Δίκτυα Υπολογιστών I (MYY-703)

Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή στη δικτύωση των υπολογιστών. Για το σκοπό αυτό αρχικά το μάθημα θα εξετάσει την αρχιτεκτονική και του τύπους διαφόρων σύχρονονων δικτύων υπολογιστών καθώς και την ιστορική τους εξέλιξη. Κατόπιν θα εξετάσει βασικές έννοεις και αρχές στην σχεδίαση ενός δικτύου υπολογιστών όπως η διαστρωμάτωση, τα πρωτόκολλα και τα πρότυπα καθώς και το μοντέλο αναφοράς OSI. Αφού εισάγουμε θεμελιώδεις έννοιες όπως το εύρος ζώνης, η ρυθμαπόδοση, η κωδικοποίηση και η πολυπλεξία θα εξετάσουμε τις βασικές αρχές μεταγωγής πληροφορίας όπως π.χ. η μεταγωγή πακέτου και η μεταγωγή εικονικού κυκλώματος. Επίσης θα εξετάσουμε όλα τα σημαντικά θέματα δικτύωσης όπως η δρομολόγηση, ο έλεγχος συμφόρησης, κλπ. Στη συνέχεια θα εξετάσουμε τη δικτύωση σε μικρότερη κλίμακα, αναλύοντας τη λειτουργία των δικτύων άμεσου συνδέσμου (π.χ. Aloha, Ethernet, Token Ring, Token Bus, FDDI, IEEE802.11). Επίσης θα εξετάσουμε τεχνικές για την αξιοπιστία της μετάδοσης σε ένα σύνδεσμο όπως ο έλεγχος σφαλμάτων (πρωτόκολλα ARQ) και η διόρθωσή τους. Το μάθημα θα ολοκληρωθεί περιγράφοντας σύντομα βασικά εργαλεία ανάλυσης της απόδοσης δικτύων όπως η θεωρία αναμονής.

Η ύλη του μαθήματος θα μπορούσε να συνοψιστεί ως εξής:

• Εισαγωγή στη δικτύωση υπολογιστών, Ιστορική εξέλιξη των δικτυακών τεχνολογιών και του Διαδικτύου, Αρχιτεκτονικές, τύποι και τοπολογίες δικτύων.
• Σχεδίαση Δικτύων: διαστρωμάτωση, πρωτόκολλα και πρότυπα, συνδεσμοστραφείς και ασυνδεσμικές υπηρεσίες, το μοντέλο αναφοράς OSI.
• Βασικές έννοιες Φυσικού επιπέδου: εύρος ζώνης, ρυθμαπόδοση, κωδικοποίηση και διαμόρφωση, μέσα μετάδοσης, ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων, πολυπλεξία.
• Επίπεδο Συνδέσμου Μετάδοσης Δεδομένων: πλαισίωση, έλεγχος σφαλμάτων (πρωτόκολλα ARQ).
• Έλεγχος πολλαπλής πρόσβασης: διευθυνσιοδότηση, πολλαπλή πρόσβαση με και χωρίς ανταγωνισμό. Τεχνολογίες τοπικών δικτύων (Aloha, Ethernet, Token Ring, Token Bus, FDDI, IEEE802.11). Επαναλήπτες, γέφυρες και πλήμνες.
• Δίκτυα Μεταγωγής: μεταγωγή πακέτου και εικονικά κυκλώματα, άλλες τεχνικές μεταγωγής, μεταγωγείς 2ου και 3ου επιπέδου. Δρομολόγηση. Έλεγχος συμφόρησης.
• Επίπεδο μεταφοράς.
• Εισαγωγή στα Συστήματα αναμονής.

Στο εργαστήριο η φοιτητές θα έχουν τη δυνατότητα να μελετήσουν γνωστά πρωτόκολλα δικτύωσης με τη χρήση εξειδικευμένων διατάξεων εξομοίωσης και προσομοίωσης.

Στη διάρκεια του μαθήματος θα χρησιμοποποιηθούν ασκήσεις πέραν αυτών που υπάρχουν στα συγγράμματα του μαθήματος. Στο σημείο αυτό θα μπορείτε να προμηθευτείτε τις ασκήσεις αυτές.