• 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, dins aquesta darrera versió del temari CCNA, el primer mòdul es correspon  a una part del currículum de "Switching, Routing and Wireless Essentials" (SRWE) i la resta amb la pràctica totalitat de "Enterprise Networking, Security, and Automation" (ENSA).

• 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.

En el cas de cursar "Estructura de Xarxes de Computadors" i "Disseny de Xarxes de Computadors", s'haurà tingut accés a la totalitat del currículum de formació del CCNA de Cisco (ITN, SRWE i ENSA).

• 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 tres blocs temàtics, o mòduls, que engloben els diferents capítols dels materials. El primer mòdul es correspon al temari de "Switching, Routing and Wireless Essentials", mentre que els dos últims a la part de "Enterprise Networking, Security, and Automation".

Mòdul 1. Xarxes d'àrea local escalables

• [Opcional] Encaminament inter-VLAN: S'estudia l'encaminament entre VLAN en dispositius de capa 3.
• 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: S'estudia el mecanisme d'agregació d'enllaços conmutats EtherChannel.
• DHCP i SLAAC: Implementació i configuraciójn dinàmica d'assignació d'adreces IPv4 i IPv6, així com autoconfiguració IPv6 amb SLAAC.
• Conceptes FHRP: S'introdueix la provisió de serveis de portes d'enllaç a una xarxa amb redundància. Es fa 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 i connectivitat WAN

• OSPF d'àrea única: S'expliquen els conceptes, implementacions i configuracions bàsiques del protocol d'estat d'enllaç OSPF, en el seu mode de funcionament d'àrea única, per xarxes punt a punt i xarxes de difusió.

• Conceptes de seguretat en xarxes: S'explica com vulnerabilitats, amenaces i errors poden ser mitigats per millorar la seguretat en xarxes. Es fa èmfasi en conceptes com malware, atacs comuns, vulnerabilitats en IP, TCP i UDP, i bones pràctiques en seguretat de xarxes.

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

• Traducció d'adreces de xarxa: Configuració de serveis de traducció d'adreces de xarxa (NAT) a encaminadors per proporcionar escalabilitat d'adreces IPv4.

• 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.

Mòdul 3. Aspectes avançats de xarxes

• Conceptes de xarxes privades virtuals i IPsec: S'estudia com les VPN i IPsec proporcionen seguretat en localitzacions diverses incloent connectivitat d'accés remot.
• 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.
• Gestió de xarxa: S'introdueix la configuració de protocols comuns de gestió de xarxa com NTP, SNMP i Syslog.
• 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 com dades, veu i vídeo convergeixen en una xarxa conmutada.
• 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.
• Virtualització de xarxa: Proporciona una introducció a tendències emergents a les xarxes actuals, com poden ser cloud o les xarxes definides per programari.

• Consulta dels recursos d'aprenentatge de la UOC per a l'assignatura

• Informació addicional sobre els 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

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 realitzats.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; l'intent fraudulent d'obtenir un resultat acadèmic millor; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o la utilització de material o dispositius no autoritzats durant l'avaluació, entre d'altres, són conductes irregulars que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

D'una banda, si es detecta alguna d'aquestes conductes irregulars, pot comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent - incloses les proves finals - o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials o dispositius no autoritzats durant les proves, com ara xarxes socials o cercadors d'informació a internet, perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, o perquè s'ha practicat qualsevol altra conducta irregular.

De l'altra, i d'acord amb les normatives acadèmiques, les conductes irregulars en l'avaluació, a més de comportar el suspens de l'assignatura, poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.

La UOC es reserva la potestat de sol·licitar a l'estudiant que s'identifiqui o que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació pels mitjans que estableixi la Universitat (síncrons o asíncrons). A aquests efectes, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús d'un micròfon, una càmera o altres eines durant l'avaluació i que s'asseguri que funcionen correctament.

La verificació dels coneixements per garantir l'autoria de la prova no implicarà en cap cas una segona avaluació.

• Consulta del model d'avaluació