Komunikace a distribuované systémy

Vztahy:

Předmět B3B38KDS1 může být splněn v zastoupení předmětem B3B38KDS

Garant předmětu:

Jiří Novák

Přednášející:

Jan Holub, Jiří Novák

Cvičící:

Jan Sobotka, Michal Špaček, Ján Tomlain

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS), a to jak v běžných počítačových sítích, tak ve specializovaných sítích pro průmyslové řízení a v sítích pro Internet věcí.

1. Úvod, základní pojmy, model ISO/OSI

2. Systémy s rozprostřenými parametry, fyzický kanál (metalický, optický a rádiový) a jeho vlastnosti

3. Modely komunikačních kanálů (AWGN, BSC …), úzkopásmové analogové a číslicové modulace

4. Entropie informačního zdroje, zdrojové a kanálové kódování, kapacita kanálu

5. Kódy pro detekci a opravy chyb (grupy a tělesa, lineární a cyklické kódy)

6. Utajování informace, symetrické a asymetrické šifrování, distribuce klíčů, certifikáty, digitální podpis

7. Typy datových přenosů, multiplexování, metody řízení přístupu ke sdílenému médiu

8. Fyzické a logické topologie, ARQ metody, heterogenní distribuované systémy

9. Průmyslové distribuované systémy (PDS), virtual field device, object directory …

10. Funkční principy PDS, typické aplikace a jejich řešení

11. Počítačové a sítě LAN, funkční principy, implementace funkcí reálného času, časová synchronizace

12. Bezdrátové sítě LAN a sítě pro Internet věcí

13. Protokoly rodiny TCP/IP, IP protokol, ARP, DHCP, ICMP, NAT,

14. Transportní protokoly rodiny TCP/IP, UDP, TCP, RTP, řízení datového toku, congestion control

Laboratorní cvičení budou zaměřena na praktické osvojení si teoretických znalostí. Budou vyžadovat domácí přípravu formou samostudia, následné zpracování protokolu hodnotícího naměřené či jinak získané výsledky, jejich shodu s teoretickými předpoklady a zdůvodňujícího případné rozdíly.

Zápočtový projekt bude zaměřen na praktickou implementaci datového přenosu s definovanými vlastnostmi v prostředí IP sítě.

Požadavky:

Vypracování laboratorních úloh v rozsahu 2 hodin týdně, vypracování zápočtového projektu v rozsahu cca 25 hodin, 2 semestrální testy, písemná zkouška

Osnova přednášek:

1. Úvod, základní pojmy, model ISO/OSI

2. Systémy s rozprostřenými parametry, fyzický kanál (metalický, optický a rádiový) a jeho vlastnosti

3. Modely komunikačních kanálů (AWGN, BSC …), úzkopásmové analogové a číslicové modulace

4. Entropie informačního zdroje, zdrojové a kanálové kódování, kapacita kanálu

5. Kódy pro detekci a opravy chyb (grupy a tělesa, lineární a cyklické kódy)

6. Utajování informace, symetrické a asymetrické šifrování, distribuce klíčů, certifikáty, digitální podpis

7. Typy datových přenosů, multiplexování, metody řízení přístupu ke sdílenému médiu

8. Fyzické a logické topologie, ARQ metody, heterogenní distribuované systémy

9. Průmyslové distribuované systémy (PDS), virtual field device, object directory …

10. Funkční principy PDS, typické aplikace a jejich řešení

11. Počítačové a sítě LAN, funkční principy, implementace funkcí reálného času, časová synchronizace

12. Bezdrátové sítě LAN a sítě pro Internet věcí

13. Protokoly rodiny TCP/IP, IP protokol, ARP, DHCP, ICMP, NAT,

14. Transportní protokoly rodiny TCP/IP, UDP, TCP, RTP, řízení datového toku, congestion control

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Dordal, P.L.: An Introduction to Computer Networks, pro studenty k dispozici v elektronické formě

Stallings, W.: Data and Computer Communications, Prentice Hall 2014

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost KN:E-301 Novák J. Holub J. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Šrámkova posluchárna K9místnost T2:A3-325 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 109) Dejvice Laboratoř DS
St	místnost T2:A3-325 Tomlain J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Tomlain J. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Špaček M. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Tomlain J. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Tomlain J. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 105) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Tomlain J. 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 106) Dejvice Laboratoř DS
Čt	místnost KN:E-107 Novák J. Holub J. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Zengerova posluchárna K1místnost T2:A3-325 Špaček M. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 107) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 Špaček M. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 108) Dejvice Laboratoř DSmístnost T2:A3-325 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 110) Dejvice Laboratoř DS místnost KN:E-301 Novák J. Holub J. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Šrámkova posluchárna K9
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a Robotika 2021 (povinný předmět programu)