Guía docente de la asignatura “Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios”
Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, 2º curso
Semestre de otoño del curso 2015-2016
Profesores: Daniel Morató Osés
Míkel Izal Azcárate
Joseba Carricas
Contextualización y requisitos previos
Nombre | Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios |
Acrónimo | ARSS |
Titulación | Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación |
Materia | Redes de Comunicación |
Curso | 2º |
Duración | Semestral |
Créditos ECTS | 6 |
Tipología en el plan de estudios | Obligatoria, materias comunes |
Tipología docente | A (4.5 ECTS grupo grande + 1.5 ECTS grupo mediano) |
Arquitectura y modelos de referencia. Conmutación. Redes telefónicas y de datos. Interfaces y protocolos.
Esta asignatura presenta los conceptos básicos para comprender las Redes de comunicación. Las comunicaciones hoy en día presentan un primer problema que podríamos llamar "físico" o de enlace que se basa en el intercambio de información "directa" entre dos equipos adyacentes (por ejemplo entre dos antenas enfocadas entre si). Una vez resuelto este problema, la comunicación "extremo a extremo" entre usuarios requiere que la información "cruce" varios de estos enlaces desde el origen hasta el final. Es aquí donde surge el concepto de las Redes. Ejemplos de las mismas son las redes de área local de una empresa, una universidad, un pequeño negocio o un hogar; las redes de área extensa que permiten a las operadora transportar voz, vídeo y datos atravesando distancias intercontinentales; e incluso inter-redes como la propia Internet.
Los Graduados en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación son los Ingenieros mejor preparados para el diseño, instalación, gestión y mantenimiento de estas redes. Los contenidos presentados en esta asignatura resultan fundamentales para todas aquellas posteriores en la carrera que sigan esta temática, como pueden ser "Redes de Ordenadores", "Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red", así como toda la intensificación en Ingeniería Telemática.
La figura 1 muestra las dependencias más cercanas de esta asignatura. En la asignatura de primer curso “Introducción a la Ingeniería y a la Gestión de Proyectos” se hace una presentación breve de gran cantidad de conceptos de la titulación, entre los que se encuentran las redes, aplicaciones y servicios telemáticos que se empezarán a desarrollar en ARSS. La dependencia con la asignatura de Estadística se centra principalmente en el tema 5 sobre cálculos de prestaciones en redes. Como dependencias posteriores, ARSS es fundamental para la asignatura de “Redes de Ordenadores” pues asienta conceptos tan básicos como la conmutación de paquetes, las arquitecturas de protocolos, los tipos de redes, etc. “Redes de Ordenadores” se centrará, a partir de estos conceptos básicos, en las redes basadas en la familia de protocolos TCP/IP. La asignatura de “Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red” (FTPR) extiende la descripción de tecnologías de red que se comienza en ARSS. Así pues, si bien en ARSS se describen brevemente tecnologías como Ethernet o WiFi, en FTPR además de aumentar el detalle sobre las mismas se incluyen tecnologías de área extensa (ATM, SDH, MPLS) o de acceso (xDSL, FTTx, Cable, etc).
Figura 1 - Dependencias y relaciones de la asignatura
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 cuestiones. Parte de los contenidos del temario pueden desarrollarse mediante 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, tanto de análisis de redes y protocolos como de desarrollo de software.
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.
La asignatura se evalúa mediante actividades individuales y en grupo, problemas en el aula, exámenes, prácticas de laboratorio y ejercicios en casa.
Puntuación mínima:
Recuperación:
Esta asignatura presenta los conceptos básicos para comprender las Redes de comunicación. Se enfocan desde varios aspectos, tanto desde los elementos hardware que las forman, los protocolos que se emplean, los elementos lógicos software, como los parámetros fundamentales de rendimiento de las mismas. Se presentan las arquitecturas de protocolos más comunes y las funcionalidades de las diferentes capas en las mismas. Los conceptos de conmutación y de interconexión de redes son introducidos con ejemplos de tecnologías reales. Los problemas de dimensionamiento, acceso al medio, encaminamiento y transporte fiable se presentan desde el punto de vista teórico básico, incluyendo algunos ejemplos de redes y tecnologías reales, tanto para el caso de conmutación de paquetes como de tecnologías de conmutación de circuitos. Todo esto proporciona una base para cualquier asignatura posterior que requiera el empleo de protocolos o tecnologías de interconexión y conmutación.
Tema 0: Introducción
Resultados de aprendizaje:
Tema 1: Arquitecturas de conmutación y protocolos
Resultados de aprendizaje:
Tema 2: Introducción a las tecnologías de red
Resultados de aprendizaje:
Tema 3: Control de acceso al medio
Resultados de aprendizaje:
Tema 4: Conmutación de circuitos
Resultados de aprendizaje:
Tema 5: Transporte fiable
Resultados de aprendizaje:
Tema 6: Encaminamiento
Resultados de aprendizaje
Tema 7: Programación para redes y servicios
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 varían.
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.
7 sept: Tema 0 (2h)
8 sept: Tema 1-1 y Práctica 1 grupo 1
Contenidos: El lunes presentamos la asignatura, sus contenidos y gestión. El martes comenzamos el tema 1 con 1h de clase en el aula, hablando sobre protocolos y arquitecturas de protocolos. A continuación el martes el grupo 1 tiene la primera sesión de prácticas, para lo que deberán acudir al Laboratorio de Telemática 1 (2ª planta del edificio de Los Pinos) para llevar a cabo la práctica 1 (Introducción a GNU/Linux).
Actividades: Crearse una cuenta personal en https://www.tlm.unavarra.es . Apuntarse a un turno de prácticas (en la web del curso al final, en la sección de “Prácticas de laboratorio”). Revisar la planificación semanal. Revisar el método de evaluación. Repasar los materiales de “Introducción a la Ingeniería y a la gestión de proyectos” relacionados con las redes. Ver vídeos de repaso y extra (“LANs, MANs y WANs”, “Información digital” y “Multiples capas”). Completar el cuestionario evaluable sobre la clase 1-1.
Lecturas recomendadas:
14 sept: Tema 1-2,3y4 (3h, una de ellas de problemas)
15 sept: Tema 1-5 (problemas) y Práctica 1 grupo 2
Contenidos: El lunes completamos la teoría del tema 1 y comenzamos a hacer problemas (4 y 22 de las hojas de problemas). El martes terminamos el tema con más problemas (18, 21 y 27 de las hojas). Tras la clase de teoría del martes el grupo 2 debe ir al laboratorio a llevar a cabo la práctica 1.
Actividades: El lunes por la tarde se recomienda intentar resolver los problemas 18, 21 y 27 de las hoja, que se verán el martes en clase (o al menos leer los enunciados). Posteriormente se recomienda ver los vídeos complementarios a las clase 1-2 y 1-3 (“Sobre la MTU”, “Sobre la fragmentación”, “Multiplexación estadística” y “Sobre la PdV”). Se debería aprovechar el tiempo de estudio repasando la teoría y resolviendo problemas de las hojas preparadas (varios de estos problemas se encuentran resueltos en la web de vídeos). Esta semana se debe completar los cuestionarios evaluables sobre las clases 1-2 y 1-3.
Lecturas recomendadas:
21 sept: Tema 2-1,2y3
22 sept: Práctica 2 grupo 1 (3h)
Contenidos: El lunes vemos una introducción a los estándares del grupo 802 y a su modelo de referencia. A continuación vemos Ethernet, desde las versiones originales sobre coaxial hasta la Ethernet a Gbps. Explicamos el funcionamiento de hubs y conmutadores Ethernet. Finalmente hablamos de otras tecnologías LAN como 802.11 (WiFi) y una breve introducción a tecnologías WAN como ATM o PDH. El martes el grupo 1 llevará a cabo la práctica 2 en el laboratorio. Esta práctica se hará durante las 3h de la asignatura.
Actividades: Están abiertos esta semana los cuestionarios evaluables de las clases 2-1, 2-2 y 2-3 pero solo se cierra esta semana el cuestionario correspondiente a la clase 2-1. Se pueden hacer los otros dos o esperar a la semana siguiente (tras haber hecho más problemas). Se recomienda consultar las lecturas.
Lecturas recomendadas:
28 sept: Tema 2-4y5 (problemas)
29 sept: Práctica 2 grupo 2 (3h)
Contenido: El lunes resolvemos los problemas 7, 10, 15b, 19, 28 y 20 del tema 2. Se recomienda haber intentado alguno y al menos haber leído sus enunciados. El martes no hay clase de teoría sino 3h de prácticas de laboratorio para el grupo 2.
Actividades: Se cierran esta semana los cuestionarios 2-2 y 2-3. Se debería aprovechar el resto de la semana para hacer más problemas del tema 2. En la sección de vídeos hay más de una docena de problemas resueltos para comprobar las soluciones (se recomienda intentarlos antes de ver la solución).
5 oct: Tema 1-6 y 2-6 (evaluaciones juntas, 1h evaluación y 1h correcciones)
6 oct: Tema 7-1 y Práctica 3 grupo 1
Contenidos: El martes se hace la introducción de java explicando las estructuras de control principales y los tipos de datos simples.
Actividades: El lunes llevamos a cabo la evaluación del tema 1 y el tema 2, por un total de 1.5ptos. Pueden ser dos problemas o uno solo con apartados de los diferentes temas. Tras recoger las soluciones propuestas se resolverá el ejercicio por parte del profesor. Se plantea un problema simple para resolver en java. Durante la semana hay que configurar java en su sistema o conseguir un entorno donde programar en java y resolver el problema planteado
12 oct: FESTIVO
13 oct: Tema 7-2 y Práctica 3 grupo 2
Contenidos: El martes se explica la clase 7-2 sobre tipos de datos más complejos como cadenas y arrays..
Actividades: Se plantea un problema para resolver con programa.
19 oct: Tema 7-3,4y5
20 oct: Tema 7-6 y Práctica 4 grupo 1
Contenidos: El lunes hay una sesión de teoría en la que se hablara de escribir y leer ficheros en java y se dedicará una parte de la sesión a realizar ejemplos
Actividades: Se plantea una serie de problemas para resolver con programación. Al menos cada alumno debería hacer por su cuenta uno de los que no se hayan hecho en clase.
26 oct: Tema 7-7 y Tema 3-1
27 oct: Tema 3-2 y Práctica 4 grupo 2
Contenidos: El lunes hay una sesión sobre Java en la que se resolverán dudas y se pondrán ejemplos. En la segunda sesión se empezará el tema 3-1 con los conceptos generales y el martes una sesión de teoría de 1hora en la que se explicaran las prestaciones de los protocolos de tipo ALOHA
Actividades: Hacer los tests de las clases 3-1 y 3-2 y hacer algún programa de la hoja de problemas.
Lecturas recomendadas:
2 nov: Tema 3-3y4
3 nov: Tema 3-5 y Práctica 5 grupo 1
Contenidos: El lunes se hará la sesión de teoría 3-3 explicando las prestaciones de CSMA. En la segunda sesión se harán problemas. El martes habrá una sesión de problemas.
Actividades: Hacer el tests de la clases 3-3 y hacer algun problema de las hojas del tema 3.
Lecturas recomendadas:
9 nov: Tema 3-6 (evaluable y corrección) y Tema 4-1
10 nov: Tema 4-2 y Práctica 5 grupo 2
Contenidos: El lunes se lleva a cabo la evaluación del tema 3 y a continuación comenzamos el tema 4 presentando la red telefónica, sus elementos y características básicas, así como el concepto de bloqueo. El martes continuamos con la problemática de bloqueo en redes telefónicas repasando los conceptos de intensidad y volumen de tráfico, aplicados en este caso a esta red.
Actividades: Esta semana están abiertos los cuestionarios 4-1 y 4-2.
Lecturas recomendadas:
16 nov: Tema 4-3y4
17 nov: Tema 4-5 y Práctica 6 ambos grupos (programación, tanto práctica como evaluable del tema)
Contenidos: El lunes completamos la teoría del tema 4 presentando las hipótesis que llevan a la Erlang-B. Continuamos resolviendo problemas, tanto el lunes como el martes. El martes ambos grupos de prácticas tienen, de forma simultánea, la evaluación del tema 7 y de su parte de prácticas en los laboratorios de telemática.
Actividades: Se cierran esta semana los cuestionarios 4-1 y 4-2 y se abre el cuestionario 4-3.
Lecturas recomendadas:
23 nov: Tema 5-1y2
24 nov: Tema 5-3 y Práctica 7 grupo 1
Contenidos: El lunes comenzamos la teoría del tema 5 explicando la introducción al problema de enrutamiento y los algoritmos de distance-vector. El martes se explicaran los algoritmos de tipo link-state
Actividades: Se cierra este lunes el cuestionario 4-3. Los cuestionarios del tema 5 se abren esta semana y estarán abiertos hasta la semana 16. Se recomienda hacer un problema del tema 5
30 nov: FESTIVO
1 dic: Tema 4-6 (evaluable y corrección) Práctica 7 grupo 2
Actividades: Se recomienda hacer un problema del tema 5
7 dic: Tema 5-4y5
8 dic: FESTIVO
Contenidos: El lunes realizaremos una sesión de dos horas de problemas del tema de enrutamiento.
Actividades: Se recomienda hacer en casa problemas del tema 5
14 dic: Tema 6-1y2
15 dic: Tema 6-3y4
Contenidos: El lunes comenzamos la teoría del tema 6 explicando la introducción al problema de transporte fiable y los algoritmos de tipo stop and wait. El martes se explicaran los algoritmos de ventana deslizante y sus prestaciones y habrá una primera sesión de problemas
Actividades: Se abrirán esta semana los cuestionarios 6-1, 6-2 y 6-3. Se recomienda hacer algun problema del tema 6
21 dic: Tema 6-5y6
22 dic: Tema 5-6 y 6-6 (evaluaciones juntas, 1h evaluación y 1h corrección)
Contenidos: El lunes habrá una primera sesión de problemas del tema 6 y el martes será la evaluación de los temas 5 y 6
Actividades: Se cerrarán esta semana los cuestionarios 6-1, 6-2 y 6-3.
Tutoriales online de Java
Aula 220 y Laboratorio de Telemática 1
En esta asignatura se trabajarán las siguientes competencias genéricas:
G.2. Trabajo en equipo
G.3. Aprendizaje autónomo
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:
2.4. Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones.
2.12. Conocimiento y utilización de los conceptos de arquitectura de red, protocolos e interfaces de comunicaciones.
2.13. Capacidad de diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y de paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, audio, vídeo y servicios interactivos y multimedia.
2.14. Conocimiento de los métodos de interconexión de redes y encaminamiento, así como los fundamentos de la planificación, dimensionado de redes en función de parámetros de tráfico.