ΔΙΚΤΥΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ –ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ

Κωδικός Μαθήματος:     601
Εξάμηνο διδασκαλίας:     6ο Εξάμηνο

Σκοπός του μαθήματος
Η μελέτη, παρουσίαση και κατανόηση νέων δικτύων υψηλών ταχυτήτων. Εξοικείωση του σπουδαστή με βασικές έννοιες και των συσκευών Internetworking. Ο ρόλος, τα χαρακτηριστικά και η λειτουργία των συσκευών μεταγωγής πακέτων οι οποίες χρησιμοποιούνται για διασύνδεση δικτύων.

Στόχος του μαθήματος
Οι σπουδαστές θα πρέπει: Να γνωρίζουν ποια είναι τα δίκτυα υψηλών ταχυτήτων καθώς επίσης και τα βασικά χαρακτηριστικά των. Nα έχουν εμπειρία εργασίας δικτύου με Linux OS και να γνωρίζουν τα βασικά χαρακτηριστικά δικτύωσης με OS Linux. Να γνωρίζουν την εγκατάσταση την ενεργοποίηση και σε περιπτώσεις την διαμόρφωση βασικών δικτυακών υπηρεσιών τύπου Client Service (πχ. dhcp service, telnet service, DNS service, Web Service κλπ) σε περιβάλλον Linux. Να έχουν εμπειρία συστημάτων μεταγωγής - συσκευών διασύνδεσης δικτύων και διαμόρφωσης (πχ swithes, Βridges, Routers,….).

Περιγραφή του μαθήματος
Μέρος A: Δίκτυα υψηλών ταχυτήτων.
Δίκτυο 1 Gigabit Ethernet: Γενικά χαρακτηριστικά, Αρχιτεκτονική, ΙΕΕΕ 802.3z, IEEE 802.3ab. Αλλαγές στο 2ο επίπεδο (Currier Extension, Frame Bursting, 802.3x full duplex/flow control). Πρωτόκολλο RSVP. Απόδοση και Πλεονεκτήματα 1 Gigabit Ethernet. Δίκτυο 10 Gigabit Ethernet: Γενικά χαρακτηριστικά, Αρχιτεκτονική. Εφαρμογές 10 Gigabit Ethernet. Πλεονεκτήματα 10 Gbps. ATM: Γενικά χαρακτηριστικά, Φυσικό επίπεδο, ATM cells, επίπεδο προσαρμογής ATM (ΑLL), λειτουργίες και διατήρηση επιπέδου ATM, ATM LAN αρχιτεκτονική, διαχείριση πόρων (QoS, βαθμίδες και μηχανισμοί ελέγχου, στατικός διαμοιρασμός, αλγόριθμος διαρρέοντος κάδου, κλπ). Αρχιτεκτονική ATM συστημάτων, ATM μεταγωγή, Υπηρεσίες φωνής και video με δίκτυα ΑΤΜ. Διασύνδεση με Ν-ISDN. Frame Relay: Αρχιτεκτονική, λειτουργία και δομή πλαισίων, Μετάδοσης Μεταγωγής Πλαισίων, Έλεγχος συμφόρησης στα δίκτυα Μεταγωγής Πλαισίων και προσαρμογή του δικτύου.Ιnterfaces Οπτικά δίκτυα: Αρχή λειτουργίας τεχνολογίας WDM. Βασικός εξοπλισμός WDM. Διαχείριση εύρους ζώνης WDM. Τεχνολογία DWDM. Τεχνολογία CWDM. Συστήματα μετάδοσης σε οπτικές επικοινωνίες (SONET/SDH) over WDM.
Μέρος Β: Συστήματα Μεταγωγής πακέτων.
Ορισμοί: internetworking, interoperability, intranet, internet, extranet. Βασικές συσκευές μεταγωγής πακέτων – διασύνδεσης δικτύων : Repeater, Bridge, Router, Gateway. Λοιπές συσκευές διασύνδεσης, Hubs, Switches. Bridges: χαρακτηριστικά και λειτουργίες μιας Γέφυρας,. Τransparent Βridges. Αλγόριθμος Spanning Tree. Bridge Protocol, Source Routing Bridges με το αντίστοιχο πρωτόκολλο. Aρχιτεκτονικές με χρήση γεφυρών. Υβριδικές συσκευές Γεφυρών όπως Transport Bridge, Bridging Router, Brouter, Link Bridge, Routing Bridge, MAC Bridge, Switch/Switching Bridge. Σύγκριση γεφυρών-επαναληπτών. Routers: χαρακτηριστικά και λειτουργίες δρομολογητών. Κατηγορίες Δρομολογητών. Πρωτόκολλα Δρομολογητές, Αλγόριθμοι δρομολόγησης (Distance Vector, Link State, Congestion). Αρχιτεκτονικές με δρομολογητές. Αυτόνομα και Ετερογενή Συστήματα δικτύων και αντίστοιχα πρωτόκολλα. Ομαδοποίηση χρησιμοποιούμενων πρωτοκόλλων και χαρακτηριστικά αυτών. Tunneling. Σύγκριση δρομολογητών - Γεφυρών. Gateways: Σκοπός, λειτουργία. Ζητήματα σχεδιασμού δικτύων. Σχεδιασμός ανάλογα με την Φυσική ή Λογική τοπολογία ή λειτουργική αρχιτεκτονική. Λοιπά συστήματα (Switches) μεταγωγής πακέτων: χαρακτηριστικά των Banyan και Delta Switches. Απόδοση συστημάτων μεταγωγής. Οπτικά switches.
Εργαστήριο Μαθήματος: Το εργαστηριακό τμήμα του μαθήματος περιλαμβάνει την εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων και ολοκληρωμένων εφαρμογών για την κατανόηση και εμπέδωση από πλευράς των φοιτητών των αρχών των δικτύων υψηλών ταχυτήτων και την εξοικείωσή τους με τους σύγχρονους τρόπους σχεδίασης και ανάπτυξης πολύπλοκων δικτύων δεδομένων.

Ενδεικτική Βιβλιογραφία
  1. Internetworking : Mark Miller, M&T Books, 1995.
  2. Data Communication-Computer Networks and Open Systems, F. Halsall, Addison Wesley Pub, 1995.
  3. Ethernet: Charles Spurgeon, O REILLY, 2000.
  4. ATM Network (Concepts, Protocols, Application): R.Handel, M. Huber, S. Schroder, Addison-Wesley Pub Co, 1998.
  5. Network Architecture and Development Series: Designing Routing and Switching Architectures by Howard C. Berkowitz, Macmillan Technical Publishing, 1999.
  6. Interconnections: Bridges, Routers, Switches and Internetworking Protocols, Radia Perlman, Addison Wesley Pub Co, 1999.