Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μεταπτυχιακό μάθημα Θέματα Δικτύων σκοπό έχει να μελετήσει σε βάθος τις σημαντικότερες αρχές δικτύωσης αλλά και να εστιάσει στα βασικά ζητήματα που αντιμετωπίζονται από τις σύγχρονες ανάγκες δικτύωσης. Το μάθημα στηρίζεται στη συλλογή των πλέον κλασσικών άρθρων του χώρου που διαμόρφωσαν και διαμορφώνουν τις ερευνητικές τάσεις αλλά και την αγορά των τηλεπικοινωνιών. Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση σε επαρκές βάθος και ικανοποιητικό πλάτος των κρίσιμων ζητημάτων που αντιμετώπισε και αντιμετωπίζει η ερευνητική κοινότητα των τηλεπικοινωνιών.

Κατά το ακαδημαϊκό έτος 2013-2014, το μάθημα θα επικεντρωθεί στην ανάλυση και μελέτη της λειτουργίας των Δικτύων Ανεκτικών σε Καθυστέρηση (Delay Tolerant Networks - DTNs) με ιδιαίτερη έμφαση στα δίκτυα αυτής της κατηγορίας που διαθέτουν κινητούς χρήστες. Τα δίκτυα αυτά πολλές φορές αναφέρονται στην βιβλιογραφία ως "ευκαιριακά δίκτυα (opportunistic networks)". Στα πλαίσια του μαθήματος θα εξεταστούν τα opportunistic networks ως επέκταση των ασύρματων δικτύων (wireless networks) και πιο συγκεκριμένα ως επέκταση των Mobile Ad-Hoc Networks (MANETs). Σε αυτή τη μορφή τους τα opportunistic networks προσφέρουν τη δυνατότητα απεριόριστης κινητικότητας στους κόμβους που μετέχουν στο δίκτυο καθώς υποστηρίζουν την επικοινωνίας τους σε πολλά άλματα (multihop communication) σε αντίθεση με τα απλά ασύρματα κατά περίπτωση δίκτυα. Παράλληλα, μπορούν να μεταδώσουν τα δεδομένα στον προορισμό ακόμα και αν δεν υπάρχει ένα συνεχές μονοπάτι από τον αποστολέα των δεδομένων μέχρι τον παραλήπτη. Για τον λόγο αυτό, τα opportunistic networks, ως επέκταση των ΜΑΝΕΤs, βρίσκουν σημαντικές εφαρμογές και προβλέπεται να αποτελέσουν τον βασικό τύπο δικτύωσης ώστε να υλοποιηθεί το όραμα της αδιάλειπτης στο χρόνο και στο χώρο επικοινωνίας.

Η μόνη απαίτηση για τη δυνατότητα συμμετοχής σε ένα opportunistic network, είναι ένας κόμβος να αποθηκεύει και να μεταφέρει δεδομένα προς άλλους κόμβους (δηλαδή να λειτουργεί ως δρομολογητής). Η επικοινωνία με όλους τους άλλους κόμβους του δικτύου μπορεί να γίνει σε πολλά άλματα και με ασύγχρονο τρόπο. Δηλαδή, ανάλογα με τη συνδεσιμότητα και το χρόνο εμφάνισης της, ένας κόμβος μπορεί να προωθήσει τα μηνύματα που έχει αποθηκεύσει ώστε αυτά να παραδοθούν στον προορισμό τους. Από δικτυακής άποψης, η υλοποίηση ενός opportunistic network απαιτεί την δημιουργία ενός επιπέδου δικτύωσης και την ενσωμάτωσή του στα υπάρχοντα πρότυπα για τα ασύρματα δίκτυα. Ωστόσο, η κινητικότητα των κόμβων και οι περιορισμένοι πόροι τόσο των κινητών κόμβων (ενέργεια, επεξεργαστική ισχύς, αποθηκευτικός χώρος, κλπ) όσο και του ασύρματου καναλιού (εύρος ζώνης, κλπ) καθιστούν προβληματική τη σχεδίαση του επιπέδου δικτύου. Το μάθημα πραγματεύεται τη δομή και λειτουργία των opportunistic networks, τους σημαντικότερους μηχανισμούς δικτύωσης αλλά και βασικές σχεδιαστικές αρχές και προσεγγίσεις (social networking, network coding, anonimity, privacy, κλπ) που έχουν επικρατήσει προσφάτως στην ερευνητική κοινότητα.

Διεξαγωγή Μαθήματος

Το μάθημα θα διεξαχθεί ως εξής:

• Ο διδάσκων θα κάνει κάποιες παραδόσεις σε επιλεγμένα θέματα. Οι διαλέξεις θα συνοδεύονται από την ανάλογη βιβλιογραφία (ερευνητικές εργασίες ή τμήματα βιβλίων). Ωστόσο, συνίσταται οι φοιτητές να κρατούν σημειώσεις καθώς πολλά ζητήματα θα αναλύονται προφορικά στο μάθημα.
• Οι παρακολουθούντες το μάθημα θα κάνουν παρουσιάσεις επιλεγμένων θεμάτων με βάση τη σχετική βιβλιογραφία.
• Στο τέλος του εξαμήνου:
  • θα εξετασθείτε στο σχετικό διαγώνισμα.
  • ή θα πρέπει να αναλάβετε κάποια προγραμματιστική εργασία (project).
• Οι παρουσίες στο μάθημα είναι υποχρεωτικές.

Τα projects αφορούν την υλοποίηση κώδικα στα πλαίσια της επιλύσεως ενός ερευνητικού προβλήματος που θα συζητηθεί με τον διδάσκοντα. Η υλοποίηση του κώδικα θα πρέπει να γίνει στον προσομοιωτή ns-2 ή τον προσομοιωτή ONE.

Διαγώνισμα

Το διαγώνισμα θα διεξαχθεί με κλειστά άρθρα και σημειώσεις.

Βαθμολογία

Ο τελικός βαθμός υπολογίζεται ως το άθροισμα των βαθμών των γραπτών εξετάσεων (ή των projects) (75%) , των παρουσιάσεων (20%) αλλά και της συμμετοχής στο μάθημα (5%). Θα πρέπει να βαθμολογηθείτε με τη βάση σε όλα για να περάσετε το μάθημα.