Data Communications Networks - Theory and Practice Počítačový Kurz

Úvod do sítí a referenční model OSI

• Úvod do datových sítí
• LAN a WAN
• Typy aplikací a požadavky
• Funkce OSI-RM a modulární struktura datové sítě

Úvod do technologie LAN a protokolů Ethernet

• Ethernet protokol a 10M/100M/1G/10Gbps Ethernet
• Typy ethernetových médií (Twisted Pairs, kategorie kabelů - 5/5e, optické kabely a konektory)
• Algoritmus CSMA/CD
• Struktura rámce (802.3, 802.3, Ethernet-2, Ethernet-SNAP)
• Běžné problémy

Přepínání LAN – funkce a provoz

• Charaktery a operace mostu LAN
• Provoz LAN přepínače
• Technologie LAN přepínačů – HD/FD a auto-negotiation
• VLAN (Virtual LAN) a VLAN tagování
• Protokoly Spanning Tree - STP/RSTP/MSTP
• LAG a Etherchannel. Struktura a topologie LAN
• Přepínání datových center

WAN protokoly a služby

• Struktura veřejné sítě – přenos a přepínání přístupu.
• Tradiční síťová architektura a protokoly
  • End-to-end služby - FR, ATM a Pronajaté linky
  • Přenosové služby – SDH a WDM/DWDM
  • Access služby – xDSL, CaTV/DOCSIS
• Sítě nové generace
  • End-to-end služby – služby Carrier Ethernet a MPLS IP-Based
  • Přenosové sítě – Carrier Ethernet
  • Access sítě – pokročilé technologie xDSL, DOCSIS a Optické

Bezdrátová síť a Wi-Fi

Architektura sítě – prvky a topologie sítě

Fyzická vrstva

• 801.11a/b/g
• 801.11n – OFDM ad MIMO

MAC vrstva - Contention Resolution

• CSMA/CA, RTS, CTS a NAV
• IEEE 802.11 Frame Format and Addressing

Další funkce

• Zabezpečení WiFi – WEP, EAP, TLS, TTLS a 802.11x

WiFi QoS - na základě sporu Access - AIFS, Access kategorie a okna sporu. Řízené Access - Polling a TXOP. Řízení kvality služeb – ADDTS, Traffic Streams a TSPEC.

• Mobilní sítě

Zavedení

• Opětovné využití frekvenčního spektra
• Nastavení a správa hovorů,
• Hlavní servery - MSC, BSC, BTS a terminály
• Předání a kanály

Standardy a evoluce

3GPP, 3GPP2 a IMT-2000

Evoluce sítí – cdma1 na EVDO/DV a GSM na HSPA a LTE

Úvod do TCP/IP

• Model TCP/IP a společné protokoly
• Provoz protokolů
• Standardní organizace

IPv4 – protokol a adresování

• Vlastnosti IP
• ARP – Address Resolution Protocol
• Struktura rámce IP
• IP adresování a třídy adres
• Soukromé a veřejné adresy
• Podsíťování IP adresního prostoru – VLSM a CIDR
• Návrh IP adresy (cvičení)
• DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol
• Multicast a IGMP

IPv6 – protokol a adresování

• Charakteristika IPv6 a srovnání s IPv4
• Struktura paketů a hlavičky (stručné)
• IPv6 adresy a kategorie adres
• Proces automatické konfigurace
• Migrace z IPv4

Protokoly L4 – TCP a UDP

• Úvod do protokolů vrstvy 4 a známých portů
• Struktura a provoz UDP paketů
• Struktura a provoz TCP paketů
• TCP konektivita a spolehlivost
• TCP posuvné okno, pomalý start a zamezení přetížení
• Sekvenční a potvrzovací čísla
• Výpočet maximální propustnosti TCP (WS a RTT).
• Go-back-N a Selective-Repeat
• Problémy s výkonem TCP

Základy směrování a přepínání L3

• Principy procesu směrování
• Směrování domén a oblastí
• Statické a dynamické směrování
• Distance-vector a Link-state protokoly
• Metriky směrování
• RIP a OSPF
• BGP – eBGP a iBGP
• Přepínání L3
• Statický a dynamický NAT
• HSRP a VRRP
• QoS v IP sítích

Parametry QoS – Bandwidth, Delay, Jitter a Packet Loss

• Požadavky aplikací a chování sítě
• Klasifikace a značení, Policing and shaping, Queuing, RED/WRED

Network Security Základy a komponenty

• Základy zabezpečení sítě, hrozby a zranitelnosti.
• Zabezpečená síťová architektura – FW, VPN, NAC a bezpečnostní zařízení.
• Provoz FW – filtrování paketů a stavová kontrola.
• Bezpečnostní protokoly – šifrování a ověřování
• Typy a definice šifrování
  • Algoritmus symetrického klíče. Blokovat a streamovat šifry.
  • Kryptografie s veřejným klíčem.
  • Hashovací funkce.
• Základy autentizace
  • Vícefaktorová autentizace
  • Tokeny a Smart Card Encryption Bezdrátové šifrovací protokoly
  • OTP – Jednorázová hesla

Úvod do designu Data Networks

• Úvod do síťového inženýrství
  • Analýza požadavků
  • Průtokové modely
• Architektura (na vysoké úrovni) Design
  • Architektura komponent a referenční architektura
  • Architektonické modely
  • Systémy a síťové architektury
  • Výběr architektury služby a dodavatele
• Návrh topologie (nízká úroveň).
  • Návrh podnikových sítí
  • Design LAN/WAN
  • Návrh IP sítí
  • Návrh zabezpečení a soukromí
  • Návrh správy sítě
• Návrh síťového provozu