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A.A. 2018/19

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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
L'insegnamento presenta contenuti di tipo prettamente sperimentale, e permette agli studenti di applicare le nozioni apprese negli insegnamenti dei corsi precedenti, fornendo competenze sperimentali nel settore delle reti di telecomunicazione e di Internet in particolare. Gli studenti lavoreranno in laboratorio, dove saranno proposte esercitazioni di laboratorio atte a sperimentare metodologie di misura del traffico in internet, utilizzando sia analizzatori di traffico, sia generatori di traffico sintetico.
This is a laboratory and experimental course in the field of Internet traffic measurements. Most of the classes will be given in laboratories, with few introductory lessons for each field. Students will have to setup experiments to run active or passive measurement tools in real networks, and to apply methodologies learned in previous classes. Students will use both passive traffic analyzers, and active traffic generators to characterize and load the network.
1. Conoscenza del funzionamento e configurazione di reti LAN e WAN. 2. Conoscenze concernenti l’analisi dei protocolli Internt, con attenzione a IP, TCP, UDP, HTTP, DNS 3. Conoscenza dei problemi di prestazione in reti LAN e WAN – misure di ritardo e velocità di trasferimento 4. Capacità di processare trace reali di traffico e di estrarre informazioni utili per identificare sia problemi di prestazioni, sia le possibili cause all’origine di un problema. Il raggiungimento degli obiettivi formativi sarà verificato tramite la redazione di relazioni di laboratorio e discussione orale delle stesse alla fine del corso.
1. Knowledge of the configuration mechanisms of Local Area Networks. 2. Knowledge of the analysis of Internet protocols like IP, TCP, UDP, HTTP, DNS. 3. Knowledge of performance related problems in local and wide area networks – Delay and Throughput measurements 4. Ability to process real traffic traces and to extract information related to both performance and troubleshooting issues from actual traces. The ability to apply the gained knowledge will be verified by the preparation of a lab report, and its discussion during an oral examination at the end of the course.
Gli studenti devono avere ottima conoscenza del funzionamento della rete Internet, e dei protocolli in essa utilizzata. In particolare, gli studenti devono conoscere il funzionamento delle reti locali (protocollo Ethernet, CSMA/CD, meccanismi di consegna diretta ed indiretta, interconnessione di reti locali), dei protocolli di livello rete (IP) e trasporto (TCP e UDP) comunemente usati in internet, protocolli di instradamento (RIP, OSPF), e a livello applicazione (DNS, http, https, streaming multimediale, ecc.) Sono anche richieste conoscenze di modelli di traffico per reti dati (processo di Poisson, modelli Markoviani, test di ipotesi, calcolo degli intervalli di confidenza).
Students must have very good knowledge of the protocols and mechanisms normally used in the Internet. In particular, students must be familiar with LAN protocols (Ethernet, CSMA/CD, direct and indirect delivery, LAN interconnections), of network (IP) and transport (TCP/UDP) protocols normally used in the Internet, routing protocols (RIP, OSPF), and application layer protocols (DNS, HTTP, HTTPS, multimedia streaming protocols, etc.). Traffic models will be also used and students must be familiar with basic traffic modeling techniques (Poisson models, Markovian models, hypothesis tests, confidence interval evaluation).
Gli studenti avranno a disposizione dei PC, dotati di sistema operativo Linux. Tramite l'uso di switch Ethernet, gli studenti dovranno svolgere le diverse esperienze di laboratorio che verranno loro proposte. Ogni gruppo avrà a disposizione 3 PC per lo svolgimento delle esperienze di laboratorio. • Configurazione di host in rete locale, assegnazione di indirizzi IP e subnetting/supernetting (2 ore) • Richiamo al funzionamento di meccanismi di consegna diretta: protocollo ARP, comando ping. Analisi a livello applicazione (2 ore) • Analisi di traffico tramite sniffer di rete. Funzionamento dei protocolli TCP, UDP e HTTP (8 ore) • Misure di prestazioni di applicazioni di file transfer e impatto di ritardi e perdite di pacchetti (8 ore) • Misure di prestazioni per applicazioni di streaming multimediale e impatto di ritardi e perdite pacchetti (6 ore) • Configurazione di reti geografiche e algoritmi di routing RIP e OSPF (8 ore) • Analisi di tracce raccolte in reti operative e processamento delle stesse per estrarre informazioni utili (16 ore) • Modelli statistici e utilizzo di meccanismi di analisi dei dati per trovare correlazioni e possibili cause di malfunzionamenti da analisi di tracce dati (10 ore)
Students will work in the Laboratory using PCs running Linux OS. Using Ethernet switches, students will have to setup experiments configuring LANs. Each group of students will use 3 PCs. Real traffic traces will be used to allow students to deal with more realistic scenarios. • Configuration of hosts in Local Area Networks, IP addresses management, subnetting/supernetting (2 hours) • LAN protocols and communication mechanisms: ARP and ping protocols, IP direct delivery of packets. (2 hours) • Traffic monitoring using sniffers in LAN: TCP, UDP and HTTP (8 hours) • Performance measurement for file transfers and impact of delay and packet losses (8 hours) • Performance measurement for multimedia streaming applications and impact of delay and packet losses (8 hours) • Setup and configurations of WAN networks using RIP and OSPF (8 hours) • Analysis of traffic traces collected from real networks and development of post-processing tools to extract information out of the raw data (16 hours) • Usage of statistical methods and data mining techniques to find correlations and root cause analysis of problems (10 hours)
La maggioranza delle lezioni/esercitazioni si svolgerà in laboratorio. Gli studenti lavoreranno in gruppi di 3 persone. L'insegnamento prevede una preponderante attività di laboratorio e gli studenti svolgeranno le esperienze presso i laboratori didattici del Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (LED) e/o presso i LAIB.
In this course there is large laboratory activities on the topics of communication networks. Students perform these laboratory activities at the educational Laboratory of the Electronics and Telecommunication Department (LED) and at the Basic Informatics Laboratory (LAIB).
Sono disponibili dispense delle lezioni e delle esercitazioni, esempi di scritti di esame ed esercizi, i manuali e il materiale necessario per le esercitazioni di laboratorio e per lo svolgimento dei progetti. Tutto il materiale didattico è scaricabile da un sito web o attraverso il portale.
The teaching material will be made available by the class teacher on the Didattica web portal. Description of the lab experiments will be provided, and reference documentation will be available to students.
Gli studenti sono tenuti a scrivere una relazione sulle varie esperienze di laboratorio. Il contenuto delle stesse sarà indicato durante le lezioni dal docente. Ciascuna relazione sarà corretta e il voto sarà proposto al gruppo. Ogni studente sarà chiamato ad una discussione orale vertente sulle tematiche riportate sulla relazione prodotta in cui dovrà dimostrare di aver acquisito il senso critico e le competenze richieste rispondendo alle domande teoriche e pratiche proposte dei docenti. Il voto finale sarà una media pesata della valutazione della relazione di laboratorio e relativa discussione orale. È possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.
Students are required to write a report on the various laboratory experiences. The topics will be indicated during lessons by the professor. Every lab report will have an independent evaluation, which will be the same for all students in the same group. Each student will be asked to discuss the content of the report during an oral exam. The oral exam is individual, and students will be asked to answers questions about both the practical and theoretical part of the course. The final vote will be a weighted average between the evaluations of the laboratory report and oral examinations. It is possible to get additional points with specific topics reports, or preparing lessons notes to be reused in subsequent years..


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