FONDAMENTI DI RETI E TELECOMUNICAZIONI

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
21024

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2018/2019
Insegnamento (nome in italiano): 
FONDAMENTI DI RETI E TELECOMUNICAZIONI
Insegnamento (nome in inglese): 
FUNDAMENTALS OF NETWORK AND TELECOMMUNICATIONS
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Obbligatoria
Settore disciplinare: 
TELECOMUNICAZIONI (ING-INF/03)
Anno di corso: 
2
Anno accademico di offerta: 
2019/2020
Crediti: 
9
Responsabile della didattica: 
Altri docenti: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Secondo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
72
Ambito: 
Ingegneria delle telecomunicazioni
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Corsi introduttivi di informatica.

Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di studiare in modo sistematico i concetti generali relativi alle reti di telecomunicazione a commutazione di pacchetto, per poi applicarli all'esame del funzionamento della rete Internet.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di analizzare e progettare le più diffuse tipologie di reti di calcolatori, inquadrando il loro funzionamento all’interno di un insieme di concetti teorici di base.

Contenuti dell'insegnamento

INTRODUZIONE ALLA TEORIA DELLE RETI DI TLC
Definizioni degli elementi costituenti una rete di TLC. Le operazioni di instradamento e commutazione. Classificazioni delle reti di TLC. Il concetto di multiplazione delle comunicazioni. I principi della commutazione di circuito e di pacchetto.

ARCHITETTURE E PROTOCOLLI DI COMUNICAZIONE
Il problema del colloquio tra calcolatori. Architetture di comunicazione a strati. Definizioni di protocollo e entità comunicante. Analisi delle funzioni svolte da un generico livello k. Classificazioni dei protocolli di comunicazione. Studio degli schemi S&W, GBn, SR. Calcoli prestazionali con modelli deterministici.

CANALI AD ACCESSO MULTIPLO
Classificazione e studio delle principali famiglie di protocolli per l’accesso multiplo ad un canale condiviso. Gli esempi (con le diverse varianti) di: Token Passing, Aloha, CSMA.

RETI LOCALI
Definizione di LAN e criteri di classificazione. Il progetto IEEE 802. Gli standard LAN: Ethernet e IEEE 802.3, Token Ring (cenni).

INSTRADAMENTO E COMMUTAZIONE NELLE RETI A PACCHETTO
Classificazione e studio delle più diffuse tipologie di algoritmi di routing. Classificazione e studio degli schemi di commutazione a pacchetto.

ARCHITETTURA TCP/IPv4 E RETE INTERNET
Struttura dell’architettura; analisi dettagliata dei principali protocolli (IPv4, TCP, UDP). Struttura della rete Internet. Calcolo delle prestazioni di una rete TCP/IP con modelli deterministici.

DISPOSITIVI DI INTERCONNESSIONE
Il funzionamento dei principali tipi di dispositivi Repeater, Bridge (L2 Switch), Router (L3 Switch), Gateway.

ALCUNE PROBLEMATICHE PARTICOLARI DELLE RETI IP (SOLO PER L'INSEGNAMENTO 21024)
Dispositivi NAT. Fondamenti di IPv6.

LE COMUNICAZIONI MULTICAST (SOLO PER L'INSEGNAMENTO 21024)
Il multicasting su reti a pacchetto. Le problematiche di instradamento e gli strumenti forniti dalla Teoria dei Grafi. I protocolli per il routing multicast impiegati nelle reti IP.

Testi di riferimento

G. F. Rossi. FONDAMENTI DI RETI E TELECOMUNICAZIONI - Slide delle lezioni (Scaricabili da http://cs.unibg.it/giusepperossi/index.html).

Metodi didattici

Lezioni/Esercitazioni frontali

Modalità verifica profitto e valutazione

Esame finale (scritto).
L'esame è composto da due parti:
- Esercizi
- Teoria (domande aperte + domande V/F)
La prova è considerata sufficiente solo se sono sufficienti entrambe le parti.

Prerequisites

Introductory courses on computer systems.

Educational goals

This course is an introduction to computer networking. In this course you will familiarize yourself with the basic principles of computer networks. With this course you will acquire the basic knowledge of the Internet architecture and of its evolution.

Course content

INTRODUCTION
What is a telecommunication network? Routing & switching. Multiplexing. Circuit switching and packet switching.

ARCHITECTURES AND COMMUNICATION PROTOCOLS
Layered architectures. Definitions of “protocol” and “peer entity”. Encapsulation, fragmentation, ordered delivery, protocol multiplexing, connection control, flow control. Stop-and-Wait, Go-Back-n, Selective-Repeat. Network performance (only deterministic models).

MULTIPLE ACCESS CHANNELS
Taxonomy. Multiple access protocols: token passing, Aloha (pure and slotted), CSMA and CSMA/CD.

LOCAL AREA NETWORKS
EthernetV2, IEEE 802.3, IEEE 802.5.

ROUTING & SWITCHING IN PACKET SWITCHED NETWORKS
Routing algorithms. Source-route forwarding, destination-based forwarding, label-based forwarding.

TCP/IP ARCHITECTURE
Main components: IPv4, TCP, UDP. Performance evaluation (only with deterministic models).

NETWORK DEVICES
Repater, bridge (L2 switch), router (L3 switch), gateway (proxy TCP/IP).

ADVANCED IP NETWORKS (ONLY FOR COURSE CODE 21024)
Network Address Translation; TCP/IPv6.

MULTICASTING (ONLY FOR COURSE CODE 21024)
Multicasting in packet switched networks. Graph theory & multicast routing. Multicast routing protocols in IP networks (DVMRP, PIM-DM, PIM-SM).

Textbooks and reading lists

G. F. Rossi. FONDAMENTI DI RETI E TELECOMUNICAZIONI - Slides (download from http://cs.unibg.it/giusepperossi/index.html).

Teaching methods

Lectures & Resolution of exercises.

Assessment and Evaluation

Final exam (written).
Each exam will be composed of 2 parts:
- Practical part (Exercises)
- Theoretical part (Open & True/False questions)
Each part must reach a minimum score.