Xarxes d'Internet del Futur

Crèdits
6
Tipus
Complementària d'especialitat (Xarxes de Computadors i Sistemes Distribuïts)
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits , però té capacitats prèvies
Departament
AC
Web
Atenea
Mail
roger.baig@upc.edu
L'objectiu d'aquest assignatura és oferir una àmplia visió de l'espectre de tecnologies involucrades en Internet i la seva evolució durant les últimes dècades, així com l'evolució que es preveu a partir d'ara a curt, mitjà i llarg termini. El temari de l'assignatura aborda els següents temes principals: Evolució d'internet, Arquitectura de la Internet del futuro, Tecnologies de xarxes troncals, Enginyeria de tràfic, Monitoratge i anàlisi de tràfic IP, Eficiència energètica a Internet i d'altres temes que estiguin d'actualitat.

Professorat

Responsable

  • Roger Baig Viñas (roger.baig@upc.edu)

Altres

  • Alberto Cabellos Aparicio (acabello@ac.upc.edu)
  • Davide Careglio (careglio@ac.upc.edu)
  • Jordi Domingo Pascual (jordi.domingo@ac.upc.edu)
  • Jordi Perello Muntan (perello@ac.upc.edu)
  • Josep Sole Pareta (pareta@ac.upc.edu)
  • Marc Ruiz Ramírez (mruiz@ac.upc.edu)
  • Pere Barlet Ros (pbarlet@ac.upc.edu)
  • Sergi Abadal Cavallé (abadal@ac.upc.edu)

Hores setmanals

Teoria
2.7
Problemes
0
Laboratori
0
Aprenentatge dirigit
0.33333334
Aprenentatge autònom
5.34

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Xarxes de computadors i sistemes distribuïts

  • CEE2.2 - Capacitat d'entendre els models, problemes i algoritmes relacionats amb les xarxes de computadors, així com poder dissenyar i avaluar algoritmes, protocols i sistemes que tractin la problemàtica de la xarxes de comunicació entre computadors.

    • Competències Transversals

    Treball en equip

  • CTR3 - Ser capaç de treballar com a membre d'un equip, ja sigui com a un membre més, ja sigui realitzant tasques de direcció, amb la finalitat de contribuir a desenvolupar projectes d'una manera pragmàtica i amb sentit de la responsabilitat; assumir compromisos tenint en compte els recursos disponibles.

    • Raonament

  • CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.

    • Bàsiques

  • CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
  • CB7 - Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, essent incomplerta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis.
  • CB8 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons darreres que les sustenten- a públics especialitzats i no especialitzats d'una manera clara i sense ambigüitats.
  • CB9 - Que els estudiants posseeixin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant d'una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigida o autònoma.

    • Objectius

    1. Objectiu de les sessions de discussió a partir de lectures seleccionades: Fomentar l'aprenentatge autònom i el treball en equip.
      Competències relacionades: CTR3, CTR6,
    2. Objectiu de preparar un conjunt de preguntes per a nodrir els exàmens parcials: Aprenentatge integral, capacitat de síntesi i d'abstracció de conceptes.
      Competències relacionades: CB7, CB9,
    3. Objectiu de l'informe tècnic: Potenciar l'aprenentatge cooperatiu i la capacitat de sintetitzar i transmetre conceptes.
      Competències relacionades: CB8, CTR3,
    4. Objectiu de les classes magistrals: 1) Analitzar l'impacte que l'enorme explosió de l'ús d'Internet té en l'evolució de la tecnologia de xarxes. 2) Estudiar la contribució d'Internet al consum energètic mundial i els mecanismes per contrarestar aquest fet. 3) Presentar els nous paradigmes de xarxes i la seva coherència amb els existents.
      Competències relacionades: CEE2.2, CB6, CB7,

    Continguts

    1. Monotorització de xarxes i qüestions de seguretat a Internet
      - IP Traffic Monitoring and Analysis (TMA)
      - Web Tracking
      - Sessió de laboratori sobre el combat contra el cibercrim
    2. Tendències d'internet
      - Dades i estadístiques de la Unió Internacional de Telecomunicaciones (UTI)
      - L'Estratègia digital de la Comission europea
      - Riscos de fragmentació de Internet
    3. Infraestructura de xarxa i Peering
      - Internet Peering
      - Models d'infraestructura de xarxa: privat, públic i de comuns
    4. Plans de dades i de control
      - Introducció al pla de control i a l'enginyeria de tràfic
      - Xarxes òptiques
      - Recursive InterNetwork Architecture (RINA) per a xarexes 6G
    5. Intel·ligència artificial i aprenentatge auntònom a les xarxes de computadros
      - Bessons digitials
      - Altres
    6. Tendències futures de xarxes (investigació a llarg termini)
      - Xarxes de comunicació sense fils per a Networks-on-Chip (NoC)
      - Xarxes quàntiques
    7. Presentació del curs i repàs coneixements indispensables
      - Presentació del curs
      - Xarxes de computadors: coneixements indispensables

    Activitats

    Activitat Acte avaluatiu


    Presentació del curs i repàs dels coneixements de xarxes indispensables



    Continguts:
    Teoria
    2.7h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    5.4h

    Desenvolupament del Tema 1 (Tendències d'Intenret)

    TODO
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    2.7h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    7.7h

    Desenvolupament del Tema 2 (Infraestructura de xarxa + Peering)

    - Models d'infrastructura de xarxa: privat, públic i de comuns - Internet Peering i xarxes de centre d'operacions de xarxa
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    4.8h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Discussió 1


    Objectius: 4 1
    Setmana: 4
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Desenvolupament del Tema 3 (Monotorització + anàlisi de tràfic)

    - IP Traffic Monitoring and Analysis (TMA) - Laboratori sobre la prevenció del cibercrim - Web Tracking
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    7.5h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    16h

    Discussió 2


    Objectius: 4 1 2 3
    Setmana: 7
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Examen parcial


    Objectius: 4
    Setmana: 8
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Desenvolupament del Tema 4 (Control and Data Planes)

    - Introducció al pla de control i a l'enginyeria de tràfic - Xarxes òptiques - Recursive Architecture (RINA) per a xarxes 6G
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    4.8h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    7.7h

    Discussió 3


    Objectius: 4 1 3
    Setmana: 10
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Desenvolupament del Tema 5 (Intel·ligència artificial i aprenentage automàtic a les xarxes)

    - Besson digitals - Altres
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    5.3h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    7.7h

    Desenvolupament del Tema 6 (Recerca a llarg termini en xarxes)

    - Tendències en xarxes del futur I: Xarxes sense fils per a Network-on-Chip (NoC) - Tendències en xarxes del futur II: Comunicacions quàntiques
    Objectius: 4
    Continguts:
    Teoria
    4.8h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    1h
    Aprenentatge autònom
    7.6h

    Discussió 4


    Objectius: 4 2 3
    Setmana: 14
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Conjunt de preguntes



    Setmana: 16
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Projectes 1


    Objectius: 3
    Setmana: 16
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Projectes 2


    Objectius: 3
    Setmana: 17
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Examen final


    Objectius: 4 1 2 3
    Setmana: 18
    Teoria
    0h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    0h

    Metodologia docent

    La metodologia d'aquesta assignatura es basa en els criteris establerts per l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES), l'objectiu és que els alumnes "aprenguin a aprendre". A part de l'assistència i la participació a classe, s'hauran de portar a terme dues activitat més, una consistirà en la preparació de preguntes i respostes basades en el contingut específic que s'hagi impartit a classe, i l'altre serà la realització d'un treball en grup (de 2 o 3 estudiants) que es presentarà a la classe en el final del curs. També se li demanar als estudiants que llegeixin uns quants articles de recerca relacionat amb el temari, que més tard es debatran a classe en sessions específiques.

    Mètode d'avaluació

    L'avaluació i qualificació dels estudiants que segueixin aquesta assignatura es farà d'acord amb els següents percentatges:

    - L'assistència a classe valdrà fins a un 10% de la nota total
    - La moderació i participació en les sessions de debat d'articles de recerca que es faran durant el curs, valdrà fins a un 10% de la nota total
    - La preparació de preguntes tipus per als controls* valdrà fins a un 10% de la nota total
    - L'elaboració i presentació del treball en grup (2 o 3 estudiants per grup) valdrà fins a un 20% de la nota total
    - La nota dels controls (se'n faran 2 durant el curs) valdrà fins a un 50% (25% cadascun) de la nota total

    (*) Durant el curs els estudiants hauran de preparar tres conjunts (un per a cadascun dels grans temes de l'assignatura) de 2 o 3 preguntes (i les seves corresponents respostes) que es puguin posar als controls de l'assignatura (és a dir, que aquestes qüestions no hauran de ser ni massa fàcils ni extremadament difícils, sinó del mateix nivell que s'imparteix la matèria).

    Bibliografia

    Bàsic

    • The course will not rely in any basic bibliography which will be yearly updated but in a set of research papers addressing topics of the different Sections of the programe of the course - The course will not rely in any basic bibliography,

    Capacitats prèvies

    Coneixments bàsics (nivell de grau) de xarxes, Internet, TCP/IP, BGP, QoS, encaminament, xarxes sense fils i xarxes cablejades.