Moodle FEL ČVUT
Pokročilé síťové technologie
B241 - Zimní 2024/2025
Pokročilé síťové technologie - B2M32PST
| Kredity | 6 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P + 2C + 4D |
Anotace
Předmět Pokročilé síťové technologie rozšiřuje znalosti studentů v oblasti moderních síťových technologií. Kurs je prakticky
orientován a zaměřen na pokročilé principy funkce komunikačních protokolů v datových sítích. Studenti se prakticky seznámí s
problematikou směrování v Internetu, softwarově definovanými sítěmi, virtualizovou architekturou sítí, multicastovým směrováním,
protokolem IPv6 a sítěmi MPLS. Část předmětu je také věnována detailnímu vysvětlení funkce transportních protokolů TCP/UDP a
vysvětlení softwarového přístupu aplikací k transportním službám datových sítí.
orientován a zaměřen na pokročilé principy funkce komunikačních protokolů v datových sítích. Studenti se prakticky seznámí s
problematikou směrování v Internetu, softwarově definovanými sítěmi, virtualizovou architekturou sítí, multicastovým směrováním,
protokolem IPv6 a sítěmi MPLS. Část předmětu je také věnována detailnímu vysvětlení funkce transportních protokolů TCP/UDP a
vysvětlení softwarového přístupu aplikací k transportním službám datových sítí.
Cíle studia
Cílem studia tohoto předmětu je seznámit studenty s dalšími tématy v oblasti datových sítí, které přesahují základní znalosti nabyté v jiných síťově zaměřených předmětech. Předmět je složen tak, aby poskytl studentům mnohem větší laboratorní prostor pro detailní prozkoumání užšího rozsahu problémů v datových sítích. Předmět tedy nejde příliš do šířky, ale spíše do hloubky prezentované problematiky.
Osnovy přednášek
1. Úvod do předmětu. Zopakování základních pojmů.
2. Základní principy směrování, směrovací protokol OSPF.
3. Praktické projekty datových sítí a jejich simulace v programu OMNET+.
4. Softwarově definované sítě (SDN) a jejich použití v praxi. Virtualizace síťových funkcí (NFV).
5. Aplikační prostor, transportní protokoly a jejich použití, sockety.
6. TCP a jeho funkce, principy řešení přetížení v síti, AIMD, vyhýbání se přetížení u TCP
7. Sítě ISP, které tvoří Internet. Vzájemné propojení ISP - tranzit, peering, IXP. Principy funkce hraničního směrovacího protokolu
BGPv4.
8. Metody ovlivnění distribuce datových toků pomocí BGPv4 - atributy, váhy, cesta AS, lokální preference.
9. Principy IP multicastu. Zdrojově orientovaný strom distribuce multicastu. Sdílený strom multicastu.
10. Distribuovaný algoritmus protokolu hustého a řídkého multicastu (PIM-SM,DM)
11. Architektury MPLS sítí a porovnání s klasickým systémem směrování.
12. Princip funkce protokolu pro distribuci značek a jeho použití pro klasické MPLS sítě.
13. Služby poskytované sítí MLPS. Architektura MPLS VPN sítí. Síťový protokol IPv6, adresace, směrování protokolu IPv6.
14. Metody spolupráce mezi IPv4 a IPv6.
2. Základní principy směrování, směrovací protokol OSPF.
3. Praktické projekty datových sítí a jejich simulace v programu OMNET+.
4. Softwarově definované sítě (SDN) a jejich použití v praxi. Virtualizace síťových funkcí (NFV).
5. Aplikační prostor, transportní protokoly a jejich použití, sockety.
6. TCP a jeho funkce, principy řešení přetížení v síti, AIMD, vyhýbání se přetížení u TCP
7. Sítě ISP, které tvoří Internet. Vzájemné propojení ISP - tranzit, peering, IXP. Principy funkce hraničního směrovacího protokolu
BGPv4.
8. Metody ovlivnění distribuce datových toků pomocí BGPv4 - atributy, váhy, cesta AS, lokální preference.
9. Principy IP multicastu. Zdrojově orientovaný strom distribuce multicastu. Sdílený strom multicastu.
10. Distribuovaný algoritmus protokolu hustého a řídkého multicastu (PIM-SM,DM)
11. Architektury MPLS sítí a porovnání s klasickým systémem směrování.
12. Princip funkce protokolu pro distribuci značek a jeho použití pro klasické MPLS sítě.
13. Služby poskytované sítí MLPS. Architektura MPLS VPN sítí. Síťový protokol IPv6, adresace, směrování protokolu IPv6.
14. Metody spolupráce mezi IPv4 a IPv6.
Osnovy cvičení
1.zadání semestrálního projektu a úvod do cvičení
2.Konfigurace OSPF protokolu na Cisco směrovačích - samostudium
3.Konfigurace redistribuce OSPF a RIP na Cisco směrovačích - samostudium
3.princip programování směrovačů v síti s BGP protokolem
4.praktické řešení sítě s implementací BGP protokolu v laboratoři
5.princip konfigurace sítě s funkčním multicastovým směrovacím protokolem
6.praktické řešení sítě s implementací multicastového protokolulu PIM-DM a SM
7.princip konfigurace sítě IPv6 protokolu v síti
8.kontrolní test
9.praktické sestavení testování sítě s IPv6 protokolem
10.řešení virtuálních sítí (VPN) v datové WAN síti pracující na principu přepíná značek (MPLS)
11.praktické sestavení sítě s podporou virtuálních VPN sítí v prostředí sítě s přepínáním značek (MPLS)
12.Samostaný praktický projekt
13.Praktický laboratorní test
14.Zápočet
2.Konfigurace OSPF protokolu na Cisco směrovačích - samostudium
3.Konfigurace redistribuce OSPF a RIP na Cisco směrovačích - samostudium
3.princip programování směrovačů v síti s BGP protokolem
4.praktické řešení sítě s implementací BGP protokolu v laboratoři
5.princip konfigurace sítě s funkčním multicastovým směrovacím protokolem
6.praktické řešení sítě s implementací multicastového protokolulu PIM-DM a SM
7.princip konfigurace sítě IPv6 protokolu v síti
8.kontrolní test
9.praktické sestavení testování sítě s IPv6 protokolem
10.řešení virtuálních sítí (VPN) v datové WAN síti pracující na principu přepíná značek (MPLS)
11.praktické sestavení sítě s podporou virtuálních VPN sítí v prostředí sítě s přepínáním značek (MPLS)
12.Samostaný praktický projekt
13.Praktický laboratorní test
14.Zápočet
Literatura
[1] DOYLE, Jeff, DEHAVEN, Jennifer. Routing TCP/IP. [s.l.] : [s.n.], 2001. 945 s.
[2] PEPELNJAK, Ivan; GUICHARD, Jim. MPLS and VPN Architectures. Indianapolis : Cisco Press, 2001. 424 s.
[3] ALWAYN, Vivek. Advanced MPLS Design and Implementation. Indianapolis : Cisco Press, 2002. 469 s.
[4] ZHANG, Randy; BARTELL, Micah. BGP Design and Implementation. Indianapolis : Cisco Press, 2004. 638 s.
[5] HASSAN, Mahbub; JAIN, Raj. High performance TCP/IP networking : Concepts, Issues and Solutions. New York : Pearson Prentice Hall, 2004. 383 s.
[6] VEGESNA, Srinivas. IP Quality of Service : The Complete Resource for Understanding and Deploying IP Quality of Service for Cisco Networks. Indianapolis : Cisco Press, 2001. 368 s.
[7] MEINERS, Chad R.; LIU, Alex X.; TORNG, Eric. Hardware Based Packet Classification for High Speed Internet Routers. New York : Springer, 2010. 123 s.
[2] PEPELNJAK, Ivan; GUICHARD, Jim. MPLS and VPN Architectures. Indianapolis : Cisco Press, 2001. 424 s.
[3] ALWAYN, Vivek. Advanced MPLS Design and Implementation. Indianapolis : Cisco Press, 2002. 469 s.
[4] ZHANG, Randy; BARTELL, Micah. BGP Design and Implementation. Indianapolis : Cisco Press, 2004. 638 s.
[5] HASSAN, Mahbub; JAIN, Raj. High performance TCP/IP networking : Concepts, Issues and Solutions. New York : Pearson Prentice Hall, 2004. 383 s.
[6] VEGESNA, Srinivas. IP Quality of Service : The Complete Resource for Understanding and Deploying IP Quality of Service for Cisco Networks. Indianapolis : Cisco Press, 2001. 368 s.
[7] MEINERS, Chad R.; LIU, Alex X.; TORNG, Eric. Hardware Based Packet Classification for High Speed Internet Routers. New York : Springer, 2010. 123 s.
Požadavky
Požadavkem ke studiu tohoto předmětu je znalost problematiky probírané v předmětech Datové sítě a Základy síťových technologií. Tento předmět je založen právě na znalostech tématiky ve výše uvedených předmětech, které dále jen rozvíjí. Oba výše uvedené předměty však nejsou formální, nutnou prerekvizitou tohoto předmětu.
Hodnocení předmětu bude: 50 bodů zkouška, 30 bodů semestrální projekt a 20 bodů praktický test.
Hodnocení předmětu bude: 50 bodů zkouška, 30 bodů semestrální projekt a 20 bodů praktický test.