Distribuované systémy a počítačové sítě

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět je věnován principům a technologiím distribuovaných systémů (DS) a jejich nasazení v typických třídách aplikací. Jsou popsána základní fyzická komunikační média, vysvětleny topologie DS, metody řízení přístupu, představeny základní modely datových přenosů a vysvětleny základy kódování a šifrování. Poté jsou představeny nejrozšířenější v praxi užívané technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod, definice základních pojmů, model ISO/OSI, funkce vrstev

2. Metalické,optické a bezdrátové fyzické médium, typy, vlastnosti, aplikační parametry

3. Analogové a digitální modulace, principy, vlastnosti, využití

4. Metody přístupu ke sdílenému médiu a jejich charakteristiky, typy datových přenosů, sdílení kapacity kanálu, fyzické a logické topologie DS

5. Kódování (kanálové, detekce a opravy chyb, šifrování )

6. Počítačové sítě (především IEEE 802.3), varianty, aktivní prvky, zajištění determinismu

7. Průmyslové distribuované systémy - vybrané standardy a jejich vlastností

8. Bezdrátové sítě I (IEEE 802.11, IEEE 802.16)

9. Bezdrátové sítě II (IEEE 802.15, ZigBee, Bluetooth, RFID)

10. Modemy (PSTN, xDSL, GSM, PLC, kabelové, rádiové) a jejich aplikace v DS

11. Propojování distribuovaných systémů, směrování v lokálních sítích, metody řízení datového toku

12. Základy TCP/IP (ARP, RARP, DNS)

13. Protokoly relační a prezentační vrstvy

14.Aplikace distribuovaných systémů (datové a komunikační sítě, řídicí systémy, geograficky rozsáhlé systémy sběru dat, sítě ve vozidlech a letadlech)

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, bezpečnost, seznámení s úlohami.

2. Modemová komunikace

3. Frekvenční spektra modulovaných signálů.

4. Měření parametrů optických vláken.

5. Sběrnice RS 485.

6. Modulární optický telemetrický systém.

7. Digitální modulace pro bezdrátové sítě.

8. Predikce a ověření pokrytí signálu bezdrátových senzorových sítí.

9. Distribuovaný systém CAN.

10. Přenos dat po napájecí síti.

11. Simulace přenosového kanálu v prostředí Matlab.

12. Ověření vlastností sítě ZigBee.

13. Deterministická komunikace v sítích Ethernet.

14. Zhodnocení cvičení, zápočty.

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Halsall, F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Adison Wesley 1996, ISBN 978-0201422931

[2] Elsenpeter, R.C.: Optical Networking, McGraw-Hill 2001, ISBN 978-0072193985

[3] Sohraby, K.: Wireless. Sensor Networks: Technology, Protocols and Applications, John Wiley & Sons 2007, ISBN 978-0471743002

Poznámka:

rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/AD4B38DSP

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřená informatika - Počítačové systémy (povinný předmět oboru)