Τεχνολογίες Διαδικτύου

Γενικά

• Κωδικός: ΠΛΥ04011
• Εξάμηνο: 4ο
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Ειδικού υποβάθρου
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα διατίθεται σε φοιτητές Erasmus
• Μέθοδοι Διδασκαλίας (Ώρες/εβδ.): Διαλέξεις (2) / Ασκήσεις Πράξης (1) / Εργαστηριακές Ασκήσεις (1)
• Μονάδες ECTS: 5
• Σελίδα μαθήματος: http://teachers.teicm.gr/chilas/diktya_II.htm
• Διδάσκοντες: Χειλάς Κωνσταντίνος
• Συντονιστής: Χειλάς Κωνσταντίνος

Περιεχόμενα μαθήματος

• Λειτουργία πρωτοκόλλων UDP, TCP. Αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων.
• Έλεγχος ροής. Αλγόριθμοι αποφυγής συμφόρησης.
• ICMP. Εντολές ελέγχου δικτύου.
• Multicasting, IGMP.
• Πρωτόκολλο IPv6. Διαφορές – ομοιότητες στην υλοποίηση ICMP, IGMPv6.
• Επίπεδο Εφαρμογής. Αρχές Δικτυακών Εφαρμογών. HTTP, FTP, SMTP.
• Domain Name System – DNS.
• Socket programming. Υλοποίηση μιας απλής client-server εφαρμογής.
• Θεωρία Γράφων. Αλγόριθμοι εύρεσης βέλτιστου μονοπατιού. Minimal Spanning Tree.
• Διαδικτύωση. Συσκευές διαδικτύωσης. Γέφυρες (transparent learning bridge).
• Γενικά για δρομολόγηση. Αρχές ανακάλυψης διαδρομών. IP routing.
• Πίνακες Δρομολόγησης (interior – exterior protocols).
• Distance Vector Routing. RIP.
• Link State Routing. OSPF.
• Path-vector protocols. BGP.
• Ο Δρομολογητής ως συσκευή – Λειτουργία.
• Μελέτη Περιπτώσεων (case studies) σχεδιασμού δικτύων.
• Προγραμματισμός δρομολογητών.
• Λειτουργία αναλυτή δικτυακών πρωτοκόλλων. Μελέτες περιπτώσεων.
• Τηλεφωνία πάνω από δίκτυα IP (VoIP). Session Initiation Protocol. NAT traversal.

Μαθησιακοί Στόχοι

Στο μάθημα παρουσιάζονται τα κυρίαρχα πρωτόκολλα λειτουργίας του Διαδικτύου. Έμφαση δίνεται στην ανάλυση και κατανόηση της λειτουργίας των πρωτοκόλλων IP, TCP και DNS, καθώς και των πρωτοκόλλων δρομολόγησης. Επίσης παρουσιάζεται η νέα έκδοση του πρωτοκόλλου IP (IPv6), η έννοια του multicasting και το πρωτόκολλο μηνυμάτων ελέγχου ICMP.

Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τη χρήση αναλυτή πρωτοκόλλων, εμβαθύνουν στην έννοια της ενθυλάκωσης αναλύοντας πακέτα που συλλαμβάνουν από το δίκτυο, εξοικειώνονται με τις διαδικασίες αποσφαλμάτωσης ενός δικτύου και μαθαίνουν τις βασικές εντολές προγραμματισμού δρομολογητών.

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν τα βασικά πρωτόκολλα λειτουργίας του διαδικτύου.
• Μπορούν να αποδώσουν διευθύνσεις στους υπολογιστές ενός δικτύου εφαρμόζοντας τη λογική της υποδικτύωσης και της υπερδικτύωσης.
• Κατανοούν τους αλγόριθμους και τα πρωτόκολλα δρομολόγησης.
• Γνωρίζουν και να μπορούν να εφαρμόσουν τις βασικές εντολές προγραμματισμού δρομολογητών.
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις γνώσεις τους στην ανάλυση, σχεδιασμό και διαχείριση ενός δικτύου IP.
• Μπορούν να χρησιμοποιήσουν αναλυτή πρωτοκόλλων, να αξιολογήσουν τα ευρύματα και να εντοπίσουν ακραίες συμπεριφορές ή προβλήματα σε ένα δίκτυο.
• Μπορούν να κάνουν αποσφαλμάτωση σε ένα μικρής κλίμακας δίκτυο.
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις παραπάνω γνώσεις σε ένα πραγματικό περιβάλλον δικτύου.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

• Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Κατά την διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.
• Εργαστηριακή εξάσκηση με χρήση αναλυτή πρωτοκόλλων.
• Προγραμματισμός δρομολογητών σε περιβάλλον πραγματικού δικτύου.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού.
• Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας Moodle ή e-class.
• Ηλεκτρονικές Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης.
• Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail, της ιστοσελίδας του μαθήματος και RSS feeds.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους (από γραπτή τελική εξέταση) καθώς και από εργασίες που ανατίθενται στους φοιτητές και αξιολόγηση των εργαστηριακών δεξιοτήτων τους. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη συμμετοχή στην τελική εξέταση είναι η επιτυχής απόκριση στην εργαστηριακή συνιστώσα του μαθήματος. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους περιλαμβάνει:

• Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
• Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
• Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:

1. Douglas E. Comer, Δίκτυα Και Διαδίκτυα Υπολογιστών και Εφαρμογές τους στο Internet, 6η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2014.• Douglas E.
2. Comer, Διαδίκτυα με TCP/IP: Αρχές, Πρωτόκολλα, και Αρχιτεκτονικές, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2003.
3. Χειλάς, Κ., Πολίτης, Α., Βακαλούδης, Α. 2016. Εργαστηριακές Ασκήσεις Δικτύων Η/Υ. [ηλεκτρ. βιβλ.] Αθήνα:Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Διαθέσιμο ελεύθερα στο: https://hdl.handle.net/11419/1763.

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω του Ιδρύματος ή της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Κ. Σ. Χειλάς. Δίκτυα ΙΙ – Σημειώσεις και διαφάνειες θεωρίας. Σέρρες, 2015.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, Δίκτυα Υπολογιστών, 5η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2011.
2. Αλεξόπουλος Αριστείδης,Λαγογιάννης Γεώργιος, Τηλεπικοινωνίες και Δίκτυα Υπολογιστών, 8η Εκδ., Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ, 2012.
3. Larry L. Peterson, Bruce S. Davie, Δίκτυα Υπολογιστών: Μια Προσέγγιση απο τη Σκοπιά των Συστημάτων, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2009.