Tietokoneverkkojen erikoistumisopinnot Opintosuunnitelma 4.11.2004 15.12.2005 M.Kettunen korjattu 3.1.2005 Kohderyhmä Tietokoneverkkojen erikoistumisopinnot lähestyvät tietokoneverkkojen kenttää erityisesti nykyaikaisen tietoverkoissa tapahtuvan IP-pohjaisen tietoliikenteen ja Ethernet-pohjaisen elektroniikan näkökulmasta. Ne soveltuvat parhaiten tietoliikennetaustan omaaville elektroniikkainsinöörin tutkinnon suorittaneille tai muille vastaavat valmiudet omaaville tietoverkkojen ja tietoliikenteen parissa työskenteleville alan ammattilaisille. Tavoitteet ja teema Yrityksen tietoverkko on tärkeä jalusta, jonka päällä useat yritykselle elintärkeät sovellukset toimivat. Tietokoneverkkojen erikoistumisopinnot tähtäävät tämän jalustan oikeanlaiseen, luotettavaan ja tietoturvalliseen suunnitteluun ja ylläpitoon. Opintojen teemana on kolme tietoverkkojen keskeistä ja vahvasti toisiinsa sidoksissa olevaa aihealuetta: tietoverkkojen saatavuus, palvelutasot sekä tietoverkkojen turvallisuus. Koulutuksen tavoitteena on antaa tiedot ja käytännön taidot vikasietoisten, korkean palvelutason omaavan ja tietoturvallisen tietoverkon suunnittelemiseen ja ylläpitämiseen. Opintojen tavoitteena on myös antaa valmiuksia käytännöllisen tutkimustyön tekemiseen tietokoneverkkojen alueella. Vaikka koulutuksen pääpaino on laboratoriossa tapahtuvassa käytännöllisessä työskentelyssä, myös tietoverkkojen simulointi on tärkeässä osassa erikoistumisopintojen toteutusta. Opintojen rakenne Opinnot rakentuvat tietoverkkojen saatavuuden, palvelutasojen ja turvallisuuden teeman ympärille. Opinnot aloitetaan orientaatiokurssilla (6 op), joka johtaa teeman aihepiiriin. Vahvan perustan käytännön tietoverkkotyöskentelylle muodostavat maailmanlaajuisen verkko-oppimisympäristön Cisco-verkkoakatemian CCNP 1 -opetusohjelman kurssit. Cisco-verkkoakatemian opintojen laajuus (6-12 op) riippuu siitä, onko näitä kursseja suoritettu aikaisemmin. Teeman aiheita täydennetään syventävillä opinnoilla (6 op). Erikoistumisopintojen tavoitteiden saavuttaminen täyttyy tutkimuskursseilla (6 12 op). Erikoistumisopintojen kokonaislaajuus on 30 opintopistettä (3 opintopistettä vastaa 80 tunnin työskentelyä). 1 CCNP: Cisco Certified Network Professional
Seuraavassa kaksi esimerkkiä opintojen suorittamiseksi: 1. Verkkoakatemian CCNP-opinnot suoritettu aikaisemmin: opintopisteet lähit. Orientaatiokurssi erikoistumisopintojen teemaan: Tietokoneverkkojen teemakurssi 6 op 36 h Käytäntöpainotteiset kurssit: Kytkentäiset verkot (uusittu versio) 3 op 24 h Verkkojen vianhaku (uusittu versio) 3 op 24 h Syventävät kurssit: Network design and modelling 3 op 24 h Network Security 3 op 24 h Tutkimuskurssit: Tietoverkkotekniikan tutkimuskurssi 6 op 24 h Tietoverkkojen käytännön tutkimustyö 6 op 36 h 2. Ei aikaisempia suorituksia: ------ ------ yhteensä: 30 op 192 h opintopisteet lähit Orientaatiokurssi erikoistumisopintojen teemaan: Tietokoneverkkojen teemakurssi 6 op 36 h Käytäntöpainotteiset kurssit: Kehittyneet reititysmenetelmät (CCNP1) 3 op 24 h Etäyhteydet (CCNP2) 3 op 20 h Kytkentäiset verkot (CCNP3) 3 op 24 h Verkkojen vianhaku (CCNP4) 3 op 24 h Syventävät kurssit: Network design and modelling 3 op 24 h Network Security 3 op 24 h Tutkimuskurssit: Tietoverkkotekniikan tutkimuskurssi 6 op 24 h ------- ------ yhteensä: 30 op 200 h
Orientaatiokurssi tietokoneverkkojen erikoistumisopintojen teemaan: Tietokoneverkkojen teemakurssi 6 op syksy 2004/kevät 2005 Base of Orientation Tavoitteet: Kurssin tavoitteena on perehdyttää erikoistumisopintojen teemaan, joka koostuu kolmesta toisiinsa sidoksissa olevasta aiheesta: saatavuus, verkon palvelujen taso sekä verkon tietoturva. Sisältö: Sisältö jakautuu kolmeen aihealueeseen; verkon saatavuuteen, palvelutasoon ja tietoturvaan. Verkon saatavuus: Nopean konvergessin merkitys. Tietoverkkojen redundanttiratkaisut nykyisissä tietoverkoissa ja tulevaisuudessa. Tietoverkon optimointi luotettavuuden ja vikasietoisuuden osalta. Työasemien ja palvelinten verkkoon pääsyn varmentaminen. Verkon palvelutaso: Verkon palvelun laadun komponentit, luokat ja mallit. Palvelutasojen luokittelu. Erilaiset jonotusalgoritmit. Verkon tietoturva: Verkon haavoittuvuus ja uhat. Verkon tietoturvan päämäärät. Tietoturvalaitteet. Palomuurit. Pääsylistat. VPN-tekniikka. Lisäksi kurssilla tehdään yritysmaailmasta otettuja tapaustutkimuksia ryhmätyöskentelynä. Toteutus: Luentoja, ryhmissä tehtäviä tapaustutkimuksia (case studies), seminaarityöskentelyä. Suoritustapa ja arviointi: Henkilökohtainen seminaarityö ja sen esitys. Oppimateriaalia: Martin L. Shooman, Reliability of Computer Systems and Networks, Wiley 2002 Grenville Armitage, Quality of Service in IP Netwoks, Macmillan 2000 Laajuus: Lähiopetus 36 tuntia, seminaarityön ja esitysgrafiikan valmistaminen 124 h
Käytäntöpainotteiset kurssit: Kehittyneet reititysmenetelmät CCNP1 3 op kevät 2005 Advanced Routing Tavoitteet: Opiskelija oppii suunnittelemaan, konfiguroimaan, ylläpitämään ja laajentamaan reitittimillä toteutettuja verkkoja. Sisältö: IP-aliverkkosuunnittelu, osoitemuunnostekniikat, EIGRP-reititys, OSPF-reititys, IS-ISreititys, BGP-reititys, reittien suodatus, palomuuritekniikoita. Laajuus: Lähiopetusta 24 h, etäopiskelua ja etäkokeet 56 h Etäyhteydet CCNP2 2 op syksy 2005 Remote Access Tavoitteet: Opiskelija oppii toteuttamaan reititinlaitteilla etäyhteyksiä ja laaja-alueverkkojen sovelluksia. Sisältö: Asynkronisten yhteydet, ISDN/BRI ja ISDN/PRI, Frame Relay tekniikka, verkon suorituskyky ja jonotustekniikat, osoitemuunnostekniikat, pääsyn ja käyttöoikeuksien valvonta verkossa, laajakaistayhteydet, VPN-tekniikat. Laajuus: Lähiopetusta 20h, etäopiskelua ja etäkokeet 60 h
Käytäntöpainotteiset kurssit (kaikille pakolliset): M.Kettunen korjattu 3.1.2005 Kytkentäiset verkot CCNP3 3 op kevät 2005 Multilayer Switching Tavoitteet: Kurssin tavoitteena on antaa tiedot ja taidot kehittyneiden kytkentäisten yritys- ja kampusalueverkkojen rakentamiseen. Sisältö: Kampusverkkojen mallit. VLAN-tekniikat. VTPprotokolla. Spanning Tree tekniikat. Virtuaalilähiverkkojen välinen reititys. Sisältö: Kampusverkkojen mallit. VLAN-tekniikat. VTP-protokolla. Spanning Tree tekniikat. Virtuaalilähiverkkojen välinen reititys. Kampusverkkojen redundanssi. Multicast-tekniikka. Palvelujen laatu QoS. Tietoturva. Läpinäkyvät LAN-palvelut. Laajuus: Lähiopetusta 24h, etäopiskelua ja etäkokeet 56 h Verkkojen vianhaku CCNP4 3 op syksy 2005 Network Troubleshooting Tavoitteet: Opiskelija oppii tekniikan järjestelmälliseen vian paikantamiseen ja korjaamiseen tietoverkoissa. Sisältö: Vianselvitysmetodologiat, vianselvitystyökalut, tietojen kerääminen ja analysointi verkosta, verkon perussuorituskyky, OSI-malliin perustuva vianpaikannusmenetelmä. Laajuus: Lähiopetusta 24h, etäopiskelua ja etäkokeet 56 h
Syventävät kurssit: Network design and modelling 3 op autumn 2005 Verkkojen suunnittelu ja mallinnus Objectives: Student is capable to plan and carry out simulations of computer networks with modern simulation system. Contents: : Introduction to network design and modeling and network simulation in general and with the OPNET IT Guru and Modeler tools. Abstracting real networks; traffic generation: importing traffic from real networks and using probability density functions; choosing "relevant" parameters; analyzing and interpreting results. Using different node and application models; building up different topologies; implementing simulation projects using different protocols, e.g. different TCP flavors, STP and IP QoS simulations (using active queuing and different scheduling algorithms). Implementation: Lectures Assessment: exam Duration: 24 hours, exercises 56 hours Teacher: Georg Mittenecker, Austria, Graz, FH JOANNEUM Network Security 3 op autumn 2005 Verkkojen tietoturva Objectives: The course objective is to provide the essentials of network security concepts, common vulnerabilities, security products, solutions, and security policy designs. Contents: The goals of network security. Elements of network security. Vulnerabilities and Threats. Security policy design and security management. Security technologies, products and solutions. Firewalls. VPN implementations. Intrusion detection. Implementation: Lectures Assessment: exam Duration: lectures 24 hours, exercises 56 hours Teacher: Professor NN
Tutkimuskurssit: Tietoverkkotekniikan tutkimuskurssi 6 op, 2005 Computer Network Research Course Tavoitteet: Kurssin tavoitteena on perehdyttää opiskelija käytännön tutkimustyön menetelmiin ja prosesseihin. Sisältö: Kurssilla tunnistetaan jokin toistaiseksi ratkaisematon kysymys tai ongelma, joka liittyy tietoverkkotekniikaan. Valitun ongelman perusteella määritetään tehtävän tutkimuksen tavoite ja rajaukset. Ongelma pyritään ratkaisemaan analyyttisen tutkimuksen keinoin hyödyntäen tieteellisen tutkimuksen menetelmiä ja prosesseja. Tulokset esitellään tutkimusraportissa. Toteutus: Kurssin alussa annetaan jokaiselle opiskelijalle/opiskelijaryhmälle tutkimusaihe, sekä esitellään tutkimustyön menetelmät ja prosessit. Tutkimusaiheiden määrittelyn jälkeen työ jatkuu omaehtoisena tutkimuksen tekemisenä. Työn etenemistä valvotaan ja ohjataan järjestämällä säännöllinen yhteydenpito työn ohjaajan ja opiskelijan/opiskelijaryhmän välillä. Kaikki kurssin opiskelijat osallistuvat kuukausittain järjestettäviin esittelytilaisuuksiin, jossa opiskelijat kukin vuorollaan esittelevät tutkimuksensa tilanteen, sekä osallistuvat eri tutkimuksista käytävään keskusteluun. Suoritustapa ja arviointi: Tutkimusraportin kirjoittaminen. Kurssin luennoija arvioi tutkimusraportit ja antaa niiden perusteella kurssin arvosanan. Laajuus: Lähiopetus 24 tuntia, tutkimusraportin kirjoittaminen 136 h Opettaja: Tietoverkkotekniikan tutkimusjohtaja Juhani Talvela, KyAMK Tietoverkkojen käytännön tutkimustyö 6 op kevät/syksy 2005 Practical Research of Computer Networks. Tavoitteet: Kurssin tavoitteena on saada mitattua käytännön tutkimustuloksia tietoverkoista. Sisältö: Toteutus: Kurssin aikana tutkimusryhmä rakentaa laajan kampusalueen yritysverkkoa vastaavan tutkimusverkon laboratoriossa. Tutkimusverkko konfiguroidaan annettujen uusimpien tietoliikenneprotokollien mukaan. Tutkimusverkossa tehdään mittauksia verkon eri tekijöistä verkon eri tilanteissa. Suoritustapa: Onnistuneesti suoritettu tutkimustyö. Tutkimustulokset julkaistaan. Laajuus: Lähiopetus 36 tuntia, tutkimusraporttien kirjoitus 124 h Tutkimusryhmän ohjaajat: Yliopettaja Martti Kettunen, KyAMK, tutkimusjohtaja Juhani Talvela, KyAMK.