• Descripció

Avui en dia, les xarxes de gran abast son una part fonamental del nostre entorn, principalment gràcies al fenomen d'Internet i la proliferació de la banda ampla. Des del correu electrònic o la missatgeria instantània fins els serveis web, les xarxes són un aspecte més de la nostra vida, sempre present de manera invisible, però ja inevitable. Per aquest motiu, cada dia calen nous especialistes que donin suport a les empreses que volen treure el màxim rendiment de les seves xarxes i usar tecnologies d'interconnexió remota per garantir que la distància que les separa desaparegui totalment. Aquesta necessitat també ha creat un conjunt de certificacions professionals que acrediten la seva expertesa.

L'assignatura de "Disseny de Xarxes de Computadors" (DXC) usa com a fil narratiu els aspectes bàsics del desplegament de xarxes per formar als estudiants en dos aspectes importants de les xarxes en organitzacions basades en múltiples sucursals. Per una banda, la creació de xarxes d'àrea local (LAN) redundants i escalables, i per altra banda, els mecanismes bàsics per assolir connectivitat mitjançant diferents tecnologies WAN (Wide Area Network, Xarxes d'àrea extensa).

La seva principal particularitat respecte altres assignatures del grau és que el seu contingut s'alinea totalment amb una part de la darrera versió del temari oficial de Cisco per l'obtenció de la certificació professional CCNA (Cisco Certified Network Associate), en castellà. Aquesta és una de les més reconegudes dins el món professional de les xarxes i serveix com a punt d'entrada per tot un seguit d'especialitzacions en el camp (CCNP, seguretat, etc.).

Concretament, l'assignatura segueix el temari del curs oficial anomenat "CCNA Routing & Switching". De tot els seus continguts, l'estudiant cursarà els continguts la segona meitat, compresa pels dos cursos "Scaling Networks" and "Connecting Networks".

• L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis

El Grau d'Enginyeria Informàtica disposa d'un bloc d'assignatures relacionades amb les xarxes de computadors, que es composa de:

1. Xarxes i Aplicacions a Internet
2. Administració de Xarxes i Sistemes Operatius
3. Disseny de Xarxes de Computadors.
4. Estructura de Xarxes de Computadors.
5. Seguretat en Xarxes de Computadors.

L'assignatura "Disseny de Xarxes de Computadors" (DXC) forma part de l'itinerari de Tecnologies de la Informació, complementant "Xarxes i Aplicacions a Internet" i "Estructura de Xarxes de Computadors". Un cop vistes les nocions bàsiques dels protocols en què es basen les xarxes d'àrea local i introduïda l'arquitectura de protocols TCP/IP, estem en condicions d'estudiar en profunditat alguns aspectes avançats en el desplegament de LANs, configuració de dispositius i quines són les tecnologies d'àrea extensa i accés remot a tenir en compte per donar servei a una organització.

• Camps professionals en què es projecta

Donada la seva particularitat principal, un temari totalment alineat amb la certificació oficial CCNA, l'assignatura es projecta d'interès per qualsevol professional dins del camp de les xarxes. Resultarà d'especial utilitat per aquells que treballin amb equips Cisco o que tinguin la intenció d'obtenir aquesta certificació pròximament.

• Coneixements previs

Per cursar aquesta assignatura cal tenir coneixements sòlids dels fonaments de les xarxes TCP/IP i la seva administració. Idealment, aquesta assignatura s'hauria de cursar com la final dins de l'àrea de xarxes. D'especial interès és haver cursat l'assignatura "Estructura de Xarxes de Computadors" (EXC).

Alguns dels conceptes que es consideren coneguts són els següents, tractats principalment a l'assignatura "Estructura de Xarxes de Computadors" (EXC):

• La sintaxi bàsica del Cisco IOS.
• Configuració de Virtual LANs (VLAN) en commutadors IOS.
• Utilització del programa Packet Tracer.

Per tant, es recomana a l'estudiant repassar aquests conceptes de cara a cursar DXC.

• Informació prèvia a la matrícula

Abans de cursar aquesta assignatura, es considera pràcticament imprescindible haver cursat les assignatures de "Xarxes i Aplicacions a Internet" i "Estructura de Xarxes de Computadors". També és molt recomanable haver cursat "Administració de Xarxes i Sistemes Operatius". Des del punt de vista de la part del temari associada a seguretat, pot resultar útil haver cursat "Seguretat en Xarxes de Computadors", però no és imprescindible.

• Objectius i competències

Les competències generals del Grau que es posen de manifest en aquesta assignatura són:

1. Ús i aplicació de les TIC en l'àmbit acadèmic i professional.

2. Capacitat per adaptar-se a les tecnologies i als futurs entorns actualitzant les competències professionals.

3. Capacitat per innovar i generar noves idees.

Les competències específiques d'aquesta assignatura són:

1. Capacitat per analitzar l'arquitectura i organització dels sistemes i aplicacions informàtics en xarxa.

2. Conèixer les tecnologies de comunicacions actuals i emergents i saber-les aplicar convenientment per dissenyar i desenvolupar solucions basades en sistemes i tecnologies de la informació.

3. Capacitat per administrar i gestionar els sistemes operatius i les comunicacions d'una xarxa d'ordinadors.

4. Capacitat per proposar i avaluar diferents alternatives tecnològiques per resoldre un problema concret.

Finalment, els objectius específics de l'assignatura són:

1. Tractar en profunditat conceptes avançats per a la interconnexió de xarxes LAN i WAN i analitzar diferents tecnologies fonamentals per a la interconnexió de xarxes.

2. Realitzar casos pràctics i exemples de cada tecnologia.

3. Aplicar el sistema de disseny jeràrquic de xarxes.

4. Desplegar xarxes d'àrea local escalables mitjançant enllaços redundats o agregats.

5. Planificar el desplegament de protocols d'encaminament dins una xarxa empresarial.

6. Reconèixer diferents tipus de tecnologies WAN, amb els seus avantatges i inconvenients. Especialment PPP i Frame Relay.

7. Ser capaç de configurar perfectament un encaminador (router) per poder connectar una petita xarxa a través d'una WAN.

8. Aplicar esquemes de traducció d'adreces IP a la nostra xarxa.

9. Definir i implementar les mesures bàsiques de seguretat a través dels encaminadors dins la nostra xarxa.

10. Poder aportar solucions d'accés remot segures per organitzacions petites o mitjanes.

11. Conèixer les noves tendències de futur en el disseny de xarxes.

• Continguts

Per les característiques de l'assignatura, els materials que s'utilitzaran al llarg del curs a DXC són els oficials per la certificació CCNA, proporcionats dins el programa oficial de formació de Cisco Systems, anomenat "Networking Academy".

El temari del curs dins l'assignatura es divideix en quatre en blocs temàtics, o mòduls, que engloben els diferents capítols dels materials. Els mòduls 1 i 2 es corresponen al temari de "Scaling Networks", mentre que el 3 i 4 a "Connecting Networks".

Mòdul 1. Xarxes d'àrea local escalables

• Disseny de LAN: Es presenten les estratègies que es poden utilitzar per dissenyar sistemàticament una xarxa d'alta funcionalitat, com el model de disseny de xarxa jeràrquic i l'arquitectura empresarial de Cisco.

• Escalament de VLAN: S'analitza la implementació d'encaminament entre VLAN mitjançant un commutador de capa 3. També es descriuen els problemes trobats al implementar el protocol VTP, el protocol DTP y l'encaminament entre VLAN.

• Protocol STP: Es tracten els protocols per administrar la redundància a les LAN. A més a més, s'estudien els possibles problemes d'aquesta redundància i els seus símptomes.

• EtherChannel i protocol HSRP: S'estudia el mecanisme d'agregació d'enllaços EtherChannel i es fa especial èmfasi en el funcionament i la configuració del protocol HSRP (Hot Standby Router Protocol, protocol d'encaminador de reserva activa).

Mòdul 2. Planificació de protocols d'encaminament

• Routing dinàmic: Es presenten els protocols d'encaminament dinàmic, s'exploren els beneficis d'usar aquest tipus de classe de protocol, la forma com es classifiquen els diferents tipus de protocol d'encaminament i les mètriques que utilitzen per determinar la millor ruta pel trànsit de xarxa.

• EIGRP: S'explica el protocol EIGRP i es proporcionen comandes bàsiques de configuració per habilitar-lo en un encaminador amb IOS de Cisco. També s'explora l'operació del protocol i es proporcionen més detalls sobre la forma com EIGRP determina la ruta.

• Ajustaments i solució de problemes del protocol EIGRP: Es tracten les característiques addicionals d'ajustament d'EIGRP i les comandes del mode de configuració per implementar-les a IPv4 i IPv6.

• OSPF d'àrea única: S'expliquen les implementacions i configuracions bàsiques del protocol d'estat d'enllaç OSPF, en el seu mode de funcionament d'àrea única.

• OSPF multiàrea: Es proporcionen instruccions per dividir una àrea única gran OSPF en diferents àrees de manera eficaç, com configurar OSPFv2 i OSPFv3 i una visió de les comandes usades per verificar la seva configuració.

• Ajustaments i solució de problemes del protocol OSPF: Es descriuen les característiques dels ajustaments a OSPF, les comandes del mode de configuració usades per implementar diferents característiques per IPv4 i IPv6, i les components i comandes que s'utilitzen per resoldre problemes a OSPFv2 i OSPFv3.

Mòdul 3. Connectivitat WAN

• Conceptes de WAN: Es presenten els estàndards i els propòsits de les WAN, abastant l'elecció de tecnologies, els serveis i els dispositius WAn adients per satisfer els requeriments comercials canviats d'una empresa en creixement.

• Connexions punt a punt: Tracta sobre els termes i els protocols que s'utilitzen en les connexions serials. Es presenten els protocols punt a punt (PPP) i HDLC.

• Connexions de sucursals: Es presenten les solucions de banda ampla usades més habitualment, com el cable, DSL i la tecnologia sense fils, així com la implementació de PPPoE (PPP over Ethernet). També s'estudia com desplegar VPNs (Xarxes Privades Virtuals) i el protocol BGP.

Mòdul 4. Aspectes avançats de xarxes

• Llistes de control d'accés: S'explica com configurar i solucionar problemes a les ACL esteses IPv4 i IPv6 com part d'una solució de seguretat.

• Seguretat i monitorització de xarxa: Es detallen les amenaces de seguretat per LAN més comunes i com mitigar el risc. A més a més, es descriu SNMP i com utilitzar-lo per monitoritzar la xarxa, i com implementar SPAN local per capturar i monitoritzar el trànsit amb analitzadors de ports o dispositius IPS.

• Qualitat de Servei: Es descriu la qualitat de la transmissió de xarxa, les característiques del trànsit, els algorismes de posada en cua, els models de QoS i les tècniques d'implementació de QoS.

• Evolució de la xarxa:  Proporciona una introducció a tendències emergents a les xarxes actuals, com poden ser IoT, cloud o les xarxes definides per programari.

• Solució de problemes de xarxa: S'enumeren els procediments de solució de problemes, els mètodes, les eines i la documentació de xarxa que cal conservar. També s'analitzen els símptomes i les causes típiques en diferents capes del model OSI.

• Consulta dels recursos d'aprenentatge de què disposa l'assignatura

• Recursos d'aprenentatge i eines de suport

Aquesta assignatura presenta un seguit de particularitats que la diferencien d'altres dins el grau. La principal és el fet que s'imparteix de manera conjunta en diferents entorns d'aprenentatge. Tot el procés que s'explica a continuació es troba més detallat a la Guia d'estudi que se us proporcionarà a l'inici de curs.

Per una banda, usareu el campus de la UOC per la majoria de tasques habituals: comunicar-vos amb els companys de l'aula, lliurar activitats, ser avaluats i consultar les vostres notes, etc.

Per altra banda, al principi del curs se us donarà d'alta a la pàgina de la Networking Academy (www.netacad.com), el campus virtual de Cisco, a través del qual s'imparteix el temari oficial associat a la certificació CCNA. És en aquest entorn on podreu accedir als materials del curs, en format on-line interactiu, així com a un conjunt d'exàmens d'auto-avaluació que podreu fer, de manera opcional, al llarg del curs. Tant els materials com els exàmens estan en castellà (també els podeu fer en anglès).

El campus virtual de Cisco conté molta informació i moltes opcions. Cal fer èmfasi que, per l'assignatura "Disseny de Xarxes de Computadors", només l'usarem per l'accés als materials i a alguns recursos puntuals. De totes formes, un cop donats d'alta, sou totalment lliures d'accedir a la comunitat d'estudiants Cisco o a qualsevol recurs disponible que considereu del vostre interès personal.

• Informacions sobre l'avaluació a la UOC

La Normativa acadèmica de la UOC disposa que el procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis fets.

La manca d'originalitat en l'autoria o el mal ús de les condicions en què es fa l'avaluació de l'assignatura és una infracció que pot tenir conseqüències acadèmiques greus.

Es qualificarà l'estudiant amb un suspens (D/0) si es detecta manca d'originalitat en l'autoria d'alguna activitat avaluable (pràctica, prova d'avaluació contínua (PAC) o final (PAF), o la que es defineixi al pla docent), sigui perquè ha utilitzat material o dispositius no autoritzats, sigui perquè ha copiat textualment d'internet, o ha copiat d'apunts, de materials, de manuals o d'articles (sense la citació corresponent), d'altres estudiants, o per qualsevol altra conducta irregular.

La qualificació de suspens (D/0) en les qualificacions finals d'avaluació contínua pot comportar l'obligació de fer l'examen presencial per a superar l'assignatura (si hi ha examen i si superar-lo és suficient per a superar l'assignatura segons indiqui el pla docent).

Quan aquesta mala conducta es produeixi durant la realització de les proves d'avaluació finals presencials, l'estudiant pot ser expulsat de l'aula, i l'examinador farà constar tots els elements i la informació relatius al cas.

D'altra banda, aquesta conducta pot donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.

La UOC habilitarà els mecanismes que consideri oportuns per a vetllar per la qualitat de les seves titulacions i garantir l'excel·lència i la qualitat del seu model educatiu.

• Consulta del model d'avaluació