到達目標
高速化と省電力化、また安定性と高い信頼性を得ることを目的としたネットワークルータにおける各種制御技術について解説する。さらにエッジコンピューティングや仮想化など近年のネットワークにおける高度な応用技術を理解することを目標とする。
1)L2/L3/L4/L7の役割から応用までを正しく理解できる。
2) ルータの機能と制御技術を正しく理解できる。
3) 仮想化や情報指向型など先端技術を理解し、今後の課題と解決を自ら学習することができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | L2/L3/L4/L7の役割と応用を十分に理解できる。 | L2/L3/L4/L7の役割と応用を理解できる。。 | L2/L3/L4/L7の役割と応用を十分に理解できない。 |
| 評価項目2 | ネットワークルータの機能と制御を十分に理解できる。 | ネットワークルータの機能と制御を理解できる。 | ネットワークルータの機能と制御を理解できない。 |
| 評価項目3 | 仮想化など先端の技術を十分に理解できる。 | 仮想化など先端の技術を理解できる。 | 仮想化など先端の技術を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (D)
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学習・教育到達度目標 (F)
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学習・教育到達度目標 (H)
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教育方法等
概要:
ネットワークの構築・運用には、通信プロコトルを正しく理解することに加えて、ルータなど関連する機器の制御や処理を理解することが重要である。
さらに高速化や省電力化など昨今のネットワークにおける課題と、課題解決のための仮想化など、新しい技術について解説する。
本講義はネットワークルータ開発の実務経験を有する教員が、講義形式で授業を行う。
授業の進め方・方法:
第1週から第15週まで講義形式で授業を行う。
注意点:
3年授業「情報工学概論」と 5年授業「情報ネットワーク」での知識を前提とする。
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
TCP/IPプロトコルと各層の技術
TCP/IPの登場とネットワークの諸技術について解説する。 |
TCP/IP概要
TCP/IPの登場とネットワークの技術を理解できる。
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| 2週 |
ネットワークの性能と特性
帯域とスループット、輻輳などネットワークに関する専門用語について解説する。 |
ネットワークの性能と特性
帯域とスループット、輻輳などネットワークに関する専門用語について理解できる。
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| 3週 |
光信号と電気信号
光ファイバ、トランシーバ、SerDes（Serializer/Deseralizer）について解説する。 |
光信号と電気信号
光ファイバ、トランシーバ、SerDes（Serializer/Deseralizer）について理解できる。
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| 4週 |
LANの構成と制御技術
有線・無線接続、SSHによるリモートアクセスについて解説する。 |
LANの構成と制御技術
有線・無線接続、SSHによるリモートアクセスについて理解できる。
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| 5週 |
下位プロトコル
フォワーディング、経路制御（ルーティング）プロトコルについて解説する。 |
下位プロトコル
フォワーディング、経路制御（ルーティング）プロトコルについて理解できる。
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| 6週 |
上位プロトコル
TCP/UDPとアプリケーションの例について解説する。 |
上位プロトコル
TCP/UDPとアプリケーションの例について理解できる。
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| 7週 |
NTPによる時刻同期
Network Time プロトコルについて解説する。 |
NTPによる時刻同期
Network Time プロトコルについて理解できる。
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| 8週 |
中間試験 |
中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
ネットワーク機器
スイッチ/ルータ、サーバの構成と各種制御について解説する。 |
ネットワーク機器
スイッチ/ルータ、サーバの構成と各種制御について理解できる。
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| 10週 |
FIBと経路制御
ツリー検索と最長一致検索について解説する。 |
FIBと経路制御
ツリー検索と最長一致検索について理解できる。
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| 11週 |
ルーティングテーブルとターナリステート型メモリ
TCAMを用いた経路制御、アクセス制御について解説する。 |
ルーティングテーブルとターナリステート型メモリ
TCAMを用いた経路制御、アクセス制御について理解できる。
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| 12週 |
フラグメンテーションとパケットバッファ（提出課題あり）
パケットの組み立てとルータでの待ち行列について解説する。 |
フラグメンテーションとパケットバッファ
パケットの組み立てとルータでの待ち行列について理解できる。
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| 13週 |
インターネットの技術
アクセス網からISPへの接続とAS（Autonomous System）について解説する。 |
インターネットの技術
アクセス網からISPへの接続とAS（Autonomous System）についてて理解できる。
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| 14週 |
ネットワークの仮想化
VLAN, VPN、OpenFlow等、ネットワーク仮想化技術について解説する。 |
ネットワークの仮想化
VLAN, VPN、OpenFlow等、ネットワーク仮想化技術について理解できる。
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| 15週 |
無線ネットワークとIoT
無線LAN, Bluetooth(LE)から LPWA（Low Power Wide Area）について解説する。 |
無線ネットワークとIoT
無線LAN, Bluetooth(LE)から LPWA（Low Power Wide Area）について理解できる。
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| 16週 |
期末試験 |
期末試験
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 情報通信ネットワーク | プロトコルの概念を説明できる。 | 4 | 後1 |
| プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。 | 4 | 後1 |
| ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。 | 4 | 後1 |
| インターネットの概念を説明できる。 | 4 | 後1,後13 |
| TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。 | 4 | 後1,後4,後5,後6 |
| 主要なサーバの構築方法を説明できる。 | 4 | 後9 |
| ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。 | 4 | 後9 |
| 無線通信の仕組みと規格について説明できる。 | 4 | 後4,後15 |
| 有線通信の仕組みと規格について説明できる。 | 4 | 後4 |
| SSH等のリモートアクセスの接続形態と仕組みについて説明できる。 | 4 | 後4,後11 |
| 基本的なルーティング技術について説明できる。 | 4 | 後10,後11 |
| 基本的なフィルタリング技術について説明できる。 | 4 | 後10,後11 |
| 情報通信ネットワークを利用したアプリケーションの作成方法を説明できる。 | 4 | 後6,後7 |
評価割合
| 試験 | 提出課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |