanzar la estructura de un STM-1. (la hora de problemas estaba originalmente en la semana 12, la he adelantado, retrasando la clase 2-4 a la semana 12)
Actividades: Se ha dejado disponible un vídeo sobre esquemas de protección en forma de anillos en redes SDH que se recomienda ver tras la clase del viernes
25 Nov: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 11)
27 Nov: Seguimiento de trabajos en el aula (1h) y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 11)
28 Nov: Tema 2, clase 2-4 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 11)
Contenidos: El jueves dedicamos la hora de teoría al seguimiento de los trabajos en grupo. Se recomienda que asistan todos los grupos y planteen las dudas que tengan. El viernes extendemos la multiplexación SDH con mayores velocidades y diversos mecanismos de agregación, así como hablamos un poco sobre esquemas de protección.
Actividades: Hay un cuestionario sobre la tecnología SDH para completar esta semana
2 Dic: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 12)
4 Dic: Tema 2, clase 2-5 en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 12)
5 Dic: Problemas en el aula (1h) y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 12)
Contenidos: El jueves completamos el tema sobre tecnologías WAN hablando sobre MPLS y GMPLS. El viernes dedicaremos la hora a resolución de problemas
Actividades: Hay un ejercicio sobre un datasheet para entregar esta semana, así como se debe entregar la primera versión del trabajo de diseño en grupo. Se recuerda que se debe subir el PDF a la web del curso y se deben entregar al profesor 3 copias en papel independientes. Las copias en papel NO deben llevar los nombres de los miembros del grupo sino el código asignado a dicho grupo por el profesor de teoría. La fecha límite de entrega es el viernes día 5 durante la hora de teoría en el aulario.
9 Dic: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 13)
11 Dic: Evaluación del trabajo en grupo por pares en el aula y 2h de prácticas para el grupo 2 (práctica 13)
12 Dic: Problemas y despedida y cierre de la asignatura en el aula y 2h de prácticas para el grupo 3 (práctica 13)
Contenidos: El jueves llevaremos a cabo una evaluación por pares de los trabajos. Eso quiere decir que cada grupo evaluará el trabajo de otro u otros grupos. Esta actividad será parte de la calificación del trabajo (de los que evalúan) así que se recomienda la asistencia. A raíz de los comentarios recibidos se debe entregar una nueva versión del trabajo la semana próxima. El viernes terminamos con la teoría y aprovecharé para “cerrar” la asignatura.
Actividades: Un cuestionario sobre tecnologías WAN (ATM, MPLS y Carrier Ethernet)
16 Dic: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 14)
18 Dic: 3h de prácticas para el grupo 2 (práctica 14)
19 Dic: 3h de prácticas para el grupo 3 (práctica 14)
Actividades: Hay un cuestionario sobre las prácticas con preguntas relacionadas con configuraciones y comandos, que es parte de la puntuación de evaluación continua. También hay que entregar (solo en PDF por la web) la versión definitiva del trabajo en grupo. Atención que las sesiones de prácticas de este jueves y viernes son de 3h (no hay clase de teoría).
23 Dic: 2h de prácticas para el grupo 1 (práctica 14)
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 204 y Laboratorio de Telemática 1
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.