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Redes de Computadores 2018/2019

  • 4 ECTS
  • Lecionada em Português
  • Avaliação Contínua

Objetivos

i) Listar e definir a terminologia de redes
ii) Descrever a estrutura em camadas de uma arquitetura de rede
iii) Descrever o encaminhamento numa rede IP
iv) Identificar os diferentes níveis de complexidade numa rede
v) Listar as diferenças e relações entre nomes e endereços numa rede e quais os benefícios em termos de escalabilidade no uso de endereçamento hierárquico
vi) Descrever a operação de protocolos de comunicação fiáveis
vii) Descrever as diferenças e inter-relações entre redes IP e Ethernet
viii) Descrever os mecanismos em como os erros são detetados, sinalizados, e geridos, e a correção de erros
ix) Compreender as propriedades de segurança de redes sem fios

Pré-Requisitos Recomendados

Sem pré-requisitos obrigatórios.

É aconselhável, porém, que os alunos possuam:
• conhecimentos básicos da linguagem de programação C (Algoritmia e Programação);
• conhecimentos de formatos básicos de representação de informação numérica, e operações aritméticas elementares em base binária (Arquitetura e Organização de Computadores).

Método de Ensino

Como a tipologia das aulas são todas teórico-práticas (TP), numa parte da aula utiliza-se o método expositivo-ativo para a lecionação dos conteúdos programáticos, complementado com a discussão na sala de aula, visando fomentar o sentido crítico dos alunos sobre as matérias lecionadas. Será utilizado o método de sala de aula invertida (flipped classroom) para a lecionação teórica dos vários tópicos. Na parte prática da aula, utiliza-se uma metodologia de ensino-aprendizagem tutorial, assente em dois pilares: a) treino com exercícios práticos realizados em dois simuladores (um simulador de redes e um analisador de protocolos); b) aplicação a um trabalho de grupo.

Conteúdos Programáticos

1. Introdução
1.1. Redes de computadores e a Internet
1.2. Tecnologias de comutação
1.3. Arquitetura em camadas
1.4. Protocolos e serviços.
2. Camada de Aplicação
2.1. Web
2.2. HTTP
2.3. FTP
2.4 SMTP
2.5 DNS.
3. Camada de Transporte
3.1. Multiplexagem e desmultiplexagem
3.2 UDP
3.3. Transferência fiável de dados
3.4. Stop-and-wait, go-back-N e selective Repeat
3.5. TCP
3.6. Controlo de congestionamento
4. Camada de Rede
4.1. Encaminhamento por estado-da-ligação
4.2. Encaminhamento por vetor-distancia
4.3. IP
4.4. CIDR
4.5. RIP
4.6. OSPF
4.7. BGP
4.8. IPv6
4.9 VPNs
4.10 NAT
5. Camada da Ligação de dados
5.1. Deteção e correção de erros
5.2. Acesso múltiplo
5.3. ALOHA
5.4. CSMA
5.5. Token-ring
5.6. WLANs e IEEE 802.11
5.7. ARP
5.8. Hubs e comutadores
5.9. PPP
5.10 ATM.
6. Camada Física
7. Redes sem fios.
7.1 Características das redes sem fios
7.2 WiFi: 802.11 Wireless LANs
7.3 Acesso
7.4 Princípios de gestão da mobilidade
7.5 IP móvel

Bibliografia e Webgrafia Recomendada

Kurose, J. F., & Ross, K. W. (2016). Computer networking: a top-down approach. 7th edition, Pearson.

Bibliografia Complementar

Stallings, W. (2005). Data and computer communications. 10th Edition, Prentice Hall.
Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. (2014). Computer networks. 6th edition, Harlow, Essex: Pearson.
Boavida, F., & Monteiro, E. (2011). Engenharia de Redes Informáticas, 10ª edição Actualizada e Aumentada, FCA.

Planificação Semanal

1
• Apresentação
2
• Introdução às Redes de Computadores e Internet
• Laboratório 1: Simulador de redes de computadores
• Laboratório 2: Analisador de protocolos Wireshark
3
• Camada de Aplicação
• Laboratório 3: Resolução de nomes e endereços IP (DNS) com o simulador de redes
4
• Camada de Aplicação
• Laboratório 4: HTTP com o simulador de redes
5
• Camada de Transporte
• Laboratório 5: DNS com o analisador de protocolos Wireshark
6
• Camada de Transporte
• Laboratório 6: HTTP com o analisador de protocolos Wireshark
7
• Teste escrito
• Laboratório 7: TCP com o analisador de protocolos Wireshark
8
• Camada de Rede
• Laboratório 8: IP com o simulador de redes e o analisador de protocolos Wireshark
9
• Camada de Rede
• Laboratório 9: DHCP com o simulador de redes e o analisador de protocolos Wireshark
10
• Camada de Ligação de Dados
• Laboratório 10: Routing com o simulador de redes
11
• Camada de Ligação de Dados
• Laboratório 11: ICMP com o analisador de protocolos Wireshark
• Início do trabalho prático
12
• Camada Física
• Laboratório 12: Ethernet e ARP com o analisador de protocolos Wireshark
• Trabalho prático
13
• Redes sem Fios
• Trabalho prático
14
• Teste escrito
• Trabalho prático
15
• Apresentação dos trabalhos

Nota: As datas dos testes estão condicionadas à publicação do mapa de avaliações, podendo ser alteradas.

Coerência do programa para com os objetivos

Para os objetivos (i, ii e iv) da unidade curricular contribui diretamente o ponto 1. O ponto 2 do programa contribui para os objetivos (iv) e (v) da unidade curricular. Para o objetivo (vi) da unidade curricular contribui diretamente o ponto 3. O ponto 4 do programa contribui para os objetivos (iii) e (v) da unidade curricular. Para os objetivos (i, v e vii) da unidade curricular contribui diretamente o ponto 5. Os conteúdos do ponto 6 do programa alinham-se de um modo geral, com a maioria dos objetivos, no que concerne à implementação e instalação de sistemas de rede. Para o objetivo (ix) da unidade curricular contribui diretamente o ponto 7.

Coerência dos métodos de ensino para com os objetivos

Como a tipologia das aulas são todas teórico-práticas, numa parte da aula será utilizado o método expositivo-ativo que servirá para apresentar os principais conceitos. A utilização de questões-resposta nessas apresentações e a discussão em sala de aula serão utilizados para a interação frequente com os estudantes, com vista a estimular o seu pensamento crítico, a capacidade de emitir opiniões sustentadas e de interiorizar os conceitos essenciais. O método de sala aula invertida servirá para os alunos explorarem de uma forma mais autónoma os conceitos e protocolos principais das redes de computadores e, nos casos em que se justifique, realizarem algum trabalho de pesquisa sobre estas temáticas. Na parte prática das aulas serão resolvidos exercícios através da utilização de dois simuladores (um simulador de redes e um analisador de protocolos) para verificar a capacidade dos alunos de aplicarem os conhecimentos obtidos nas aulas. O desenvolvimento do trabalho prático servirá para reforçar estas capacidades, visando a análise, desenho, desenvolvimento, implementação e testes de uma redes de computadores através da utilização do simulador de redes.

competência genérica relevantedesenvolvida?avaliada?
Análise e sínteseSimSim
Aptidão para aplicação na prática dos conhecimentos teóricosSimSim
Capacidade crítica e de avaliaçãoSimSim
Capacidade de adaptação a novas situaçõesSimSim
Capacidade de auto-critica e de auto-avaliaçãoSim 
Capacidade de investigaçãoSim 
Competência em informática e uso de novas tecnologiasSimSim
Competência em língua estrangeiraSim 
Comportamento ético e responsávelSim 
Comunicação oral e escritaSimSim
CriatividadeSimSim
Gestão da informação e da aprendizagemSimSim
Preocupação com a qualidadeSimSim
Relacionamento interpessoalSim 
Resolução de problemasSimSim
Saber organizar, planear e gerirSim 
Trabalho em equipaSimSim
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