Otthoni és irodai hálózatok (SOHO) a gyakorlatban

A tantárgy angol neve: Practical Small Office - Home Office Networking

Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 2.

Tantárgy lejárati dátuma: 2011. december 16.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Mérnök informatikus szak

Villamosmérnöki szak

Szabadon választható tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMJV26   3/0/1/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Vida Rolland,
4. A tantárgy előadója
 Név: Beosztás: Tanszék, Intézet:
 Dr. Vida Rolland egy. docens TMIT
 Moldován István mérnök ETIK
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Számítógépes hálózati ismeretek
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVITMAV26") )

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

A tárgy felvételéhez vizsga szükséges az alábbi tárgyakból:

  • Villamosmérnöki Szak: Informatika II. (VIAU2024)
  • Műszaki Inf. Szak: Számítógép hálózatok (VIFO3222)

A tárgyat nem veheti fel az a hallgató, aki korábban hallgatta az "Otthoni és irodai hálózatok (SOHO) a gyakorlatban" (VITMAV26) tárgyat

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja, hogy gyakorlati szempontból megismertesse a hallgatókat azokkal a technikákkal, amelyek segítségével kiépíthetnek, testreszabhatnak és biztonságosan üzemeltethetnek helyi, vagy otthoni hálózatokat. A tárgy során éppen ezért kiemelten hangsúlyos szerepet kap a gyakorlat oktatása, amely nem csak a laborgyakorlatokon figyelhető meg, hanem maga az elméleti tananyag is gyakorlatias megközelítésű.

A félév során az egyszerű Ethernet hálózattól kezdve bemutatjuk a virtuális helyi hálózatokat, megismerjük a vezetékes és vezetéknélküli technikákat, ezek biztonsági kérdéseit is. Fontos szerepet kap a helyi hálózatok biztonságos összekapcsolása, valamint a minőségbiztosítás kérdése is. A félév végén a hallgatók megismerkedhetnek a jövő potenciálisan népszerű technikáival is.

A tantárgy elvégzése után a hallgatók nem csak elméletileg hanem gyakorlatilag is képesek lesznek korszerű eszközökből biztonságos és hatékony hálózatokat kiépíteni. E cél érdekében a laborfeladatok során a hallgatók otthoni és irodai (soho) routerek programozásával ismerkednek.


 

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét

Internet Protocol (IP). Az Internet Protokoll (IP) alapjainak átismétlése. Címtartományok kiosztásának gyakorlata, címtartományok megtervezése, az alhálózati maszk (subnetmask) szerepe és beállításai. Névfeloldás (DNS) IP hálózatokban és helyi hálózatokon. DNS szerverek beállítása, konfigurálása. Az útvonalválasztás alapjai, az útvonalválasztás beállításának lehetőségei és gyakorlata. Az IP többesadás lehetőségei és beállításai. Statikus és dinamikus IP konfiguráció. A Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

2. hét

Ethernet alapismeretek, publikus Ethernet hálózatok. Az Ethernet főbb mechanizmusai: továbbítás, MAC cím tanulás, flooding. Feszítőfa protokollok: STP, RSTP, MSTP. A forgalom-elkülönítés gyakorlata Ethernet hálózatokon. Virtuális alhálózatok programozása. Minőségbiztosítás jelentősége és beállításai.

3. hét

IP/Ethernet mérések. IP alhálózatok kialakítása, hálózati csatolók statikus és dinamikus konfigurációja. DHCP és DNS szerver konfigurációja. Ethernet kábelezés. Csomagfigyelés helyi hálózaton. Hálózati protokollok megfigyelése. Ethernet kapcsolók konfigurálása, VLAN-ok kialakítása, STP beállítások .

4. hét

Hálózati címfordítás (Network Address Translation, NAT). NAT alapok. NAT típusok és használatuk a gyakorlatban. NAT felderítés és átjárás: Traversal Using Relay NAT (TURN), Universal Plug and Play (UPnP) és Simple Traversal of UDP through NAT (STUN). Dedikált szerver portok kialakítása. Dinamikus DNS. Tűzfalak. Tűzfalak kialakítása, Demilitarized Zone (DMZ) konfigurálása. VLAN kialakításának gyakorlata.

5. hét

Szolgáltatói és felhasználói virtuális magánhálózatok (Virtual Private Network, VPN) az adatok védelméért: IPSec és SSL tunnel gyakorlati megvalósítások. VPN konfigurációk tervezése és kialakítása. Felhasználó azonosítási rendszerek és protokollok a gyakorlatban. RADIUS és Diameter rendszerek. Extensible Authentication Protocol (EAP) módszerek. A 802.1X protokoll a vezetékes és vezetéknélküli hálózatokon.

6. hét

Tűzfal/NAT/VPN mérések. A Linux csomagszűrő használata, konfigurálása. Szűrési listák megvalósítása. NAT beállítása, publikus Internet kapcsolat megosztása az alhálózat számára. Átjárás NATon keresztül. IPSec és OpenVPN magánhálózatok kialakítása, a szerverek és a kliensek felprogramozása.

7. hét

Vezetéknélküli hálózatok – WLAN. A vezetéknélküli fizikai réteg tulajdonságai, a hullámterjedés alapjai. Főbb 802.11 szabványok és jelentőségük. WLAN antennák a gyakorlatban. A hatótávolság megbecslésének és mérésének módszerei. Ad-Hoc és menedzselt hálózatok felépítése, konfigurálása. Hozzáférés vezérlés WLAN hálózatokon: Distributed Coordinator Function (DCF), Point Coordinator Function (PCF), Frame bursting). WLAN gyorsítási eljárások a gyakorlatban. Vezetéknélküli interfészek konfigurálása.

8. hét

WLAN/Radius mérés. Vezetéknélküli interfészek konfigurálása. A hozzáférési pont (AP) beállítása. AP programozás webfelületen és parancssoron keresztül. WLAN hálózat hozzáférési módjainak beállítása, adatforgalom titkosítás. WLAN hálózatokon hitelesítés beállítása a RADIUS szerver és a 802.1X valamint EAP protokollok segítségével.

9. hét

ZH, ZH eredmények értékelése. Minőségbiztosítási kérdések. Csomag időzítő rendszerek Linux és Windows környezetben. A Linux Advanced Routing & Traffic Control működése, használata. Alapvető mechanizmusok. Minőségbiztosítás kérdései DSL vonalon, hatások. A hálózat paramétereinek tuningolása a gyorsabb átvitel érdekében.

10. hét

A Domain Name System elmélet. A DNS-feloldás menete. A DNS-szolgáltatások típusai. Gyakori gondok a DNS-sel. A delegációs rendszer törékenysége. Adatátvitel az elektromos hálózaton: PowerLine Communication (PLC) . Nagysebességű átvitel épületen belül telefonvonalon: Home Phoneline Networking Alliance (HPNA). Koax hálózaton való adatátvitel: Multimedia over Coax Alliance (MOCA).

11. hét

Az Universal Plug and Play (UPnP) rendszer. A digitális otthon, szabványosítás. Digital Living Network Alliance (DLNA). Az UPnP célok, protokollok, működése lépésekben. Biztonságos WLAN hálózat kialakítása. Kaotikus hálózatépítés. Hozzáférés-védelem. Az adatkapcsolat biztonsága. WEP és WPA konfiguráció.

12. hét

DNS/QoS mérés. DNS névfeloldás vizsgálata. A host parancs és használata. A djbdns csomag, a dnsq használata. DNS konfiguráció. A Linux QoS konfigurálása a Linux Advanced Routing & Traffic Control segítségével. Sorbanállási diszciplínák és qdisc-ek használata. Különböző típúsú forgalmak prioritásos kezelése.

13. hét

PLC/UPnP mérés. Lokális hálózat kialakítása az elektromos hálózaton HomePlug AV szabványú PLC eszközökkel. A PLC eszközök beállításainak vizsgálata, biztonsági kérdések. Különböző paraméterek hatása az adatátvitel sebességre. UPnP rendszer kialakítása. Mintahálózat kialakítása, konfigurálása. Protokoll üzenetek vizsgálata.

14. hét

Hálózati fájlrendszerek elmélet. Szerver szolgáltatások. NAS. Fájl szerver protokollok: Network File System (NFS) – működés, szerver, kliens. A virtuális fájlrendszer. Az NFS használata. Windows fájlmegosztás Linux-on: SMB/Samba. Samba beállítások. Active Directory Services. PótZH, elővizsga.

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tantárgy során a hallgatók előadások keretén belül megismerkednek különböző hálózati technikákkal, majd azokat laborgyakorlat keretében alkalmazzák.

10. Követelmények
  • A félév során tartott laborgyakorlatokat minden hallgatónak sikeresen el kell végeznie. Egy gyakorlat hiánya megengedett. A félév folyamán egy zárthelyi dolgozat lesz, ennek legalább elégséges teljesítése szükséges.
  • A vizsgaidőszakban: A vizsga módja írásbeli.
  • Elővizsga van.
11. Pótlási lehetőségek Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható.
A sikertelen (pót)zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
12. Konzultációs lehetőségek

A félév, illetve vizsgaidőszak során a hallgatóknak lehetőségük van az előadóval előre egyeztetett időpontban konzultálni.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra 56
Félévközi készülés órákra 26
Felkészülés zárthelyire 14
Házi feladat elkészítése  -
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása  -
Vizsgafelkészülés 24
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
 Név: Beosztás: Tanszék, Intézet:
 Dr. Vida Rolland egy. docens TMIT
 Moldován István mérnök ETIK