Disciplina Discipline PCS5027
Redes e Comunicações de Dados
Networks and Data Communications

Área de Concentração: 3141

Concentration area: 3141

Criação: 19/07/2023

Creation: 19/07/2023

Ativação: 01/08/2023

Activation: 01/08/2023

Nr. de Créditos: 8

Credits: 8

Carga Horária:

Workload:

Docente Responsável:

Professor:

Cíntia Borges Margi

Objetivos:

Esta disciplina tem como objetivo abordar metodologia de pesquisa e conceitos avançados em redes de computadores, dedicando-se ao estado da arte e os problemas relevantes de pesquisa em aberto. O foco será em protocolos de camadas mais altas (MAC e acima), questões relacionadas a desempenho, virtualização e aplicações avançadas.

Objectives:

This discipline aims to address research methodology and advanced concepts in computer networks, dedicating itself to the state of the art and relevant open research problems. The focus will be on higher-layer protocols (MAC and above), performance issues, virtualization, and advanced applications.

Justificativa:

Esta disciplina é de interesse aos alunos que estão engajados na pós-graduação da área de Redes de Computadores, bem como a alunos de outras áreas da Engenharia Elétrica ou mesmo da EPUSP, mas que já tenham conhecimentos dos fundamentos de Redes de Computadores, e servirá de suporte ao desenvolvimento e implantação de sistemas de redes. Esta disciplina deveria ser a primeira disciplina cursada por alunos engajados na pós-graduação da área de Redes de Computadores.

Rationale:

This discipline interests to students who are engaged in postgraduate course in the area of Computer Networks, as well as students from other areas of Electrical Engineering or even from EPUSP who already have knowledge of the fundamentals of Computer Networks, and will support the development and implementation of network systems. This discipline should be the first discipline attended by students in the postgraduate course on Computer Networks.

Conteúdo:

O curso será desenvolvido da seguinte forma: o primeiro tópico a ser abordado envolve Arquitetura e Princípio de Projetos de Redes de Computadores, que será uma constante nos diversos oferecimentos da disciplina. Em seguida, serão definidos quatro grandes temas a serem desenvolvidos nas aulas seguintes, concentrando-se nos problemas em aberto. Na parte final do curso, os alunos deverão apresentar seus projetos, constituídos a partir da metodologia discutida, nos quais deverão confrontar seus temas de pesquisa com relação ao estado da arte, aplicando as técnicas de simulação e avaliação de desempenho. Os quatro grandes temas a serem desenvolvidos serão selecionados dentre os tópicos: (1) Tecnologia de redes e protocolos de acesso ao meio: redes cabeadas, redes sem fio, e redes ópticas; (2) Roteamento unicast e multicast; (3) TCP e mecanismos de controle de congestionamento; (4) Gerenciamento de filas, controle e engenharia de tráfego, com qualidade de serviço; (5) Redes sobrepostas; (6) Técnica Cross-layer; (7) Redes par-a-par; (8) Redes de distribuição de conteúdo; (9) Datacenter e redes de armazenamento de dados; (10) Aplicações avançadas; (11) Redes móveis; (12) Sistemas embarcados; (13) Sistemas distribuídos; (14) Redes definidas por software; (15) Redes de funções virtualizadas; (16) Redes fatiadas.

Content:

The course will be developed as follows: the first topic to be addressed involves Architecture and Design Principles for Computer Networks, which will be present in the various offerings of the discipline. Next, four major themes will be defined to be developed along the classes, focusing on open problems. In the final part of the course, students must present their projects, based on the methodology discussed, in which they must confront their research themes with respect to the state of the art, applying simulation and performance evaluation techniques. The four major themes to be developed will be selected from among the topics: (1) Network technology and medium access protocols: wired networks, wireless networks, and optical networks. (2) Unicast and multicast routing. (3) TCP and congestion control mechanisms. (4) Queue management, traffic and engineering control, with quality of service. (5) Overlay networks. (6) Cross-layer technique. (7) Peer-to-peer networks. (8) Content distribution networks. (9) Datacenter and data storage networks. (10) Advanced applications. (11) Mobile networks. (12) Embedded systems. (13) Distributed systems. (14) Software-defined networking. (15) Virtualized function networks. (16) Sliced networks.

Forma de Avaliação:

A avaliação será feita através de várias atividades tais como resumos de artigos, seminários apresentados pelos alunos sobre artigos relevantes, provas e testes realizados pelos alunos e trabalho final consistindo em tutorial ou projeto sobre um assunto na área. É considerado pré-requisito para esta disciplina conhecimento de Redes de Computadores equivalentes à disciplinas de graduação PCS3414. Caso o número de inscritos ultrapasse o número de vagas, será aplicada uma prova na primeira aula que classificará os candidatos a participar da disciplina.

Type of Assessment:

A prerequisite for this course is knowledge of Computer Networks in level equivalent to the PCS3414 undergraduate courses. If the number of applicants exceeds the number of vacancies, a test will be applied in the first class that will classify the candidates to participate in the discipline.

Observação:

É considerado pré-requisito para esta disciplina conhecimento de Redes de Computadores equivalentes à disciplinas de graduação PCS3414. Caso o número de inscritos ultrapasse o número de vagas, será aplicada uma prova na primeira aula que classificará os candidatos a participar da disciplina.

Notes/Remarks:

A prerequisite for this course is knowledge of Computer Networks in level equivalent to the PCS3414 undergraduate courses. If the number of applicants exceeds the number of vacancies, a test will be applied in the first class that will classify the candidates to participate in the discipline.

Bibliografia:

[1] R. Jain, “The Art of Computer Systems Performance Analysis: Techniques for Experimental Design, Measurement, Simulation and Modeling”, Wiley – Intercience, New York, NY, 1991. ISBN: 0471503361. [2] M. Hassan, R. Jain, “High Performance TCP/IP Networking” Prentice Hall, 2003. ISBN- 10:0130646342. [3] Raul Sidnei Wazlawick, “Metodologia de Pesquisa para Ciência da Computação”. Editora LTC, 2021, 3a edição. ISBN: 978-8595151093 A maior parte dos temas elencados serão desenvolvidos através de uma vasta coletânea de artigos de periódicos ou conferências relevantes, dentre as quais IEEE/ACM Transactions on Networking, Elsevier Computer Communications, IEEE International Conference on Computer Communications e ACM SigCOMM Conference.

Bibliography:

[1] R. Jain, “The Art of Computer Systems Performance Analysis: Techniques for Experimental Design, Measurement, Simulation and Modeling”, Wiley – Intercience, New York, NY, 1991. ISBN: 0471503361. [2] M. Hassan, R. Jain, “High Performance TCP/IP Networking” Prentice Hall, 2003. ISBN- 10:0130646342. [3] Raul Sidnei Wazlawick, “Metodologia de Pesquisa para Ciência da Computação”. Editora LTC, 2021, 3a edição. ISBN: 978-8595151093 A maior parte dos temas elencados serão desenvolvidos através de uma vasta coletânea de artigos de periódicos ou conferências relevantes, dentre as quais IEEE/ACM Transactions on Networking, Elsevier Computer Communications, IEEE International Conference on Computer Communications e ACM SigCOMM Conference.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Não-Presencial

Class type:

Não-Presencial

Informações adicionais do oferecimento da disciplina:

Informações para cadastramento desta disciplina que contempla atividades não presenciais conforme Ofício circular CoPGr/96/2020 datado de 09/dez/2020. I. Porcentagem da disciplina que ocorrerá no sistema não presencial (1-100%): 100% II. Detalhamento das atividades que serão presenciais e das que serão desenvolvidas via remota, com discriminação do tempo de atividade contínua online: As atividades remotas envolvem aulas síncronas online bem como assistir vídeos, realizar a leitura de trabalhos e artigos, participar de sessões de videoconferência com docentes e colegas da turma para seminários e discussão de artigos/leituras. III. Especificação se as aulas, quando online, serão síncronas ou assíncronas: As aulas poderão ser síncronas ou assíncronas com o uso de material pré-gravado. IV. Descrição do tipo de material e/ou conteúdo que será disponibilizado para o aluno; O material a ser disponibilizado para o aluno consiste em vídeos, artigos científicos, URLs de sites de interesse, slides em pdf, etc. V. Plataforma que será utilizada: Para as sessões de videoconferência serão utilizados os sistemas WebConf, Google Meet ou Zoom, conforme a disponibilidade de licenças pela universidade. Para a disponibilização de vídeos gravados, será utilizada a plataforma eAulas (https://eaulas.usp.br/portal) disponibilizadas pela USP ou material acessível por URL. Como plataforma de apoio à aprendizagem, será utilizada o Ae (https://ae4.tidia-ae.usp.br/portal). VI. Definição sobre a presença na Universidade e, quando necessária, discriminar quem deverá estar presente (professora/professor; aluna/aluno; ambos): As atividades não exigem a presença dos alunos na Universidade. VII. Descrição dos tipos e da frequência de interação entre aluna/aluno e professora/professor (somente durante as aulas; fora do período das aulas; horários; por chat/e-mail/fóruns ou outro): A interação entre aluna/aluno e professora/professor deve ocorrer, nas aulas remotas síncronas por ferramentas de videoconferência. Além disso, serão criados fóruns de discussão nas plataformas de apoio à aprendizagem, que também dispõe de mecanismos de troca de mensagens e e-mail. VIII. Sempre que possível, utilizar metodologias ativas de ensino e atividades de cooperação e colaboração entre os alunos: O método de ensino-aprendizagem da disciplina baseia-se em metodologias ativas de ensino e atividades de cooperação e colaboração entre os alunos. Ao longo da disciplina, serão propostas atividades síncronas em que os alunos se organizam em grupos para discussão de temas, realizem atividades em que apliquem e desenvolvam os conhecimentos e habilidades elencados na disciplina. IX. A forma de controle da frequência nas aulas: Nas aulas remotas síncronas utilizaremos os mecanismos de controle de participação das próprias ferramentas. Também será observada a participação dos alunos nas aulas síncronas. X. Informação sobre a obrigatoriedade ou não de disponibilidade de câmera e áudio (microfone) por parte dos alunos: Para viabilizar a comunicação e interação é necessário áudio (microfone). É desejável, porém não mandatório, a disponibilidade de câmera, pois tal artefato facilita a interação entre os participantes. XI. A forma de avaliação da aprendizagem (presencial/remota): A avaliação da aprendizagem se dá de forma contínua na disciplina através de múltiplas atividades. Algumas atividades usadas na avaliação são realizadas em modo síncrono tais como seminários, provas e debates, enquanto outras são atividades fora de aula tais como preparação de resumos de artigos e da monografia final. XII. Os critérios de avaliação contemplando qual a(s) metodologia(s) utilizada(s) e como ser(á)ão atribuído(s) o(s) conceito(s): A avaliação contempla os critérios: 1) Participação nas atividades de cada aula, 2) Entrega semanal de atividades extra aula tais como resumos de artigos 3) Apresentação de seminários no modo síncrono 4) Notas de testes e provas; 5) Nota do trabalho final na forma de monografia ou projeto

Additional class type information:

Informações para cadastramento desta disciplina que contempla atividades não presenciais conforme Ofício circular CoPGr/96/2020 datado de 09/dez/2020. I. Porcentagem da disciplina que ocorrerá no sistema não presencial (1-100%): 100% II. Detalhamento das atividades que serão presenciais e das que serão desenvolvidas via remota, com discriminação do tempo de atividade contínua online: As atividades remotas envolvem aulas síncronas online bem como assistir vídeos, realizar a leitura de trabalhos e artigos, participar de sessões de videoconferência com docentes e colegas da turma para seminários e discussão de artigos/leituras. III. Especificação se as aulas, quando online, serão síncronas ou assíncronas: As aulas poderão ser síncronas ou assíncronas com o uso de material pré-gravado. IV. Descrição do tipo de material e/ou conteúdo que será disponibilizado para o aluno; O material a ser disponibilizado para o aluno consiste em vídeos, artigos científicos, URLs de sites de interesse, slides em pdf, etc. V. Plataforma que será utilizada: Para as sessões de videoconferência serão utilizados os sistemas WebConf, Google Meet ou Zoom, conforme a disponibilidade de licenças pela universidade. Para a disponibilização de vídeos gravados, será utilizada a plataforma eAulas (https://eaulas.usp.br/portal) disponibilizadas pela USP ou material acessível por URL. Como plataforma de apoio à aprendizagem, será utilizada o Ae (https://ae4.tidia-ae.usp.br/portal). VI. Definição sobre a presença na Universidade e, quando necessária, discriminar quem deverá estar presente (professora/professor; aluna/aluno; ambos): As atividades não exigem a presença dos alunos na Universidade. VII. Descrição dos tipos e da frequência de interação entre aluna/aluno e professora/professor (somente durante as aulas; fora do período das aulas; horários; por chat/e-mail/fóruns ou outro): A interação entre aluna/aluno e professora/professor deve ocorrer, nas aulas remotas síncronas por ferramentas de videoconferência. Além disso, serão criados fóruns de discussão nas plataformas de apoio à aprendizagem, que também dispõe de mecanismos de troca de mensagens e e-mail. VIII. Sempre que possível, utilizar metodologias ativas de ensino e atividades de cooperação e colaboração entre os alunos: O método de ensino-aprendizagem da disciplina baseia-se em metodologias ativas de ensino e atividades de cooperação e colaboração entre os alunos. Ao longo da disciplina, serão propostas atividades síncronas em que os alunos se organizam em grupos para discussão de temas, realizem atividades em que apliquem e desenvolvam os conhecimentos e habilidades elencados na disciplina. IX. A forma de controle da frequência nas aulas: Nas aulas remotas síncronas utilizaremos os mecanismos de controle de participação das próprias ferramentas. Também será observada a participação dos alunos nas aulas síncronas. X. Informação sobre a obrigatoriedade ou não de disponibilidade de câmera e áudio (microfone) por parte dos alunos: Para viabilizar a comunicação e interação é necessário áudio (microfone). É desejável, porém não mandatório, a disponibilidade de câmera, pois tal artefato facilita a interação entre os participantes. XI. A forma de avaliação da aprendizagem (presencial/remota): A avaliação da aprendizagem se dá de forma contínua na disciplina através de múltiplas atividades. Algumas atividades usadas na avaliação são realizadas em modo síncrono tais como seminários, provas e debates, enquanto outras são atividades fora de aula tais como preparação de resumos de artigos e da monografia final. XII. Os critérios de avaliação contemplando qual a(s) metodologia(s) utilizada(s) e como ser(á)ão atribuído(s) o(s) conceito(s): A avaliação contempla os critérios: 1) Participação nas atividades de cada aula, 2) Entrega semanal de atividades extra aula tais como resumos de artigos 3) Apresentação de seminários no modo síncrono 4) Notas de testes e provas; 5) Nota do trabalho final na forma de monografia ou projeto