Προηγμένες Δικτυακές Τεχνολογίες

Σκοπός μαθήματος

Το μάθημα έχει ως βασικό στόχο να διατρέξει τις σύγχρονες τεχνολογίες των δικτύων από το πρώτο επίπεδο έως και το επίπεδο της εφαρμογής ώστε να παρέχει στο φοιτητή την πλήρη εικόνα του διαδικτύου φωτίζοντας τις παρεχόμενες δυνατότητες αλλά και τις μελλοντικές εξελίξεις.

Στόχοι μαθήματος

  • Η μελέτη ευρυζωνικών τεχνολογιών και δικτύων με έμφαση στις πιο πρόσφατες εξελίξεις και προηγμένες τεχνολογίες που θα εξοπλίσουν τα ευρυζωνικά δίκτυα της επόμενης γενιάς.
  • Η απόκτηση υποβάθρου για την υλοποίηση εφαρμογών διαδικτύου μέσω της διεξοδικής ανάλυσης αρχιτεκτονικών, προτύπων, πρωτοκόλλων
  • Η συνεκτική παρουσίαση των τεχνολογιών όλων των επιπέδων και η ανάδειξη της συσχέτισής τους.

Περιγραφή μαθήματος

Το μάθημα αποτελείται από τις παρακάτω ενότητες
Α. Ευρυζωνικά δίκτυα – Τεχνολογίες Φυσικού Επιπέδου

  • Βασικές αρχές ευρυζωνικής μετάδοσης.
  • Αποτελεσματική χρήση φάσματος και πόρων στην ευρυζωνική πρόσβαση.
  • Ethernet επόμενης γενιάς (1 – 400 Gb/s Ethernet, πρότυπα και ανοιχτά θέματα).
  • Οπτική μετάδοση: Οπτικές ίνες, θεμελιώδεις αρχές οπτικής μετάδοσης και πολυπλεξίας.
  • Τεχνικές αμιγώς οπτικής μεταγωγής.
  • Ευρυζωνική πρόσβαση σε μητροπολιτικά δίκτυα, ευρυζωνικά δίκτυα μικρής εμβέλειας (αρχιτεκτονικές τελευταίου μιλίου).

Β. Αρχιτεκτονικές και πρωτόκολλα

  • Πρωτόκολλα Διαδικτύου (ARP, PPP, DSL, ISDN, IP, IPv6, IPsec, BGP).
  • Επίπεδο Μεταφοράς – TCP, UDP, RTCP. Προγραμματισμός με sockets (TCP/UDP).
  • Το επίπεδο ελέγχου (control plane) και αρχές δρομολόγησης. Δρομολόγηση στο διαδίκτυο, πρωτόκολλα Δρομολόγησης (RIP,OSPF, BGP).
  • Ζητήματα ποιότητας, IntServ –RSVP, DiffServ.
  • Τεχνολογίες Ethernet, Carrier Ethernet, MPLS, SONET/SDH, ATM και ζητήματα ποιότητας υπηρεσίας – Εταιρικά δίκτυα, Υπηρεσίες διασύνδεσης MAN/WAN.
  • Διαχείριση κίνησης (Traffic engineering), Load balancing, Resource control, Traffic engineering, Πρωτόκολλα Σηματοδοσίας OSPF-TE, RSVP-TE, Εικονικά ιδιωτικά κυκλώματα (VPNs).
  • Χρήση τεχνολογιών IPSEC, SSL. για εταιρικά δίκτυα, Διασύνδεση δικτύων κορμού επιχειρήσεων, Firewalls, Network Address Translators (NAT).
  • Βασικές υπηρεσίες (DHCP, DNS, FTP, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.

Γ. Μελλοντικά σενάρια

  • Το διαδίκτυο των αντικειμένων (Internet of Things). Internet of Things (IoT), Τεχνολογίες IoT, RFID, Wireless Sensors.
  • Διαχείριση πόρων με τεχνικές εικονικοποίησης (network as a service, software defined networking)
  • Ζητήματα σύγκλισης συστημάτων τηλεπικοινωνιών

Βιβλιογραφία

  1. Kurose J. &Ross K. (2008): Δικτύωση Υπολογιστών: Προσέγγιση από Πάνω προς τα Κάτω με Έμφαση στο Διαδίκτυο, Έκδοση 6η (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Γκιούρδας, 2013.
  2. Rajiv Sivarajan, Kumar N. Ramaswami, “Optical Networks: A Practical Perspective. (Morgan Kaufmann Series in Networking)”, Morgan Kaufmann, 2nd edition (2001).
  3. Larry L. Peterson and Bruce S. Davie, “Computer Networks, Fifth Edition: A Systems Approach” (The Morgan Kaufmann Series in Networking).
  4. Stephen A. Thomas, “IP Switching and Routing Essentials: Understanding RIP, OSPF, BGP, MPLS, CR-LDP, and RSVP-TE”.
  5. Mahesh Kumar Porwal , “Traffic Analysis of MPLS and Non MPLS Network: including MPLS Signaling Protocols and Traffic Distribution” (Feb 16, 2011).