Redes de Computadores I

Sem conhecimentos base recomendados.

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 alunos 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 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.

4. Métodos ativos: serão utilizadas técnicas pedagógicas em que o aluno 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 alunos. Serão aplicados nas aulas para alcançar um ambiente de aprendizagem dinâmico e mais duradouro.

No final da unidade curricular o estudante ficará habilitado a:

1. Explicar a composição e caracteristicas das redes de comunicação. Ilustrar os principais pontos históricos da história da Internet. Identificar os componentes de uma rede. Classificar os diferentes tipos de redes de comunicação. Definir Intranets e Extranets. Diferenciar entre topologias de rede física e lógica. Comparar os tipos de comunicação. Analisar a importância de escalabilidade e qualidade de serviço (QoS). Reconhecer as diferentes organizações de normalização. Avaliar o seu impacto no desenvolvimento de padrões. Descrever as atividades de normalização.

2. Explicar as diferentes arquiteturas de comunicação. Explicar a relação entre serviços e protocolos. Descrever as camadas do modelo OSI. Analisar as camadas da arquitetura TCP/IP. Relacionar as organizações de normalização com as camadas do modelo TCP/IP em que atuam. Definir Protocol Data Units (PDU). Identificar o PDU associado a cada camada. Explicar o processo de encapsulamento. Analisar os tipos de endereçamento na arquitetura TCP/IP. Identificar o endereço associado a cada camada.

3. Explicar as caraterísticas da camada de Acesso à Rede. Explicar as caraterísticas da camada Física. Analisar os meios de transmissão com e sem fios. Explicar as caraterísticas da camada de Ligação Lógica. Sumarizar as propriedades das subcamadas da camada de Ligação Lógica. Sintetizar os métodos de acesso ao meio. Ilustrar o funcionamento do método CSMA/CD. Analisar as diferentes topologias de rede existentes. Sumarizar os princípios da tecnologia Ethernet. Analisar o formato e processo de transmissão de tramas. Explicar o papel dos endereços MAC. Justificar a importância da cablagem estruturada. Ilustar os conceitos de domínios de colisão e de broadcast. Explicar os princípios do switching. Demonstrar a função da MAC Address Table. Analisar as características das VLANs. Sumarizar a interligação de VLANs (InterVLAN). Ilustrar o papel do protocolo STP.

4. Explicar as caraterísticas da camada de Rede. Analisar o protocolo IP (Internet Protocol). Identificar os campos do cabeçalho IPv4. Explicar o endereçamento IPv4. Identificar os diferentes tipos de transmissão e de endereços em IPv4. Usar subendereçamento para criar subredes. Diferenciar entre a configuração de rede IPv4 estática e dinâmica. Identificar os campos do cabeçalho IPv6. Explicar o endereçamento IPv6. Identificar os diferentes tipos de transmissão e de endereços em IPv6. Diferenciar entre a configuração de rede IPv6 estática e dinâmica. Indicar o papel da tabela de encaminhamento. Explicar o processo de encaminhamento, incluindo rotas estáticas e o funcionamento dos protocolos de encaminhamento (RIP, OSPF). Indicar o papel e operação do protocolo ARP. Identificar os diferentes tipos de mensagens ICMP e suas aplicações. Sumarizar o funcionamento do protocolo NAT.

5. Explicar as caraterísticas da camada de Transporte. Descrever o processo de segmentação na transmissão de dados. Analisar a estrutura do cabeçalho e as aplicações do protocolo UDP (User Datagram Protocol). Analisar a estrutura do cabeçalho e as aplicações do protocolo TCP. Explicar o processo de estabelecimento (3-way handshake) e término de uma sessão TCP. Analisar o papel das técnicas de controlo de erros na transmissão de dados. Analisar a função das técnicas de controlo de fluxo na transmissão de dados. Identificar os diferentes tipos de portos TCP e UDP.

6. Explicar as caraterísticas da camada de Aplicação. Descrever os paradigmas Cliente/Servidor e Peer-to-peer. Sumarizar as principais caracteristicas dos protocolos mais relevantes da camada de aplicação. Descrever o funcionamento do protocolo HTTP. Comparar os protocolos utilizados para o envio e receção de email. Diferenciar entre o papel desempenhado pelos Mail User Agents (MUA), Mail Transfer Agents (MTA) e Mail Delivery Agents (MDA) no contexto de protocolos de email. Explicar o funcionamento do protocolo DNS. Identificar as entidades envolvidas no registo e resolução de domínios. Descrever as etapas do processo de registo e de resolução de domínios. Descrever o funcionamento do protocolo DHCP. Identificar as diferentes mensagens utilizadas pelo DHCP na obtenção automática da configuração de rede.

7. Explicar os requisitos e práticas envolvidos na implementação de redes de comunicação seguras. Projetar, criar e modificar redes de comunicação recorrendo a equipamento de encaminhamento, equipamento de switching e diferentes sistemas operativos. Analisar conceitos de segurança, tipos de ameaças e vulnerabilidades. Identificar técnicas de mitigação de ataques. Descrever as caracteristicas da framework Authentication, Authorization, and Accounting (AAA) e dos seus componentes. Explicar a utilização de firewalls na segurança de redes. Projetar e criar configurações para firewalls considerando diferentes cenários de rede.

1. Introdução. Evolução da Internet. Componentes de uma rede: tipos de dispositivos, meios de comunicação. Tipos de redes de comunicação: PAN, LAN, MAN, WAN. Intranets e Extranets. Topologias de rede: física e lógica. Tipos de comunicação: unicast, multicast, anycast, broadcast. Escalabilidade e qualidade de serviço (QoS). Organizações de normalização: IETF, IEEE, IANA, ISO, ITU. Atividades de normalização.

2. Arquiteturas de comunicação. Serviços e protocolos. Arquitetura OSI. Camadas: física, ligação lógica, rede, transporte, sessão, apresentação e aplicação. Arquitetura TCP/IP. Camadas: acesso à rede, rede, transporte e aplicação. Objetivo de cada camada e interações. Organizações de normalização. Protocol Data Units (PDU): segmentos, pacotes, tramas. Processo de encapsulamento. Endereçamento: endereços físicos (MAC), endereços lógicos (IP), e portos.

3. Camada de Acesso à Rede. Subcamadas: física, ligação lógica. Camada física. Meios de transmissão com fios: cablagem de cobre (UTP, STP), fibra ótica (tipos, conectores). Meios de comunicação sem fios: IEEE 802.11 g/n/ac/ad/ax. Camada de ligação lógica. Subcamadas: LLC, MAC. Métodos de controlo do acesso ao meio. Protocolo CSMA/CD. Topologias. Tecnologia Ethernet (IEEE 802.3). Formato e transmissão das tramas. Endereços MAC. Cablagem estruturada. Equipamentos: Hub e Switch. Domínios de colisão e de broadcast. Switching. MAC Address Table. VLANs. InterVLAN: router-on-a-stick. STP.

4. Camada de Rede. Internet Protocol (IP). Protocolo IPv4. Campos do cabeçalho IPv4. Endereçamento IPv4. Classes. Máscara. Tipos de transmissão: unicast, multicast, broadcast. Tipos de endereços IPv4: privados, públicos. Subendereçamento. Configuração estática e dinâmica (DHCP). Protocolo IPv6. Campos do cabeçalho IPv6. Endereçamento IPv6. Tipos de transmissão: unicast, multicast, anycast. Tipos de endereços IPv6: ULA, GUA, LLA. Configuração estática e dinâmica (SLAAC, Stateless DHCPv6, Stateful DHCPv6). Processo EUI-64. Tabela de encaminhamento. Processo de encaminhamento: rotas estáticas, protocolos de encaminhamento (RIP, OSPF). ARP: funcões, operação, tabela ARP. ICMP: tipos de mensagens, aplicações. Protocolo NAT.

5. Camada de Transporte. Segmentação. Protocolo UDP (User Datagram Protocol): cabeçalho, aplicações. Protocolo TCP (Transmission Control Protocol): cabeçalho, aplicações. Processo de estabelecimento (3-way handshake) e término de uma comunicação TCP. Control bit flags. Técnicas de controlo de erros (sequence number, acknowledgement number) e de controlo de fluxo (window size) na transmissão de dados. Portos: well-know, registados, privados (ou dinâmicos). Sockets.

6. Camada de Aplicação. Paradigmas Cliente/Servidor e Peer-to-peer. Protocolos: HTTP, SMTP, POP, IMAP, FTP, SNMP, DHCP, DNS, Whois, NTP, TELNET, SSH, SIP, SDP, RTP, RTCP e RADIUS. Protocolo HTTP: mensagens GET, POST, PUT. Protocolos de email: SMTP, POP, IMAP. Mail User Agents (MUA), Mail Transfer Agents (MTA) e Mail Delivery Agents (MDA). Protocolo DNS: name space (TLD, SLD, Subdomains), name registration (root domain authority, TLDs authorities, registars), name resolution (servers hierarchy, Resource Records (RR), resolution techniques), packet format, comandos, configuração. Protocolo DHCP.

7. Implementação de redes de comunicação seguras. Configuração de equipamento de encaminhamento e switching. Configuração de diferentes sistemas operativos (Windows, distribuições Linux, IOS). Segurança. Tipos de ameaças e vulnerabilidades. Técnicas de mitigação de ataques. Authentication, authorization, and accounting (AAA): NAS, IEEE 802.1x, RADIUS. Firewalls (pfSense).

• - Relatório - 50.0%
• - Teste Teórico 1 - 25.0%
• - Teste Teórico 2 - 25.0%

• - Exame - 50.0%
• - Relatório - 50.0%

NAO

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