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 2015-2016
Profesores: Daniel Morató Osés
Raúl Cruz Muñoz
Adrián Catón
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 2 de los 5 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.
8 sept: ANTERIOR A TEORÍA
10 sept: Tema 0, clases 0-1 y 0-2, 2h de teoría en el aula
11 sept: Tema 1, clases 1-1, 1-2 y 1-3, 3h de teoría en el aula
Contenidos: 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. Finalmente repasamos el funcionamiento de puentes/conmutadores Ethernet visto en ARSS.
Actividades: Apuntarse al curso en la web. Repasar contenidos de ARSS. El martes se abre el Ejercicio 0 donde se debe localizar la documentación de los equipos que se van a emplear en el laboratorio.
15 sept: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 1)
17 sept: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 1) y Tema 1, clase 1-4 en el aula
18 sept: Tema 1, clase 1-5 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 1)
Contenidos: El jueves 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. El viernes se resolverán en clase problemas sobre conmutación Ethernet y VLANs, en concreto los problemas 9, 14 y 15. Se recomienda leer los enunciados antes de clase.
Actividades: Esta semana se abre el Ejercicio 1 con un pequeño test sobre las clases 1-1 a 1-5. Estará abierto hasta el 30 de septiembre. El viernes se resolverán en clase los problemas 9, 14 y 15 de las hojas de ejercicios; se recomienda haberlos intentado antes o al menos haber leído los enunciados.
22 sept: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 2)
24 sept: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 2) y Tema 1, clase 1-6 en el aula
25 sept: Tema 1, clase 1-7 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 2)
Contenidos: El jueves presentaremos el funcionamiento del protocolo de árbol de expansión para redes Ethernet. El viernes se resuelven problemas sobre el cálculo del árbol de expansión y se presenta el caso de combinación de STP con VLANs.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 2. El martes se cierra el Ejercicio 0.
29 sept: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 3)
1 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 3) y Tema 1, clase 1-8 en el aula
2 oct: Tema 1, clase 1-9 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 3)
Contenidos: El jueves se completa el temario sobre Ethernet con diversas modificaciones a los estándares como son 802.3x, PoE, 802.1p, 802.1AX y 802.1ab. El viernes explicamos el funcionamiento de los equipos que se comercializan como conmutadores capa 2/3 y se resuelven problemas.
Actividades: Ver el vídeo sobre GARP/MRP (sección “Tema 1 - extras”) y el vídeo sobre un conmutador Ethernet gestionable (sección “Tema 1 - Datasheets”). El miércoles de esta semana se cierra definitivamente el Ejercicio 1. El viernes se abre el Ejercicio 3. El jueves se resolverá en clase el problema 1 de la hoja de ejercicios; el viernes el problema 18. Se recomienda haberlos intentado antes o al menos haber leído los enunciados.
6 oct: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 4)
8 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 4) y Tema 1, clase 1-10 en el aula
9 oct: Tema 1, clase 1-11 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 4)
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 empezamos a hablar sobre diseño de Campus LANs, la estructura de capas y los protocolos de redundancia de primer salto.
Actividades: Ver los vídeos sobre datasheets de access points y wireless routers (sección “Tema 1 - Datasheets”). El lunes se cierra el Ejercicio 2. El jueves se abre el Ejercicio 4.
13 oct: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 5)
15 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 5) y Tema 1, clase 1-12 en el aula
16 oct: Tema 1, clase 1-13 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 5)
Contenidos: El jueves continuamos con el diseño de Campus LANs planteando soluciones para escenarios de mayor tamaño y hasta tres capas. El viernes completamos el diseño con la localización de servidores.
Actividades: Ver los vídeos sobre datasheets de conmutadores capa 2/3 (sección “Tema 1 - Datasheets”). Estudiar el enunciado del trabajo en grupo. El lunes se cierra el Ejercicio 3.
20 oct: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 6)
22 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 6) y Tema 2, clase 2-1 en el aula
23 oct: Tema 2, clase 2-2 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 6)
Contenidos: El jueves 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. Se presenta en clase el trabajo en equipo, sus objetivos, metodología y cronograma de desarrollo. El viernes extendemos los conceptos sobre ATM viendo las formas de transportar paquetes IP y tramas Ethernet en celdas ATM.
Actividades: El lunes se cierra el Ejercicio 4.
27 oct: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 7)
29 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 7) y Tema 3, clase 3-1 en el aula
30 oct: Tema 3, clase 3-2 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 7)
Contenidos: Una vez visto ATM comenzamos el jueves 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 principalmente sobre ADSL. Volveremos más adelante al tema 2. El viernes presentamos la tecnología ADSL y el transporte sobre ella en modo puenteado y con PPPoE.
Actividades: El lunes se abre el Ejercicio 9, que es un cuestionario sobre las prácticas 1 a 3 (se cerrará el domingo 22 de noviembre). El jueves se resolverán los problemas 10 y 22.
3 nov: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 8)
5 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 8) y Tema 3, clase 3-3 en el aula
6 nov: Tema 3 clase 3-4 en el aula 2h de prácticas grupo 2 (sesión 8)
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 empleo de 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).
Actividades: Vídeo de repaso sobre PPP (en la categoría “Tema 3 - extra”). El lunes se abre el Ejercicio 10, que es un cuestionario sobre las prácticas 4 a 7 (se cerrará el domingo 6 de diciembre). El jueves se abre el Ejercicio 5. El viernes se abre el Ejercicio 6.
10 nov: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 9)
12 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 9) y Problemas en el aula
13 nov: Tema 2, clase 2-3 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 9)
Contenidos: El jueves vemos problemas de los temas 1 y 2. El viernes volvemos al tema 2 y vemos los elementos en una red SDH y cómo se lleva a cabo la multiplexación hasta alcanzar la estructura de un STM-1.
Actividades: Este domingo se cierra el Ejercicio 5. El jueves se resolverán los problemas 6, 17 y 20.
17 nov: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 10)
19 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 10) y Tema 2, clase 2-4 en el aula
20 nov: Seguimiento de trabajos en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 10)
Contenidos: El jueves extendemos la multiplexación SDH con mayores velocidades y diversos mecanismos de agregación, así como hablamos un poco sobre esquemas de protección. El viernes 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.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 7. El domingo se cierra el Ejercicio 9.
24 nov: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 11)
26 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 11) y Tema 2, clase 2-5 en el aula
27 nov: Problemas en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 11)
Contenidos: El jueves completamos el tema sobre tecnologías WAN hablando sobre MPLS y GMPLS. El viernes dedicaremos la hora a resolución de problemas
Actividades: Vídeos sobre 802.1ad y 802.1ah (sección “Tema 2 - extra”). El lunes se abre el Ejercicio 11, que es un cuestionario sobre las prácticas 8 a 10 (se cerrará el domingo 27 de diciembre). El jueves se abre el Ejercicio 8. El domingo se cierra el Ejercicio 6.
1 dic: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 12)
3 dic: FESTIVO
4 dic: 1h de problemas en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 12)
Contenidos: El viernes resolveremos problemas en el aula (problemas 23 y 24 del tema 1)
Actividades: El viernes se debe entregar la primera versión del trabajo. El domingo se cierra el Ejercicio 10. El viernes se resolverán los problemas 23 y 24.
8 dic: FESTIVO
10 dic: 3h de prácticas grupo 1 (sesiones 12 y 13)
11 dic: 1h de trabajo en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 13)
Actividades: El viernes llevaremos a cabo la revisión por pares de los trabajos
Actividades: Vídeos sobre datasheets de equipos WAN (sección “Tema 2 - Datasheets”). El domingo se cierra el Ejercicio 7.
15 dic: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 13)
17 dic: 3h de prácticas grupo 1 (sesiones 13 y 14)
18 dic: 1h en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 14)
Contenidos: El viernes terminamos el temario y finalizamos la asignatura.
Actividades: Vídeos sobre datasheets de equipos de acceso (sección “Tema 3 - Datasheets”). El domingo se cierra el Ejercicio 8.
22 dic: 2h de prácticas grupos 3 y 4 (sesión 14)
Actividades: El miércoles se debe entregar por la web la versión final del trabajo. El domingo se cierra el Ejercicio 11.
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 303 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.