Fundamentos de Redes › 47112

código no paco
47112
área científica
Eletrotecnia / Telecomunicações
créditos
8
escolaridade
ensino teórico (T) - 3 horas/semana
ensino prático e laboratorial (PL) - 2 horas/semana
idioma(s) de lecionação
a inserir brevemente
objectivos

Esta disciplina destina-se a introduzir os alunos aos princípios básicos de funciamento das modernas redes de computadores, tendo como base principal o funcionamento das redes TCP/IP desde o nível físico até ao nível aplicacional, num ambiente de Intranet.

competências

Os alunos adquirem os seguintes conhecimentos/competências:

  • Compreensão dos mecanismos básicos das redes de comunicação.
  • Compreensão do funcionamento das redes TCP/IP desde o nível físico até ao nível aplicacional, num ambiente de Intranet.
  • Competências básicas de configuração de redes de comunicação.
  • Competências básicas de programação de aplicações distribuídas.
conteúdos

1. Camada física: representação de sinais no tempo e na frequência; meios de transmissão guiados e não guiados; sistemas PAM e PCM; sistemas lineares e invariantes no tempo; interferência entre símbolos e teorema de Nyquist; potência e atenuação de sinais; modulação analógica e digital; transmissão digital passa-banda.

2. Camada de ligação: endereçamento IEEE; o CSMA/CD da Ethernet; limitações à extensão física da Ethernet; algoritmo de recuo binário exponencial truncado; tecnologias Ethernet; repetidores/hubs vs. switches/bridges; Token Ring; delimitação de tramas; PPP; o CSMA/CA e o mecanismo RTS/CTS das redes sem fios WiFi; interfuncionamento entre rede sem fios e rede cablada.

3. Desempenho de protocolos de acesso múltiplo: utilização do meio vs. carga da rede dos métodos de acesso aleatório (ALOHA, ALOHA ranhurado, CSMA 1-persistente e não persistente, CSMA/CD) e do Token Ring; atraso médio dos métodos por partição do canal (TDMA, FDMA e CDMA).

4. Detecção e controlo de erros: códigos de paridade e códigos CRC; protocolos ARQ (stop-and-wait, go-back-N e selective repeat).

5. Camada de rede: endereçamento IP; protocolo IP; encaminhamento dos pacotes nos terminais e nos routers; fragmentação e reassemblagem; ARP e ICMP; endereçamento privado NAT; configuração automática DHCP.

6. Encaminhamento: árvores abrangentes (IEEE 802.1s); percursos de custo mínimo; encaminhamento por vectores distância (RIP) e por link state (OSPF); organização da Internet; BGP, agregação de rotas e longest match routing.

7. Camada de transporte: serviços da camada de transporte; noção de porto; protocolo UDP; protocolo TCP (estabelecimento e terminação de ligações, controlo de fluxo e controlo de congestão).

8. Camada de aplicação: arquitecturas cliente-servidor e peer-to-peer; comunicação entre aplicações através de sockets; Trivial File Transfer Protocol (TFTP) vs. File Transfer Protocol (FTP); comunicações Web (HTTP); servidores de proxy; resolução de nomes em endereços (DNS).

avaliação

A avaliação final é dada por uma componente teórica e uma componente prática. A componente teórica tem avaliação mista dada por um teste a meio do semestre e um teste na época de exames. A componente prática é dada por avaliação contínua do desempenho dos estudantes na execução dos trabalhos práticos ao longo do semestre.

requisitos

Esta disciplina é a primeira do currículo dedicada às redes de telecomunicações. A disciplina inclui na sua componente prática um trabalho de programação, usando sockets UDP e TCP, para o qual é necessário os alunos terem conhecimentos prévios de programação em JAVA.

metodologia

Aulas teóricas de exposição da matéria e aulas práticas de realização de trabalhos práticos laboratoriais e de programação. Os trabalhos laboratoriais abrangerão as seguintes tecnologias: Ethernet, ARP, IP, ICMP, switches, routers, IEEE 802.1s, RIP, OSPF, UDP, TCP, TFTP, FTP, DNS and DHCP. Os trabalhos de programação serão em sockets UDP e TCP visando, por exemplo, o desenvolvimento de aplicações de transferência de ficheiros.

bibliografia recomendada

Fernandes B., Bernardes M., "TCP/IP Teoria e Prática", FCA, 2012 (em português)

Kurose J., Ross K., “Computer Networking: a Top-Down Approach", 5th edition, Addison Wesley, 2009 (em inglês)

Bruce Carlson A., Paul Crilly P., Rutledge J., “Communication Systems”, 4th edition, McGraw-Hill, 2002 (em inglês)

Stallings W., “Data and Computer Communications", 8th Edition, Prentice-Hall, 2006 (em inglês)

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