Protocols d'Internet

Crèdits
6
Tipus
Obligatòria d'especialitat (Tecnologies de la informació)
Requisits
Departament
AC
Mail
jose.maria.barcelo@upc.edu
L'assignatura de Protocols d'Internet tracta com és l'arquitectura d'Internet, de com es dissenya un proveïdor de serveis d'Internet (ISP), de com es dissenya un centre de processament de dades (CPD), i de com es dissenya el departament de tecnologies de la informació (IT) d'una empresa.

Professorat

Responsable

Altres

Hores setmanals

Teoria
3
Problemes
0
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0
Aprenentatge autònom
6

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques comunes

  • CT3 - Demostrar coneixement i comprensió del context organitzatiu, econòmic i legal en el qual es desenvolupa la seva feina (coneixement adequat del concepte d'empresa, del marc institucional i jurídic de l'empresa, d'organització i gestió de les empreses).
    • CT3.6 - Demostrar coneixement de la dimensió ètica a l'empresa: la responsabilitat social i corporativa en general i, en particular, les responsabilitats civils i professionals de l'enginyer en informàtica.
  • CT6 - Demostrar coneixement i comprensió del funcionament intern d'un computador i del funcionament de les comunicacions entre ordinadors.
    • CT6.1 - Demostrar coneixement i tenir capacitat per a administrar i mantenir sistemes, serveis i aplicacions informàtiques.
    • CT6.4 - Demostrar coneixement i capacitat d'aplicació de les característiques, de les funcionalitats i de l'estructura dels Sistemes Distribuïts i de les Xarxes de Computadors i d'Internet que en garanteixi l'ús i l'administració, així com el disseny i la implementació d'aplicacions basades en elles.
  • CT7 - Avaluar i seleccionar plataformes de producció hardware i software per a l'execució d'aplicacions i de serveis informàtics.
    • CT7.1 - Demostrar coneixement de les mètriques de qualitat i saber-les utilitzar.
    • CT7.2 - Avaluar sistemes hardware/software en funció d'un criteri de qualitat determinat.
    • CT7.3 - Determinar els factors que incideixen negativament en la seguretat i la fiabilitat d'un sistema hardware/software, i minimitzar-ne els efectes.
  • CT8 - Planificar, concebre, desplegar i dirigir projectes, serveis i sistemes informàtics en tots els àmbits, liderar-ne la posada en marxa, la millora contínua i valorar-ne l'impacte econòmic i social.
    • CT8.1 - Identificar tecnologies actuals i emergents i avaluar si són aplicables, i en quina mesura, per a satisfer les necessitats dels usuaris.
    • CT8.4 - Elaborar el plec de condicions tècniques d'una instal·lació informàtica que compleixi els estàndards i la normativa vigent.

    • Competències Tècniques de cada especialitat

    Especialitat tecnologies de la informació

  • CTI1 - Definir, planificar i gestionar la instal·lació de la infraestructura TIC de l'organització.
    • CTI1.1 - Demostrar comprensió de l'entorn d'una organització i de les seves necessitats en l'àmbit de les tecnologies de la informació i les comunicacions.
    • CTI1.4 - Seleccionar, dissenyar, desplegar, integrar, avaluar, construir, gestionar, explotar i mantenir les tecnologies de hardware, software i xarxes, dintre dels paràmetres de cost i qualitat adequats.
  • CTI2 - Garantir que els sistemes TIC d'una organització funcionen de manera adequada, són segurs i estan adequadament instal·lats, documentats, personalitzats, mantinguts, actualitzats i substituïts, i que les persones de l'organització reben un suport TIC correcte.
    • CTI2.1 - Dirigir, planificar i coordinar la gestió de la infraestructura informàtica: hardware, software, xarxes i comunicacions.
    • CTI2.3 - Demostrar comprensió, aplicar i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics (CEIC6).
  • CTI3 - Dissenyar solucions que integrin tecnologies de hardware, software i comunicacions (i capacitat de desenvolupar solucions específiques de software de sistemes) per a sistemes distribuïts i dispositius de computació ubiqua.
    • CTI3.3 - Dissenyar, implantar i configurar xarxes i serveis.
  • CTI4 - Emprar metodologies centrades en l'usuari i l'organització per al desenvolupament, l'avaluació i la gestió d'aplicacions i sistemes basats en tecnologies de la informació que assegurin l'accessibilitat, l'ergonomia i la usabilitat dels sistemes.

    • Competències Transversals

    Actitud adequada davant el treball

  • G8 [Avaluable] - Tenir motivació per a la realització professional i per a afrontar nous reptes, tenir una visió àmplia de les possibilitats de la carrera professional en l'àmbit de l'enginyeria en informàtica. Sentir-se motivat per la qualitat i la millora contínua, i actuar amb rigor en el desenvolupament professional. Capacitat d'adaptació als canvis organitzatius o tecnològics. Capacitat de treballar en situacions de carència d'informació i/o amb restriccions temporals i/o de recursos.
    • G8.3 - Estar motivat pel desenvolupament professional, per a afrontar nous reptes i per la millora contínua. Tenir capacitat de treball en situacions de falta d'informació.

    • Objectius

    1. Ser capaç d'entendre l'arquitectura i estructura d'Internet, identificant els diferents elements que formen aquesta arquitectura i estructura.
      Competències relacionades: CTI3.3, CTI2.1, CT6.4, CTI1.1, CTI4,
    2. Es capaç d'entendre, avaluar i gestionar serveis multimedia.
      Competències relacionades: CTI3.3, CT6.1, CT8.1, CT6.4, CT7.1, CT3.6, CTI1.1, CTI1.4, CTI2.3, CTI4,
    3. Conèixer els serveis que ofereix un Proveïdor de Serveis d'Internet
      Competències relacionades: CT6.1, CTI2.1, CT6.4, CT7.1, CT7.3, CT8.4, CT3.6, CTI1.1, CTI2.3, CTI4,
    4. Ser capaç de dimensionar i dissenyar l'encaminament intern d'una xarxa corporativa i d'un Proveïdor de Serveis d'Internet
      Competències relacionades: CTI3.3, CTI2.1, CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT8.4, CT3.6, CTI1.1, CTI1.4,
    5. Ser capaç de dimensionar i dissenyar l'encaminament extern d'un Proveïdor de Serveis d'Internet, així com les relacions de negoci que tenen entre ells.
      Competències relacionades: CTI3.3, CTI2.1, CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT8.4, CT3.6, CTI1.1, CTI1.4,
    6. Ser capaç de dissenyar i dimensionar els blocs de commutació que formen part d'una xarxa corporativa
      Competències relacionades: CTI3.3, CTI2.1, CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT8.4, CT3.6, CTI1.1, CTI1.4, CTI2.3,
    7. Ser capaç de dissenyar i configurar xarxes corporatives i ISP a partir de la informació proporcionada.
      Competències relacionades: CTI2.1, CT8.4,
    8. Ser capaç d'entendre les tecnologies que permeten la interconnexió entre la seu central i les seus remotes d'una xarxa corporativa
      Competències relacionades: CTI3.3, CT6.1, CTI2.1, CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT3.6, CTI1.1, CTI1.4, CTI2.3, CTI4,
    9. Capacitat d'adaptació davant situacions on hi ha falta d'informació i/o canvis en els requeriments inicials.
      Competències relacionades: CTI2.1, CT7.2, CT8.4, G8.3,
    10. Tenir una actitud proactiva per la qualitat i la millora contínua
      Competències relacionades: CTI3.3, CT6.1, CTI2.1, CT3.6, G8.3,

    Continguts

    1. Arquitectura d'Internet i Direccionament.
      Arquitectura d'Internet: ISP's, xarxes corporatives i xarxes d'accés,
      Organismes que gestionen el funcionament de les empreses en Internet: RIR (Regional Internet Registers), LIR (Local Internet Registries),
      Introducció a les Xarxes de Distribució de Contingut (CDN),
      Punts neutres.
      Adreçament en Internet. IPv6.
    2. Red corporativa: bloques de conmutación.
      Commutació Ethernet.
      Xarxes Virtuals (VLAN, IEEE 802.1Q) i agregació (IEEE 802.3ad).
      Fiabilitat nivell 2: Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1D).
      Fiabilitat nivell 3: VRRP.
      Disseny del bloc de commutació.
      Centre de Processament de Dades (CPD): disseny i conceptes bàsics.
    3. Encaminament Intern
      Conceptes bàsics d'encaminament,
      Encaminament per estat de l'enllac,
      OSPF.
      OSPF multiàrea.
    4. Encaminament Extern.
      Sistemes Autònoms.
      BGP (intern/extern), atributs, multi-homing, balanceig de càrregues.
      Escalabilitat en BGP: reflectors de rutes i confederacions.
      Disseny d'un ISP: intra-domain/inter-domain.
    5. Comunicacions privades
      Paràmetres de tràfic i paràmetres de QoS,
      Xarxes privades virtuals,
      MPLS-BGP,
      Metro-Ethernet.
      Web profunda i web fosca.

    Activitats

    Activitat Acte avaluatiu


    Desenvolupament Tema "Arquitectura d'Internet i Direccionament".

    Durant aquesta activitat el alumne aprendrà l'arquitectura d'Internet, els components bàsics aquesta arquitectura, els problemes de l'adreçament a Internet i el seu impacte en els diferents elements.
    • Teoria: Desenvolupament del contingut corresponent al tema 1.
    • Aprenentatge autònom: Estudi del contingut del tema 1
    Objectius: 1 3 7
    Continguts:
    Teoria
    10h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    10h

    Desenvolupament del tema "Encaminament Intern"

    Durant aquesta activitat els alumnes aprendran els fonaments teòrics que hi ha darrera dels protocols d'encaminament per estat de l'enllaç, estudiant OSPF com a representant d'aquesta classe de protocols. A més aprendran les aplicacions i el seu ús en les xarxes corporatives i ISP.
    • Teoria: Desenvolupament del tema Encaminament Intern
    • Aprenentatge autònom: Estudi del tema Encaminament Intern
    Objectius: 1 3 4 7
    Continguts:
    Teoria
    6h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    4h

    Desenvolupament del tema "Encaminament Extern"

    En aquesta activitat el alumnes estudiaran BGPv4 com a representant de l'encaminament entre Sistemes Autònoms. Aprendran a dissenyar un ISP, relacionant l'encaminament intern amb l'extern. A més es treballarà el balanceig de càrregues a través de tècniques de Multihoming.
    • Teoria: Desenvolupament del tema Encaminament Extern
    • Aprenentatge autònom: Estudi del tema Encaminament Extern
    Objectius: 1 3 5 7
    Continguts:
    Teoria
    10h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    8h

    Desenvolupament del Tema "Xarxes Corporatives: blocs de Commutació"

    Durant aquesta activitat l'alumne estudiarà aquelles tècniques i protocols que permeten dissenyar una xarxa corporativa, així com un Centre de Processament de Dades (CPD).
    • Teoria: Desenvolupament del tema Xarxes corporatives: blocs de commutació
    • Aprenentatge autònom: Estudi del tema Xarxes corporatives: blocs de commutació
    Objectius: 1 3 6 8 7
    Continguts:
    Teoria
    10h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    10h

    Desenvolupament del tema "Comunicacions privades"

    Durant aquesta activitat es aprendran els fonaments teòrics que hi ha darrere de les xarxes privades virtuals, i de la Web profunda y Web fosca.
    Objectius: 4 8 7
    Continguts:
    Teoria
    5h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    2h

    Laboratori Encaminament Intern

    Desenvolupament d'una pràctica amb routers sobre OSPF.
    Objectius: 4 6 7 9 10
    Continguts:
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    2h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    1h

    Laboratori de Encaminament Extern i Multihoming

    Laboratoris on es desenvolupen el disseny d'un ISP, tècniques de balanceig de càrregues i ús de comunitats.
    Objectius: 1 4 5 9 10
    Continguts:
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    7h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    3h

    Laboratoris de Commutació

    Laboratoris on s'implementen tècniques en el disseny de xarxes corporatives, tant en el bloc de commutació com en el CPD.
    Objectius: 1 6 8 7 9 10
    Continguts:
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    4h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    2h

    Examen 1

    Examen de teoria sobre la setmana 8.
    Objectius: 1 2 3 4 5
    Setmana: 8 (Fora d'horari lectiu)
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Treball escrit


    Objectius: 1 2 3 4 5 6 8 7
    Setmana: 14 (Fora d'horari lectiu)
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Examen de Lab

    Examen tipus test dels 6 laboratoris realitzats durant el curs.
    Objectius: 2 3 4 5 6 9 10
    Setmana: 14
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Examen 2


    Objectius: 1 2 3 4 5 6 8
    Setmana: 15 (Fora d'horari lectiu)
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Metodologia docent

    L'assignatura constarà de classes magistrals combinades amb exercicis de pissarra en les classes de teoria on l'alumne aprendrà els fonaments teòrics de l'assignatura.

    A més, l'alumne, haurà de fer un treball escrit d'un tema que es proposarà a principi de curs. Els alumnes han de buscar informació sobre el tema i defensar el tema escollit, presentant els aspecte tecnològics rellevants, la seva integració en sistemes, la seva adaptabilitat i altres aspectes.

    Hi haurà 6 laboratoris de hardware que complementen la teoria. Aquests laboratoris es treballen en general en grups de 10/20 alumnes depenent de la pràctica. Se'ls proposa una xarxa modular. Cada 2 alumnes dissenyen i programen una part de la xarxa, de manera, que al final, tots els mòduls han de formar un tot que funciona. Es fomenta que treballin d'una banda en equips de 2, per resoldre el seu mòdul, i es coordinin amb els altres mòduls perquè funcioni el tot. Cadascun dels 6 Labs, tracta un aspecte dels temes tractats a classe. És essencial, la compressió de la teoria (responsabilitat en el treball) perquè el lab funcioni.

    Al final del Lab, els alumnes fan un mini-control test de 10 minuts que valora els coneixements adquirits durant el Lab La mitjana dels mini controls representa el 25% de la nota final de Lab

    Al final de curs, l'alumne realitza un test final que comprèn preguntes de tots els lab i on es valora el coneixement global d'una xarxa de grans dimensions en tots els seus mòduls.

    Mètode d'avaluació

    L'assignatura està formada per classes teòriques i de laboratori. En les classes teòriques s'explicaran els conceptes i es faran problemes relacionats. L'alumne disposarà d'una col·lecció de problemes que es resoldran en classe.

    El laboratori serà una part important de l'assignatura. Al final de cada sessió presencial hi haurà un minicontrol d'avaluació o una presentació.

    L'alumne haurà de preparar algun tema relacionat amb la teoria i haurà de defensar-ho en públic oralment.

    Qualificació de les competències tècniques:

    NF = 0.20 * NL + 0.10 * PO + 0.35 * C1 + 0.35 * C2

    on:

    NF = Nota final de l'assignatura.
    C1 = Nota d'examen parcial (aprox. setmana 7-8) sobre temes 1 i 2.
    C2 = Nota d'examen parcial (en periodo de exámenes finals) sobre temes 3 a 5.
    PO = Presentació oral o treball escrit (màxim grups de 3 alumnes).
    NL = Nota de Laboratori. Es calcularà sobre la base de la nota mitjana de les pràctiques (25%) i la nota de l'examen final de laboratori (75%).

    Qualificació de les competències transversals:

    NCT = 0.4 * PO + 0.3*Actividad_Lab + 0.3 * NL.

    on:

    NCT= Nota Competencia Transversal
    PO= Presentació oral o traball escrit (la mateixa que a teoria)
    Actividad_Lab= activitat/participacio del alumne en el lab
    NL = Nota final de Laboratori.

    Es normalitzarà a A, B, C o D (on A correspon a un nivell excel.lent, B correspon a un nivell desitjat, C correspon a un nivell suficient i D correspon a un nivell no superat).

    Bibliografia

    Bàsic

    Capacitats prèvies

    Haver cursat la signatura XC