Generalidades del Curso
Justificación
La comunicación de datos y las redes globales constituyen hoy una parte fundamental del mundo computacional. Por lo tanto, es necesario e importante conocer los principios en el diseño, la arquitectura, y aprender acerca de los protocolos de comunicación entre computadores en general.
Objetivos
General
Proporcionar al estudiante los conceptos sobre diseño, análisis y validación de protocolos. El alumno podrá diseñar su propio protocolo de comunicaciones y validar que éste sea correcto.
Específicos
Establecer la relación entre los protocolos y los lenguajes.
Justificar la existencia de los protocolos de comunicación y las razones de su estandarización.
Aplicar en el diseño de protocolos la estructura básica de los mismos para generar protocolos correctos.
Aplicar las técnicas de control de error basadas en CRC para detectar errores de transmisión conociendo los datos recibidos y el polinomio CRC utilizado.
Analizar las técnicas básicas de control de flujo, describiendo sus componentes y haciendo una simulación de una comunicación utilizando tales métodos.
Evaluar el método manual de validación y determinar en qué circunstancias es mejor aplicarlo dado un protocolo de comunicaciones a validar.
Metodología
Explicitación y asesoría a los estudiantes sobre problemas conceptuales
Trabajo colaborativo en sala de cómputo, consultas y grupos de discusión
Talleres de aplicación
Interacción y desarrollo de habilidades de auto-estudio como fundamento principal de la educación contemporánea y clave para la obtención de una Certificación internacional.
Contenido temático
Capítulo I.
<> Introducción a los Protocolos de Comunicación
- Protocolos como lenguajes
- Estandarización de protocolos
- Las tres FDTs
- Identificación del problema
- Disciplina de Diseño
- Herramientas de Diseño
Capítulo II.
<> Estructura de Protocolos
- Elementos de un Protocolo
- Ejemplo de la especificación de un Protocolo
- Modelo OSI de ISO
- Ejemplo de Recomendaciones
- Vocabulario y formato
Capítulo III.
<> Control de Error
- Probabilidades de error
- Tipos de errores de transmisión
- Cyclic Redundancy Check (CRC)
- Generadores Polinomiales estándares
- Programa de CRC en C++
Capítulo IV.
<> Control de Flujo
- Protocolo x-on/x-off
- Protocolo de Reconocimiento Positivo con Retransmisión
- Protocolos de Ventana Deslizante
- Número de secuencia
- Reconocimientos negativos
- Reconocimiento acumulativo
- Prevención de la congestión
- Control de Flujo Dinámico
Capítulo V.
<> Modelos de Validación (Introducción al Lenguaje PROMELA)
- Enunciados ejecutables
- Variables y tipos de datos, Arreglos, Procesos, Proceso Init
- Canales de comunicación
- Envío y recepción de Mensajes
- Comunicación Síncrona (Rendezvous)
- Control de flujo
- Funciones, Procedimientos y Recursión
- Temporizadores
- Tipos de enunciados
Capítulo VI.
<> Criterios de Corrección
- Razonamiento sobre el comportamiento
- Definiciones en PROMELA
- Secuencias especiales: Terminales y Cíclicas
- Criterios de validación
* Aserciones
* Invariantes del sistema
* Deadlocks
* Ciclos erróneos
Capítulo VII.
<> Validación de Protocolos
- Método Manual de Prueba
- Métodos de Validación Automatizados
* Algoritmos de Análisis de Estados Alcanzables
- Búsqueda exhaustiva del espacio de estados
- Búsqueda parcial controlada
- Simulaciones aleatorias
Bibliografía
Trejo, Luis A. Diseño y Validación de Protocolos de Comunicación. Manual del curso, 1998. ITESM.
Comer, Douglas E. Internetworking with TCP/IP, Vol. I: Principles, Protocols and Architecture. Prentice-Hall.
Stallings, William. Comunicaciones y redes de computadores. 7 ed. Prentice-Hall.
Holzmann, Gerard J. Design and Validation of Computers Protocols. Prentice-Hall.
- Tanenbaum, Andrew S. Computer Networks. Prentice-Hall.
- Keiser, Gerard E. Local Area Networks. McGraw-Hill.
- Stevens, R. UNIX Network Programming. Prentice-Hall.
Enlaces de interés:
www.lab.dit.upm.es/~scom/doc/cursos/scom3-prot.pdf
www.mty.itesm.mx/dgi/programas/msc/
Criterios de evaluación
Ejercicios y Talleres
Trabajo colaborativo
Evaluación final
