Data Communications Networks - Theory and Practice

Techniczna znajomość podstawowych komputerowych systemów operacyjnych.

Kurs Data Communications przedstawia podstawową teorię działania sieci teleinformatycznych, począwszy od OSI-RM, sieci LAN, WAN, TCP/IP oraz podstawowych zabezpieczeń sieci i aplikacji sieciowych. Kurs zapewnia studentowi ogólną wiedzę na temat architektury, komponentów sprzętowych, konfiguracji oprogramowania i struktury sieci teleinformatycznych.

Wprowadzenie do sieci i modelu referencyjnego OSI

• Wprowadzenie do sieci danych
• Sieci LAN i WAN
• Rodzaje aplikacji i wymagania
• Funkcje OSI-RM i modułowa struktura sieci danych

Wprowadzenie do technologii LAN i protokołów Ethernet

• Protokół Ethernet i Ethernet 10M/100M/1G/10Gbps
• Typy mediów Ethernet (skrętka, kategorie kabli - 5/5e, kable światłowodowe i złącza)
• Algorytm CSMA/CD
• Struktura ramek (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Typowe problemy

Przełączanie LAN - funkcjonalność i działanie

• Postacie i działanie mostu LAN
• Działanie przełącznika LAN
• Technologia przełączników LAN - HD/FD i automatyczna negocjacja
• VLAN (wirtualna sieć LAN) i tagowanie VLAN
• Protokoły drzewa rozpinającego - STP/RSTP/MSTP
• LAG i Etherchannel. Struktura i topologie sieci LAN
• Przełączanie w centrum danych

Protokoły i usługi WAN

• Struktura sieci publicznej - transmisja dostępowa i przełączanie.
• Architektura i protokoły sieci tradycyjnych
  • Usługi end-to-end - FR, ATM i linie dzierżawione
  • Usługi transmisyjne - SDH i WDM/DWDM
  • Usługi Access - xDSL, CaTV/DOCSIS
• Sieci nowej generacji
  • Usługi end-to-end - Carrier Ethernet i usługi MPLS oparte na protokole IP
  • Sieci transmisyjne - Carrier Ethernet
  • Sieci Access - zaawansowane technologie xDSL, DOCSIS i optyczne

Sieci bezprzewodowe i Wi-Fi

Architektura sieci - elementy i topologie sieci

Warstwa fizyczna

• 801.11a/b/g
• 801.11n - OFDM i MIMO

Warstwa MAC - rozstrzyganie sporów

• CSMA/CA, RTS, CTS i NAV
• Format ramki IEEE 802.11 i adresowanie

Dodatkowe funkcje

• Bezpieczeństwo WiFi - WEP, EAP, TLS, TTLS i 802.11x

WiFi QoS - Contention Based Access - AIFS, Access Categories i Contention Windows. Kontrolowane Access - odpytywanie i TXOP. Kontrolowanie jakości usług - ADDTS, strumienie ruchu i TSPEC.

• Sieci komórkowe

Wprowadzenie

• Ponowne wykorzystanie widma częstotliwości
• Konfiguracja i zarządzanie połączeniami,
• Główne serwery - MSC, BSC, BTS i terminale
• Przekazywanie i kanały

Standardy i ewolucja

3GPP, 3GPP2 i IMT-2000

Ewolucja sieci - cdma1 do EVDO/DV i GSM do HSPA i LTE

Wprowadzenie do TCP/IP

• Model TCP/IP i popularne protokoły
• Działanie protokołów
• Standardowe organizacje

IPv4 - protokół i adresowanie

• Charakterystyka protokołu IP
• ARP - protokół rozpoznawania adresów
• Struktura ramki IP
• Adresowanie IP i klasy adresów
• Adresy prywatne i publiczne
• Podsieciowanie przestrzeni adresowej IP - VLSM i CIDR
• Projektowanie adresów IP (ćwiczenie)
• DHCP - protokół dynamicznej konfiguracji hosta
• Multicast i IGMP

IPv6 - protokół i adresowanie

• Charakterystyka IPv6 i porównanie z IPv4
• Struktura i nagłówki pakietów (w skrócie)
• Adresy IPv6 i kategorie adresów
• Proces autokonfiguracji
• Migracja z IPv4

Protokoły warstwy 4 - TCP i UDP

• Wprowadzenie do protokołów warstwy 4 i dobrze znanych portów
• Struktura i działanie pakietów UDP
• Struktura i działanie pakietów TCP
• Łączność i niezawodność TCP
• Przesuwane okno TCP, powolny start i unikanie zatorów
• Numery sekwencji i potwierdzenia
• Obliczanie maksymalnej przepustowości TCP (WS i RTT)
• Go-back-N i Selective-Repeat
• Kwestie wydajności TCP

Podstawy routingu i przełączania L3

• Zasady procesu routingu
• Domeny i obszary routingu
• Routing statyczny i dynamiczny
• Protokoły wektora odległości i stanu łącza
• Metryki routingu
• RIP i OSPF
• BGP - eBGP i iBGP
• Przełączanie L3
• Statyczny i dynamiczny NAT
• HSRP i VRRP
• QoS w sieciach IP

Parametry QoS - przepustowość, opóźnienie, jitter i utrata pakietów

• Wymagania aplikacji i zachowanie sieci
• Klasyfikacja i znakowanie, policing i shaping, kolejkowanie, RED/WRED

Podstawy i komponenty Network Security

• Podstawy bezpieczeństwa sieci, zagrożenia i podatności.
• Architektura zabezpieczonej sieci - FW, VPN, NAC i urządzenia zabezpieczające.
• Działanie FW - filtrowanie pakietów i inspekcja statefull.
• Protokoły bezpieczeństwa - szyfrowanie i uwierzytelnianie
• Typy i definicje szyfrowania
  • Algorytm z kluczem symetrycznym. Szyfry blokowe i strumieniowe.
  • Kryptografia klucza publicznego.
  • Funkcje skrótu.
• Podstawy uwierzytelniania
  • Uwierzytelnianie wieloskładnikowe
  • Tokeny i szyfrowanie kart inteligentnych Bezprzewodowe protokoły szyfrowania
  • OTP - hasła jednorazowe

Wprowadzenie do projektowania Data Network

• Wprowadzenie do inżynierii sieci
  • Analiza wymagań
  • Modele przepływu
• Projektowanie architektury (wysokiego poziomu)
  • Architektura komponentów i architektura referencyjna
  • Modele architektoniczne
  • Architektura systemów i sieci
  • Wybór architektury usług i dostawców
• Projektowanie topologii (niskiego poziomu)
  • Projektowanie sieci korporacyjnych
  • Projektowanie sieci LAN/WAN
  • Projektowanie sieci IP
  • Projektowanie bezpieczeństwa i prywatności
  • Projektowanie zarządzania siecią
• Projektowanie operacji sieciowych