Redes de Computadores

Créditos
6
Tipos
Obligatoria
Requisitos
  • Precorrequisito: SO
Departamento
AC
Web
http://studies.ac.upc.edu/FIB/grau/XC
La asignatura de Redes de Computadores está diseñada como primer curso en esta área. Su contenido está centrado fundamentalmente en Internet. Durante el curso se aprende la complejidad que hay detrás de esta red de alcance mundial, que permite el intercambio de información de forma fiable y eficiente. Por eso se explica cómo está organizada Internet, cuáles son los protocolos más importantes y para qué sirven. La asignatura intenta hacer una explicación "científica", evaluando con problemas sencillos los protocolos que se explican. Una parte importante de la asignatura son las sesiones de laboratorio. En estas se realizan prácticas cuidadosamente diseñadas para que se experimente "con sus propias manos" los conceptos que se explican en las clases teóricas.

Profesorado

Responsable

Otros

Horas semanales

Teoría
2
Problemas
1
Laboratorio
1
Aprendizaje dirigido
0
Aprendizaje autónomo
6

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas comunes

  • CT2 - Utilizar de forma apropiada teorías, procedimientos y herramientas en el desarrollo profesional de la ingeniería informática en todos sus ámbitos (especificación, diseño, implementación, despliegue -implantación- y evaluación de productos) de manera que se demuestre la comprensión de los compromisos adoptados en las decisiones de diseño.
    • CT2.3 - Diseñar, desarrollar, seleccionar y evaluar aplicaciones, sistemas y servicios informáticos, y al mismo tiempo asegurar su fiabilidad, su seguridad y su calidad, conforme a principios éticos y a la legislación y la normativa vigente.
    • CT2.4 - Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las herramientas necesarias para el almacenaje, el procesamiento y el acceso a los Sistemas de información, incluidos los basados en web.
  • CT3 - Demostrar conocimiento y comprensión del contexto organizativo, económico y legal en el que desarrolla su trabajo (Conocimiento adecuado del concepto de empresa, marco institucional y jurídico de la empresa, organización y gestión de empresas.)
    • CT3.6 - Demostrar conocimiento de la dimensión ética en la empresa: la responsabilidad social y corporativa en general y, en particular, las responsabilidades civiles y profesionales del ingeniero en informática.
  • CT6 - Demostrar conocimiento y comprensión del funcionamiento interno de un computador y del funcionamiento de las comunicaciones entre ordenadores.
    • CT6.1 - Demostrar conocimiento y tener capacidad para administrar y mantener sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
    • CT6.2 - Demostrar conocimiento, comprensión y capacidad de evaluar la estructura y la arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
    • CT6.4 - Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las características, las funcionalidades y la estructura de los Sistemas Distribuidos, de las Redes de Computadores y de Internet que permita su uso y su administración, así como el diseño y la implementación de aplicaciones basadas en ellas.
  • CT7 - Evaluar y seleccionar plataformas de producción hardware y software para la ejecución de aplicaciones y de servicios informáticos.
    • CT7.1 - Demostrar conocimiento de las métricas de calidad y saber utilizarlas.
    • CT7.2 - Evaluar sistemas hardware/software en función de un criterio de calidad determinado.
    • CT7.3 - Determinar los factores que inciden negativamente en la seguridad y la fiabilidad de un sistema hardware/software, y minimizar sus efectos.
  • CT8 - Planificar, concebir, desplegar y dirigir proyectos, servicios y sistemas informáticos en todos los ámbitos, liderando su puesta en marcha, su mejora continua y valorando su impacto económico y social
    • CT8.1 - Identificar tecnologías actuales y emergentes y evaluar si son aplicables, y en qué medida, para satisfacer las necesidades de los usuarios.
    • CT8.4 - Elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y la normativa vigente.

    • Competencias Transversales

    Aprendizaje autónomo

  • G7 [Avaluable] - Detectar carencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar este conocimiento. Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías y versatilidad para adaptarse a nueves situaciones.
    • G7.2 - Aprendizaje guiado: Llevar a cabo las tareas asignadas a partir de las orientaciones básicas dadas por el profesorado, decidiendo el tiempo necesario para cada tarea, incluyendo aportaciones personales y ampliando las fuentes de información indicadas. Uso apropiado de guías de estudio. Capacidad de tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles). Capacidad de evaluar las propias fortalezas y debilidades, y actuar en consecuencia.

    • Objetivos

    1. Ser capaz de identificar las funciones principales asociadas a los protocolos de nivel físico, enlace, red, transporte y aplicación de una red de computadores. Ser capaz de identificar a qué nivel pertenece un protocolo.
      Competencias relacionadas: CT6.1, CT6.4, G7.2,
    2. Ser capaz de identificar las aplicaciones que utilizan el paradigma cliente-servidor y distinguir entre puertos efímeros y well-known.
      Competencias relacionadas: CT6.2, CT2.4,
    3. Ser capaz de predecir el funcionamiento de los protocolos, e interpretar el contenido de los mensajes que utilizan las aplicaciones web, ftp, email y dns.
      Competencias relacionadas: CT2.4, CT2.3,
    4. Ser capaz de intrerpretar la representación electrónica de documentos (html y xml).
      Competencias relacionadas: CT6.4, G7.2, CT2.4,
    5. Ser capaz de interpretar los campos de la cabecera IP, fragmentación de datagramas IP, mensajes que generan los protocolos ARP, ICMP.
      Competencias relacionadas: CT6.1, CT6.2,
    6. Ser capaz de interpretar el contenido de una tabla de enrutamiento y deducir el contenido. Ser capaz de predecir el comportamiento y los mensajes que genera el protocolo de enrutamiento RIP. Ser capaz de diseñar la asignación de direcciones de una red IP, distinción entre direcciones públicas y privadas y el uso de NAT.
      Competencias relacionadas: CT6.1, CT6.2,
    7. Ser capaz de diseñar la configuración básica de un firewall (NAT, listas de acceso y túneles).
      Competencias relacionadas: CT6.1, CT7.3, CT8.4, CT3.6, CT2.3,
    8. Ser capaz de diferenciar el servicio y funciones de los protocolos TCP y UDP, así como de interpretar el contenido de las cabeceras del datagramas UDP y segmentos TCP.
      Competencias relacionadas: CT6.1, CT6.4, CT7.1, CT6.2,
    9. Ser capaz de hacer diagramas de tiempo que modelen el comportamiento de un protocolo ARQ, y en particular TCP.
      Competencias relacionadas: CT7.1, CT7.2, CT6.2,
    10. Ser capaz de predecir el comportamiento del control de flujo y congestión de TCP. En concreto, el funcionamiento de la ventana advertida, y los mecanismos de retransmisión de segmentos, ventana de congestión y algoritmos de slow-start y congestion-avoidance.
      Competencias relacionadas: CT7.1, CT7.2, CT6.2,
    11. Ser capaz de estimar la velocidad efectiva de una conexión TCP en diferentes condiciones (retardos, velocidades de transmisión de los enlaces, pérdidas de segmentos, etc).
      Competencias relacionadas: CT7.1, CT7.2, CT7.3,
    12. Ser capaz de hacer diagramas de tiempo representativos de los protocolos MAC de las redes de área local estudiadas.
      Competencias relacionadas: CT7.1, CT7.2,
    13. Ser capaz de deducir los mecanismos de control de flujo activos en una red de área local, cómo se reparte el tráfico de las estaciones según la topología y los dispositivos (hubs, conmutadores y routers). Saber distinguir entre dominios de colisión, y broadcast. Ser capaz de configurar VLANs / trunk, y determinar la topología de la red en función de las VLANs configuradas.
      Competencias relacionadas: CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT7.3,
    14. Ser capaz de determinar los cuellos de botella de una red de área local, y calcular la velocidad efectiva según diferentes condiciones de tráfico.
      Competencias relacionadas: CT8.1, CT7.1, CT7.2, CT7.3,

    Contenidos

    1. Introducción
      Introducción a Internet, red de paquetes organismos de estandarización y el modelo de referencia OSI de ISO.
    2. Redes IP
      Conocer el formato de un datagrama IP. Tener destreza con el conocimiento del direccionamiento IP, numeración, direcciones públicas y privadas, subnetting. Conocer los otros protocolos de apoyo a IP (ICMP, ARP, DHCP). Saber cómo se encamina un datagrama, que es la tabla de enrutamiento y conceptos de los algoritmos de encaminamiento IGP y EGP. NAT y seguridad en redes IP: Concepto de firewall y redes privadas virtuales.
    3. El protocolo TCP
      Conocer el nivel de transporte y sus funciones más importantes: Nociones sobre los protocolos para la recuperación automática de errores (ARQ). Nivel de transporte en redes TCP / IP: Los protocolos UDP y TCP, en particular, los mecanismos de control de flujo y control de congestión de TCP. Interfaz de las aplicaciones con el nivel de transporte (sockets).
    4. Redes de área local
      Conocer los diferentes medios de transmisión y cableado estructurado. Conocer los principios de los protocolos de acceso a un medio compartido en una red de área local. Protocolo Ethernet, conmutadores, VLANs y trunking. Nociones sobre las redes inalámbricas y el protocolo 802.11 (WiFi).
    5. Aplicaciones en red
      Conocer el paradigma cliente-servidor que utilizan las aplicaciones en las redes TCP / IP, así como las aplicaciones más importantes (web, email, dns) y los protocolos que utilizan (http, smtp). Conocer algunos formatos de la representación de documentos de las aplicaciones (html, xml).

    Actividades

    Actividad Acto evaluativo


    Desarrollo del tema "Introducción"



    Teoría
    2h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    4h

    Desarrollo del tema "Aplicaciones en red"



    Teoría
    4.5h
    Problemas
    2h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    10h

    Laboratorio de aplicaciones en red

    Comprensión de los protocolos HTTP, SMTP, POP3 y DNS. Uso de las herramientas de sistema para monitorizar su actividad y estudiar el formato y características.
    Objetivos: 3
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Desarrollo del tema "Redes IP"



    Teoría
    9h
    Problemas
    4.5h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    18h

    Laboratorio de comandos básicos para la configuración del nivel IP con UNIX

    Configuración de interfaces, añadir entradas a la tabla de encaminamiento, / etc / hots, comandos básicos: ping, traceroute, tcpdump. Laboratorio presencial.
    Objetivos: 5
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Laboratorio de Routers CISCO: IOS

    Estructura de un router, modos de configuración de IOS, configuración de interfaces, añadir entradas a la tabla de encaminamiento, comandos show, running-config.
    Objetivos: 5 6
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Laboratorio de encaminamient dinámico: RIPv1 y RIPv2

    Configurar RIP en un router CISCO. Capturar mensajes de update y ver cómo se construye la tabla de encaminamiento.
    Objetivos: 6
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Laboratorio de ACLs (Access Lists) y NAT con IOS

    Configuración de ACLs estándar y extendidas en IOS. Configuración de NAT.
    Objetivos: 7
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Desarrollo del tema "El protocolo TCP"



    Teoría
    6h
    Problemas
    4.5h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    12h

    Laboratorio de tcp y tcpdump


    Objetivos: 8 9 10 11
    Contenidos:
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Desarrollo del tema "Redes de área local"



    Teoría
    4h
    Problemas
    4h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    10h

    Laboratorio de switches

    Configuración de VLANs y enlaces trunk entre switches y routers CISCO.

    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    1.7h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    2h

    Minicontrol del Laboratorio de aplicaciones en red

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3
    Semana: 4
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de comandos básicos para la configuración del nivel IP con UNIX

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 5 6
    Semana: 6
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de Routers CISCO: IOS

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 4 5 6
    Semana: 7
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    C: Control 1

    Evaluación de los temas: Introducción y Redes IP
    Objetivos: 1 2 5 6 7
    Semana: 9 (Fuera de horario lectivo)
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de encaminamient dinámico: RIPv1 y RIPv2

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 4 5 6
    Semana: 8
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de ACLs (Access Lists) y NAT con IOS

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 4 5 6 7
    Semana: 9
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de tcp y tcpdump

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 4 5 8 9 10 11
    Semana: 11
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Minicontrol del Laboratorio de switches

    Control de 15 minutos realizado al final de la sesión de laboratorio.
    Objetivos: 1 2 3 4 5 10 11 12 13 14
    Semana: 12
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    EL: Examen final de laboratorio

    El examen final de laboratorio se hará la última semana de clases presenciales como AD (es decir, aparte de las sesiones presenciales de laboratorio).
    Objetivos: 1 2 3 4 5 6 7 8 11 13
    Semana: 13
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    EF: Examen Final de teoría


    Objetivos: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
    Semana: 15 (Fuera de horario lectivo)
    Teoría
    0h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    0h

    Metodología docente

    La asignatura está formada por clases teóricas y de laboratorio. En las clases teóricas se explicarán los conceptos y se harán problemas relacionados. El alumno dispondrá de una colección de problemas que se resolverán en clase.

    El laboratorio será una parte importante de la asignatura. El alumno dispondrá de un cuaderno de laboratorio, que deberá adquirir al inicio de curso, con una breve explicación teórica y un guión de cada práctica. Las sesiones de laboratorio presenciales estarán programadas para que se hagan después de haber visto el conceptos relacionados en las clases teóricas. El alumno deberá preparar la práctica, repasando los conceptos teóricos relacionados antes de la sesión presencial. Al final de cada sesión presencial habrá un minicontrol de evaluación.

    Método de evaluación

    La evaluación de la asignatura tendrá dos componentes: laboratorio, NL, (30%) y teoría, NT, (70%), es decir: NF = 0.3 * NL + 0.7 NT

    La nota de laboratorio, NL, se calculará como: NL = 0.4 * CL + 0.6 * EL

    Donde CL es la media de los minicontroles de laboratorio, y EL es el examen final de laboratorio. Para poder realizar los minicontroles en cada sesión presencial, es necesario entregar un informe previo en papel al inicio de la sesión. Si no se entrega no se puede realizar el minicontrol, y la nota del mismo será 0.

    La nota de teoría, NT, tendrá 2 partes. Un control, C1, y un examen final EF. Estos exámenes se realizarán durante las sesiones de exámenes parciales y finales previstos por la facultad.

    La nota de teoría se calculará como: NT = 0.3 * max(C1, EF) + 0.7 * EF

    La nota de la competencia transversal se calcula como la media de las notas del examen final de laboratorio de las prácticas presenciales y las prácticas no presenciales.

    Bibliografía

    Básico

    Complementario

    Web links

    Capacidades previas

    Inglés técnico como para leer documentación, manuales y estándares. Conocimientos básicos sobre estructura de computadores: Elementos principales de un ordenador, dispositivos de entrada y salida, bus, acceso directo a memoria, interrupciones. Conocimientos básicos sobre sistemas operativos: UNIX a nivel de usuario, organización de un SO, drivers, procesos, comunicación entre procesos, estructuras de datos.