Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Urządzenia w systemach teleinformatycznych
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
ITE-1-404-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Teleinformatyka
Semestr:
4
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Pach Andrzej (pach@kt.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Pach Andrzej (pach@kt.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Zasady doboru sprzętu teleinformatycznego do sieci. Zasady projektowania sieci. Prezentacja najnowszych standardów dla urządzeń w sieciach teleinformatycznych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu zjawisk elektrycznych i elektromagnetycznych występujących w urządzeniach teleinformatycznych TE1A_W02 Egzamin
M_W002 Zna i rozumie działanie urządzeń teleinformatycznych w poszczególnych warstwach telekomunikacyjnych oraz zasady współpracy między nimi TE1A_W13 Egzamin
M_W003 Ma uporządkowaną wiedzę potrzebną do budowy, konfiguracji i utrzymania urządzeń teleinformatycznych TE1A_W15 Egzamin
M_W004 Ma uporządkowaną i przydatną wiedzę z zakresu wykonywania pomiarów parametrów charakteryzujących urządzenia teleinformatyczne TE1A_W18 Egzamin
M_W005 Orientuje się w zakresie eksploatacji i niezawodności urządzeń teleinformatycznych TE1A_W22 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Student potrafi pozyskać niezbędną wiedzę do doboru i konfiguracji urządzeń w systemach teleinformatycznych TE1A_U01 Projekt
M_U002 Potrafi pracować w zespole w celu wykonania projektów sieci lub analizy urządzeń sieciowych TE1A_U02 Projekt
M_U003 Potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację o wybranym urządzeniu sieciowym TE1A_U04 Projekt
M_U004 Potrafi konfigurować urządzenia sieciowe różnych producentów i typów analizować błędy w konfiguracji TE1A_U11 Projekt
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi ocenić znaczenie prawidłowego projektu systemu teleinformatycznego z uwzględnieniem jego zastosowania, optymalizacji kosztów i minimalizacji zużycia energii TE1A_K05, TE1A_K02 Projekt
M_K002 Student potrafi współpracować w grupie i rozumie potrzebę poszerzania wiedzy w związku z ze zmieniającymi się generacjami sprzętu TE1A_K01 Projekt
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu zjawisk elektrycznych i elektromagnetycznych występujących w urządzeniach teleinformatycznych + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie działanie urządzeń teleinformatycznych w poszczególnych warstwach telekomunikacyjnych oraz zasady współpracy między nimi + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma uporządkowaną wiedzę potrzebną do budowy, konfiguracji i utrzymania urządzeń teleinformatycznych + - - - - - - - - - -
M_W004 Ma uporządkowaną i przydatną wiedzę z zakresu wykonywania pomiarów parametrów charakteryzujących urządzenia teleinformatyczne + - - - - - - - - - -
M_W005 Orientuje się w zakresie eksploatacji i niezawodności urządzeń teleinformatycznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi pozyskać niezbędną wiedzę do doboru i konfiguracji urządzeń w systemach teleinformatycznych - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi pracować w zespole w celu wykonania projektów sieci lub analizy urządzeń sieciowych - - - + - - - - - - -
M_U003 Potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację o wybranym urządzeniu sieciowym - - - + - - - - - - -
M_U004 Potrafi konfigurować urządzenia sieciowe różnych producentów i typów analizować błędy w konfiguracji - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi ocenić znaczenie prawidłowego projektu systemu teleinformatycznego z uwzględnieniem jego zastosowania, optymalizacji kosztów i minimalizacji zużycia energii + - - + - - - - - - -
M_K002 Student potrafi współpracować w grupie i rozumie potrzebę poszerzania wiedzy w związku z ze zmieniającymi się generacjami sprzętu + - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Urządzenia węzłów sieciowych – część I (regeneratory, mosty). (2godz.)
Rodzaje urządzeń sieciowych. Regeneratory: funkcje, rodzaje, najważniejsze cechy. Mosty: typy, funkcje, rodzaje. Most przeźroczysty prosty i uczący się.
2. Urządzenia węzłów sieciowych – część II (przełączniki, routery, zapory ogniowe). (2 godz.)
Przełączniki: różnice w stosunku do regeneratora i mostu, przełączanie w warstwie trzeciej i czwartej, tryby pracy, architektura, koncepcja budowy, zalety i wady. Sieci VLAN. Routery: zadania, klasyfikacja, typy, klasy. Router i most. Architektury mieszane. Brouter. Kryteria wyboru routera. Zapory ogniowe: cechy, funkcje, rodzaje.
3. Urządzenia węzłów sieciowych – część III (modemy). (2 godz.)
Modemy serii V.x: rodzaje, funkcje, możliwości transmisji danych, modulacje. Modemy xDSL: rodzaje, funkcje, możliwości transmisji danych, modulacje.
4. Urządzenia węzłów sieciowych – część IV (modemy). (2 godz.).
Modemy stosowane w sieciach TV kablowej: rodzaje, funkcje, możliwości transmisji danych, modulacje. Modemy PLC: rodzaje, funkcje, możliwości transmisji danych, modulacje.
5. Elementy sieci SAN. (2 godz.).
Omówienie koncepcji sieci SAN (Storage Area Networks). Topologie i produkty sieci SAN. Problem izolacji w sieciach SAN. Zarządzanie sieciami SAN. Techniki I/O. Wirtualizacja w sieciach SAN. Rozwiązywanie problemów sieci SAN.
6. Magistrale przemysłowe – część I. (2 godz.).
Omówienie protokołów Modbus, HART, ProfiBus, Fieldbus, Ethernet przemysłowy: warstwa fizyczna, warstwa łącza danych, wyższe warstwy z uwzględnieniem warstwy aplikacji, interfejsy, wydajność. Porównanie i zastosowania.
7. Magistrale przemysłowe – część II. (2 godz.).
Omówienie magistral CAN, LIN, Flexray, Safe-by-Wire, I2C, D2B, MOST, FireWire: sposób dostępu do magistrali, wykrywanie i korekcja błędów, synchronizacja, wydajność. Media transmisyjne. Porównanie i zastosowania.
8. Urządzenia sieci Frame Relay. (2 godz.).
Omówienie urządzeń w sieci Frame Relay: przełączniki, routery i FRAD’y. Struktura połączeń. Mechanizm cieknącego wiadra. Mechanizmy sterowania przeciążeniem. QoS i CoS w sieci Frame Relay. Protokół Inverse ARP. Przegląd komend konfiguracyjnych.
9. Interfejsy urządzeń peryferyjnych. (2 godz.).
Interfejs USB: złącza i okablowanie, kodowanie, model komunikacyjny, sposób przesyłania danych, zarządzanie magistralą, transakcje, format danych, wykrywanie błędów i kontrola transmisji, deskryptory, zasilanie, klasy urządzeń. Podłączanie urządzeń do portu USB. Technika On-The-Go.
10. Interfejsy sieciowe. (2 godz.).
Definicja warstwy fizycznej: DTE i DCE. Charakterystyki warstwy fizycznej. Omówienie interfejsów: RS232, RS423A, RS422A, RS485, RS366A, RS530, X20, X21, V.35, HSSI, HIPPI. Modem zerowy.
11. Algorytmy ARQ. Protokoły znakowe. (2 godz.).
Omówienie protokołów ARQ (Automatic Repeat Request): SaW, GBN, SR. Porównanie wydajności pracy oraz zastosowanie. Przegląd protokołów znakowych: XMODEM, YMODEM, ZMODEM + odmiany, Kermit Bisync, DDCMP.
12. Prawidłowe rozmieszczenie, konfiguracja oraz diagnostyka uszkodzeń lokalnych sieci bezprzewodowych. (2 godz.).
Omówienie budowy łącza radiowego z użyciem urządzeń sieci WLAN. Prawidłowy wybór urządzeń sieciowych, anten, kabli, elementów zasilania. Wybór optymalnej częstotliwości pracy oraz właściwy dobór parametrów standardu IEEE 802.11. Problem interferencji. Stosowanie urządzeń PoE (Power over Ethernet). Diagnostyka uszkodzeń sieci WLAN.
13. Warunki środowiskowe pracy i zasilania urządzeń teleinformatycznych. (2 godz.).
Omówienie wyposażenia serwerowni. Rola UPS’ów oraz klimatyzatorów. Techniki monitorowania wybranych czynników środowiskowych: temperatury, wilgotności, dymu itp. Pomiar napięcia, prądu, mocy, światła, poziomu dźwięku, przepływu powietrza itp. Sensory wewnętrzne i zewnętrzne.
14. Budowa i eksploatacja serwerów. Pamięci masowe (macierze dyskowe, protokoły, interfejsy). (2 godz.).
Omówienie konstrukcji typowego serwera. Możliwości rozbudowy. Role elementów zapasowych serwera. Pamięci masowe: macierze dyskowe, protokoły oraz interfejsy (ATAPI/EIDE, SATA, SCSI, SAS).
15. Porównanie sprzętu i rozwiązań różnych dostawców oraz kierunki rozwoju urządzeń sieci teleinformatycznych. (2 godz.).
Wykład końcowy. Porównanie najnowszych urządzeń sieciowych dostępnych na rynku. Przegląd mostów, przełączników, routerów, modemów dla sieci teleinformatycznych. Porównanie najnowszych urządzeń dla sieci WLAN. Kierunki rozwoju urządzeń sieci teleinformatycznych.

Ćwiczenia projektowe:

Projekt
1. W ramach zajęć projektowych przewiduje się użycie komputerowych programów symulacyjnych pozwalających na budowę i szczegółową analizę systemów teleinformatycznych złożonych z różnych rodzajów urządzeń (26 godz.).
2. Prezentacja wyników projektu (4 godz.).

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 156 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 60 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 28 godz
Wykonanie projektu 40 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z projektu oraz z egzaminu. Przy czym warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest posiadanie oceny pozytywnej z projektu.
2. Obliczamy średnią ważoną z ocen z projektu (40%) i egzaminu (60%) uzyskanych we wszystkich terminach.
3. Wyznaczmy ocenę końcową na podstawie zależności:
if sr>4.75 then OK:=5.0 else
if sr>4.25 then OK:=4.5 else
if sr>3.75 then OK:=4.0 else
if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Wiadomości z zakresu przedmiotów „Lokalne sieci teleinformatyczne”, „Sieci IP” oraz „Media transmisyjne”

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. K. Iniewski: Internet Networks (Devices, Circuits, and Systems). CRC Press, 2009
2. T. Clark: Designing Storage Area Networks. Addison Wesley, 2003.
3. G. Held: Data Communications Networking Devices. John Wiley & Sons, 2001.
4. L. Peterson, B. Davie: Computer Networks: A Systems Approach. Morgan Kaufmann, 2012.
5. J. Park, S. Mackay, E. Wright: Practical Data Communications for Instrumentation and Control. Elsevier 2003.
6. G. Schulz: Cloud and Virtual Data Storage Networking. CRC Press, 2012
7. Artykuły z czasopism: IEEE Communications Magazine, IEEE Network, Elsevier Computer Standards & Interfaces itp.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

3D Markov chain-based saturation throughput model of IEEE 802.11 EDCA / M. Gas, K. KOSEK-SZOTT, M. NATKANIEC, A. R. PACH // Electronics Letters / Institution of Electrical Engineers, Institution of Engineering and Technology ; ISSN 0013-5194, 2011 vol. 47 no. 14, s. 826–827.

An IEEE 802.11 EDCA Model with support for analysing networks with misbehaving nodes / Szymon SZOTT, Marek NATKANIEC, Andrzej R. PACH // EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking ISSN 1687-1499, 2010

A new busy signal-based MAC protocol supporting QoS for ad-hoc networks with hidden nodes / Katarzyna KOSEK-SZOTT, Marek NATKANIEC, Andrzej R. PACH // Wireless Networks ; ISSN 1022-0038. — 2013 vol. 19 iss. 6, s. 1135–1153

A simple but accurate throughput model for IEEE 802.11 EDCA in saturation and non-saturation conditions / Katarzyna KOSEK-SZOTT, Marek NATKANIEC, Andrzej R. PACH // Computer Networks ; ISSN 1389-1286, 2011 vol. 55 iss. 3, s. 622–635

Improving QoS and security in wireless ad hoc networks by mitigating the impact of selfish behaviors: a game-theoretic approach / Szymon SZOTT, Marek NATKANIEC, Andrzej R. PACH // Security & Communication Networks ; ISSN 1939-0114, 2013 vol. 6 iss. 4 spec. iss., s. 509–522.

Management of security in quantum cryptography / Marcin NIEMIEC, Andrzej R. PACH // IEEE Communications Magazine ; ISSN 0163-6804, 2013 vol. 51 no. 8, s. 36–41.

Informacje dodatkowe:

Brak