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
|
|
