Next
Datortīkli I: lekcijas: 1. daļa

Datortīkli I

Kurss "Datortīkli I" paredzēts studentiem, kuri vēlas apgūt datu pārraides tīklu pamatprincipus. Alberta koledžā šo kursu pasniedz 1. kursa bakalauriem.
Kursa apguvei jābūt labām datoru lietošanas zināšanām un vispārīgam priekšstatam par operētājsistēmu darbību.

Lekciju ieraksti:
- Pirmā daļa
- Otrā daļa

1. lekcija: Ievads datu pārraides tīklos

Ieraksts Par šo kursu. Par patstāvīgajiem darbiem: kā pildīt, kā iesniegt, kā tiks vērtēti.

Ar ko pārsteidz internets. Lielākais un mazākais. Tīkla slāņu "smilšu pulkstenis". Neatrisinātās lietas.

Praktiskie darbi

1. aptauja
Diskusija un eksperiments par signāliem un datu pārraidi: gaismas ātrums, signāla pārraides ātrums, buferēšana, caurlaidspēja. Atgriezeniskā saite un latentums.
Vai var noteikt gaismas ātrumu ar Galileja metodi?
Vai avatars ir iespējams, vai ir iespējami surogāti?
1. Patstāvīgais darbs

2. lekcija: Sakaru tīklu darbības principi

Ieraksts Datu pārraides tīklu veidi. Apraides un komutācijas tīkli. Līniju un pakešu komutācija. Paketes un datagrammas. Datu pārraides kvalitātes nodrošināšana. Līniju un pakešu komutācijas priekšrocības un trūkumi. Kas ir komutēšana? Kas ir multipleksēšana?

Papildu informācija

Tīklagalvas un zvanagalvas

Praktiskie darbi

Diskusija un eksperimenti ar komutētas pārraides nodrošināšanu ("klusie telefoni"). Pašu veidots apraides tīkls un datu pārraide.
Līnijas un adreses

3. lekcija: Kas ir protokols

Ieraksts Kas ir protokols? IP un TCP protokoli. Kāds būtu mūsu internets? (Nevis tāds, kā tas strādā tagad, bet kāds tas varētu būt).

Praktiskie darbi

Tīkla diagnostika ar ipconfig, ifconfig
Tīkla diagnostika ar iftop un iptraf
2. Patstāvīgais darbs

4. lekcija: Interneta dizains

Ieraksts Protokolu standartizācija. Tīkla gala sistēmu lomas: klienti, serveri, līdzinieki. Klienta-servera arhitektūra. Interneta tīkla slāņi, modularitāte, inkapsulācija. Galu (End-to-End) un "kopīgā likteņa" (fate sharing) principi.

Praktiskie darbi

Tīkla konfigurēšana ar ifconfig/ipconfig, Network Manager (nmcli, nm-tool)
ip/route un ping lietotņu izmantošana.

5. lekcija: Detalizēti par IP

Ieraksts IP paketes iesākuma uzbūve. Adresēšanas principi. Fragmentēšana, paketes dzīves laiks. IPv4 un IPv6.

Praktiskie darbi

ping parametri (paketes izmērs, dzīves laiks) traceroute.
3. Patstāvīgais darbs

6. lekcija: IP adresēšana

Ieraksts IP adreses, adrešu piešķiršana. Adrešu klases un CIDR. Adrešu translācija (NAT). IP iesākuma drošība. Sūtītāja adrese, pakešu fragmentēšana.

Praktiskie darbi

ifconfig un ipconfig izmantošana tīkla konfigurēšanā.

7. lekcija: Paketes. Transporta slānis

Ieraksts IP adresēšanas apkopojums. IP pakešu pārsūtīšana, garākā adreses prefiksa atrašana. Transporta slānis, UDP un TCP paketes. Uzticamas piegādes veiktspēja slīdošā loga algoritms.

Praktiskie darbi

Statisku maršrutu pievienošana un dzēšana, izmantojot route add/remove (windows) un ip route add/del (Linux)
Tīkla diagnostika ar ngrep
4. Patstāvīgais darbs

8. lekcija: Domēnu nosaukumu sistēma DNS

Ieraksts Transporta protokolu UDP un TCP apkopojums. Domain Name System (DNS) jēdzieni un principi. DNS darbība. DNS drošības problēmas: neuzticamas atbildes un keša "saindēšana".

Praktiskie darbi

resolv.conf fails un resolvconf serviss, hosts, nslookup un dig izmantošana.

Papildu informācija

9. lekcija: Pasaules tīmeklis jeb WWW

Ieraksts Tīmekļa vēsture, Galvenie cilvēki un viņu pienesums. Galvenās tīmekļa sastāvdaļas: URI, HTML, HTTP.
Galvenās HTTP īpašības. Bezstāvokļa pieprasījums un atbilde, resursu metadati. HTTP veiktspēja, vienlaicīgie savienojumi, noturīgie savienojumi, "caurulēšana" (pipelining). Tīmekļa infrastruktūra, klienti, starpnieki un serveri, kešošana un replicēšana.

Praktiskie darbi

HTTP pamati, izmantojot telnet
Firebug spraudnis tīmekļa lapu satura izpētei
Tamper Data spraudnis HTTP pieprasījumu un atbilžu analīzei
HTTP sesijas un sīkfaili
HTTP un HTTPS analīze, izmantojot Wireshark
5. Patstāvīgais darbs

10. lekcija: Lokālie tīkli. Saišu slānis

Ieraksts Lokālie tīkli. Tīkla slāņa servisi. Koplietojama nesēja pieejas pārvaldība: Random Access MAC (Media Access Control). Ethernet tīkls. Binārā eksponenciālā atkāpšanās un tās ietekme uz tīkla stabilitāti un veiktspēju.

Praktiskie darbi

Ethernet kadra izpēte, izmantojot Wireshark.
6. Patstāvīgais darbs

11. lekcija: Ethernet tīkls

Ieraksts Viena segmenta Ethernet. Pamatprincipu atkārtojums. Atkāpšanās funkcijas un to ietekme uz tīkla izmantojumu.
Daudzsegmentu Ethernet. Koncentratori, atkārtotāji, slēdži, tilti un maršrutētāji. Savienotais koks.

Praktiskie darbi

ARP protokola un Ethernet slēdžu darbības diagnostika ar Wireshark
Tīkla darbības diagnostika ar Etherape
7. Patstāvīgais darbs

12. lekcija: Tīkla kontroles protokoli

Ieraksts Ethernet un interneta vadības protokoli. DHCP, ARP un ICMP protokoli. Kā mītne uzzina par tīkla konfigurāciju, kā pakete tiek sūtīta no viena tīkla uz citu. Kā izmanto ICMP ziņojumus: maksimālā paketes lieluma un paketes maršruta atklāšana.

Praktiskie darbi