Datornät och distribuerade system, 8 hp
Computer Networks and Distributed Systems, 8 credits
TDTS04
Huvudområde
Datateknik ProgrammeringUtbildningsnivå
GrundnivåKurstyp
ProgramkursExaminator
Andrei GurtovStudierektor eller motsvarande
Patrick LambrixUndervisningstid
Preliminär schemalagd tid: 62 hRekommenderad självstudietid: 151 h
Tillgänglig för utbytesstudenter
JaHuvudområde
Datateknik, ProgrammeringUtbildningsnivå
GrundnivåFördjupningsnivå
G2XKursen ges för
- Kandidatprogram i innovativ programmering
- Högskoleingenjörsprogram i datateknik
- Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell
- Civilingenjör i industriell ekonomi
Rekommenderade förkunskaper
Kunskaper i C, C++ eller Java krävs för att klara av laborationerna i kursen. Studenten förutsätts kunna konstruera och testa program i Unixmiljö.
Lärandemål
Datornät spelar en allt viktigare roll i samhället. Det förutspås att det kommer att vara 50 miljarder enheter anslutna till Internet år 2020. Med en enorm ökning av antalet trådbundna och trådlösa enheter anslutna via Internet, samt förbättrad bandbredd och datorkapacitet, går vi mot ett samhälle där användare förväntar sig att få tillgång till vad de vill, precis närsomhelst och varsomhelst. För att möjliggöra denna utveckling och alla de nya tjänster som tillhandahålls över Internet (t.ex. sociala nätverk, strömmande video och "Internet av saker") är det därför viktigt för dagens studenter inom datavetenskap att ha en god förståelse för datornätverk.
TDTS04 är en grundläggande kurs i datornät och distribuerade system. Kursen behandlar grunderna för hur ett nätverk och dess tillämpningar fungerar, vad ett protokoll är, hur de fungerar och vad de viktigaste användningsområdena för Internet är. Kursen omfattar även grunderna i distribuerade system, och en del av de designavvägningar som dessa system ofta måste ta hänsyn till. I labbarna kommer du att lära dig mer om mekanismerna inom vissa av de viktigaste och mest grundläggande Internetprotokollen, samt viss grundläggande programmering inom distribuerade system. Den slutliga examinationen kommer att testa din förståelse och kunskap om ämnet. Efter kursen förväntas du kunna:
- Förklara, beskriv, och analysera en typisk nätarkitektur, inklusive vikten av nätverkslager och inkapsling
- Förklara de olika grundläggande typer av protokoll, kommunikationskanaler och nätverkstyper
Efter kursen bör du ha en tillämbar förståelse för nätverkets arkitektur och de protokoll som är förknippade med de olika lagren vilket innebär att:
- Beskriva and analysera de vanligaste applikationslager protokolen och arkitekturerna på Internet, hur de fungerar, och de tjänster de erbjuder
- Analysera och förklara viktiga design överväganden vid transportlagret, inklusive att kunna beskriva hur TCP:s flödeskontroll och kongestionkontroll fungerar, samt hur tillförlitlig dataöverföring implementeras i TCP
- Motivera och förklara hur routing och vidarebefordran genomförs på Internet, inklusive att kunna beskriva hur IP-adressering och fragmentering fungerar
- Beskriva och förklara olika länklager teknik och hur de fungerar
Du förväntas också förstå hur distribuerade system kan byggas på toppen av nätverksarkitekturen. Mer specifikt ska du kunna:
- Definiera vad ett distribuerat system är och dess viktigaste mål
- Förklara relationen mellan arkitektur, processer, och kommunikation
- Exemplifiera olika typer av öppenhet, skalning tekniker
- Analysera och förklara några av de grundläggande skillnaderna i olika systemarkitekturer
- Beskriva och förklara hur man kan uppnå synkronisering, konsistens och replikering
- Konstruera, motivera och förklara designen olika typer om distribuerade systemarkitekturer, inklusive objektbaserade distribuerade system (t.ex. med hjälp av Java RMI), MapReduce, och webbaserade distribuerade system (inklusive hur en proxycache fungerar)
Kursinnehåll
Grunder för distribuerade system, definitioner, transparens, skalbarhet, arkitekturer, exekveringstekniker för fjärrkod (rpc och portmappning) och socket-baserad kommunikation mellan processer. Fallgropar vid implementering av distribuerade system. Objektbaserade distribuerade system (Corba och Java RMI) och webbaserade distribuerade system (http och webbtjänster). Kommunikations- och processmodeller, namngivning, synkronisering, konsistens, cachning, replikering och feltolerans. UTC, NTP. Lamport- och vektorklockor. Ömsesidig uteslutning. Applikationsarkitekturer: klient-server (centraliserade, decentraliserade/p2p, flernivåarkitekturer) och hybrid, exemplifierade med http, e-post, filöverföring, DNS, Bittorrent och Skype. CDN och Akamai. Protokollterminologi. Protokollagerkonceptet. Referensmodeller för nätarkitekturer. Systemarkitekturer. Tillämpningsområden för datornät och distribuerade system och exempel på kommersiella nättjänster. Nättyper, deras kännetecken och komponenter (router, switch, repeater, hubb). Protokollmekanismer och kanaler. Accessnättekniker. Olika typer av MAC-protokoll. Kollisionsdomänkonceptet. Sliding window-protokollet. Feldetektering. Lokala nät (IEEE 802.3). Trådlösa nät (Bluetooth, WiFi och WiMax). Utökning av LAN. Internet och standardisering. TCP/IP-protokollfamiljen. Distansvektor- och länktillståndsroutning. ICMP. ARP. NAT. DHCP. Namngivning, adressering och routning på Internet. TCP:s återsändningstimer, flödeskontroll och stockningskontroll. Pålitlig dataöverföring i TCP. Trevägshandskakning. Nätprestandafrågor. Internettillämpningar (domännamnssystemet, e-post, filöverföring, webben och nätunderhåll). IP-telefoni. P2P-nät. DHT-datastrukturen. Internethistoria. Internetdesignprinciper. LAN-bakgrund. Utvecklingstrender.
Undervisnings- och arbetsformer
Kursen består av föreläsningar och laborationstillfällen.
Examination
LAB1 | En laborationskurs | 3 hp | U, G |
TEN1 | En skriftlig tentamen | 5 hp | U, 3, 4, 5 |
UPG1 | Frivillig uppgift | 0 hp | U, G |
Betygsskala
Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5Övrig information
Påbyggnadskurser
Systeminstallation och Avancerade nätverk
Om undervisnings- och examinationsspråk
Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:
- Om undervisningsspråk är Svenska ges kursen i sin helhet eller till stora delar på svenska. Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska. Examinationsspråk är svenska.
- Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov. Examinationsspråk är svenska eller engelska.
- Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.
Övrigt
Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.
Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.
Institution
Institutionen för datavetenskapStudierektor eller motsvarande
Patrick LambrixExaminator
Andrei GurtovKurshemsida och andra länkar
http://www.ida.liu.se/~TDTS04/Undervisningstid
Preliminär schemalagd tid: 62 hRekommenderad självstudietid: 151 h
Kurslitteratur
Huvudbok: Kurose, J. F. & Ross, K. W. (2017), Computer networking: a top-down approach. Seventh Edition. Pearson.Kod | Benämning | Omfattning | Betygsskala |
---|---|---|---|
LAB1 | En laborationskurs | 3 hp | U, G |
TEN1 | En skriftlig tentamen | 5 hp | U, 3, 4, 5 |
UPG1 | Frivillig uppgift | 0 hp | U, G |
Kursplan
För varje kurs ska en kursplan finnas. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.
Schemaläggning
Schemaläggning av kurser görs enligt, för kursen, beslutad blockindelning.
Avbrott på kurs
Enligt rektors beslut om regler för registrering, avregistrering samt resultatrapportering (Dnr LiU-2015-01241) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan
tas bort. Avanmälan från kurs görs via webbformulär, www.lith.liu.se/for-studenter/kurskomplettering?l=sv.
Inställd kurs
Kurser med få deltagare ( < 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av dekanus.
Riktlinjer rörande examination och examinator
Se Beslut om Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet Dnr LiU-2019-00920, (http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592).
Examinator för en kurs ska inneha en läraranställning vid LiU i enlighet med LiUs anställningsordning, Dnr LiU-2017-03931 (https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622784). För kurser på avancerad nivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor eller postdoktor. För kurser på grundnivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor, universitetsadjunkt (även adjungerad och gästadjunkt) eller postdoktor. I undantagsfall kan även en Timlärare utses som examinator på både grund- och avancerad nivå, se Tekniska fakultetsstyrelsen vidaredelegationer.
Examination
Principer för tentamina
Skriftlig och muntlig tentamen samt digital salstentamen och datortentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.
Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:
- kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
- kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i oktober
- kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
- kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i mars och i augusti
Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program samt i lägre årskurs.
För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.
För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.
När en kurs ges för sista gången ska ordinarie tentamen och två omtentamina erbjudas. Därefter fasas examinationen ut med tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs under det följande läsåret. Om ingen ersättningskurs finns ges tre tentamina i omtentamensperioder under det följande läsåret. Annan placering beslutas av programnämnden. I samtliga fall ges dessutom tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat.
Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina.
Omprov övriga examinerande moment
För riktlinjer för omprov vid andra examinerande moment än skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina hänvisas till de generella LiU-riktlinjerna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592.
Anmälan till tentamen
Fram till 31 januari 2021 gäller enligt tidigare riktlinjer: För deltagande i skriftlig tentamen, digital salstentamen och datortentamen krävs att den studerande gjort förhandsanmälan i Studentportalen under anmälningsperioden, dvs tidigast 30 dagar och senast 10 dagar före tentamensdagen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post. Studerande, som inte förhandsanmält sitt deltagande riskerar att avvisas om plats inte finns inom ramen för tillgängliga skrivningsplatser.
Från 1 februari 2021 gäller nya riktlinjer för anmälan till skriftliga salsskrivningar inklusive digitala tentamina i sal, Dnr LiU-2020-02033 (se beslut i regelsamlingen https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682).
Teckenförklaring till tentaanmälningssystemet:
** markerar att tentan ges för näst sista gången
* markerar att tentan ges för sista gången
Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar
Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682
Plussning
Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyad examination (s.k. plussning) för högre betyg på skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina, dvs samtliga provmoment med modulkod TEN, DIT och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.
Plussning är ej möjlig på kurser som ingår i utfärdad examen.
Betyg och examinationsformer
Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas.
- Kurser med skriftlig tentamen och digital salstentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
- Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
- Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
Examinationsmoment och modulkoder
Nedan anges vad som gäller för de examinationsmoment med tillhörande modulkod som tillämpas vid Tekniska fakulteten vid Linköpings universitet.
- Skriftlig tentamen (TEN) och digital salstentamen (DIT) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
- Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), digital kontrollskrivning (DIK), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG), hemtentamen (HEM).
- Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktivt deltagande som basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
- Examinationsmomenten Opposition (OPPO) och Auskultation (AUSK) inom examensarbetet ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
Allmänt gäller att:
- Obligatoriska kursmoment skall vara poängsatta och ges en modulkod.
- Examinationsmoment som ej är poängsatt får ej vara obligatoriskt. Det är frivilligt att delta på dessa moment och information om det samt tillhörande villkor skall tydligt framgå i den beskrivande texten.
- För kurser med flera examinationsmoment med graderad betygsskala skall det anges hur slutbetyg på kursen vägs samman.
För obligatoriska moment gäller att: Om det finns särskilda skäl, och om det med hänsyn till det obligatoriska momentets karaktär är möjligt, får examinator besluta att ersätta det obligatoriska momentet med en annan likvärdig uppgift. (I enlighet med LiU-riktlinjerna http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592).
För samtliga examinationsmoment gäller att: Om LiU: s koordinator för studenter med funktionsnedsättning har beviljat en student rätt till anpassad examination vid salstentamen har studenten rätt till det. Om koordinatorn istället har gett studenten en rekommendation om anpassad examination eller alternativ examinationsform, får examinator besluta om detta om examinator bedömer det möjligt utifrån kursens mål. (I enlighet med LiU-riktlinjerna http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592).
Rapportering av examinationsresultat
Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.
Plagiering
Vid examination som innebär rapportskrivande och där studenten kan antas ha tillgång till andras källor (exempelvis vid självständiga arbeten, uppsatser etc) måste inlämnat material utformas i enlighet med god sed för källhänvisning (referenser eller citat med angivande av källa) vad gäller användning av andras text, bilder, idéer, data etc. Det ska även framgå ifall författaren återbrukat egen text, bilder, idéer, data etc från tidigare genomförd examination, exempelvis från kandidatarbete, projektrapporter etc. (ibland kallat självplagiering).
Underlåtelse att ange sådana källor kan betraktas som försök till vilseledande vid examination.
Försök till vilseledande
Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se https://www.student.liu.se/studenttjanster/lagar-regler-rattigheter?l=sv.
Regler
Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser.
LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva.
Ladda ner
I | U | A | Moduler | Kommentar | ||
---|---|---|---|---|---|---|
1. ÄMNESKUNSKAPER | ||||||
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen |
|
|
X
|
|||
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen |
X
|
X
|
X
|
TEN1
|
Förkunskaper C, C++ eller Java & Unixmiljö |
|
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen |
|
X
|
|
LAB1
|
Implementera distribuerade system i nätverk |
|
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen |
|
|
|
|||
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete |
|
|
|
|||
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT | ||||||
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning |
X
|
X
|
|
LAB1
TEN1
|
Nätprestandaberäkningar |
|
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning |
|
X
|
X
|
LAB1
TEN1
|
Relatera labblösningar till teori |
|
2.3 Systemtänkande |
|
X
|
X
|
LAB1
TEN1
|
Centralt |
|
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Programmering och planering av ti |
|
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande |
|
|
X
|
|||
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA | ||||||
3.1 Arbete i grupp |
|
|
X
|
Labgrupper |
||
3.2 Kommunikation |
|
|
X
|
Labgrupper |
||
3.3 Kommunikation på främmande språk |
|
|
X
|
|||
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV | ||||||
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling |
X
|
|
|
Trender för nät och distribuerade system |
||
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor |
X
|
|
|
|||
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Programmering i labbar |
|
4.4 Att konstruera produkter och system |
|
X
|
|
LAB1
|
Programmering i labbar |
|
4.5 Att realisera produkter och system |
X
|
X
|
|
LAB1
|
Programmering i labbar |
|
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system |
|
|
X
|
|||
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV | ||||||
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling |
X
|
|
|
|||
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling |
X
|
|
|
|||
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt |
X
|
|
|
|||
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt |
X
|
|
|
|||
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt |
X
|
|
|
Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.
Det finns inga filer att visa.