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 2016-2017
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 2.5 de los 5 puntos del examen final para sumar las calificaciones del resto de apartados
Recuperación:
Se contará como “No presentado” a todo aquel que no se presente ni al examen final ordinario ni al de 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
Este temario, por coherencia con las prácticas, se imparte en el siguiente orden:
Tema 0: Introducción
Tema 1: Tecnologías LAN
Tema 2: Tecnologías WAN y acceso
Tema 3: Diseño de Campus LANs
Básicamente el tema 2 de tecnologías LAN se ha dividido para separar la parte de diseño de redes campus al final del semestre y se ha unido la teoría sobre redes WAN y acceso en el mismo tema pues se dan de forma ligada de cara a poder realizar las prácticas sobre ADSL. Los contenidos son los mismos.
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: NO HAY CLASES SEGÚN EL CALENDARIO OFICIAL
9 sept: Tema 1, clases 0-1, 1-1, 1-2 y 1-3, 3h de teoría en el aula
Contenidos: El viernes se presenta la asignatura, su temario, método de evaluación y otros temas administrativos. A continuación 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 y el funcionamiento de puentes/conmutadores Ethernet visto en ARSS.
Actividades: Apuntarse al curso en la web. Repasar contenidos de ARSS sobre Ethernet y contenidos de RO sobre IP. Se abre el Ejercicio 0 sobre documentación de los equipos del laboratorio.
12 sept: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 1)
14 sept: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 1)
15 sept: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 1) y Tema 1, clase 1-4 en el aula
16 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 2 de octubre. 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. Se recomienda repasar los conceptos básicos de encaminamiento distance-vector vistos en ARSS.
19 sept: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 2)
21 sept: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 2)
22 sept: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 2) y Tema 1, clase 1-6 en el aula
23 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 con un pequeño problema de cálculo con STP. Es muy importante tener claros los conceptos de switch capa 2, router (switch capa 3) y VLANs para seguir la clase del viernes de la semana próxima, así que se recomienda encarecidamente repasarlos.
26 sept: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 3)
28 sept: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 3)
29 sept: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 3) y Tema 1, clase 1-8 en el aula
30 sept: 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 un conmutador Ethernet gestionable. El viernes se abre el Ejercicio 3 sobre las clases 1-6 a 1-9. El viernes se resolverá en clase el problema 18 de la hoja de ejercicios. Se recomienda haberlos intentado antes o al menos haber leído el enunciado. Se recomienda repasar lo visto sobre WiFi, WANs y PDH en ARSS, de cara a las clases de la semana próxima. Ya se pueden hacer todos los problemas sobre el tema 1 de las hojas de problemas.
3 oct: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 4)
5 oct: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 4)
6 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 4) y Tema 1, clase 1-10 en el aula
7 oct: Tema 2, clase 2-1 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 el tema 2 hablando sobre redes de área extensa y PDH.
Actividades: Ver los vídeos sobre datasheets de access points y wireless routers. El jueves se abre el Ejercicio 4 sobre la clase de WiFi. Se recomienda repasar lo visto sobre ATM en ARSS de cara a las clases de la semana próxima.
10 oct: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 5)
13 oct: FESTIVO (El Pilar)
13 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 5) y Tema 1, clase 2-2 en el aula
14 oct: Tema 2, clase 2-3 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 5)
Contenidos: El jueves repasamos y extendemos lo visto sobre ATM en anteriores asignaturas, incluyendo cómo se pueden transportar paquetes IP y tramas Ethernet. El viernes presentamos SDH y la forma de construir contenedores virtuales hasta llegar a la trama STM-1.
Actividades: Ver los vídeos sobre datasheets de conmutadores capa 2/3. El jueves se abre el Ejercicio 5 sobre ATM.
17 oct: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 6)
19 oct: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 5)
20 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 6) y Tema 2, clase 2-4 en el aula
21 oct: Tema 2, clase 2-5 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 6)
Contenidos: El jueves vemos el encapsulado en SDH para alcanzar cualquier trama STM-N, los conceptos de concatenación, el transporte sobre SDH y algunos esquemas de protección básicos. El viernes presentamos las tecnologías de acceso xDSL.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 6 sobre las clases de SDH.
24 oct: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 7)
26 oct: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 6)
27 oct: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 7) y Tema 2, clase 2-6 en el aula
28 oct: Tema 2, clase 2-7 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 7)
Contenidos: El jueves se presentan arquitecturas de transporte ADSL. El viernes se completan con otras tecnologías de primera milla cableadas.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 7 sobre xDSL (incluido ADSL). El viernes se abre el Ejercicio 8 sobre las prácticas 1 a 3.
31 oct: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 8)
2 nov: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 7)
3 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 8) y Tema 2, clase 2-8 en el aula
4 nov: Tema 3, clase 3-1 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 8)
Contenidos: El jueves completamos el tema sobre ADSL con el transporte de paquete IP y tramas Ethernet sobre el mismo, así como presentamos otras tecnologías de primera milla. El viernes introducimos MPLS y comenzamos con el diseño de redes campus.
Actividades: El jueves se abre el Ejercicio 9 sobre MPLS y redes de acceso cableadas.
7 nov: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 9)
9 nov: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 8)
10 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 9) y Tema 3, clase 3-2 en el aula
11 nov: Tema 3, clase 3-3 en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 9)
Contenidos: Continuamos con el diseño de Campus LANs. Se presentan los protocolos de redundancia de primer salto y la escala de hasta 3 capas en la LAN.
Actividades: Apuntarse en la web de la asignatura a un grupo para el ejercicio de diseño
14 nov: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 10)
16 nov: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 9)
17 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 10) y Tema 3, clase 3-4 en el aula
18 nov: 1h de problemas en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 10)
Contenidos: El jueves terminamos la teoría con la última clase sobre diseño de redes LAN. El viernes se resuelve en clase el problema 25.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 10 sobre las prácticas 4 a 7.
21 nov: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 11)
23 nov: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 10)
24 nov: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 11) y 1h de ejercicio en grupo en el aula
25 nov: 1h de ejercicio en grupo en el aula y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 11)
Contenidos: El jueves comenzamos el ejercicio en grupo (1ª sesión). Se revisará la documentación del pliego de condiciones y se analizarán los requisitos presentados por el cliente. El viernes continuamos con el ejercicio (2ª sesión) haciendo una primera propuesta de solución capa 2 y capa 3.
Actividades: Los miembros de los grupos deberán buscar para el jueves siguientes una primera propuesta de equipos a emplear en el despliegue.
28 nov: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 12)
30 nov: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 11)
1 dic: 2h de prácticas grupo 1 (sesión 12) y 1h de ejercicio en grupo en el aula
2 dic: 3h de prácticas grupo 2 (sesión 12 + 1h)
Contenidos: El jueves se revisan los equipos seleccionados para el ejercicio en grupo (3ª sesión) y su encaje en la topología. Se debe poder describir los caminos deseados entre cada par de máquinas. El viernes no habrá clase en el aula sino que se extiende a 3h la sesión del grupo 2.
Actividades: Se debe escribir un breve documento describiendo la solución propuesta. Deberá traerse impreso el siguiente viernes a la hora de teoría. Faltar a la entrega en papel o a la sesión de revisión del próximo día 9 se penalizará con -0.1 en la nota del ejercicio (acumulables). Se debe entregar en PDF por la página web. La fecha de entrega está publicada en esa misma web. Entregas tarde en la web serán penalizadas en la puntuación del ejercicio con un 25% de la nota del mismo por cada día de retraso.
5 dic: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 13)
7 dic: 2h de prácticas grupo 3 (sesión 12)
8 dic: FESTIVO
9 dic: 1h de ejercicio en grupo (en el aula) y 2h de prácticas grupo 2 (sesión 13 + 1h)
Contenidos: El viernes se revisa la solución propuesta por cada grupo al ejercicio (se ruega puntualidad). Esta revisión será hecha por otros grupos. Esta actividad se puntúa dentro del punto del ejercicio en grupo.
Actividades: El viernes se abre el Ejercicio 11 sobre las prácticas 8 a 10.
12 dic: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 14)
14 dic: 3h de prácticas grupo 3 (sesión 13 + 1h)
15 dic: 3h de prácticas grupo 1 (sesión 13 + 1h)
16 dic: 3h de prácticas grupo 2 (sesión 14 + 2h = 15 sesiones)
Contenidos: Han terminado. A partir de ahora se usan las horas de teoría para prácticas de los grupos 1 y 2
19 dic: 2h de prácticas grupo 4 y 5 (sesión 15)
21 dic: 3h de prácticas grupo 3 (sesión 14 + 2h = 15 sesiones)
22 dic: 3h de prácticas grupo 1 (sesión 14 + 2h = 15 sesiones)
23 dic: ¿NAVIDADES? Se pueden hacer problemas, dudas o adelantar estas 2h a otro hueco. Cierre de la asignación
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 111 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.