Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze di base sulle reti di telecomunicazione e sulle principali tecnologie e protocolli attualmente utilizzati e comprenderne i loro meccanismi e funzionamento; in particolare:
- la struttura delle reti di telecomunicazione e modelli comuni;
- i protocolli di comunicazione e le architetture protocollari;
- le principali tecnologie e protocolli utilizzati attualmente nelle reti di telecomunicazione e in particolare nella rete Internet.
Le capacità di applicare le conoscenze e comprensione elencate consistono in:
- modellare una reti di telecomunicazione;
- analizzare i protocolli di comunicazione riconoscendone le funzioni implementate;
- progettare un protocollo di comunicazione sulla base di specifiche funzionali;
- progettare e configurare reti in area locale e reti geografiche basate su protocollo IP.
Contenuti dell'insegnamento
PRIMA PARTE
Introduzione alle reti di telecomunicazione
- caratterizzazione delle reti di telecomunicazione
- rami, nodi, topologie di rete
- tipi di informazione
Architetture protocollari
- architetture a strati e protocolli
- comunicazione
- interconnessione
- modello OSI e Internet
Modelli di comunicazione
- modalità di collegamento e interazione
Principali funzioni e relativi protocolli
- delimitazione
- controllo di sequenza
- frammentazione
- multiplazione
- indirizzamento
- accesso multiplo al mezzo
- commutazione e istradamento
- controllo di errore
- controllo di flusso
- controllo di congestione
- gestione della mobilità
- altre funzioni
SECONDA PARTE
Reti in area locale (LAN)
- lo standard IEEE 802.3 (Ethernet), Switched Ethernet, Gigabit Ethernet
- Wireless LAN (IEEE 802.11)
Protocolli di Internet
- architettura delle reti internet
- protocollo IP (Internet Protocol) versione 4, indirizzamento e routing
- protocolli ARP, ICMP, DHCP
- IPv6
- protocolli di trasporto UDP (User Datagram Protocol) e TCP (Transmission Control Protocol)
- NAT (Network Address Translation)
- esempi di protocolli applicativi
Programma esteso
Dettaglio delle lezioni (ogni lezione è di 2 ore)
Lezione 1: presentazione corso; intro reti, protocolli, architetture, classificazione reti, nodi e rami
Lezione 2: topologie, tipi di informazione, ritardo e perdita, diagrammi temporali, dimensione dei pacchetti e ritardi, trasparenza temporale, equlizzazione dei ritardi, integrità informativa
Lezione 3: architetture protocollari, strati e protocolli, SAP, PDU, protocolli txt e bin, wireshark
Lezione 4: architetture omogenee e eterogenee, internetworking, tunneling, modello OSI, modello Internet
Lezione 5: modelli di comunicazione: end-to-end/commutata, multicast, protocolli client/server, P2P, comunicazione CO/CL, message/stream, funzioni: delimitazione
Lezione 6: esercizio su architettura e TH, funzioni: esempi di delimitazione, controllo di sequenza, frammentazione, aggregazione
Lezione 7: multiplazione, accesso multiplo, indirizzamento, risoluzione degli indirizzi, commutazione CL e CO
Lezione 8: intradamento CL e CO, tabebelle di istradamento, esempi, algoritmi di istradamento
Lezione 9: rivelazione di errore, controllo di parità, checksum, CRC, correzione di errore, recupero di errore stop&wait
Lezione 10: calcolo TH max senza errore e in presenza di errori, sliding window go-back-N, selective repeat, recupero di errore sliding window selective repeat, calcolo ritardo generale dello sliding window
Lezione 11: controllo di flusso, controllo di congestione, altre funzioni; esercizi
Lezione 12: esercizi
Lezione 13: LAN, IEEE802, Ethernet PH, repeater, hub, Ethernet PH 100Mbps, Gigabit, EEE802.3 DL, DL PDU, CSMA/CD
Lezione 14: bridge/switch, full-duplex, learning switching, VLAN, WLAN IEEE 802.11
Lezione 15: Introduzione TCP/IP, protocollo IP, formato pacchetto, esempio con analizzatore di protocollo, frammentazione, indirizzamento
Lezione 16: indirizzamneto, classi, CIDR, esempi i indirizzi di rete, subneting, esempi subnetting
Lezione 17: supernetting, esempi supernetting, routing, tabelle di routing, longest prefix matching, esempi tabelle di routing
Lezione 18: longest prefix matching, CIDR, protocolli di routing, ICMP, ARP, esempio con wireshark, DHCP
Lezione 19: IPv6, protocolli di trasporto e indirizzamento; UDP formato PDU, funzioni
Lezione 20: TCP formato, TCP setup, teardown, esempio con wireshark; controllo errore, controllo di flusso, controllo di congestione
Lezione 21: NAT; esercizi
Lezione 22: esercizi
Bibliografia
L. Veltri, "Reti di telecomunicazione", Lucidi del corso
Metodi didattici
Lezioni in aula (34h), ed esercitazioni in aula (8h) svolte dal docente e dagli studenti.
Modalità verifica apprendimento
Esami
L’esame può essere superato in due modalità diverse:
1) suddiviso in due prove di verifica in itinere scritte, rispettivamente a metà e a fine del corso; tali prove, se superate, completano l'esame; oppure
2) sostenuto tramite prova scritta durante i regolari appelli di esame.
In entrambi i casi la prova scritta è composta da quesiti a risposta chiusa, quesiti a risposta aperta, e esercizi da risolvere.
Durante il corso verranno mostrati e risolti esempi di esercizi di esame.
