Protocolos de Comunicación TCP/IP - Facultad de Ciencias Exactas

INGENIERIA EN COMPUTACIÓN
DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD,
ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN TCP/IP
1. OBJETIVOS
• Capacitar en metodología utilizada en el funcionamiento de protocolos de
comunicación. Describir los principales. protocolos de la suite TCP/IP. Introducir
aspectos de seguridad en redes IP. Introducir aspectos de programación de
aplicaciones distribuidas.
2. CONTENIDOS MINIMOS
• Funcionalidades de Protocolos. Modelo TCP/IP. Estándares TCP/IP. Autoridades en
Internet. Protocolo IP. Funcionamiento. Direcciones IP. VLSM y CIDR. Asignación
automática: DHCP. NAT. Ruteo. ICMP. IP versión 6. Protocolos de transporte. TCP.
Funcionamiento. Control de Flujo y Error: Ventanas deslizantes. Conexión y
desconexión TCP.
• Protocolo UDP: Características. Puertos: Tipos y uso. Resolución de Nombres.
Formatos. Dominios y Subdominios. Resolución Estática y dinámica. DNS. Jerarquía
y Delegación de Autoridad. Servidores DNS. Zonas y Dominios. Registros.
Configuración. Programación de Sistemas Distribuidos. Berkeley Sockets: Tipos.
• Aplicaciones Cliente Servidor. Aplicaciones orientadas y no-orientadas a conexión.
Esquema general. de aplicación orientada y no-orientada a conexión. Aplicaciones
tradicionales TCP/IP: telnet, ftp, Correo Electrónico, http. Seguridad en Redes IP.
Modelo. Criptografía. Cifrado Simétrico y Asimétrico. Firmas digitales. IPSec.
Arquitectura. SSL/TSL. VPN: Tipos.
.
3. PROGRAMA ANALITICO
• UNIDAD TEMÁTICA 1: GENERALIDADES DE PROTOCOLOS Y TCP/IP
Modelo
Jerárquico
de
Protocolos.
Funcionalidades
de
Protocolos:
encapsulamiento, segmentación, control de error y de flujo, direccionamiento. Modelo
general de TCP/IP. Comparación con ISO-OSI. Internet. Procesos de Publicación de
Estándares en TCP/IP: RFC (“Request For Comments”). Autoridades y
Organizaciones de Internet.
• UNIDAD TEMÁTICA 2: CAPA INTERNET DEL MODELO TCP/IP.
Protocolo IP. Descripción del encabezamiento (“header”) del datagrama IP.
Funcionamiento del Protocolo. Direcciones IP: Subredes. VLSM y CIDR. Asignación
dinámica de direcciones IP. DHCP: Funcionamiento del protocolo DHCP. NAT
(Network Address Translation). Ruteo estático de datagramas IP. Ruteo con máscara
variable. Protocolo ICMP. Tipos de datagramas ICMP. IP versión 6 (IPng): Analogías
y Diferencias respecto a IP versión 4.
• UNIDAD TEMÁTICA 3: CAPA DE TRANSPORTE DEL MODELO TCP/IP.
Protocolos de transporte orientados a conexión y no-orientados a conexión:
aplicaciones. Protocolo TCP. Características generales. Descripción del
encabezamiento (“header”) del segmento TCP. Funcionamiento del protocolo.
Control de Flujo y Error: Protocolo de ventanas deslizantes (“Sliding Window
Protocol”). Conexión y desconexión de un enlace TCP/IP. Protocolo UDP.
Características generales. Puertos (“ports”): Tipos y uso en Multiplexación de
Aplicaciones. Sockets.
• UNIDAD TEMÁTICA 4: RESOLUCIÓN DE NOMBRES.
El problema del nombramiento. Nombres de “Hosts” IP. Formatos. Dominios y
Subdominios. Resolución Estática de Nombres. Resolución dinámica con DNS
(“Domain Name System”). Árbol DNS: Concepto de Jerarquía y Delegación de
Autoridad. Tipos de servidores DNS. Zonas y Dominios. Registros DNS.
Configuración de Servidores DNS. Mejoras de DNS.
•
UNIDAD TEMÁTICA 5: PROGRAMACIÓN DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS CON
SOCKETS
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•
•
Berkeley Sockets. Tipos de Sockets: Sockets de Flujo y de Datagrama. Aplicaciones
Cliente Servidor: Esquema general. Aplicaciones orientadas y no-orientadas a
conexión. Principales llamadas al Sistema Operativo (“System Call”) basadas en
Sockets. Esquema general de una aplicación orientada a conexión y no-orientada a
conexión: Ejemplos.
UNIDAD TEMÁTICA 6: APLICACIONES TCP/IP.
Aplicaciones estándar de TCP/IP. Aplicación de Logeo remoto de terminales: telnet.
Transferencia de archivos: ftp. Correo Electrónico: SMTP, MIME y POP/IMAP.
Protocolo HTTP: Principios Básicos de Funcionamiento.
UNIDAD TEMÁTICA 7: CONCEPTOS DE SEGURIDAD EN REDES.
Amenazas y Ataques: Tipos. Modelo para Seguridad en Redes. Principios de
Criptografía. Cifrado Simétrico y Asimétrico. Criptografía de Clave pública. Algoritmos
Clásicos. Firmas digitales. Seguridad IP: IPSec. Arquitectura. SSL (“Secure Socket
Layer”) y TSL (“Transport Layer Security”). Red privada virtual (VPN). Tipos.
4. BIBLIOGRAFÍA
• Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, protocolos
y arquitectura - Comer, Douglas - Prentice Hall – 1996.
• Interprocess Communications in UNIX, 2nd. Edition - Gray, John - Prentice Hall –
1998.
• Computer Networking with Internet Protocols and Technology - Stallings, William –
Pearson – 2004.
• Fundamentos de Seguridad en Redes. Aplicaciones y Estándares; 2da Edición Stallings, Williams - Pearson - P. Hall – 2004.
• UNIX Network Programming - Stevens, Richard - Prentice Hall – 1990.
5. DE LA ACTIVIDAD CURRICULAR
• Se desarrolla el contenido teórico de la asignatura en 7 unidades temáticas. Se
imparten 2 clases teóricas semanales de 2 hs de duración cada una. En las mismas
se imparten conocimientos teóricos y casos de usos de los protocolos TCP/IP en
redes reales con la participación activa de los estudiantes para el desarrollo del
criterio ingenieril.
• Se realizan 8 trabajos prácticos de resolución de problemas de ingeniería en donde
el docente en conjunto con los estudiantes, plantean distintas alternativas de
solución a los problemas planteados, incluyendo criterios de análisis y diseño de
redes IP.
Se implementan 6 trabajos prácticos de laboratorio relacionados con el estudio de los
protocolos, la configuración de los mismos, y aspectos de seguridad en redes IP. En
dichas actividades experimentales, se desarrolla una atención personalizada de las
tareas, ubicando un alumno por puesto de trabajo y por ende dividiendo a los
estudiantes en dos comisiones de trabajo.
• La asignatura posee sitio web, donde se encuentran transparencias de clases y
enunciados de prácticos/laboratorios. Para laboratorios se cuenta con equipos de
redes y PC’s (Lab. De Redes de Computadoras).
6. EVALUACIÓN
Se puede obtener de tres maneras:
• Aprobando 2 evaluaciones parciales de problemas y preguntas teóricas, con un
promedio superior entre ambos a 7/10 (asignatura Promocionada)
• Aprobando 2 evaluaciones parciales con un promedio que no alcanza a 7/10, el
alumno queda en condición de regular y puede rendir el examen en forma oral en
cualquiera de las mesas disponibles por la Facultad.
• Examen Libre: Se suministra al alumno un examen de carácter práctico escrito y si lo
aprueba puede rendir el examen oral final.
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•
•
También se toman exámenes rápidos (quizes) de 5 minutos de duración en forma
aleatoria y evaluativos de los trabajos prácticos cuyos resultados son considerados
para la calificación final.
Se considera que este método de evaluación continua permite al estudiante seguir al
día los contenidos de la asignatura.
7. ARTICULACIÓN VERTICAL Y HORIZONTAL DE LOS CONTENIDOS Y LA
FORMACIÓN.
• El equipo docente está en permanente contacto con los docentes de asignaturas
verticalmente (Fundamentos de Telecomunicaciones y de redes de computadoras,
Transmisión de Datos, Redes de Área Extendida y Laboratorio. de Redes de Área
Local) para detectar superposición de temas, realizar prácticas de laboratorio
conjunto y coordinado, compartir bibliografía, ver correlación de conceptos adquiridos
por alumnos, etc.
•
Así mismo, horizontalmente, se coordina con profesores del mismo módulo,
horarios, uso de espacios comunes y contenidos curriculares relacionados. Para
cumplimentar esto, se realizan reuniones periódicas principalmente entre Jefes de
las asignaturas y con el Coordinador de Módulo correspondiente.
8. OTRA INFORMACIÓN
• La cátedra dispone de una página web, http://www.herrera.unt.edu.ar/tcpip, dónde
se notifica a los alumnos del programa de la materia, reglamentos, se imparten
enunciados de prácticos y laboratorios, se anuncian los resultados de evaluativos, y
se suministra en general toda información que el equipo docente considera de
utilidad para el cursado de la materia.
• El régimen de aprobación de la asignatura es promocional. Para poner la nota de la
promoción el alumno debe aprobar todas las materias correlativas. Cuando lo hace
se inscribe en una mesa de examen regular y se le asienta la nota con la que
promocionó en una planilla de examen. Por esa razón en la tabla de alumnos
regulares aparecen cero y promocionales cero. El sistema alumno registra a los
mismos como alumnos que rinden examen y aprueban el mismo en el momento que
el alumno que promocionó está en condiciones de inscribirse para que se le asiente
la nota.