Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

Redes Digitais e Engenharia de Serviços

Departamento / Department

Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação

Ano letivo / Execution Year

2024/2025

Pré-requisitos / Pre-Requisites

* Formais (precedências): não tem. * Informais: capacidade de desenvolver e implementar algoritmos numa linguagem de programação. Noções elementares de probabilidades.

Objetivos Gerais / Objectives

Esta UC, de nível introdutório para as redes de computadores, foca-se na descrição, compreensão e avaliação das tecnologias das redes de computadores nos três primeiros níveis do modelo de referência OSI (Físico, Ligação de Dados, e Rede). Na identificação dos diferentes problemas e tecnologias presentes nesses níveis é dado particular relevo às suas normas mais relevantes (em particular as dos fóruns IEEE e IETF). Os conteúdos e metodologias da UC permitem a avaliação e comparação, das diferentes soluções para alguns dos problemas mais relevantes que se encontram nos três primeiros níveis do modelo OSI usando ferramentas quer analíticas quer de simulação; nomeadamente, através da observação experimental do funcionamento e desempenho dessas tecnologias.

Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes

OA1: identificar e distinguir os diferentes modelos de referência para as redes de computadores OA2: identificar e descrever as principais funcionalidades de cada um dos níveis dos modelos de referência OSI e TCP/IP OA3: resolver problemas e casos de estudo para cada um dos três primeiros níveis do modelo de referência OSI OA4: ser capaz de realizar experiências, recolher e analisar dados das mesmas que permitam observar o comportamento e desempenho de diferentes tecnologias OA5: ser capaz de avaliar o desempenho de diferentes tecnologias usando técnicas analíticas e de simulação.

Conteúdos Programáticos / Syllabus

CP1. Introdução às redes de computadores a. Classificação de redes e suas tecnologias b. Serviços, protocolos e modelos de referência (OSI e TCP/IP) CP2. Nível físico a. Caracterização e influência do meio físico b. Multiplexagem e comutação CP3. Nível ligação de dados a. Funcionalidades fundamentais do nível ligação de dados b. Protocolos de controlo de erro e fluxo e sua análise c. A família de protocolos IEEE 802 d. Interligação de redes locais (VLANs e STP) CP4. Nível rede a. Encaminhamento e expedição. Arquitectura de um router. b. O protocolo IPv4 (pacotes, encaminhamento, fragmentação) c. Endereçamento no protocolo IPv4 e IPv6. NAT. d. Algoritmos de encaminhamento e. Interligação de redes. Protocolos de encaminhamento RIP, OSPF e BGP. f. Protocolos principais na Internet: ICMP, ARP e DHCP.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes

Os objectivos de aprendizagem (OA) relacionam-se com os conteúdos programáticos (CP) da seguinte forma: O OA1 apoia-se de uma forma introdutória no CP1, é concretizado CP2 a CP5 para cada um dos primeiros níveis do modelo de referência OSI (OSI-RM). O OA2 é tido em conta de CP2 a CP5 na medida em que os conteúdos programáticos se centram na descrição das funcionalidades e normas fundamentais associadas a cada um dos três primeiros níveis do OSI-RM. O OA3 é considerado de CP2 a CP5 dado que são apresentados casos e problemas quantitativos e qualitativos, que ilustram as funcionalidades e desempenho das tecnologias estudadas. O OA4 é tido em conta para os CP3 a CP5 na atividade laboratorial desenvolvida pelos alunos a qual se foca sobre alguns principais protocolos dos primeiros níveis do OSI-RM. O OA5 é considerado de CP3 a CP5 na medida as principais tecnologias que lhe estão associadas são estudadas recorrendo a ferramentas analíticas e de simulação.

Avaliação / Assessment

Pode ser realizada num dos seguintes modos: 1. Avaliação ao longo do semestre: - Uma prova escrita a realizar durante a época de exames com nota mínima de 8.0 valores - (45%) - Oito trabalhos de laboratório em grupo - (20%) - Um trabalho prático de grupo que deve ser entregue na penúltima semana de aulas - (25%) - Oito mini-testes online - (10%) 2. Avaliação por exame. O exame é composto de uma prova escrita (50%) com nota mínima de 8 val. e de uma prova prática (50%). Ambas as provas devem ser realizadas na mesma época de exame, i.e. em 1ª época, em 2ª época ou em época especial.

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

Teóricas (T): exposição de conceitos e tecnologias. Os alunos utilizam autonomamente a bibliografia recomendada. Teórico práticas (TP): discussão e resolução de casos/problemas. Os alunos discutem e propõem soluções para estes casos/problemas. Práticas Laboratoriais (PL): exploração de ferramentas associadas à UC; procedimentos e resultados são registados em relatórios. Alunos estudam autonomamente as tecnologias associadas à UC recorrendo a ferramentas analíticas e simulação.

Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes

Os objectivos de aprendizagem (OA) relacionam-se com os processos de ensino-aprendizagem da seguinte forma: O OA1 é considerado nas aulas teóricas onde é usada uma metodologia expositiva, nas aulas teórico-práticas onde é utlizada uma metodologia participativa envolvendo os alunos na proposta e discussão de soluções e no trabalho autónomo de leitura e reflexão por parte dos alunos. Os OA2 e OA3 são considerados nas aulas teóricas através da apresentação de normas e ferramentas relevantes. A contribuição para os objectivos OA2 e OA3 das práticas laboratoriais e trabalho autónomo resulta da utilização de normas e ferramentas de uso comum. A contribuição para o OA4 advém maioritariamente das práticas laboratoriais onde os alunos exploram normas e ferramentas relevantes e do projecto em que de forma autónoma os alunos aplicam essas normas e ferramentas e as documentam. Os diferentes instrumentos de avaliação aplicam-se na sua grande parte da seguinte forma: - Práticas Laboratoriais: OA2, OA3 - Projecto final: OA2, OA3, OA4 - Frequência - Exame: OA1, OA2, OA3

Observações / Observations

O aluno deverá estar presente em pelo menos 60% das horas lectivas previstas para o semestre lectivo, caso contrário não poderá realizar a UC por avaliação periódica. O critério de assiduidade, como factor de reprovação, só se aplica a alunos de 1ª inscrição.

Bibliografia Principal / Main Bibliography

* Computer Networks: A Systems Approach; Larry Peterson, Bruce S. Davie; Morgan Kaufman, 2022 (6th edition).

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

* Computer Networking: A Top-Down Approach; James F. Kurose, Keith W. Ross; Pearson Education, 2022 (8th edition). * Computer Networks; Andrew S. Tanenbaum; Pearson, 2021 (6th edition) * Internetworking with TCP/IP Volume 1: Principles, Protocols, and Architectures; Douglas E. Comer; Prentice Hall, 2013 (6th edition) * Local Area Networks; Gerd Keiser; MacGraw Hill, 2002 (2nd edition) * Data Networks; Dimitri P. Bertsekas and Robert Gallager; Prentice Hall, 1992 (2nd Edition) * Data and Computer Communications; William Stallings; Prentice Hall, 2013 (10th edition)

Data da última atualização / Last Update Date

2024-07-23