| Fonaments de xarxes i arquitectures | Codi: 22.422 Crèdits: 6 |
L'assignatura Fonaments de Xarxes i Arquitectures del grau de Ciència de Dades Aplicada pretén oferir a l'alumne una visió general de l'arquitectura de les xarxes d'ordinadors així com del paper específic d'aquestes en les diferents fases del cicle de vida de les dades: generació, transmissió, emmagatzematge i processament.
Els continguts teòrics dels reptes d'aquesta assignatura guien a l'alumne a través de les diferents capes del model de comunicació d'Internet (des de la codificació i transmissió dels bits fins a l'accés al medi, els protocols de xarxa i de transport, les aplicacions més comunes, i l'emmagatzematge de les dades en una plataforma de cloud computing) i mostraran la varietat d'opcions tecnològiques (medis de transmissió, estàndards de comunicació i protocols de xarxa) existents per a qualsevol aplicació basada en la ciència de dades.
Finalment, el conjunt d'activitats (PAC) proposades pretén consolidar i ampliar els coneixements adquirits mitjançant l'ús d'eines d'anàlisi i simulació de protocols i xarxes d'ordinadors, així com amb la recerca i investigació d'algunes de les tecnologies emergents en l'àmbit de les xarxes d'ordinadors aplicades a la ciència de dades, com les xarxes definides per programari o la virtualització.
Aquesta assignatura s'emmarca en el tercer semestre del grau de ciència de dades i és la primera de la matèria "infraestructures tecnològiques". Es treballen les competències específiques associades als tipus de xarxes que existeixen, el seu funcionament i com s'enllacen amb el cicle de vida de les dades. Pretén per tant ser la base sobre fonaments de xarxes que servirà d'ajuda per assolir els objectius de les assignatures posteriors: "Sistemes distribuïts", "Infraestructures de xarxes per Big Data" i "Seguretat de sistemes".
Aquesta assignatura s'organitza a través de la realització de 4 activitats:
ACTIVITAT 1: Quin és el paper de les xarxes de computadors en el cicle de vida de les dades?
ACTIVITAT 2: Les xarxes com a generadores de dades
ACTIVITAT 3: Les xarxes com a mitjà per obtenir dades
ACTIVITAT 4: Com podem utilitzar les xarxes per emmagatzemar, compartir i processar dades?
Les activitats tenen un component pràctic mitjançant l'ús del simulador Packet Tracer de Cisco, l'analitzador de protocols de xarxa Wireshark i d'eines pròpies del sistema operatiu.
Aquesta assignatura introdueix a l'estudiant a les xarxes de computadors en el context del cicle de vida de les dades.
Els objectius específics són els següents:
- Entendre la importància de les xarxes generadores de dades per alimentar aplicacions basades en la ciència de dades.
- Identificar les diferents xarxes generadores de dades i enumerar-ne les principals característiques.
- Conèixer i diferenciar els elements de xarxa, les funcions i els protocols associats a les capes del model OSI.
- Reconèixer els principals paràmetres de configuració dels dispositius intermedis (per exemple, switch i router) i finals (PC) d'una xarxa de computadors.
- Ser capaç de connectar una xarxa generadora de dades a Internet fent ús del protocol IP.
- Ser capaç de dissenyar una xarxa de computadors amb un simulador, configurar els dispositius intermedis (per exemple, switch i router) i finals (PC), i validar el seu funcionament.
- Entendre la importància de les xarxes com a eina per obtenir dades.
- Conèixer les principals aplicacions.
- Aconseguir analitzar un flux de dades i trobar els elements estudiats en l'assignatura.
- Dominar l'ús d'una eina per analitzar protocols.
- Comprendre les problemàtiques relacionades amb l'emmagatzematge de les dades.
- Entendre els problemes d'implementació d'un cloud.
- Conèixer els diferents serveis que el cloud pot oferir.
- Saber identificar avantatges i desavantatges del cloud computing.
- Entendre com el cloud es relaciona amb el futur de les xarxes de comunicacions.
- Aprendre a llegir textos tècnics i científics per entendre com es definiran les xarxes de futura generació.
- Desenvolupar competències transversals com la capacitat de redactar i comunicar de forma clara els coneixements adquirits a través d'una investigació proactiva sobre temàtiques innovadores en el context de l'assignatura.
Competències
Dins de les memòries de Grau aprovades pel Consejo de Universidades, les competències específiques requerides són les següents:
- Que els/les estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi.
- Que els/les estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una forma professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se per mitjà de l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi.
- Comunicar i transmetre els coneixements, habilitats i destreses de la professió en el marc de la ciència de dades.
- Ús i aplicació de les TIC en l'àmbit acadèmic i professional.
- Administrar i gestionar els sistemes operatius i de comunicacions dels components d'una xarxa d'ordinadors.
El paper de les xarxes de computadors en el cicle de vida de les dades
- Introducció
- Tipus de xarxes
- Arquitectura de protocols
- Models de referència OSI i TCP/IP
- Definicions i conceptes bàsics
Les xarxes de computadores com a generadores de dades
- Introducció
- El nivell físic
- El nivell d'accés al medi
- El nivell de xarxa
- Tecnologies sense fils i generació de dades
Les xarxes de computadores com a mitjà per obtenir dades
- Introducció
- Arquitectura de xarxes de dades
- El nivell de transport
- El nivell d'aplicació
- Obtenció de dades de xarxes externes
Emmagatzemar, processar i compartir dades usant les xarxes de computadors
- Què és el cloud computing?
- Cloud computing i les xarxes de computadors
- Serveis i implementacions del cloud computing
| Material | Suport |
| Espai de recursos de ciència de dades | Web |
| Les xarxes com a mitjà per a obtenir dades | |
| El paper de les xarxes de computadors en el cicle de vida de les dades | |
| El nivell de transport | Reaprofitament |
| El nivell de xarxa | Reaprofitament |
| Les capes superiors del model OSI: sessió, presentació i aplicació | Reaprofitament |
| Les capes inferiors del model OSI | Reaprofitament |
| Les xarxes de computadors com a generadores de dades | |
| Emmagatzemar, compartir i processar dades mitjançant les xarxes de computadors |
Manual de Cisco Packet Tracer i Wireshark.
Aquesta assignatura consta de l'aula de l'assignatura, amb un/a professor/a consultor/a que ajudarà l'estudiant en el seguiment de la temporització i l'acompanyarà en el procés d'aprenentatge dels conceptes i tècniques de l'assignatura.
La metodologia de treball consistirà en:
- L'estudi dels mòduls i d'altres materials obligatoris i complementaris, seguint les recomanacions que pugui fer el/la consultor/a a l'aula.
- La participació en les activitats proposades en el Fòrum.
- L'acompliment d'una sèrie de reptes per assolir els objectius presentats.
- La comprovació dels resultats mitjançant el solucionari.
En tot aquest procés l'estudiant comptarà amb l'ajut del seu/la seva consultor/a de l'aula de l'assignatura. És molt recomanable consultar periòdicament els diferents Taulers i el Fòrum, per si hi ha novetats i comentaris que puguin ser d'utilitat en l'estudi.
Com a suport a aquesta metodologia proposada, els consultors de l'assignatura posen a la disposició dels estudiants una planificació setmanal detallada on es resumeixen les tasques a desenvolupar durant cada setmana. Aquesta planificació és orientativa i se subministra amb l'ànim de guiar els estudiants en el seu procés d'aprenentatge. En cap cas s'ha d'entendre que el seu compliment sigui obligatori.
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.
|
L'assignatura només es pot aprovar amb el seguiment i la superació de l'avaluació contínua (AC). La qualificació final de l'assignatura és la nota obtinguda a l'AC. |
Nota final d'assignatura: AC
La nota d'avaluació contínua es calcula de la següent forma: AC = 0.2 PAC1 + 0.3 PAC2 + 0.3 PAC3 + 0.2 PAC4, on PACx és la nota obtinguda a la PAC número x.
Si no lliureu cap PAC o només en lliureu una de les quatre propostes la nota d'AC serà NP. En aquest cas, tal com especifica el model d'avaluació, no superareu l'assignatura. Per a tenir nota d'AC heu de lliurar com a mínim 2 PAC.
IMPORTANT:
La realització de les PAC és individual (NO es permet formar grups de treball). Assegureu-vos que enteneu el requeriment d'originalitat d'una PAC. El professorat us farà arribar un document explicatiu sobre aquest aspecte, llegiu-lo amb atenció i resoleu els dubtes que tingueu.
En les PAC en què s'hagi de lliurar un arxiu a través del RAC, assegureu de lliurar el fitxer correcte i en el format requerit. No s'acceptaran lliuraments fora de termini per solucionar problemes a l'arxiu entregat. La responsabilitat del correcte lliurament és de l'estudiant.
La nota final de l'assignatura correspon a la nota d'AC tal com especifica el model d'avaluació.
Tal com s'ha indicat en la metodologia de l'assignatura, el/la consultor/a us guiarà i orientarà a través del Tauler de l'aula perquè pugueu fer un bon seguiment de l'assignatura. També respondrà els dubtes que vagin sortint en el Fòrum de l'aula així com les consultes i comentaris enviats a la seva bústia personal.
El/La consultor/a també farà un seguiment personalitzat de l'avaluació contínua, revisarà totes les PAC i pràctiques lliurades i comentarà de forma qualitativa grupal i/o individual la resolució. Aquests comentaris us ajudaran a progressar en el vostre aprenentatge i adquirir el conjunt de les competències.