Tantárgy » BMEVITMAC09
Hálózati technológiák és alkalmazások
Networking Technologies and Applications
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Hálózati technológiák és alkalmazások
Networking Technologies and Applications
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVITMAC09 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Vida Rolland
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
vida.rolland@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
1. Vezetékes hozzáférési hálózati technológiák
Általános bevezető. Mi a szerepe egy hozzáférési hálózatnak. Különböző DSL megoldások: ADSL(2+), VDSL(2), G-Fast.
2. Kábelnet
Architektúra, spektrumkiosztás, versenyhelyzetes feltöltés szabályozása, szolgáltatásminőség biztosítása. Szabványosítás. DOCSIS (1.0 - 4.0).
3. Ethernet
Működési elvek. Keretformátum. Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Bridging, VLAN. Ethernet szolgáltatások, Metro Ethernet.
4. Spanning Tree Protocol
STP működése, előnyei és hátrányai. RSTP, MSTP, Shortest Path Bridging (SPB).
5. Optikai hálózatok
Többmódusú és egymódúsú pptikai szálak. FTTC, FTTH, passzív és aktív architektúra, TDM-PON, WDM-PON.
6. Kommunikáció a hálózati rétegben
IPv4 címzés, subnetting, virtuális magánhálózatok. Együttműködés az L2/L3 rétegek között.
7. IPv6
IPv6 címzés, fejlécek, IPv4-IPv6 áttérési stratégiák - dupla verem, alagutazás, fordítók.
8. Útvonalválasztás
Tartományokon belüli útvonalválasztás. Távolság-vektor alapú (RIP). kapcsolat-állapot alapú (OSPF). Tartományok közötti útvonalválasztás. A BGP protokoll. Az MPLS protokoll.
9. Csoportos kommunikáció
Csoportos kommunikáció előnyei a hálózati rétegben. IP Multicast. Csoportmenedzsment protokollok (IGMP, MLD).
10. Multicast útválasztó protokollok
DVMRP, MOSPF, PIM-SM, PIM-DM. IP Multicast vs Applications Layer Multicast - előnyök, hátrányok.
11. A szállítási réteg.
A TCP protokoll működése, csomagformátum. Megbízható átvitel, torlódás-vezérlés.
12. TCP és UDP
Különböző TCP változatok. Az UDP protokoll és alkalmazásai.
13. Kitekintés a kommunikációs hálózatok fejlődési irányaira
Time Sensitive Networking (TSN), Software Defined Networking (SDN), felhő kommunikáció, tárgyak internete, stb.
Általános bevezető. Mi a szerepe egy hozzáférési hálózatnak. Különböző DSL megoldások: ADSL(2+), VDSL(2), G-Fast.
2. Kábelnet
Architektúra, spektrumkiosztás, versenyhelyzetes feltöltés szabályozása, szolgáltatásminőség biztosítása. Szabványosítás. DOCSIS (1.0 - 4.0).
3. Ethernet
Működési elvek. Keretformátum. Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Bridging, VLAN. Ethernet szolgáltatások, Metro Ethernet.
4. Spanning Tree Protocol
STP működése, előnyei és hátrányai. RSTP, MSTP, Shortest Path Bridging (SPB).
5. Optikai hálózatok
Többmódusú és egymódúsú pptikai szálak. FTTC, FTTH, passzív és aktív architektúra, TDM-PON, WDM-PON.
6. Kommunikáció a hálózati rétegben
IPv4 címzés, subnetting, virtuális magánhálózatok. Együttműködés az L2/L3 rétegek között.
7. IPv6
IPv6 címzés, fejlécek, IPv4-IPv6 áttérési stratégiák - dupla verem, alagutazás, fordítók.
8. Útvonalválasztás
Tartományokon belüli útvonalválasztás. Távolság-vektor alapú (RIP). kapcsolat-állapot alapú (OSPF). Tartományok közötti útvonalválasztás. A BGP protokoll. Az MPLS protokoll.
9. Csoportos kommunikáció
Csoportos kommunikáció előnyei a hálózati rétegben. IP Multicast. Csoportmenedzsment protokollok (IGMP, MLD).
10. Multicast útválasztó protokollok
DVMRP, MOSPF, PIM-SM, PIM-DM. IP Multicast vs Applications Layer Multicast - előnyök, hátrányok.
11. A szállítási réteg.
A TCP protokoll működése, csomagformátum. Megbízható átvitel, torlódás-vezérlés.
12. TCP és UDP
Különböző TCP változatok. Az UDP protokoll és alkalmazásai.
13. Kitekintés a kommunikációs hálózatok fejlődési irányaira
Time Sensitive Networking (TSN), Software Defined Networking (SDN), felhő kommunikáció, tárgyak internete, stb.
A gyakorlatok/laborok részletes tematikája:
• Kábelnet - távolságbecslés (ranging), szolgáltatásminőség biztosítása versenyhelyzetes feltöltésnél különböző alkalmazás típusoknál
• Ethernet - Spanning Tree Protocol. RSTP, MSTP optimális beállítás.
• Az Address Resolution Protocol működése
• IP címzés, alhálózatok, netmask. Útválasztó táblák tömörítése a CIDR (Classless Inter Domain Routing) használata esetén
• Kapcsolás (switching) és útválasztás (routing) közötti különbség. Útválasztó táblák kitöltése.
• A végtelenig számolás problémája a RIP protokollban. Az OSPF és a BGP útválasztó protokollok működése konkrét példákon.
• Az IGMP protokoll különböző verzióinak a működése
• Multi Protocol Label Switching (MPLS), explicit útvonal. Szolgáltatásminőség (QoS) biztosítása, Weighted Fair Queueing, Weighted Round Robin, rate limiter
• A TCP protokoll működése. Portok, a kapcsolat kiépítése. TCP Reno, Fast Retransmit, Fast Recovery. TCP ablak, Random Early Drop, Slow Start.
A tárgy célkitűzése egyfelől megismertetni a hallgatókat a különböző aktuálisan használt és jövőbe mutató vezetékes hozzáférési technológiák működési elveivel, leginkább az adatkapcsolati rétegre koncentrálva. Másfelől cél a hálózati rétegbeli kommunikáció alapelveinek bemutatása, mind a vezetékes, mind a vezeték nélküli hálózatokra kiterjedően, különös hangsúlyt fektetve az útvonalválasztási algoritmusokra illetve a csoportos kommunikációra (multicast). Végül cél a szállítási rétegbeli legismertebb protokollok bemutatása is, illetve kitekintést nyújtani a kommunikációs hálózatok jövőbeli fejlődési irányaira. A tantárgyat sikeresen teljesítő hallgató képes lesz:
• összehasonlítani különböző vezetékes hozzáférési technológiákat, műszaki és gazdasági szempontból;
• megérteni a különböző útválasztási algoritmusok működési alapelveit;
• megérteni a csoportos kommunikáció céljait és megvalósítási lehetőségeit, különböző rétegekben;
• megérteni a legismertebb szállítási rétegbeli protokollok működését;
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Előadás, kiscsoportos egyéni ill. vezetett gyakorlat
Tanulástámogató anyagok
Online források
James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach (6th Edition), 2012.; Kevin R. Fall, W. Richard Stevens, TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols (2nd Edition), Addison-Wesley Professional Computing Series, 2011.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Infokommunikáció
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Infokommunikáció
Általános szabályok
Követelmények:
Szorgalmi időszakban 1 db zárthelyi sikeres megírása (min. 40%)
Vizsgaidőszakban A vizsga sikerese teljesítése
Pótlási lehetőségek:
A félév során lehetőséget adunk a nagyzárthelyi pótlására.
A sikertelen pótzárthelyi a pótlási időszakban ismételten pótolható
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
IMSc program:
1. A zárthelyin, azok pótlásain és a vizsgákon emelt szintű többletfeladatok teljesíthetőek IMSc pontokért.
2. Egyeztetett időpontban egy további, önkéntesen választható, emelt szintű foglalkozást biztosítunk, ahol a tárgy tematikájához szorosan kötődő, időszerű kutatási és fejlesztési problémákat és azok megoldásait ismertetjük. A cél az érdeklődő (elsősorban, de nem kizárólag IMSc-s) hallgatók motivációja a képzésük folytatására az MSc-n túl a PhD képzés keretei között.
IMSc pontok:
A megszerezhető IMSc pontok száma legfeljebb 25, az alábbiak szerint.
1. Az emelt szintű foglalkozáson való részvétel, és plusz feladatok vállalása és teljesítése: max. 10 IMSc pont.
2. Sikeresen megoldott többletfeladat ZH-n (vagy a pótlásán): max. 5 IMSc pont. A többletfeladatokat csak akkor értékeljük, ha az összes többi feladat alapján jelest szerzett a hallgató az adott számonkérésen.
3. Sikeresen megoldott többletfeladatok vizsgán: max. 10 IMSc pont. A többletfeladatokat csak akkor értékeljük, ha az összes többi feladat alapján jelest szerzett a hallgató az adott számonkérésen.
Ha valamely számonkérésen a hallgató szerzett IMSc pontokat, akkor az IMSc pontjainak növelése nem lehetséges e számonkérés újbóli teljesítésével.
Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.
Ajánlott tantárgyak
Kötelező
Ajánlott Infokommunikáció
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.