Redes de Computadores

Código:

EEC0033

Sigla:

RCOM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Telecomunicações

Ocorrência: 2010/2011 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://www.fe.up.pt/~jruela/redes/rc_mieec_index.html
Unidade Responsável:	Telecomunicações
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	46	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	4	-	6	63	162
			5
		Plano de estudos oficial	4	-	6	63	162
			5

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O programa da disciplina e a organização das aulas (teóricas e laboratoriais) têm como objectivo permitir aos alunos o desenvolvimento, de forma articulada, de um conjunto de aptidões de carácter técnico, pessoais e profissionais, inter-pessoais, e de concepção, projecto e implementação de sistemas. Estes vários aspectos estão mapeados, de forma equilibrada, no processo de avaliação.

Descrevem-se a seguir os principais objectivos a atingir, organizados por tipo de aptidão a desenvolver.

1. Aquisição de conhecimentos técnicos

A componente teórica da disciplina tem como principal objectivo que os alunos adquiram formação básica no domínio das Redes de Comunicação de Dados, que inclui os princípios e conceitos arquitectónicos essenciais, as tecnologias e soluções mais usadas e as principais normas em vigor em LANs (Local Area Networks) e WANs (Wide Area Networks).

Estes conhecimentos constituem a base para a aquisição de outras competências referidas nos pontos seguintes.

2. Aplicação de conhecimentos (concepção, projecto e implementação de sistemas)

A componente laboratorial (experimental) da disciplina consiste na realização de dois trabalhos laboratoriais e tem como objectivo principal a aplicação prática e a análise crítica dos conhecimentos teóricos.
O primeiro trabalho consiste na concepção, desenvolvimento e teste de um protocolo de ligação de dados para comunicação entre dois computadores através duma ligação série.
O segundo trabalho consiste na criação, teste e verificação de cenários reais de comunicação em ambiente LAN, com recurso a equipamentos de rede (comutadores e routers) e computadores pessoais, que devem ser configurados de acordo com especificações definidas em cada caso.

A realização destes trabalhos permite igualmente o desenvolvimento de outras aptidões pessoais, profissionais e inter-pessoais.

3. Desenvolvimento de aptidões pessoais e profissionais

A componente teórica da disciplina inclui a abordagem de problemas numa perspectiva sistémica, evidenciando a interacção entre os componentes que constituem um sistema de comunicação ou uma rede complexa.

Para além disso, é igualmente orientada para o desenvolvimento da capacidade de análise e resolução de problemas, essencialmente focados na avaliação de desempenho de redes, com base em modelos analíticos, tendo como objectivo a identificação de parâmetros críticos de desempenho e critérios para o respectivo dimensionamento.

A componente laboratorial da disciplina permite desenvolver a capacidade de experimentação, aplicação e verificação de conhecimentos, bem como a sua integração a nível de sistema, salientando-se a utilização, no segundo trabalho, de equipamentos idênticos àqueles com que poderão ter de lidar profissionalmente, em particular enquanto engenheiros com especialização na área de Redes e Serviços de Comunicações.

4. Desenvolvimento de aptidões inter-pessoais (trabalho em grupo e comunicação)

Os trabalhos laboratoriais são realizados em grupo e desenvolvem-se ao longo de várias semanas, o que requer capacidade de planeamento e coordenação de tarefas por parte dos elementos de cada grupo e entre grupos (no primeiro trabalho e em algumas fases do segundo trabalho).

Para além disso, os trabalhos laboratoriais são objecto duma apresentação e demonstração por parte de cada grupo, complementados com a respectiva documentação através dum relatório técnico. Todos estes componentes são considerados na avaliação e classificação dos trabalhos.

Em resumo, as componentes de avaliação estão relacionadas com as aptidões identificadas do seguinte modo:
- Exame – Aquisição de conhecimentos teóricos.
- Trabalhos laboratoriais: Aplicação de conhecimentos e desenvolvimento de aptidões profissionais (criação de cenários reais de comunicação, experimentação e verificação de resultados), desenvolvimento de aptidões inter-pessoais (trabalho em grupo, planeamento e coordenação de tarefas).

Programa

Introdução: objectivos do curso, caracterização sucinta e enquadramento dos principais tópicos a abordar, introdução informal de alguns conceitos e princípios a aprofundar nos restantes capítulos.

Transmissão de dados: revisão de conceitos fundamentais - meios e técnicas de transmissão.

Controlo da ligação de dados: principais funções; organização dos dados em tramas - protocolos orientados ao caracter, ao bit e ao byte, e métodos de delineação de tramas; técnicas de detecção de erros; mecanismos de confirmação de tramas, de controlo de erros (Stop and Wait, Go-Back-N e Selective Repeat) e de controlo de fluxo – exemplos de procedimentos e análise de eficiência.

Redes de computadores: gestão estática e dinâmica de recursos – multiplexagem temporal síncrona (STDM) e assíncrona (ATDM) e técnicas de comutação associadas (circuitos e pacotes); comutação de pacotes – caracterização e comparação das principais variantes (comutação de datagramas e de circuitos virtuais) e serviços de rede associados; introdução à Teoria das Filas de Espera.

Arquitecturas de redes: arquitecturas em camadas – princípios e conceitos fundamentais (protocolo, interface e serviço); modelo OSI; arquitectura TCP/IP.

LANs: arquitectura IEEE 802 – serviços MAC e LLC, endereços MAC; topologias; protocolos de acesso múltiplo – exemplos e análise de eficiência; principais standards – IEEE 802.3 / Ethernet, Token Ring (IEEE 802.5 e FDDI), Token Bus (IEEE 802.4), LANs sem fios (IEEE 802.11); segmentação física e lógica de LANs Ethernet – bridges transparentes, LANs comutadas e LANs virtuais.

Redes IP e interligação de redes (a Internet): pilha protocolar TCP/IP; o protocolo IP – endereços, máscaras e encaminhamento de pacotes; resolução de endereços (ARP) e de nomes (DNS); protocolos de transporte (TCP e UDP) e serviços associados – interface de sockets; controlo de fluxo e de congestionamento (TCP); aplicações.

Redes IP e tecnologias de nível 2: modelo overlay – exemplos (LANs e ATM); MPLS – princípios arquitectónicos, conceitos, operação (descoberta e selecção de rotas, rotas explícitas, criação de etiquetas, associação de rotas a etiquetas, comutação de etiquetas), engenharia de tráfego com MPLS.

Versão detalhada: http://paginas.fe.up.pt/~jruela/redes/funcionamento/Programa_RC_MIEEC_1011.pdf

Bibliografia Obrigatória

Tanenbaum, Andrew S.; Computer Networks. ISBN: 0-13-038488-7
Leon-Garcia, Alberto; Communication networks. ISBN: 0-07-119848-2
Stallings, William; Data and Computer Communications. ISBN: 0-13-243310-9
Peterson, Larry L.; Computer Networks. ISBN: 978-0-12-374013-7

Bibliografia Complementar

Stevens, W. Richard; TCP/IP illustrated. ISBN: 0-201-63346-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas são dedicadas à exposição da matéria do curso, incluindo resolução de problemas para ilustração e discussão de casos. Nas aulas teórico-práticas serão realizados dois trabalhos laboratoriais, consistindo o primeiro no desenvolvimento de um protocolo de ligação de dados e o segundo na criação, teste e verificação de cenários reais de comunicação e familiarização com os principais protocolos usados em redes IP em ambiente LAN.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	50,00
Primeiro Trabalho Laboratorial (demonstração e relatório)	Trabalho laboratorial	28,00		2010-11-08
Segundo Trabalho Laboratorial (demonstração e relatório)	Trabalho laboratorial	28,00		2010-12-20
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Primeiro teste (estudo, resolução de problemas, esclarecimento de dúvidas)	Estudo autónomo	28	2010-11-10
Segundo teste (estudo, resolução de problemas, esclarecimento de dúvidas)	Estudo autónomo	28	2010-12-15
	Total:	56,00

Obtenção de frequência

Para obtenção de frequência é requerida uma classificação mínima de 8 valores em cada um dos trabalhos laboratoriais.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final obtém-se a partir das classificaçãoes das duas componentes de avaliação afectadas dos respectivos pesos:
- os dois trabalhos a realizar nas aulas práticas laboratoriais têm o mesmo peso, sendo o peso global 40%;
- os dois testes têm o mesmo peso, sendo o peso global 60%; cada teste consta de uma parte sem consulta, de índole teórica (peso: 1/3) e uma parte com consulta, consistindo na resolução de problemas de aplicação da matéria teórica (peso: 2/3).
A aprovação na disciplina está condicionada à obtenção de frequência na componente laboratorial e uma classificação mínima de 7 valores (em 20) no conjunto dos dois testes.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos em situação especial podem optar pela realização dos trabalhos laboratoriais, em condições idênticas às dos restantes alunos, ou por um trabalho individual realizado fora do período normal das aulas, de acordo com objectivos específicos propostos em cada caso.

Melhoria de classificação

Uma vez que é adoptado o modo de avaliação distribuída sem exame final, a melhoria de classificação de qualquer das componentes da avaliação apenas poderá ser efectuada no ano lectivo seguinte.

Observações

Os alunos devem ter conhecimentos básicos de Telecomunicações e alguma experiência de programação em C.

O esclarecimento de dúvidas ou a marcação de sessões para o efeito pode ser feito por email (contacto: jruela@fe.up.pt).