Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura ARQUITECTURA DISEÑO Y GESTION DE REDES Código 00709019
Enseñanza
0709 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
6 Obligatoria Segundo Segundo
Idioma
Ingles
Prerrequisitos
Departamento ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI
Responsable
FOCES MORÁN , JOSE MARÍA
Correo-e jmfocm@unileon.es
vgonc@unileon.es
Profesores/as
FOCES MORÁN , JOSE MARÍA
GONZÁLEZ CASTRO , VICTOR
Web http://paloalto.unileon.es/cn
Descripción general Como ingenieros informaticos, en esta asignatura nos preguntamos "¿Cuales son los conceptos y tecnologias subyacentes que hacen que la red Internet funcione?" El sitio correcto para comenzar es la arquitectura TCP/IP, la cual, ha sobrevivido durante mas de 30 años y ha provisto de "conectividad escalable" a 1800 millones de hosts en el mundo entero. De ellos, aproximadamente la mitad son dispositivos móviles. Esta asignatura ofrece una perspectiva general sobre redes de computadores, comenzamos con una introducción a las redes, su arquitectura y su rendimiento. Continuamos explicando los niveles físico y de enlace, conmutación LAN, encaminamiento y redireccionamiento IP, la estructura global de Internet y los protocolos de transporte UDP y TCP. El nucleo de la asignatura esta constituido por un libro de texto bien establecido en la disciplina y una gran variedad de ejercicios prácticos de laboratorio orientados a desarrollar las habilidades prácticas y la intuición de los estudiantes en una disciplina integrada tan amplia como la redes.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI BENAVIDES CUELLAR , MARIA DEL CARMEN
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI GARCIA RODRIGUEZ , ISAIAS
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI FERNANDEZ LOPEZ , CARLOS
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI ALONSO CASTRO , SERAFIN
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI FERRERO FERNANDEZ , MIGUEL
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI DIEZ DIEZ , ANGELA

Competencias
Código  
A18115 709CE28 Capacidad para seleccionar, diseñar, desplegar, integrar y gestionar redes e infraestructuras de comunicaciones en una organización.
B5611 709CG1 Capacidad para concebir, redactar, organizar, planificar, desarrollar y firmar proyectos en el ámbito de la ingeniería en informática que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos, la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
B5614 709CG4 Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos.
B5618 709CG8 Conocimiento de las materias básicas y tecnologías, que capaciten para el aprendizaje y desarrollo de nuevos métodos y tecnologías, así como las que les doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
B5619 709CG9 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la profesión de Ingeniero Técnico en Informática.
B5620 709CG10 Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planificación de tareas y otros trabajos análogos de informática, de acuerdo con los conocimientos adquiridos.
B5623 709CT1 Capacidad para el análisis, síntesis, resolución de problemas y la toma de decisiones.
B5624 709CT2 Capacidad para interpretación de resultados con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico y autocrítico.
B5626 709CT4 Capacidad para el aprendizaje autónomo e individual en cualquier campo de la ingeniería.
B5631 709CT9 Capacidad para realizar montajes y experimentos de laboratorio.
B5682 709CT10 Capacidad para la realización de mediciones y cálculos, manejando especificaciones, reglamentos y normas.
C1 CMECES1 Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
C5 CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
Conocer los modelos de capas OSI e Internet y el modelo de servicio de mejor esfuerzo de la red Internet actual y su evolución en las redes multimedia futuras. Conocer las interfaces Sockets de todas las capas de la arquietcura de Internet (RAW SOCK/INET, RAW SOCK/PACKET, Berkeley IPC) y saber programar con todas ellas en lenguaje C. A18115
B5611
B5614
Conocer las funciones y la estructura de las capas física y de enlace sobre medios compartidos y sobre medios punto a punto. Conocer las funciones y el funcionamiento de concentradores, conmutadores y puentes de red. A18115
B5618
B5619
B5620
B5682
Conocer la estructura y funciones de la capa de red. Conocer el formato de la NPDU del protocolo IP y la fragmentación IP, el concepto de encaminamiento y concepto de enrutamiento. Conocer los algoritmos en los que están basados los protocolos de encaminamiento y su clasificación. Saber interpretar las normas RFC's que aplican a los protocolos y servicios relevantes a la asignatura. A18115
C1
C5
Conocer la estructura y funciones de la capa de transporte. Conocer la diferencia entre transporte fiable y no fiable y seguro y no seguro. Conocer la importancia de la capa de transporte para promover la estabilidad de Internet. Comprender el modelo de Internet de mejor esfuerzo y su evolución a modelos que ofrecen calidad de servicio IP. A18115
B5620
B5623
B5624
B5626
B5631
Conocer la estructura y funciones de las capas de sesión y de aplicación. Conocer el modelo cliente/servidor Conocer la importancia de la capa de aplicación en las aplicaciones, protocolos y tecnologías relevantes a la gestión de redes. A18115
Diseñar redes sencillas basadas en tecnologías LAN cableadas/inalámbricas para su uso en contextos de productividad de oficina. A18115
B5682
Diseñar una inter-red sencilla basada en redes VLANs cableadas/inalámbricas que represente el ciclo de vida completo de las redes y de los sistemas. Aplicar un esquema de numeración IPv4 y/o IPv6 a cada una de ellas. Diseñar y definir la arquitectura de la inter-red basada en encaminadores IP. Simular el funcionamiento de la red. A18115
B5614
B5618
B5619
Diseñar una aplicación cliente/servidor simple basada en Sockets. A18115
B5614
B5618
Diseñar una inter-red sencilla basada en redes VLANs cableadas/inalámbricas y aplicar un esquema de numeración IPv4 y/o IPv6 a cada una de ellas. Diseñar y definir la arquitectura de la inter-red basada en encaminadores IP y el uso de tecnologías como NATP, DHCP, DMZs, etc. Implementar la red resultante con equipos reales estableciendo si se cumplen los requisitos funcionales y de rendimiento y de calidad con tráfico real. Constatar a un nivel básico si las comunicaciones son o no seguras. Los estudiantes establecen el valor de las diferentes tecnologías de redes cableadas e inalámbricas de vanguardia en entornos seguros con un buen grado de autonomía. Los estudiantes aplican métodos cuantitativos de análisis de rendimiento que les permitan identificar problemas en redes y abordar su solución. A18115
B5611
B5614
B5618
B5619
B5620
B5682
C5
Desarrollar experimentos basados en programas de generación de tráfico realizados por los propios estudiantes y que permitan establecer la estabilidad de una inter-red y escenificar de forma práctica el modelo de mejor esfuerzo y la transmisión fiable y no fiable (TCP/UDP). Realizar una presentación en clase sobre algún aspecto avanzado y complementario que no se ha explicado en las clases-conferencia. A18115
B5623
B5624
B5626
B5631

Contenidos
Bloque Tema
Bloque I: FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LAS REDES Tema 1: ARQUITECTURA DE REDES.
Internet, OSI, multiplexación, encpasulación, capas e interfaces de servicio

Tema 2. SEÑALES Y SISTEMAS.
Transmisión, propagación y colas; teoría de la información, comunicación, teorema del muestreo
BLOQUE II: CONECTIVIDAD Y PRINCIPIOS DE DISEÑO Tema 3. ENLACE DE DATOS.
La capa de enlace. Codificación de fuente y de canal; técnicas de detección y corrección de errores; transmisión fiable

Tema 4. REDES LOCALES
Ethernet y WiFi. Protocolo Spanning Tree. Diseño de redes LAN conmutadas; conectividad escalable; topologías de red; Dimensionamiento;Conmutación y puentes de red en LANs extendidas
BLOQUE III: INTERREDES BASADAS EN EL PROTOCOLO IP Tema 5. ENCAMINAMIENTO Y ENRUTAMIENTO IP.
Fragmentación IP, PMTUD; algoritmo Longest Prefix Matching; numeración y particionamiento de redes IP con CIDR/VLSM; algoritmo DV (RIP), algoritmo de Dijkstra (OSPF)
BLOQUE IV: COMUNICACIÓN DE EXTREMO A EXTREMO Tema 6. LA CAPA DE TRANSPORTE
Protocolos, algoritmos e interfaces de servicio de los protocolos UDP y TCP.

Tema 7. GESTION DE REDES
Protocolos UDP, SNMP, RMON, SDN. Aspectos funcionales de la gestión de redes. Modelos de gestión de red.



Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Prácticas en laboratorios 10 10 20
 
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 8 0 8
Trabajos 1 0 1
Presentaciones/exposiciones 1 0 1
Practicas a través de TIC en aulas informáticas 28 0 28
Tutorías 5 0 5
 
Sesión Magistral 22 22 44
 
Pruebas mixtas 2 12 14
Pruebas prácticas 4 17 21
Pruebas de desarrollo 0 8 8
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Prácticas en laboratorios Diseño y realización de experimentos con tráfico y equipos reales en un laboratorio específico.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Resolución, en pizarra, de problemas diseño de redes y de cálculo de rendimientos. El objetivo de estas sesiones consiste en ayudar al estudiante de forma concreta, mediante ejemplos, a fijar las bases del diseño de redes y el cálculo de rendimientos, ambos aspectos serán necesarios en la realización de experimentos de laboratorio con equipos y tráfico reales.
Trabajos Estas sesiones están pensadas para que los estudiantes desarrollen la capacidad de escribir de forma crítica y somera sobre aspectos avanzados de las redes de computadores. Cada estudiante debe producir un artículo de posicionamiento final sobre el tema propuesto.
Presentaciones/exposiciones Estas sesiones están pensadas para que los estudiantes desarrollen la capacidad de explicar aspectos avanzados de las redes de computadores de forma somera y con el objetivo de transmitir a la audiencia la importancia de ciertas tecnologías que no se estudian formlamente en la asignatura.
Practicas a través de TIC en aulas informáticas Realización de experimentos de configuración, simulación y programación aplicaciones C/S en un laboratorio de informática general. El objetivo de estas sesiones consiste en que el estudiante desarrolle habilidades prácticas concretas que le permitan abordar la realización progresiva de una práctica-proyecto final.
Tutorías Las tutorías se programan semanalmente en el calendario google de la asignatura y sirven para responder dudas que surgen en el estudio de la materia por parte de los estudiantes
Sesión Magistral Explicaciones detalladas de las funciones, estructuras y algoritmos esenciales de las redes de computadores, todas ellas, extraidas del libro de texto y adaptadas a la idiosincrasia de los estudiantes concretos. Resumir la materia resaltando los aspectos esenciales de forma clara. Proveer guía y orientación en el estudio del libro de texto.

Tutorías
 
Tutorías
descripción
Sesiones de tutoria personal o grupal de acuerdo con el desarrollo del curso; se programan semanalmente en el calendario de la asignatura

Evaluación
  descripción calificación
Pruebas mixtas Examen práctico de progreso en el laboratorio, los estudiantes han de escribir un LabBook con los resultados obtenidos en cada práctica, este LabBook se ha de entregar cuando lo solicite el profesor a lo largo del cuatrimestre. 10%
Pruebas prácticas Una práctica final para entregar y que incluye examen; sólo en 1ª convocatoria. 10%
Pruebas de desarrollo Dos exámenes parciales en evaluación continua 80%
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Dos exámenes escritos distribuidos a lo largo del cuatrimestre. Es necesario aprobar cada uno de ellos para superar la asignatura.

La entrega de las pruebas prácticas sólo puede realizarse en los periodos de entrega anunciados en la 1ª convocatoria ordinaria, es decir, las prácticas no pueden entregarse en la 2ª conv. ordinaria; la nota obtenida en 1ª convocatoria, se conserva hasta la 2ª convocatoria.

La práctica final viene acompañada y validada de un examen presencial escrito.

La asistencia regular al laboratorio y el correcto desempeño en el mismo es condición necesaria para conceder el aprobado en esta asignatura.


Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica José M. Foces Morán and José M. Foces Vivancos, Conceptual Computer Networks, Work In Progress, Work In Progress

Complementaria Srinivasan Keshav , An Engineering Approach to Computer Networking: ATM Networks, the Internet, and the Telephone Network, Addison-Wesley , 978-0201634426
James F. Kurose and Keith W. Ross, Computer Networking: A top-down approach, Pearson, 0-13-136548-7
Larry Peterson and Bruce Davie , Computer Networks: A systems approach, Ed. 5 , MKP, Elsevier, 978-0-12-385059-1
Radia Perlman, Interconnections Second Edition, Addison-Wesley, 978-0201634488
Srinivasan Keshav, Mathematical Foundations of Computer Networking, Addison-Wesley, 978-0-321-79210-5
George Varghese, Network Algorithmics, MKP, Elsevier, 0-12-088477-1
John Day, Patterns in Network Architecture, Prentice-Hall, 0-13-225242-2
Chris Sanders, Practical Packet Analysis, NO STARCH PRESS, SAN FRANCISCO, 978-1-59327-149-7
Gary R. Wright and Richard Stevens, TCP/IP Illustrated: The implementation, Addison-Wesley, 020163469X
Gary R. Wright and Richard Stevens, TCP/IP Illustrated: THe protocols, Addison-Wesley, 020163354X
Walter Goralski, The Illustrated Network. How TCP-IP Works in a Modern Network, MKP, Elsevier, 978-0-12-374541-5
Angela Orebaugh et al., Wireshark & Ethereal Protocol Analyzers, Syngress, 978-1-59749-073-3


Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
ESTRUCTURA DE COMPUTADORES / 00709008
PROGRAMACION I / 00709009
SISTEMAS OPERATIVOS / 00709013
ALGORITMOS Y GRAFOS / 00709014
INGLES / 00709210
 
Otros comentarios
Para cursar esta asignatura es estrictamente necesario haber cursado las siguientes asignaturas: Sistemas Operativos Programación en C Programación en Java Algoritmos y Grafos Inglés