Σχεδίαση και Διαχείριση Δικτύων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αυτό έχει ως στόχο να φέρει τους φοιτητές σε επαφή με πρακτικά θέματα που αφορούν τη σχεδίαση και τον έλεγχο μιας δικτυακής τοπολογίας (μικρής ή μεσαίας κλίμακας) όπως και την παρακολούθηση και απασφαλμάτωση της λειτουργίας βασικών πρωτοκόλλων που εφαρμόζονται στη δικτύωση υπολογιστών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Προσδιορίζει τα βασικά συστατικά ενός δικτύου.
• Περιγράφει τη βασική λειτουργικότητα των πρωτοκόλλων του Διαδικτύου.
• Αναγνωρίζει τις σχεδιαστικές απαιτήσεις μιας δικτυακής τοπολογίας.
• Σχεδιάζει και να οργανώνει υποδίκτυα από ένα εύρος ΙΡ διευθύνσεων.
• Ελέγχει τη συνδεσιμότητα συσκευών από άκρο σε άκρο.
• Χρησιμοποιεί εργαλεία παρακολούθησης κι ελέγχου των λειτουργιών των δικτύων.
• Σχεδιάζει μηχανισμούς για τη διαχείριση του δικτύου.
• Ρυθμίζει με βασικές παραμέτρους έναν Cisco δρομολογητή κι έναν Cisco μεταγωγό επιπέδου ζεύξης.
• Παραμετροποιεί έναν Cisco δρομολογητή ώστε να εφαρμόσει βασικά πρωτόκολλα δρομολόγησης, το πρωτόκολλο NAT και το πρωτόκολλο DHCP.
• Παραμετροποιεί έναν Cisco μεταγωγό επιπέδου ζεύξης για την εφαρμογή VLANs σε μία δικτυακή τοπολογία.
• Ελέγχει την καλή λειτουργία των πρωτοκόλλων που εφαρμόζονται στο δίκτυο.
• Εντοπίζει τα σφάλματα που εμφανίζονται σε μία δικτυακή τοπολογία.
• Διορθώνει τα σφάλματα σε μία δικτυακή τοπολογία.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Καλύπτεται η περιγραφή των συστατικών μερών του Διαδικτύου με έμφαση στη βασική λειτουργικότητα της στοίβας πρωτοκόλλων TCP/IP. Ιδιαίτερο βάρος δίνεται στην πρακτική εξάσκηση όσον αφορά το σχεδιασμό δικτύων μικρής και μεσαίας κλίμακας, την παραμετροποίηση δικτυακών συσκευών, την εφαρμογή, παρακολούθηση και τον έλεγχο καλής λειτουργίας βασικών πρωτοκόλλων TCP/IP, όπως και στον εντοπισμό και διόρθωση σφαλμάτων δικτύου. Ειδικότερα, περιέχονται οι εξής βασικές ενότητες:

Συστατικά και βασική λειτουργικότητα του Διαδικτύου:
• Δομή/Συστατικά Διαδικτύου: Τύποι Δικτύων, Φυσικά μέσα μετάδοσης, Δίκτυα Πρόσβασης, Δίκτυα Κορμού, Δίκτυα Περιεχομένου, intranets-extranets, Συσκευές Δικτύωσης (routers, switches, hubs, αναμεταδότες), Μετρικές Δικτυακής Απόδοσης.
• Στοίβα πρωτοκόλλων TCP/IP: Μοντέλα Αναφοράς Δικτύωσης, Λειτουργικότητα TCP/IP, Αρχιτεκτονικές Εφαρμογών Client-Server / p2p, Επίπεδο Εφαρμογής: DNS, Επίπεδο Μεταφοράς: TCP/UDP, Επίπεδο Δικτύου: IP/NAT/DHCP, Πρωτόκολλα Δρομολόγησης (RIP, OSPF, EIGRP, BGP), Πίνακες Δρομολόγησης/Προώθησης, SDNs, Επίπεδο Ζεύξης: ARP.

Σχεδιασμός δικτύων και απόδοση αριθμών σε συσκευές:
• Διευθυνσιοδότηση IPv4/IPv6, Υποδικτύωση, Αυτόνομες περιοχές, Ιδιωτικές/Δημόσιες IP Διευθύνσεις, Σχεδιασμός για Διευθυνσιοδότηση IP και Υλοποίηση (Μάσκες Υποδικτύου Σταθερού/Μεταβλητού Μήκους).

Έλεγχος συνδεσιμότητας συσκευών, εργαλεία παρακολούθησης και διαχείρισης δικτύων:
• ping, tracert, ipconfig, netstat, nslookup, Wireshark, HP OpenView, Nagios, SNMP, NetConf.
Προσομοίωση σχεδίασης, παραμετροποίησης και ελέγχου καλής λειτουργίας δικτυακών τοπολογιών και πρωτοκόλλων μέσω του προσομοιωτή Packet Tracer (Cisco):
• Σχεδίαση δικτύων μικρής και μεσαίας κλίμακας – έλεγχος συνδεσιμότητας από άκρο σε άκρο.
• Παραμετροποίηση Cisco Router: Βασικές εντολές Cisco IOS, Στατική

Δρομολόγηση και προκαθορισμένες διαδρομές, Δυναμικά Πρωτόκολλα Δρομολόγησης (RIP, OSPF, EIGRP), Εφαρμογή ρυθμίσεων NAT/PAT, Access Lists, Εφαρμογή ρυθμίσεων DHCP.
• Παραμετροποίηση Cisco Switch: Βασικές εντολές Cisco IOS, VLANs, Bridging & Switching, Spanning Tree protocol (STP).
• Έλεγχος και διόρθωση σφαλμάτων.