Trefwoorden
Computerwetenschappen (P170), Informatica (P175), Computertechnologie (T120)
Doelstellingen
Aanleren van de grondbeginselen van de computernetwerktechnologie en van de technieken die gebruikt worden in de hogere lagen van communicatienetwerken op LAN- en WAN-niveau. Kennismaking met recente begrippen binnen dit domein.
Leerinhoud
Algemeen:
• Identificatie op internetwerken
• Protocollen
• De subnetwerklaag
• De internetlaag
• De transportlaag
• De applicatielaag
Meer in detail:
• Subnetwerken en internetwerken, intranetten en extranetten
• Klassieke Internet toepassingen en recente tendenzen (P2P toepassingen en multimediatoepassingen)
• Architectuur en noodzakelijke componenten van internetwerken (routing, …)
• Historiek en structuur van het Internet (ISP's, …)
• Nood aan unieke identificatie (addressering), IPv4-adressering, prefixlengte syntax
• FLSM, VLSM en CIDR subnetting en supernetting
• Het DNS-systeem: primaire en secundaire name-servers, naamresolutie, reverse DNS
• Cliënts en servers, protocollen en interfaces, peer processen, protocolhiërarchieën
• Fragmentering, inkapseling, multiplexing
• Het OSI-referentiemodel en het DARPA referentiemodel
• Onderscheid tussen routers, bridges en repeaters in het kader van het OSI-referentiemodel
• Topologie van subnetwerken: Punt-tot-punt en broadcast subnetwerken
• Fysieke en logische subnetwerktechnologieën
• Methoden voor foutdetectie en foutcorrectie: pariteitscontrole, controlesom, CRC, Hammingcodes
• Communicatie via Ethernet: logische topologie, CSMA/CD, collision, exponential backoff
• Formaat van een Ethernet-frame, MAC adressering, MTU
• Fysieke topologie van Ethernet-subnetwerken: thicknet, thinnet, twisted pair, glasvezel
• Uitbreidingen van Ethernet-subnetwerken: Repeaters en hubs, bridges, remote bridges switches, routers, broadcast en collision domeinen, adaptive learning, DST algoritme
• Cut-through en store-and-forward switches, klassiek en geschakeld Ethernet
• Virtuele LAN's en VLAN-tags
• Thuistoegangnetwerken via inbelmodem, PPP
• Breedbandtoegang via ADSL of HFC kabel, FDM, POTS, QAM-16, splitter, ATM, SDH, upstream en downstreamkanalen
• Bluetooth, WiMAX en WiFi draadloze LAN's
• CSMA/CA toegangsprotocol, fragment bursts, DCF en PCF modi, beacon frames
• Token Ring en FDDI: logische en fysieke topologie, bridges
• Circuitgeschakelde, pakketgeschakelde, verbindinggerichte en verbindingloze internetwerken, Frequency en Time Division Multiplexing
• Uitgangs- en ingangsbuffervertraging, labelswitching, signaalprotocollen
• Formaat van een IP-datagram, fragmentatie, path MTU discovery
• Werking van routers, routing processor, switching fabric
• Drop tail en HOL blocking, congestiesignalen, AQM en RED algoritmen
• Tekortkomingen van best-effort aflevering, in het bijzonder voor multimediatoepassingen
• Processing, queuing, transmission en propagation vertraging, jitter
• Technieken voor verbetering van de QoS: geïntegreerde en gedifferentieerde diensten
• RSVP, ingress en core routers, DSCP-veld, Per-Hop behavior
• MPLS, LDP, RSVP-TE, label stacking
• ARP, DHCP, NAT, Multicasting, PIM, DVMRP
• Transportprotocollen: end-to-end, virtueel verbindinggericht, full-duplex
• Sockets en poorten
• Formaat van een TCP-segment, three-way-handshaking
• Betrouwbare gegevensoverdracht: pipelining, Go Back N en Selective Repeat protocollen, geaccumuleerde bevestigingen, piggybacking, Round Trip Time, Fast Retransmit, impliciete en expliciete NACK
• Stroomregulering: window advertisement, zero window, silly window syndroom
• Congestiebeheersing: congestievenster en congestiedrempel, slow start, fast recovery, ECN
• UDP en RTP, Integrated Layer Processing
• het World Wide Web, HyperText Transfer Protocol, Uniform Resource Locator
• Formaat van HTTP-berichten, persistente verbindingen, authenticatie, cookies
• HTTP caching en proxy-servers
• HTTP-inhoud: statische, dynamische en actieve webpagina's, streamen van multimedia
Begincompetenties
Eindcompetenties verworven in Wiskunde I & II, Fysica I.
Eindcompetenties
Kerncompetentie 1:
In staat zijn om alle concepten met betrekking tot zowel klein- als grootschalige netwerken te verwerven. (SC4)
Onder meer:
in staat zijn om blijvend kritisch, creatief en wetenschappelijk te denken en te redeneren. (AC1)
inzicht hebben in de grondbeginselen van de computernetwerktechnologie en in de technieken die gebruikt worden in de hogere lagen van communicatienetwerken op LAN- en WAN- niveau: (AIC2)
• IP-adressering en DNS identificatie
• OSI en TCP/IP protocolmodellen
• alternatieve LAN subnetwerktechnologieën
• eigenschappen en gedrag van repeaters, hubs, bridges, switches en routers
• gedetailleerde werking van het IP protocol
• methodes voor de verbetering van de QoS voor multimediatoepassingen
• gedetailleerde werking van het TCP transportprotocol
• studie van HTTP als prototype van een applicatielaagprotocol.
Algemene competentie 1:
In staat zijn om relevante wetenschappelijke en technische informatie adequaat te verzamelen en te verwerken. (AC2)
Leermaterialen
::Voor meer informatie, klik hier::
Syllabus, aangevuld met het presentatiemateriaal (slides en interactieve applets) dat gebruikt wordt tijdens de hoorcolleges.
Referentiemateriaal:
• Comer, Douglas E., Computer Networks and Internets, Prentice-Hall, 2004
• Hall, Eric A., Internet Core Protocols, O'Reilly, 2000
• Kurose, James F. en Ross, Keith W., Computer Networking, Addison-Wesley, 2006
• Tanenbaum, Andrew S., Computer Networks, Prentice Hall, 2003
Studiekosten
Kosten voor de kopies van syllabus (€ 5)
Studiebegeleiding
Docent is ter beschikking voor extra uitleg na afspraak.
Onderwijsvormen
Hoorcolleges
Evaluatievorm
Schriftelijk examen (100 %), gesloten boek.
Er worden een veertigtal korte theorievragen en twee oefeningen gesteld, gespreid over de ganse leerinhoud.
OP-leden
Joris Moreau
|
|
