Komunikace a distribuované systémy

Vztahy:

Předmět B3B38KDS1 může být splněn v zastoupení předmětem B3B38KDS

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

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:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a Robotika 2021 (povinný předmět programu)