Počítačové sítě [ KMI/POS, KMI/YPOS ]

Předmět prakticky i teoreticky seznamuje studenty se základními principy fungování počítačových sítí, zejména pak se sítí Internet.

Struktura výuky je koncipována klasicky podle vrstvového modelu architektury sítí, od samotných síťových technologií (hardware) přes síťovou a transportní službu až k nejdůležitějším aplikačním službám. Zvýšená pozornost je věnována základním protokolům Internetu – IP, TCP a systému DNS. Na cvičeních se studenti prakticky seznámí s některými síťovými zařízeními, analyzováním provozu a konfigurací sítě v operačních systémech Microsoft Windows a GNU/Linux, prací s aplikačními službami a implementací síťových aplikací (pomocí Socket API).

Předpoklady: Uživatelské znalosti sítí a Internetu a základní znalosti programovacích jazyků, dovednost programování v jazyce C.

Společné informace ke zkoušce

• zápočet požadován pouze u prezenčního studia
• požadované znalosti dány seznamem přednášek, přesněji odpřednášenou látkou a obsahem slajdů k přednáškám (posledních 8 slajdů je pouze seznam toho, co nastudovat samostudiem)
• průběh ústním zodpovězením vylosovaných otázek s písemnou přípravou
• záznam informací ke zkoušce pro ak. rok 2020/21

Společné informace k zápočtu

• pouze pro prezenční studium
• požadováno získání alespoň 3/4 celkového počtu bodů z úkolů na cvičeních a vypracování alespoň jednoho programovacího úkolu
• za úkol vypracovaný po cvičení, na kterém je zadán, je poloviční počet bodů, s výjimkou programovacích úkolů
• další info na stránkách cvičícího

Výsledky zápočtu ZS 2016, Výsledky zápočtu ZS 2015, Výsledky zápočtu ZS 2014, Výsledky zápočtu ZS 2013, Výsledky zápočtu ZS 2012

• Outrata J.: Počítačové sítě (slajdy)
• Virtuální síť na KI UP (návod)
• Outrata J.: Socket API (text)
• Ukázkové programy pro BSD Socket API (pro linux): Ethernet sniffer, ICMP sniffer, TCP klient/server, překlad DNS jména (řešení některých úkolů z předchozího textu)
• Síťové sockety: souhrn práce se sockety pomocí Socket API

1. Úvod: Historie, topologie sítě, klasifikace (LAN/MAN/WAN), poskytované služby (v informačních systémech), síťová architektura, protokol.
   slajdy
2. Síťové architektury: Referenční model ISO OSI, architektura TCP/IP, firemní architektury (Novell, Apple, Microsoft), management a bezpečnost sítí (TCP/IP).
   slajdy, záznam přednášky 13. 10. 2020
3. Technologie fyzické vrstvy: Přenos dat, strukturovaná kabeláž, LAN/Ethernet a opakovač, WLAN/Wi-Fi, Bluetooth, modem, xDSL, GSM, bezpečnost.
   slajdy, záznam přednášky 13. 10. 2020, záznam přednášky 20. 10. 2020, záznam přednášky 27. 10. 2020
4. Technologie linkové vrstvy: Propojování sítí (most, přepínač), LAN/Ethernet (přepínaný, CSMA/CD, rámec), WLAN/Wi-Fi, Bluetooth, VLAN, protokoly WAN ((C)SLIP, PPP), bezpečnost.
   slajdy, záznam přednášky 27. 10. 2020, záznam přednášky 3. 11. 2020, záznam přednášky 10. 11. 2020
5. Síťová vrstva: Protokol IP(v4): IP paket/datagram, IP adresa a síťová maska, subsítě, intranet, směrování.
   slajdy, záznam přednášky 10. 11. 2020, záznam přednášky 24. 11. 2020, záznam přednášky 1. 12. 2020, záznam přednášky 8. 12. 2020
6. Síťová vrstva: Protokol IP(v4): ICMP, fragmentace, ARP a RARP, IGMP (IP multicast), IPv6, VPN, bezpečnost (filtrace a firewall, NAT, DMZ).
   slajdy, záznam přednášky 8. 12. 2020, záznam přednášky 15. 12. 2020
7. Transportní vrstva: Protokol TCP: port, datagram/segment, segmentace, navázání a ukončení TCP spojení, řešení spolehlivosti přenosu, techniky zpoždění odpovědi a okna, řešení zahlcení sítě, protokol UDP, bezpečnost (filtrace, NAT).
   slajdy
8. Systém DNS: Architektura, doména a zóna, DNS dotaz, resolver a jmenný server.
   slajdy
9. Systém DNS: Protokol DNS (záznamy/věty, Query, Update), administrace DNS, DNS a intranet, delegace a registrace domén, Internet Registry (RIPE).
   slajdy
10. Aplikační protokoly: Protokol DHCP (architektura, přidělování IP adres), směrovací protokoly (RIP, OSPF, BGP), elektronická pošta (architektura, zpráva, MIME, SMTP, POP3, IMAP).
    slajdy
11. Aplikační protokoly: Protokoly HTTP (architektura, URI, dotaz), FTP (architektura, režimy), Telnet a SSH, bezpečnost (filtrace, proxy, SSL/TLS).
    slajdy

Na stránkách cvičícího.

• Kurose J. F., Ross K. W.: Počítačové sítě. Computer Press, 2014.
• Kurose J. F., Ross K. W.: Computer Networking: A Top-Down Approach (7th Edition). Pearson, 2017.
• Forouzan B.: TCP/IP Protocol Suite. McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2009. ISBN 978-0073376042
• Pužmanová R.: TCP/IP v kostce. Kopp nakladatelství, 2015
• Dostálek L., Kabelová A.: Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS (5. vydání). Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-2236-5
• Tanenbaum A. S., Wetherall D. J: Computer Networks (5th edition). Prentice Hall, 2010. ISBN 978-0132126953
• Satrapa P.: IPv6 - čtvrté vydání. Edice CZ.NIC, 2019
• Spurná I.: Počítačové sítě - Praktická příručka správce sítě. Computer Media, 2010
• Trulove J.: Sítě LAN - hardware, instalace a zapojení. Grada, 2009. ISBN 978-80-247-2098-2
• Kállay F., Peniak P.: Počítačové sítě LAN/MAN/WAN a jejich aplikace (2. vydání). Grada, 2003. ISBN 80-247-0545-1
• Archiv článků a přednášek Jiřího Peterky
• Dokumenty RFC (Request For Comments)
• RFC Editor

Webové stránky a výukové a studijní materiály k předmětu byly vytvořeny za podpory grantu FRVŠ 1358/2010/F1a.