GUÍA DOCENTE Arquitectura de Redes de Computadores

I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓN

Nombre de la asignatura: Número de créditos ECTS: Ubicación temporal: Materia: Carácter: Titulación: Ciclo: Departamento: Profesores responsables:

Arquitectura de redes de computadores 6 2, 2Q Redes Obligatorio Grado en Ingeniería Telemática Grado Informática Rafael Sebastian, ?

II.- COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS Las competencias generales desarrolladas en esta materia y en particular en esta asignatura se recogen en la siguiente tabla. Estas competencias son necesarias tanto a nivel personal como grupal, para superar exitosamente esta materia y aportar valor al desarrollo de un proyecto teórico. Las competencias trabajadas se reparten en dos asignaturas que se realizan a lo largo del segundo curso académico, teniendo una gran influencia la asignatura de Fundamentos de Redes en el primer cuatrimestre. Tabla 1. Competencia generales que se deben adquirir

Competencias Instrumentales

G1. Comunicación oral y escrita en la propia lengua G2. Capacidad de análisis y síntesis G3. Conocimiento de materias básicas y tecnologías G4. Capacidad de resolución de problemas G5. Habilidades de gestión de la información G6. Capacidad de organización y planificación G7. Toma de decisiones G8. Planificación y organización de trabajo en equipo G9. Capacidad crítica y autocrítica G12. Capacidad de aplicar conocimientos a la práctica G13. Capacidad de trabajar de forma autónoma G14. Capacidad de liderazgo G15. Diseño y gestión de proyectos G16. Habilidades de investigación

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Los bloques técnicos se han estructurado con el fin de maximizar la adquisición de las competencias específicas que figuran en la Tabla 2. La asignatura combina contenidos teóricos, problemas, el desarrollo de un proyecto y la realización de prácticas en laboratorio. El desarrollo del proyecto y las prácticas es fundamental para consolidar conceptos y aprender a aplicarlos. Tabla 2. Competencias específicas técnicas

Competencias específicas (técnicas)

Capacidad de concebir, desplegar, organizar y gestionar redes, sistemas, servicios e infraestructuras de telecomunicación en contextos residenciales (hogar, ciudad y R6 comunidades digitales), empresariales o institucionales responsabilizándose de su puesta en marcha y mejora continua, así como conocer su impacto económico y social. Conocimiento y utilización de los conceptos de arquitectura de red, protocolos e R12 interfaces de comunicaciones. Capacidad de diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de R13 conmutación de circuitos y de paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz. Conocimiento de los métodos de interconexión de redes y encaminamiento, así como R14 los fundamentos de la planificación, dimensionado de redes en función de parámetros de tráfico

III.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA Contextualización de la asignatura La asignatura de Arquitectura de redes de computadores está enmarcada dentro de un grupo de asignaturas de redes telemáticas, íntimamente relacionadas, divididas en dos materias y tres asignaturas. Esta asignatura parte de los conocimientos básicos adquirido en el primer cuatrimestre en Fundamentos de redes, profundizando en tecnologías y protocolos de red más avanzados. En particular, Fundamentos de redes de computadores junto con Arquitectura de redes de computadores conforman una materia de 12 créditos con el nombre de Redes.

Ilustración 1. Reparto de materias y asignaturas con focalización en el área de telemática.

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La asignatura se ha diseñado siguiendo una metodología adaptada al nuevo Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), y pretende central el aprendizaje en el estudiante. La materia, y en particular sus asignaturas, se han diseñado con un plan conjunto focalizado en la metodología de Problem Based Learning (PBL). Este método mejora la implicación del estudiante y ayuda a su evaluación de forma continua, reforzando y complementando los conocimientos adquiridos en clases magistrales. Tipología y enfoque de la asignatura Arquitecturas de redes de computadores se centra en la ampliación de los conocimientos de redes adquiridos por el alumno. Para ello, se estudian nuevas tecnologías a través de las aplicaciones de red que las usan como VoIP, MPLS o Multicast. Para mejorar la asimilación de los conceptos teóricos se propondrá la realización de un proyecto teórico en grupo en el que se de deberán de desplegar las tecnologías vistas en los módulos teóricos. Los principales objetivos técnicos de la asignatura son:  Adquirir conocimientos básicos sobre tecnologías avanzadas de redes y protocolos relacionados con el objetivo de poder comprender las aplicaciones que red que hacen uso de ellas.  Aprender a llevar a cabo un proyecto que requiera la asimilación de contenidos teóricos y el despliegue de una red multimedia teniendo en cuenta factores técnicos y económicos.  Desarrollar habilidades colaborativas, de trabajo en grupo y liderazgo, para llevar a cabo un trabajo orientado a proyecto.

IV.- CONOCIMIENTOS PREVIOS Los conocimientos previos requeridos son la materia de Informática y la asignatura de Fundamentos de Redes de computadores. La asignatura se encuentra en el primer cuatrimestre del segundo curso. Por tanto, asume que los alumnos ya disponen de conocimientos básicos en el campo de ingeniería, y han desarrollado habilidades para resolución problemas. Así mismo se espera que los alumnos hayan aprendido dinámicas de trabajo en grupo teóricos y prácticos. Estos conocimientos serán reforzados a lo largo de las asignaturas de esta materia con especial énfasis en competencias de trabajo en grupo orientado a proyectos.

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V.- VOLUMEN DE TRABAJO La distribución del trabajo se realizará de la forma siguiente: ACTIVIDAD Clases teóricas Clases prácticas Asistencia a seminarios y actividades Estudio preparación clases teóricas Preparación clases prácticas Preparación de trabajos y proyectos Estudio preparación de exámenes Realización de exámenes Asistencia a tutorías TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO

Horas aula 25+8 20 2

Horas fuera aula

20 15 35 20 3 2 60 h

90 h

VI.- OBJETIVOS GENERALES Cubrir con detalle los siguientes contenidos: Protocolos de transporte. Seguridad en redes. Protocolos de aplicación. Administración básica de redes. IP multicast. Redes multimedia. Otras redes y sus tecnologías

VII.- CONTENIDOS Bloque de contenidos teóricos [25h] Bloque T0. Introducción [1h] Bloque T1. Protocolos y aplicaciones en Internet [6h]  

Tema 1. Protocolos de capa de transporte [3h] Tema 2. Protocolos de capa de aplicación [3h]

Bloque T2. Tecnologías avanzadas [7h]  

Tema 3. Acceso Residencial [3h] Tema 4. Redes Backbone [4h]

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Bloque T3. Redes Multimedia [6h]  

Tema 5. IP Multicast [3h] Tema 6. Calidad de Servicio. VoIP [3h]

Bloque T4. Seguridad en redes [5h] 

Tema 7. Infraestructuras y arquitecturas seguras [5h]

Bloque de contenidos teórico-prácticos [20 + 8 h]

Bloque P1. Sesiones de laboratorio [7 x 3h]       

Sesión 1: Filtrado de paquetes. Listas de acceso. En router y host. Sesión 2: Programación de sockets en TCP y UDP Sesión 3: Configuración de VPNs Sesión 4: Telefonía en VOIP Sesión 5: Herramientas multimedia. Video LAN. Routing multicast. Sesión 6: MPLS Sesión 7: Herramientas de administración en red (Mrtg, nessus, nmap, netdisco)

Bloque P2. Sesiones de proyecto [4 x 2h]    

Sesión 1: Especificación de requisitos Sesión 2: Planificación de capa física. VPN, MPLS Sesión 3: Planificación de red lógica Sesión 4: Planificación de servicios de red

VIII.- DESTREZAS A ADQUIRIR El estudiante debe adquirir las siguientes destrezas: Capacidad de acceder a literatura técnica y comprenderla, así como la capacidad de acceder a la información requerida para conocer los detalles de una configuración concreta. Diseñar una red de datos con integración de diferentes tecnologías y con diferentes tamaños (locales, metropolitanas, área extensa), utilizando direccionamiento tanto público como privado. Configurar los dispositivos necesarios (conmutadores y encaminadores) para el funcionamiento de una red, así como saber administrar los servicios

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mínimos para su despliegue. Tener capacidad para especificar las normativas para poder redactar un pliego de condiciones para el despliegue de una red Discutir los elementos necesarios de seguridad en una red de computadores Diseñar programas basados en red utilizando las librerías de transporte y sockets. Aplicar los criterios de ingeniería de tráfico para despliegue de redes con tecnologías MPLS, Calidad de servicio, Multicast Comprender las ventajas y limitaciones de las diferentes tecnologías utilizadas en las redes actuales

IX.- HABILIDADES SOCIALES Tabla 3. Competencias complementaries

Competencias instrumentales Comunicación oral (en el idioma propio) El conocimiento de un segundo idioma Resolución de problemas Competencias sistémicas Capacidad para aplicar el conocimiento en la práctica Capacidad de aprender Capacidad para adaptarse a nuevas situaciones Liderazgo Diseño de proyectos i la gestión Iniciativa i espíritu emprendedor

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Competencias interpersonales Habilidades interpersonales

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X.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORAL Indica el número de horas presenciales y de trabajo no presencial de cada tema. Sesión 1-4

B 1

5–9

10 – 14

2

2

15 – 22

23 – 29

3

4

3

30 - 36

37 - 42

T 1

5

6

4

7

Tema Protocolos de Transporte Introducción Concepto de puerto, proceso y socket (descriptor). Programación a nivel de transporte. Protocolo TCP. Control de flujo y congestión. Intercambio de datos. Aplicaciones. Protocolo UDP. Intercambio de datos. Aplicaciones. Protocolos de Aplicación Introducción Correo electrónico. SMTP. Protocolos POP e IMAP. Formato MIME Servidores de nombres de dominio. DNS. Otras aplicaciones: FTP, Telnet, HTTP, SNMP Ejemplos básicos de configuración, administración y herramientas. Redes de Acceso Residencial Introducción Redes de acceso residencial: xDSL, redes CATV, WIMAX Redes ópticas: WDM (DWDM y CWDM) Redes Backbone Redes ópticas: WDM (DWDM y CWDM) Tecnología MPLS Estándares PDH y Sonet/SDH IP multicast Introducción Direcciones multicast/broadcast en capa 2 Dirrecciones IP multicast. Asignación de direcciones multicast. Ambito multicast. Redes multimedia Introducción Caracterización de tráfico multimedia. VOIP. SIP Requisitos de tráfico multimedia Calidad de servicio Modelo de servicios diferenciados Seguridad en redes Introducción Cifrado de comunicaciones. Métodos simétricos (DES, 3DES, AES) y asimétricos (RSA). Integridad y compendios. Métodos SHA, MD5. Certificados e infraestructura de cable pública. Formato X.509.v3 Tipos de ataques en redes. Clasificación. Listas de acceso. Filtrado. Cortafuegos y zona DMZ. Honeypots. Tecnologías túneles: IPsec y VPN.

HP

HNP

Sem

3+1

3

3+1

2

3+1

3

4+1

3

2

3+1

3

2

3+1

3

2

5+1

3

2

B = Bloque; T = Tema; HP = Horas presenciales; HNP = Horas no presenciales; Sem = seminarios NOTA: Las horas “+n” corresponden a los exámenes tipo test realizados al finalizar cada bloque

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XI.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA

Bibliografía básica: Apuntes de la asignatura. Bibliografía complementaria: 

Amato, Vito: Academia de Networking de Cisco Systems: Guía del primer año. Cisco Press



Amato, Vito: Programa de la Academia de Networking de Cisco: Guía del segundo año. Cisco Press



Spohn, D.L.: Data Network Design, McGraw-Hill

Multimedia 

Agnew, P.W.: Distributed Multimedia. Addison-Wesley,



Cox, Manley y Chea: LAN Times Guía de redes multimedia.



Fluckiger, F.: Understanding Networked Multimedia. Applications and Technology. Prentice Hall



Robin, M. y Poulin, M.: Digital Television Fundamentals. Design and Installation of Video and Audio Systems. Mc Graw Hill,



Susbielle, J.: Telefonía en Internet. Eyrolles,

Seguridad 

Cheswick, W.R. y Bellovin, S.M.: Firewalls and Internet Security, 1994.



Hafner, K. y Markoff, J.: Cyberpunk. Outlaws and hackers on the Computer Frontier. Simon & Schuster Inc.,



Kaufman, C., Perlman, R. y Speciner, M.: Network Security. Private Communication in a Public World. Prentice Hall,

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

Schneier, B.: E-Mail Security. How to keep your electronic messages private. John Wiley & Sons, Inc.,

XII.- METODOLOGÍA La metodología aplicada en esta asignatura sigue el modelo de aprendizaje basado en problemas (PBL), y combina tanto trabajo teórico en el aula, desarrollo de prácticas en laboratorio y desarrollo de un proyecto centrado en la aplicación de conocimientos teóricos en un contexto práctico. Los estudiantes deberán de trabajar en grupo a lo largo del cuatrimestre (grupos de 3-4 personas) para llevar a cabo una serie de tareas que requerirán la asimilación de los conocimientos teóricos y prácticos (laboratorios) adquiridos. El módulo se ha diseñado de modo que los alumnos puedan asimilar los conocimientos adquiridos y aplicarlos, a la vez que mejoran sus competencias de compresión de información, razonamiento, toma de decisiones, reparto de trabajo, liderazgo, y justificación de decisiones. Siguiendo el modelo de ESSS el 40% de las horas de los créditos ECTS (1 crédito son 25 horas) se destinarán a actividades presenciales. Las actividades se pueden dividir en varias categorías.  Sesiones teóricas (T): Se desarrollarán los temas proporcionando una visión global e integradora, analizando con mayor detalle los aspectos clave y de mayor complejidad, fomentando, en todo momento, la participación del/la estudiante. Se llevan a cabo con todos los estudiantes.  Sesiones de seminario o proyecto (S): Se llevan a cabo sesiones en las que los alumnos trabajan en sus proyectos, asistidos por el profesor de teoría con el fin de resolver dudas. Se realizan 4 sesiones de dos horas, correspondientes con las 4 secciones del proyecto. Los alumnos deberán mostrar sus progresos al profesor responsable.  Sesiones de laboratorio: Sesiones prácticas en laboratorio para poner en práctica conocimientos teóricos, y realizar implementaciones y configuraciones reales con equipamiento de red.  Sesiones de tutoría: En las sesiones de tutoría los alumnos han de mostrar su avance en la preparación de prácticas, proyectos o trabajos de clase al profesor. Así mismo podrán resolver sus dudas sobre las actividades de test realizadas en clase.

El 60% de las horas de los ECTS (25 horas por ECTS) se dedicarán a las siguientes actividades no presenciales: 

Actividades de trabajo en grupo: Realización, por parte de pequeños grupos de estudiantes (2-4) de trabajos, cuestiones, problemas fuera del aula. Esta tarea complementa el trabajo individual y fomenta la capacidad de integración en grupos de trabajo. En particular, las actividades más importantes serán: o Tareas de administración de proyecto, reparto de tareas y sincronización o Escritura de memorias de proyectos o Realización de memorias de laboratorio

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o Preparación de presentaciones para seminarios 

Trabajo personal del/la estudiante: Realización (fuera del aula) de trabajos monográficos, búsqueda bibliográfica dirigida, cuestiones y problemas, así como la preparación de clases y exámenes (estudio). Esta tarea se realizará de manera individual e intenta potenciar el trabajo autónomo.

Se utilizará la plataforma de e-learning (Aula Virtual) de la Universitat de València como soporte de comunicación con los estudiantes. A través de ella se tendrá acceso al material didáctico utilizado en clase, así como los problemas y ejercicios a resolver.

XIII.- RESULTADOS DEL APRENDIZAJE El estudiante debe ser capaz de demostrar: Capacidad de acceder a literatura técnica y comprenderla, así como la capacidad de acceder a la información requerida para conocer los detalles de una configuración concreta. Diseñar una red de datos con integración de diferentes tecnologías y con diferentes tamaños (locales, metropolitanas, área extensa), utilizando direccionamiento tanto público como privado. Configurar los dispositivos necesarios (conmutadores y encaminadores) para el funcionamiento de una red, así como saber administrar los servicios mínimos para su despliegue. Tener capacidad para especificar las normativas para poder redactar un pliego de condiciones para el despliegue de una red Discutir los elementos necesarios de seguridad en una red de computadores Diseñar programas basados en red utilizando las librerías de transporte y sockets. Aplicar los criterios de ingeniería de tráfico para despliegue de redes con tecnologías MPLS, Calidad de servicio, Multicast Comprender las ventajas y limitaciones de las diferentes tecnologías utilizadas en las redes actuales

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XIV.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Esta asignatura se evaluará teniendo en cuenta los siguientes pesos: Tabla 4. Criterios y pesos de evaluación Criterios

Examen escrito al final del cuatrimestre (incl. Parcial) Informes intermedios del proyecto Examen de laboratorio Documento final del proyecto Presentación del proyecto Prácticas de laboratorio Evaluación continua adicional (trabajos en clase, exámenes tipo test, ...) Total

Evaluación Final

40%

Evaluación Continua

20% (si parcial) 15%

5% 15% 5%

Peso proyecto

50% 12%

10% 5%

10% 25% 5% 10%

27%

100%

10% 10%

65%

35%

Evaluación Septiembre

La evaluación del curso se realizará teniendo en cuenta el trabajo realizado a lo largo del cuatrimestre y de las pruebas finales. Al comienzo del curso se formarán grupos de tres o cuatro personas que llevarán a cabo el proyecto teórico, presentación de trabajos en clase y realización de test a lo largo de todo el curso. Se tratará de mantener los mismos grupos para la realización de prácticas de laboratorio. Por tanto, una gran parte de la evaluación versará en el modo en que los alumnos trabajan en grupo, del modo en que realizan las actividades, se dividen las tareas y la presentan. Puesto que no es posible reproducir el entorno de trabajo una vez transcurrido el curso, los examenes de recuperación verán modificados sus pesos, y no tendrán en cuenta las notas de evaluación continua si el alumno no ha llevado a cabo las tareas pertinentes durante el cuatrimestre en que se impartió la asignatura.

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