Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S2)
Sylabus przedmiotu Optymalizacja transmisji danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Teleinformatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Optymalizacja transmisji danych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Przemysław Włodarski <Przemyslaw.Wlodarski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Piotr Lech <Piotr.Lech@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu rachunku prawdopodobieństwa i statystyki. |
| W-2 | Podstawy sieci komputerowych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Opanowanie wiedzy z zakresu analizy ruchu sieciowego oraz wyznaczania optymalnego pasma zapewniającego odpowiedni poziom usług sieciowych (QoS). |
| C-2 | Opanowanie wiedzy umożliwiającej analizę i implementację sytemu kolejkowego oraz dobór odpowiedniego modelu strumienia danych wejściowych wraz z odpowiednim systemem kolejkowym w celu oceny efektywności transmisji danych. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności związanej z wykonaniem pomiarów i analiz systemu transmisji danych oraz wyznaczania na ich podstawie optymalnego pasma zapewniającego odpowiedni poziom usług, a także umiejętności implementacji generatora strumienia danych o zadanych parametrach. |
| C-4 | Ukształtowanie umiejętności związanej z zaimplementowaniem model systemu kolejkowego ze skończonym i nieskończonym rozmiarem bufora dla różnych rozkładów natężenia ruchu i czasów obsługi, a także umiejętność doboru, na podstawie wyników pomiarów dla strumienia danych, odpowiedniego rozkładu zmiennej losowej i oceny efektywności pracy sieci, jak również implementacji mechanizmu kształtowania pasma. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wyznaczanie sprawności oraz narzutu protokołu na podstawie analizy przechwyconych pakietów. | 2 |
| T-L-2 | Generowanie strumienia danych z uwzględnieniem różnych rozkładów zmiennej losowej. | 4 |
| T-L-3 | Pomiary i analiza przepływu danych. | 2 |
| T-L-4 | Tworzenie opisów systemów kolejkowych. Notacja Kendalla. | 2 |
| T-L-5 | Optymalizacja zużycia pasma na podstawie analizy i symulacji testowego systemu transmisji danych w technologii VoIP. | 4 |
| T-L-6 | Modelowanie i analiza systemu kolejkowego ze skończonym buforem. | 4 |
| T-L-7 | Utworzenie systemu transmisji danych uwzględniającego priorytety w warstwie L2 i L3. | 4 |
| T-L-8 | Modelowanie systemów obsługi o kanałach równoległych lub szeregowych. | 2 |
| T-L-9 | Kształtowanie ruchu przy pomocy mechanizmów TBF i HTB. | 4 |
| T-L-10 | Zaliczenie. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wstęp do systemów kolejkowych. Dziedzina zastosowań. | 1 |
| T-W-2 | Rodzaje rozkładów zmiennych losowych stosowanych do opisu rozkładu wejścia i rozkładu czasu obsługi. | 3 |
| T-W-3 | Symbolika Kendalla. Systemy obsługi: M/M/1, M/D/1, M/G/1, G/M/1 i inne. | 5 |
| T-W-4 | Systemy kolejkowe z priorytetami. | 3 |
| T-W-5 | Pomiary przepływności pakietów. Analiza statystyk interfejsów sieciowych. | 2 |
| T-W-6 | Analiza i kształtowanie ruchu w sieci. Mechanizmy token bucket filter (TBF) oraz hierarchical token bucket (HTB). | 2 |
| T-W-7 | QoS w sieciach telekomunikacyjnych. | 1 |
| T-W-8 | Zapewnienie jakości transmisji w transmisjach szerokopasmowych. | 1 |
| T-W-9 | Optymalizacja sterowania przepływem danych na poziomie systemowym i aplikacji sieciowej. | 3 |
| T-W-10 | Systemy kolejkowe z buforem. Wyznaczanie i analiza prawdopodobieństwa strat pakietów. | 3 |
| T-W-11 | Optymalizacja zużycia pasma dla zadanych parametrów jakościowych (QoS). | 4 |
| T-W-12 | Możliwości priorytetyzacji ruchu w warstwach L2 i L3. Zaliczenie wykładów. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 8 |
| A-L-3 | Konsultacje | 2 |
| 40 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 2 |
| A-W-3 | Analiza literatury | 4 |
| 36 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | pokaz |
| M-4 | ćwiczenia laboratoryjne |
| M-5 | dyskusja dydaktyczna |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: test zaliczający wykład |
| S-2 | Ocena formująca: ocena ciągła |
| S-3 | Ocena podsumowująca: ocena testu |
| S-4 | Ocena formująca: aktywność na ćwiczeniach laboratoryjnych |
| S-5 | Ocena formująca: ocena sprawozdań |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_2A_B02_W01 Student posiada wiedzę niezbędną statystycznej analizy ruchu sieciowego. Potrafi wyznaczyć optymalne pasmo zapewniające odpowiedni poziom usługi sieciowej. | TI_2A_W09, TI_2A_W10, TI_2A_W01 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-2, T-W-6, T-W-11, T-W-9, T-W-12 | M-3, M-1, M-2, M-5 | S-1 |
| TI_2A_B02_W02 Student posiada wiedzę umożliwiającą analizę i implementację sytemu kolejkowego. Potrafi dobrać odpowiedni model strumienia danych wejściowych oraz odpowiedni system kolejkowy w celu oceny efektywności transmisji danych. | TI_2A_W09, TI_2A_W06, TI_2A_W10, TI_2A_W01 | — | — | C-2 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-8, T-W-7, T-W-6, T-W-10, T-W-11, T-W-12 | M-3, M-1, M-2, M-5 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_2A_B02_U01 Student potrafi wykonać pomiary i analizę systemu transmisji danych oraz wyznaczyć na ich podstawie optymalne pasmo zapewniające odpowiedni poziom usługi sieciowej (QoS). Potrafi również zaimplementować generator strumienia danych o zadanych parametrach. | TI_2A_U01, TI_2A_U02, TI_2A_U04, TI_2A_U05, TI_2A_U06 | — | — | C-3 | T-L-10, T-L-2, T-L-3, T-L-1, T-L-7, T-L-5 | M-3, M-4 | S-3, S-4, S-5 |
| TI_2A_B02_U02 Student potrafi zaimplementować model systemu kolejkowego ze skończonym i nieskończonym rozmiarem bufora dla różnych rozkładów natężenia ruchu i czasów obsługi. Potrafi również dobrać na podstawie wyników pomiarów dla strumienia danych odpowiedni rozkład zmiennej losowej oraz ocenić efektywność pracy sieci. Potrafi również zaimplementować mechanizm kształtowania pasma. | TI_2A_U01, TI_2A_U02, TI_2A_U04, TI_2A_U05, TI_2A_U06 | — | — | C-4 | T-L-10, T-L-9, T-L-4, T-L-1, T-L-7, T-L-8, T-L-6 | M-3, M-4 | S-2, S-3, S-4, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_2A_B02_W01 Student posiada wiedzę niezbędną statystycznej analizy ruchu sieciowego. Potrafi wyznaczyć optymalne pasmo zapewniające odpowiedni poziom usługi sieciowej. | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2.0 lub student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.00 do 3.24 lub student uzyskał od 50% do 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.25 do 3.74 lub student uzyskał od 61% do 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.75 do 4.24 lub student uzyskał od 71% do 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4.25 do 4.74 lub student uzyskał od 81% do 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4.75 lub student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| TI_2A_B02_W02 Student posiada wiedzę umożliwiającą analizę i implementację sytemu kolejkowego. Potrafi dobrać odpowiedni model strumienia danych wejściowych oraz odpowiedni system kolejkowy w celu oceny efektywności transmisji danych. | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2.0 lub student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.00 do 3.24 lub student uzyskał od 50% do 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.25 do 3.74 lub student uzyskał od 61% do 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.75 do 4.24 lub student uzyskał od 71% do 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4.25 do 4.74 lub student uzyskał od 81% do 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4.75 lub student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_2A_B02_U01 Student potrafi wykonać pomiary i analizę systemu transmisji danych oraz wyznaczyć na ich podstawie optymalne pasmo zapewniające odpowiedni poziom usługi sieciowej (QoS). Potrafi również zaimplementować generator strumienia danych o zadanych parametrach. | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2.0 lub student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.00 do 3.24 lub student uzyskał od 50% do 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.25 do 3.74 lub student uzyskał od 61% do 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.75 do 4.24 lub student uzyskał od 71% do 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4.25 do 4.74 lub student uzyskał od 81% do 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4.75 lub student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| TI_2A_B02_U02 Student potrafi zaimplementować model systemu kolejkowego ze skończonym i nieskończonym rozmiarem bufora dla różnych rozkładów natężenia ruchu i czasów obsługi. Potrafi również dobrać na podstawie wyników pomiarów dla strumienia danych odpowiedni rozkład zmiennej losowej oraz ocenić efektywność pracy sieci. Potrafi również zaimplementować mechanizm kształtowania pasma. | 2,0 | Jedna z form ocen wynosi 2.0 lub student uzyskał poniżej 50% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.00 do 3.24 lub student uzyskał od 50% do 60% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 3,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.25 do 3.74 lub student uzyskał od 61% do 70% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,0 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 3.75 do 4.24 lub student uzyskał od 71% do 80% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 4,5 | Średnia z form ocen jest w zakresie od 4.25 do 4.74 lub student uzyskał od 81% do 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia | |
| 5,0 | Średnia z form ocen jest większa lub równa 4.75 lub student uzyskał powyżej 90% punktów z części egzaminu/zaliczenia/testu dotyczącego efektu kształcenia |
Literatura podstawowa
- Czachórski T., Modele kolejkowe w ocenie efektywności sieci i systemów komputerowych., Pracownia Komputerowa Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1999
- M. Hassan, R. Jain, Wysoko wydajne sieci TCP/IP, Helion, 2004
- Oleg Tikhonenko, Metody probabilistyczne analizy systemów informacyjnych, Exit, Warszawa, 2006
- Walenty Oniszczuk, Metody modelowania, Politechnika Białostocka, Białystok, 1995
- Goddard L.S., Metody matematyczne w badaniach operacyjnych, PWN, Warszawa
Literatura dodatkowa
- Filipowicz B., Modelowanie i optymalizacja systemów kolejkowych. Część I. Systemy markowskie ., Kraków, 1999
- Janusz Sosnowski, Testowanie i niezawodność systemów komputerowych, Exit, Warszawa, 2005