Automação, Segurança e Virtualização de Redes

Recomenda-se conhecimentos prévios sobre os fundamentos de redes de computadores.

Nesta unidade curricular são utilizadas as seguintes metodologias de ensino:

1. Método expositivo: método explicativo onde fundamentos teóricos e conceitos são apresentados pelo docente e discutidos com a turma. Os conceitos e informações serão apresentados aos estudantes através, por exemplo, de apresentações em slides ou discussões orais. Será utilizado nas aulas para a estruturação e esquematização da informação.

2. Método demonstrativo: baseia-se na exemplificação pelo docente de uma operação técnica ou prática que se deseja aprendida. Centra-se na forma como se executa uma dada operação, destacando as técnicas, as ferramentas e os equipamentos mais adequados. Será por exemplo utilizado em aulas práticas e laboratoriais.

3. Método Experimental: centra-se na aplicação dos conhecimentos adquiridos em atividades práticas e resolução de problemas práticos. Inclui atividades laboratoriais, simulação de redes, configuração de equipamentos e análise de resultados, promovendo a aprendizagem pela prática e pelo erro. As atividades poderão ser desenvolvidas através de trabalhos práticos individuais ou em grupo de forma assistida e/ou autónoma.

4. Método interrogativo: processo que se fundamenta em interações verbais, sob a condução do docente, adotando o formato de questões e respostas. Permite obter maior dinâmica na aula e consolidar a aprendizagem. Será utilizado por exemplo para recordar elementos de aulas anteriores, e em revisões do conteúdo lecionado.

5. Métodos ativos: serão utilizadas técnicas pedagógicas em que o estudante é o centro do processo de aprendizagem, sendo um participante ativo e envolvido na sua própria formação. O docente assume o papel de facilitador, estimulando o pensamento crítico, a colaboração, a criatividade e a autonomia dos estudantes. Serão aplicados nas aulas para alcançar um ambiente de aprendizagem dinâmico e mais duradouro.

No final da unidade curricular o aluno ficará habilitado a:

 1. OSPF: Diferenciar single-area e multiarea OSPF. Descrever os componentes e pacotes OSPF. Discutir as fases de funcionamento do OSPF. Configurar single-area OSPFv2 em routers. Utilizar comandos de troubleshooting.

 2. Segurança de Rede: Identificar diferentes tipos de atores de ameaças e malware. Configurar Access Control Lists (ACLs). Explicar a utilização e os benefícios das VPNs. Sumarizar componentes do IPsec.

 3. NAT: Descrever como o NAT modifica endereços IP. Configurar NAT estático, NAT dinâmico, e PAT. Explicar como o NAT64 facilita a comunicação entre redes IPv6 e IPv4.

 4. WANs: Definir Wide Area Networks (WANs). Comparar topologias WAN. Identificar as normas que regem as tecnologias WAN. Explicar o mapeamento dos protocolos WAN nas camadas OSI. Discutir a conectividade WAN moderna.

 5. Qualidade de Serviço (QoS): Definir QoS. Listar os fatores que afetam a qualidade da transmissão de rede. Explicar como algoritmos de fila de espera gerem o tráfego de rede. Implementar técnicas de QoS.

 6. Gestão de Redes: Explicar o funcionamento do CDP e do LLDP. Configurar NTP. Analisar o papel do SNMP na gestão de rede. Configurar Syslog. Realizar backup e restauro dos sistemas operativos.

 7. Design de Rede: Discutir os benefícios de um projeto de rede hierárquica. Identificar as funções das camadas de acesso, distribuição e core. Desenvolver um design de rede escalável. Discutir a escolha de componentes de hardware apropriados.

 8. Virtualização: Explicar os benefícios da virtualização e computação em nuvem. Comparar diferentes modelos de implementação de nuvem. Analisar a virtualização para otimizar a utilização de recursos. Explicar os princípios de SDN.

 9. Automação da Rede: Explicar os formatos de dados. Implementar APIs para automação de redes. Utilizar princípios REST para implementar serviços de rede. Implementar a gestão de configuração com diferentes ferramentas.  

1. Single-Area OSPFv2. Single-Area e Multiarea OSPF. Componentes do OSPF. Pacotes OSPF. Operação OSPF. OSPF Router ID. Redes OSPF ponto-a-ponto. Redes OSPF multiacesso. Propagação de rota default. Troubleshooting do Single-Area OSPFv2.

 2. Conceitos de Segurança de Redes. Atores de ameaças. Tipos de malware. Ataques de rede comuns: ataques de reconhecimento, ataques de acesso, ataques DoS. ACLs. Tipos de ACLs IPv4. Virtual Private Networks (VPNs). Tecnologias VPN. Tipos de VPNs: VPNs de acesso remoto, VPNs site a site. IPsec.

 3. NAT para IPv4. Características do NAT. Espaço de endereçamento IPv4. Terminologia NAT. Vantagens do NAT. Tipos de NAT: NAT estático, NAT dinâmico, Port Address Translation (PAT). PAT: endereço IPv4 único, pool de endereços. NAT para IPv6 (NAT64).

4. WAN. Topologias WAN. Funcionamento da WAN. WAN Standards. SDH, SONET e DWDM. Conectividade WAN tradicional. Conectividade WAN moderna: Dedicada (Dark Fiber), Comutada (Ethernet WAN), Baseada na Internet. Conectividade baseada na Internet: com fios (xDSL, cabo, fibra óptica), sem fios (Wifi municipal, celular, Internet via satélite, Wimax).

5. Qualidade de Serviço (QoS). Largura de banda, congestionamento, atraso, jitter e perda de pacotes. Algoritmos das filas de espera: FIFO, WFQ, CBWFQ, LLQ. Modelos de QoS: Best-effort, Integrated services (IntServ), Differentiated services (DiffServ). Técnicas de Implementação de QoS: Classificação e Marcação, Prevenção de Congestionamento, Gestão de Congestionamento.

6 Gestão de Rede. CDP. LLDP. NTP. SNMP. SNMP Agent Traps. Versões SNMP. MIB Object ID. Syslog. Formato das mensagens Syslog. Syslog Facilities. Manutenção de ficheiros de router e switch. TFTP e USB para backup e restauro de uma configuração. Recuperação de senha. Backup e restauro de imagens de sistemas operativos para um servidor TFTP.

7. Projeto de Rede. Redes Hierárquicas. Funções das camadas de acesso, distribuição e core. Redes Escaláveis: Redundância, Múltiplos Links, Protocolo de Encaminhamento Escalável, Conectividade Sem Fios. Hardware de um switch: form factors, densidade de interfaces, débitos, Power over Ethernet (PoE), Multilayer Switching. Hardware de um router: form factors.

8. Virtualização de Rede. Computação em nuvem. Virtualização. Servidores Dedicados vs Virtualização de Servidores. Tipos de hipervisor. Infraestrutura de rede virtual. Software-Defined Networking (SDN). Controladores. Plano de controlo e plano de dados. Tecnologias de virtualização de rede. Arquiteturas Tradicionais e SDN.

9. Automação de Rede. Formatos de dados: JSON, YAML e XML. APIs. APIs abertas, internas e de parceiros. Tipos de APIs de Web Services: SOAP, REST, XML-RPC e JSON-RPC. REST. API REST e RESTful. Implementação RESTful. URI, URN e URL. Anatomia de um pedido RESTful. Aplicações API RESTful. Gestão de configuração: Puppet, Chef, Ansible e SaltStack.

No que diz respeito à avaliação estão previstos os seguintes métodos:

Época Normal:

Classificação Final = testes Cisco (02/20) + trabalhos laboratoriais (18/20)

a) cada um dos componentes de avaliação possui uma classificação mínima de 45%, sem arredondamento, para que seja obtida aprovação na unidade curricular. Excetuam-se os testes Cisco em que cada um individualmente possui um mínimo de 70% ;

b) a realização dos trabalhos laboratoriais envolve a entrega de relatórios sobre os temas em estudo através da plataforma de gestão académica (Inforestudante), e a sua respetiva defesa;

c) a avaliação em época normal decorrerá durante ou imediatamente após o período de lecionação;

d) não existe época de recurso ou melhoria.

NAO