Scheda programma d'esame
NETWORKING ARCHITECTURES, COMPONENTS AND SERVICES
MICHELE PAGANO
Anno accademico2020/21
CdSINFORMATICA E NETWORKING
Codice144II
CFU9
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
ARCHITETTURE, COMPONENTI E SERVIZI DI RETEING-INF/03LEZIONI72
MICHELE PAGANO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Con il superamento dell'esame lo studente avrà acquisito una conoscenza approfondita dei principali concetti relativi all'architettura e ai protocolli delle moderne reti a commutazione di pacchetto, inclusi argometi quali IPv6, MIP, multicast, TCP, architteture con il supporto della QoS e reti P2P. Inoltre, durante il modulo di laboratorio (3 crediti) gli studenti acquisiranno alcune conoscenze pratiche su TCP linux e la simulazione di reti di computer.

Knowledge

The student who completes the course successfully will be able to demonstrate a solid knowledge of the main issues related to the architecture and protocols of modern packet-switching networks, including topics such as IPv6, MIP, multicast, TCP, QoS architectures and P2P networks. Moreover, during the lab module (3 credits) the students are expected to acquire some practical knowledge about Linux TCP and the simulation of computer networks.

Modalità di verifica delle conoscenze

Durante l'esame finale lo studente deve essere in grado di dimostrare sia il livello di conoscenza e di comprensione del materiale del corso che le conoscenze acquiste durante il modulo di laboratorio

Metodo di verifica

  • Esame finale (orale)
  • Semplice progetto relativo alla simulazione di una rete mediante NS (da discutere durante l'esame)
Assessment criteria of knowledge

During the final exam the student must be able to demonstrate her/his knowledge and understanding of the course material as well as her/his practical knowledges related to the Lab module.

Methods:

  • Final oral exam
  • Simple project related to the simulation of a simple network scenario using NS (to be discussed during the exam)
Capacità

Al termine del corso lo studente conoscerà i principali protocolli dello stack TCP/IP e sarà in grado di usare in maniera critica un simulatore di rete per confrontare le prestazioni di diversi protocolli.

 

Skills

At the end of the course the student will know the main protocols of the TCP/IP stack and will be able to use in a critical way a network simulation tool to compare the performance of different protocols. 

Modalità di verifica delle capacità

Durante le lezioni  e soprattutto le esercitazioni di laboratorio la discussione con gli studenti permetterà di verificare il loro livello di comprensione e di uso di tool software per il filtraggio di dati e la valutazione delle prestazioni.

 

Assessment criteria of skills

Open discussions during lectures and, above all, lab classes will permit to verify the level of understanding by the students and their skill in using software tools for data processing and performance evaluation.

Comportamenti

Lo studente sarà in grado di comprendere il funzionamento dei principali protocolli e dispositivi di rete e di valutarne le prestazioni mediante uno strumento di simulazione di pubblico dominio.

Behaviors

The student will be able to understand the mode of operation of the main protocols and network devices as well as to evaluate their performance by using a freely-available public-domain simulation tool.

Modalità di verifica dei comportamenti

Le discussioni durante le lezioni, l'esame finale, la realizzazione del progetto e la relativa discussione permetteranno di verificare il livello di comprensione da parte degli studenti

Assessment criteria of behaviors

Open discussions during lectures, the final exam, the realization of the project and its discussion will permit to verify the level of knowledge assimilation by the students

Prerequisiti (conoscenze iniziali)
  • Conoscenza dei concetti di base relativi alle reti a commutazione di pacchetto
  • Conoscenza delle funzionalità del livello data link
  • Conoscenza di IPv4
  • Conoscenza di base di Linux
Prerequisites
  • Knowledge of the basic concepts in the framework of packet-switching networks
  • Knowledge of data link layer functionalities
  • Knowledge of IPv4
  • Basic knowledge of Linux 
Indicazioni metodologiche

Modalità di svolgimento delle lezioni: lezioni frontali, con ausilio di slide (in Inglese)

Modalità di apprendimento:

  • partecipazione alle lezioni
  • studio individuale
  • attività di laboratorio

Presenza alle lezioni: Consigliata

Metodi di insegnamento:

  • Lezioni frontali con il supporto di slide
  • Discussione con gli studenti
  • Lezioni di laboratorio

Forme aggiuntive di interazione con gli studenti:

  • ore di ricevimento per spiegazioni aggiuntive e approfondimenti
  • e-mail nel caso di semplici dubbi da parte dello studente
  • sito moodle per comunicazioni relative a eventuali cambi nell'orario delle lezioni
Teaching methods

Delivery: face to face, with the use of slides, in English

Learning activities:

  • attending lectures
  • individual study
  • laboratory work

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • face to face lectures with the use of slides
  • open discussion with the students
  • lab classes

Additional interactions with students:

  • Office hours for additional explanations and in-depth analysis of course topics
  • e-mail for simple questions by the student
  • moodle site for any communications about changes in the scheduling
Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • IPv6 e MIP 
    - Caratteristiche generali di IPv6 e formato dell'header IPv6
    - ICMPv6
    - Transizione IPv4-IPv6
    - Mobilità degli host (MIPv4 e MIPv6)
  • Multicast 
    - Indirizzi multicast
    - IGMP
    - Protocolli di routing multicast (DVMRP, PIM-SM, PIM-DM)
  • Livello di Trasporto
    - Panoramica sui diversi protocolli di trasporto (UDP, TCP, DCCP)
    - Meccanismi per il controllo di flusso e congestione in TCP e DCCP
    - Varianti del TCP
    - Meccanismi di AQM (RED)
  • Qualità del Servizio 
    - Discipline di accodamento e di scheduling (FIFO, accodamento con priorità, GPS, WFQ, WF2Q)
    - Caratterizzazione del traffico mediante token bucket
    - Architetture Intserv e DiffServ
  • Reti overlay P2P
    - Modello architetturale e principali applicazioni
    - Classificazione delle reti P2P; uso di DHT
    - Esempi: Gnutella, BitTorrent, CAN, Chord 
  • Modulo di laboratorio 
    - Simulazione di reti IP
    - Elaborazione e presentazione dei dati in ambiente Linux 
    - TCP linux
Syllabus
  • IPv6 and MIP
    - General features of IPv6 and header format
    - ICMPv6
    - Transition IPv4-IPv6
    - Host mobility (MIPv4 and MIPv6)
  • Multicast
    - Multicast addresses
    - IGMP
    - Multicast Routing Protocols (DVMRP, PIM-SM, PIM-DM)
  • Transport Layer
    - Overview on transport layer protocols (UDP, TCP, DCCP)
    - Flow and Congestion Control mechanisms in TCP and DCCP
    - TCP variants
    - AQM mechanisms (RED)
  • Quality of Service
    - Queueing and scheduling disciplines (FIFO, priority queueing, GPS, WFQ, WF2Q)
    - Token bucket traffic characterization
    - Intserv and DiffServ architectures
  • P2P overlay networks
    - Architectural model and main applications
    - Classification of P2P networks; use of DHT
    - Examples: Gnutella, BitTorrent, CAN, Chord 
  • Lab Module
    - Simulation of IP networks
    - Data processing and presentation in Linux 
    - TCP linux
Bibliografia e materiale didattico
  • Appunti delle lezioni, resi disponibili prima delle lezioni stesse (in inglese)
  • Bibliografia (in inglese): 
    Larry L. Peterson, Bruce S. Davie, "Computer Networks: A Systems Approach", Morgan Kaufmann 
    James F. Kurose, Keith W. Ross, "Computer Networking: A Top-Down Approach",Pearson Addison-Wesley
Bibliography
  • Lecture notes available to the students before each lecture (in English)
  • Further bibliography (in English):
    Larry L. Peterson, Bruce S. Davie, "Computer Networks: A Systems Approach", Morgan Kaufmann
    James F. Kurose, Keith W. Ross, "Computer Networking: A Top-Down Approach",Pearson Addison-Wesley
Indicazioni per non frequentanti

La presenza alle lezioni è solo consigliata; gli studenti non frequentanti possono studiare il materiale del corso in maniera indipendente ed evetualmente contattare il docente per chiarimenti

   

Non-attending students info

Attendance is only advised; non-attending students can use the course material for independent study and contact the teacher for further explanations

Modalità d'esame

L'esame consiste nella discussione del progetto e in un paio di domande su diversi argomenti del programma (vedi Programma). Una ragionevolmente corretta realizzazione del progetto e la conoscenza di base dei diversi argomenti sono necessari per superare l'esame; la valutazione finale dipenderà dal livello di comprensione e di approfondimento dimostrato dallo studente durante l'esame.

 

Assessment methods

The exam will consist of the discussion of the project and a couple of questions on different topics of the course (see Syllabus). A reasonably correct realization of the project and a basic knowledge of the different topics are required to pass the exam; the final mark will depend on the level of understanding and in-depth study shown by the sudent during the oral exam.  

Note

Il corso è tenuto in inglese

Notes

The course is given in English

Ultimo aggiornamento 28/07/2020 14:30