Περιγραφή

Το μάθημα αποτελεί μια πρώτη επαφή των φοιτητών με τις τεχνολογίες των δικτύων δεδομένων. Παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και οι πρακτικές της δικτύωσης υπολογιστών. Γίνεται εισαγωγή στις έννοιες της αρχιτεκτονικής των επιπέδων, της υπηρεσίας και του πρωτοκόλλου, της ενθυλάκωσης, της μεταγωγής πακέτου, της κωδικοποίησης των δεδομένων, και περιγράφονται οι λειτουργίες του φυσικού επιπέδου, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, οι μέθοδοι πρόσβασης στο μέσο και οι κυρίαρχες τεχνολογίες τοπικών δικτύων (Ethernet, Token Ring, FDDI, WiFi). Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τις βασικές αρχές και τα συστατικά της δομημένης καλωδίωσης (σχεδιαστικές αρχές, εξαρτήματα, προδιαγραφές καλωδίων χαλκού και οπτικών ινών, συνδετήρες, πρίζες, τεκμηρίωση και μέτρηση ποιότητας εγκατεστημένης καλωδίωσης). Επίσης, στο εργαστηριακό μέρος γίνεται μια πρώτη παρουσίαση των βασικών εντολών διάγνωσης προβλημάτων σε δίκτυα δεδομένων (ping, traceroute, netstat κλπ). Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει να:

• Κατανοούν τις βασικές αρχές και έννοιες των δικτύων δεδομένων
• Να κατανοούν τη λογική των διαστρωματωμένων πρωτοκόλλων, τη χρησιμότητα του προτύπου OSI/ISO ως μοντέλου για την εποπτεία της λειτουργίας των διαφόρων πρωτοκόλλων.
• Να γνωρίζουν τη λειτουργία τεχνολογιών τοπικών δικτύων όπως τα δίκτυα τύπου Ethernet και WiFi
• Να γνωρίζουν και να μπορούν να εφαρμόσουν τις αρχές δομημένης καλωδίωσης
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις παραπάνω γνώσεις σε ένα πραγματικό περιβάλλον δικτύου.
• Να εκτελέσουν βασική αποσφαλμάτωση σε ένα δίκτυο υπολογιστών

Περιεχόμενα

• Εισαγωγή και βασικές έννοιες. Διαστρωμάτωση. Το πρότυπο OSI/ISO. Αντιστοίχιση με το πρότυπο TCP/IP.
• Υπηρεσίες, πρωτόκολλα, σημεία διεπαφής, ενθυλάκωση.
• Προτυποποίηση στις τηλεπικοινωνίες και τα δίκτυα υπολογιστών.
• Τοπολογίες δικτύων, τεχνικές μετάδοσης και τεχνικές μεταγωγής.
• Μετάδοση δεδομένων. Εύρος ζώνης. Χωρητικότητα καναλιού. Εξισώσεις Nyquist και Shannon.
• Βλάβες κατά τη μετάδοση δεδομένων. Εξασθένηση, παραμόρφωση καθυστέρησης, θόρυβος.
• Κωδικοποίηση σήματος. ΝRΖ, ΝRZ-I, Manchester, Διαφορική Manchester, Πολυεπίπεδη Κωδικοποίηση.
• Μέσα μετάδοσης. Καλώδια συνεστραμμένων ζευγών, Οπτικές ίνες.
• Αρχές δομημένης καλωδίωσης. Πρότυπα συστημάτων δομημένης καλωδίωσης. Μελέτη περιπτώσεων δομημένης καλωδίωσης.
• Μέτρα απόδοσης δικτύων. Ρυθμός μετάδοσης και καθυστέρηση.
• Συστήματα ουρών αναμονής. M/M/1 και M/D/1.
• Τεχνικές ελέγχου ροής και επανεκπομπής στο δεύτερο επίπεδο. Stop and Wait, Sliding Window, Go Back N, ARQ.
• Μελέτη της απόδοσης των τεχνικών ελέγχου ροής και ARQ.
• Αναγνώριση και διόρθωση σφαλμάτων.
• Τεχνικές πρόσβασης στο μέσο. Πρωτόκολλα Aloha, CSMA/CD, CSMA/CA, Token.
• Τεχνολογίες τοπικών δικτύων: Ethernet, TokenRing, WiFi (802.11).
• Μελέτη της απόδοσης πρωτοκόλλων επιπέδου MAC.

Νέα

• Καλοσωρίσατε στην σελίδα του μαθήματος ΠΛΥ03011!

Εκπαιδευτικό Υλικό

Τρόπος Αξιολόγησης

Η αξιολόγηση των φοιτητών βασίζεται αποκλειστικά σε τελική γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου. Για την συμμετοχή στην τελική εξέταση απαιτείται επιτυχής παρακολούθηση του Εργαστηρίου. Οι φοιτητές απαιτείται να παρακολουθήσουν το 80% των εργαστηριακών ασκήσεων προκειμένου να θεωρηθεί επιτυχής η παρακολούθηση του Εργαστηρίου (δεν υπάρχουν εξετάσεις εργαστηρίου). Σε αντίθετη περίπτωση, ο φοιτητής αποτυγχάνει στο Εργαστήριο, δεν έχει δικαίωμα συμμετοχής στην τελική εξέταση του μαθήματος και υποχρεούται σε επανάληψη των εργαστηριακών ασκήσεων το επόμενο εξάμηνο που θα διδαχθεί το μάθημα. Η επιτυχής παρακολούθηση του Εργαστηρίου απαλλάσσει τον φοιτητή από μελλοντικές εργαστηριακές απαιτήσεις, ακόμα και στην περίπτωση που στην τελική εξέταση δεν λάβει προβιβάσιμο βαθμό (<5). Τα ζητήματα που διδάσκονται στις εργαστηριακές ασκήσεις συμπεριλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη της τελικής εξέτασης του μαθήματος, μαζί με τα ζητήματα που αναλύονται στις διαλέξεις της Θεωρίας του μαθήματος.

Προσοχή: ο παραπάνω τρόπος αξιολόγησης ισχύει για τους φοιτητές του Πανεπιστημιακού προγράμματος σπουδών και όχι για τους φοιτητές του προγράμματος σπουδών του ΤΕΙ, για τους οποίους ακολουθείται η διαδικασία ξεχωριστής αξιολόγησης στο Θεωρητικό και Εργαστηριακό μέρος του μαθήματος.

Βασική Βιβλιογραφία

• William Stallings, Επικοινωνίες Υπολογιστών και Δεδομένων, 10η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλας, 2018.
• Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, Δίκτυα Υπολογιστών, 5η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2011.
• Larry L. Peterson, Bruce S. Davie, Δίκτυα Υπολογιστών: Μια Προσέγγιση απο τη Σκοπιά των Συστημάτων, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2009
• Αλεξόπουλος Αριστείδης, Λαγογιάννης Γεώργιος, Τηλεπικοινωνίες και Δίκτυα Υπολογιστών, 8η Εκδ., Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ, 2012

Συμπληρωματική Βιβλιογραφία

• Douglas E. Comer, Δίκτυα Και Διαδίκτυα Υπολογιστών και Εφαρμογές τους στο Internet, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2007.
• Douglas E. Comer, Διαδίκτυα με TCP/IP: Αρχές, Πρωτόκολλα, και Αρχιτεκτονικές, 4η Έκδοση, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2003
• Κωνσταντίνος Χειλάς, Αναστάσιος Πολίτης, Αλέξανδρος Βακαλούδης. "Εργαστηριακές Ασκήσεις Δικτύων Η/Υ", [ηλεκτρ.βιβλ.] Αθήνα: Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Διαθέσιμο στο: http://hdl.handle.net/11419/1763, 2015.