Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Hálózatok alapjai és üzemeltetése

    A tantárgy angol neve: Computer Networks: Fundamentals and Engineering

    Adatlap utolsó módosítása: 2018. június 25.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Üzemmérnök-informatikus szak, BProf képzés

    Közös tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIBA01 2 3/0/2/v 6  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Zsóka Zoltán, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
    4. A tantárgy előadója Dr. Zsóka Zoltán docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Digitális technikai alapismeretek
    Készség szintű programozási alapkompetenciák
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    Training.Code=("5N-A9") ÉS
    (TárgyEredmény("BMEVIEEBA01", "FELVETEL", _) > 0
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIEEBA01" , "aláírás" , _ ) = -1 )
    ÉS TárgyEredmény( "BMEVIIIBA01" , "aláírás" , _ ) = -1

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    7. A tantárgy célkitűzése egyrészt megadva minden hallgató számára a hálózatos és üzemeltetési alapokat, másrészt megalapozva a részletesebb, mélyebb hálózatos ismereteket oktató specializációtárgyakat,
    Cél, hogy a hallgatók a működést és a beállítások hatásait a gyakorlatban is lássák, illetve a kurzus végére egyszerűbb beállítási, hibakeresési feladatokat önállóan is el tudjanak végezni. A megismert eszközökre támaszkodva kisebb hálózatok egyes alapszintű üzemeltetői feladatainak ellátására is képesek lesznek.
    A tárgy keretében oktatott ismeretek megcélzott tudásszintjei a következők:
    •    Ismeret szint (a témakör fogalmainak felidézése, felsorolása, felületes bemutatása - K1): számítógép-hálózatok alapfogalmai, a hálózatot felépítő elemek, hálózatok legfontosabb protokolljai
    •    Megértés szint (magyarázatok, összefüggések ismerete, esetek felismerése, besorolása - K2): hálózatok működése, hálózati rétegek alapfunkcióinak célja
    •    Alkalmazás szint (problémamegoldás ismeretek alkalmazásával, példák, feladatok önálló megoldása - K3)t: hálózati eszközök használata egyszerű feladatokban, alapvető konfigurációs, üzemeltetési feladatok kisebb hálózatokban, egyszerű hibafelismerési és hibakeresési feladatok
    8. A tantárgy részletes tematikája

    A tantárgy tematikája kéthetes blokkokban megadva, hogy a tematikusan összetartozó 3x2 óra előadás és 2x2 óra labor összefüggései világosan meghatározottak legyenek.

    Hét

    Előadás

    Labor

    1-2

    Hálózati alapfogalmak, csomagkapcsolt/vonalkapcsolt átvitel, QoS, megbízhatóság. A rétegezés célja, rétegmodellek, protokollok.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    Hálózati beállítások megtekintése (ipconfig, network settings). Hálózati forgalom monitorozása (ping, tracert). Windows Workgroup beállítása, Remote Desktop alkalmazása.

    Az Internet felépítése, LAN, MAN, WAN, kliens-szerver architektúra, P2P architektúra. Hálózatok építőelemei, SOHO építőelemek.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    Távoli terminál (SSH, telnet) használata. Fájlmegosztás Linux és Windows rendszereken (SMB). Levelezőprogram beállításai (IMAP/POP3). Webszerver indítása és elérése. SMTP és HTTP forgalom monitorzása (wireshark). DNS lekérdezések.

    Alkalmazási réteg. HTTP, SMTP-POP, DNS, SMB alapjai.

    3-4

    A transzport réteg. Feladatok. Protokollok. Portok értelmezése.

    Önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlat.

    Alkalmazásrétegbeli eszközök és protokollok használata és vizsgálata. (kisZH1)

    UDP, TCP, QUIC protokollok jellemzői. TCP mechanizmusok: flow control, congestion control.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    TCP és UDP forgalom vizsgálata. TCP és UDP socket programozása és használata.

    UDP socket, TCP socket. Megvalósításuk és használatuk alkalmazásokban.

    5-6

    Hálózati réteg. Feladatok, IPv4 és IPv6 protokollok. Címek és maszkok. Címek fajtái, osztályozásuk.

    Önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlat.

    Transzportrétegbeli eszközök és protokollok használata és vizsgálata. (kisZH2)

    Alhálózatok tervezése, címek kiosztása. Jellemző címzési hibák és felismerésük.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    IP címzés a gyakorlatban. Címek beállítása hosztokon (Windows, Linux) és hálózati berendezéseken (szimulált környezetben). DHCP alkalmazása.

    A NAT funkció. Címzés DHCP segítségével. ICMP alapú eszközök.

     

    Hét

    Előadás

    Labor

    7-8

    Az útválasztási funkció. Alapértelmezett átjáró. Statikus útválasztás. Hálózati rétegbeli eszközök működése.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    A routing tábla vizsgálata. Statikus routing. OSPF alkalmazása (szimulált környezetben). Hibakeresés.

    Dinamikus útválasztási protokollok alapjai (OSPF, BGP). Tipikus problémák és felismerésük.

    Önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlat.

    Hálózati eszközök és protokollok használata és vizsgálata. (kisZH3)

    Adatkapcsolati réteg. Kapcsolási funkció. Berendezések működésének alapjai. Az Ethernet protokoll. ARP funkció. LAN-ok, VLAN-ok.

    9-10

    Alapvétő közeg-hozzáférési megoldások. A fizikai réteg elemei. Vezetékes és vezeték nélküli hálózati elemek, erőforrások.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    Az adatkapcsolati réteg forgalmának megfigyelése. VLAN-ok alkalmazása (szimulált környezetben). WLAN beállítások.

    Összetett hálózati esettanulmány. Csatlakoztatás nyilvános hálózatokhoz.

    Önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlat.

    Adatkapcsolati eszközök és protokollok használata és vizsgálata. (kisZH4)

    WAN hálózatok. Tipikus vezetékes és vezeték nélküli szolgáltatások használata.

    11-12

    Virtualizált hálózati funkciók és szolgáltatásláncok. 5G architektúra. Szoftveralapú, programozható hálózatok.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    SOHO router beállításai, kapcsolódás az Internethez. Hálózat programozása virtualizált berendezések használata esetén.

    Adatközpontokban alkalmazott hálózati megoldások. Felhőszolgáltatások.

    Önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlat.

    Hálózatok programozása (kisZH5)

    Hibafelismerés, hibabehatárolás- stratégiák. A hibadetekció lépései, szabadon elérhető alapeszközök.

    13-14

    A hálózatmenedzsment és felhasználó-menedzsment eszközei. Menedzsment-támogató protokollok és eszközök. SNMP, YANG, NetConf. Hálózati házirend kialakítása.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    Lehetőség ismétlésre, elmaradt feladatok bepótlására, és esetleges előadás-elmaradás korrigálására.

    Esettanulmányok: Hibafelderítés és elhárítás, menedzsment rendszerek használata, Házirend összeállítása.

    Vezetett laboratóriumi gyakorlat.

    Lehetőség ismétlésre, elmaradt feladatok bepótlására, és esetleges előadás-elmaradás korrigálására.

    Tartalék/összefoglaló, konzultációs előadás

     

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tematika 14 előadás és 12 labor tananyagát tartalmazza.
    Az előadásokon az aktuális témát csak olyan szinten fejtük ki, mely biztosítja, hogy a hallgatók a hálózati elemek és mechanizmusok fő célját megértsék, a működés részletei közül csak a legfontosabbakat tárgyaljuk. Az üzemeltetési feladatokkal kapcsolatban hasonló célok mentén haladunk, az alapelveket és a legszükségesebb lépéseket ismertetjük meg. A laborgyakorlatokon ennek megfelelően, kisebb hálózatok mechanizmusainak működését figyelik meg a hallgatók, és kipróbálnak egyes ott alkalmazható alapvető beállítást.

    A laborok nagyobb hányada (7 alkalom) vezetett labor, ezek során a hallgatók a labort megalapozó előadásokon meghallgatott ismeretekből felkészülve oktatói segítséggel ismerkednek meg hálózatüzemeltetési alapeszközökkel, és oldanak meg egyszerűbb és összetettebb hálózatos feladatokat.
    Az így megszerzett ismeretekre és készségekre alapozottan a laborok kisebbik hányadán (5 alkalommal) önállóan oldanak meg egyszerűbb és összetettebb hálózatos feladatokat.

    A félév időbeosztásától függően megtartott további 2 vezetett labor célja részismétlés és részintegrálás. Ennek ütemezése attól függ, hogy a hétközi munkaszünet vagy oktatási szünet miatt elmaradó előadás és/vagy egyes tanulókörök laborja ellenére fenntartható legyen, hogy az oktatott témakörökben az előadás mindig megelőzi az előadás anyagára épülő labort.

    Az ismeretbővítő, ismeretet gyakorlatban alkalmazó, készségfejlesztő, gyakorló vezetett laboratóriumi foglalkozások intenzíven építenek a tematikusan kapcsolódó előadásokon elhangzottakra. Ezért a laboratóriumi foglalkozásokra a hallgatóknak ezen előadások anyagából fel kell készülniük, amit a laboratóriumi gyakorlat elején szintfelmérő teljesítményértékeléssel (beugró - szintfelmérő) ellenőrzünk. A sikertelenül teljesítők is részt vesznek a laboratóriumi foglalkozáson, és annak végén sikertelen szintfelmérő teljesítményértékelésüket javíthatják (kiugró – javító szintfelmérő ).

    Az önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlatokra az előre meghatározott feladatok alapján a hallgatóknak az adott tematikus blokk előadásainak és vezetett laboratóriumainak anyagából kell felkészülniük. Az önálló feladatmegoldáshoz kapcsolódó ismereteket és a feladatmegoldás eredményét részteljesítmény értékelés (kisZH) keretében ellenőrizzük.

    10. Követelmények A szorgalmi időszakban:
    A félév végi aláírás feltételei:
    A laboratóriumi gyakorlatok (vezetett és önálló feladatmegoldó összesen) minimum 70%-án kötelező a részvétel.
    A 14 laboratóriumi gyakorlat esetén legalább 10-en, ha a szorgalmi időszakban hétközi munkaszüneti nap, vagy oktatási szünet miatt laboratóriumi gyakorlat elmarad, akkor 13 laboratóriumi gyakorlat esetén legalább 10-en, 12 laboratóriumi gyakorlat esetén 9-en kötelező részt venni.

    Az 5 önálló feladatmegoldó laborból minimum 3 sikeresen teljesítendő.
    Az önálló feladatmegoldó laborokon írt 5 kisZH-ból (részteljesítmény értékelés) legalább 3 sikeresen teljesítendő.

    A sikeres teljesítés kritériuma minden esetben a legalább 40%-os szint elérése.
    A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga
    Az osztályzat megállapításának módja:
    Az osztályzat megállapításában a félévközi eredmény 30%-ban, a vizsgán elért eredmény 70%-ban számít.
    A félév során a hallgatók a számonkéréseken összesen 100 pontot szerezhetnek (három legsikeresebb kisZH egyenként 10 pont, vizsga 70 pont). A vizsga sikerességéhez a vizsgapontok minimum 40%-át, 28 pontot el kell érni.
    Ennek alapján az osztályzat megállapításának határai:
    85-    jeles
    70-84    jó
    55-69    közepes
    40-54    elégséges
        -39    elégtelen
    A meg nem írt kisZH 0 pontot ér.
    A sikeres beugrók/kiugrók egyenként 1-1 jutalompontot érnek, amit a jegy megállapításában figyelembe veszünk.

    11. Pótlási lehetőségek A laboratóriumi foglalkozásokon minimálisan megkövetelt részvétel pótlással nem teljesíthető.
    Az önálló feladatmegoldó laborok nem pótolhatók.
    A kisZH-k nem pótolhatók és nem javíthatók.

    12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint szervezett konzultációs időpontok a vizsgákhoz kapcsolódóan.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Tankönyv:
    James F. Kurose - Keith W. Ross: Számítógép-hálózatok működése, Panem, 2008 (ISBN 978-963-5454-98-3)

    Elektronikus jegyzetek:
    Előadások óraanyagai
    A vezetett és az önálló feladatmegoldó laboratóriumi gyakorlatok óraanyagai (összefoglalók, feladatok, megoldások)

    További felhasználható irodalmak:
    Dr. Lencse Gábor: Számítógép hálózatok, Universitas, Győr, 2008 (ISBN 978-903-9819-15-3)
    Andrew S. Tannenbaum: Számítógéphálózatok, Panem, 2004 (ISBN 978-963-5453-84-1)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra70
    Készülés előadásokra
    12
    Készülés gyakorlatra
     -
    Készülés laborra
    24
    Felkészülés zárthelyire24
    Házi feladat elkészítése -
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása -
    Vizsgafelkészülés50
    Összesen180
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Zsóka Zoltán docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék