GUÍA DOCENTE Redes - UAH

GUÍA DOCENTE

Redes

Grado enIngeniería en Sistemas de Información

Universidad de Alcalá

Curso Académico 2020/2021

2º Curso – 2º Cuatrimestre

Aprobada en Junta de Escuela el día 24 de junio de 2020

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1. PRESENTACIÓN

Nombre de la asignatura: Redes Código: 580003 Titulación en la que se imparte: Grado en Ingeniería en Sistemas de Información

Departamento: Departamento Ciencias de la Computación Carácter: Obligatoria Créditos ECTS: 6 Curso y cuatrimestre: 2º Curso / 2º Cuatrimestre

Profesorado:

Roberto Barchino Plata (Coordinador) Manuel Sánchez Rubio. José Luis Cuadrado García.

Horario de Tutoría:

[email protected] L 12-14 y X 10-13 h. [email protected] L 19-21 y X 17-19 h. [email protected] L 10-12 y X 10-12 h.

Idioma en el que se imparte: Español

La asignatura de Redes, muestra los conceptos fundamentales sobre el funcionamiento de las redes desde el punto de vista de los protocolos de comunicaciones. Sus contenidos son imprescindibles dentro del módulo docente que engloba aquellas asignaturas que tratan el tema de la arquitectura del sistema, y sistemas operativos, como asignaturas preliminares necesarias para comprender el mundo de las comunicaciones. A través de esta asignatura se pretende que el alumno conozca los niveles de los protocolos de comunicaciones, con especial énfasis en aquellos protocolos derivados de la familia TCP/IP de Internet.

Se plantea al alumno el objetivo de adquirir conocimientos sobre la adaptación de protocolos a las tecnologías actuales, dominar técnicas y protocolos fundamentales de encaminamiento, fiabilidad, control de flujo, control de congestión, para poder entender los fundamentos de los protocolos de nivel de aplicación en Internet, así como la seguridad de los datos que estos portan.

Además de conocer y dominar los distintos niveles de las principales arquitecturas de redes, el alumno debe adquirir conocimientos que permitan resolver problemas de configuración y conectividad de una red de computadores con capacidad de análisis y síntesis, así como tomar la decisión correcta a la hora de elegir el hardware y el software necesario para el montaje de una red a nivel de aplicación.

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1.b PRESENTATION

La asignatura permitirá descubrir las posibilidades que ofrece al mundo industrial y empresarial el uso de las redes, asimismo permite al alumno conocer por sus características las distintas redes de área local (LAN) y los tipos de redes de área extensa (WAN).

A través de software también se aportará al alumno conocimiento sobre el tráfico existente en una red de comunicaciones, herramienta imprescindible para el análisis del funcionamiento de la propia red.

The subject of networks , shows the fundamental concepts of network operation from the point of view of communications protocols. Its contents are essential within the teaching module that includes those subjects that address the issue of system architecture and operating systems, as preliminary courses needed to understand the world of communications. Through this course it is intended that students know the levels of communication protocols , with special emphasis on those protocols derived from the TCP / IP protocols of Internet.

The student is proposed in order to gain knowledge of the protocol adaptation to current technologies , mastering techniques and basic routing protocols, reliability , flow control , congestion control , to understand the basics of the protocols of application level Internet , as well as the security of the data they carry .

In addition to knowing and mastering the different levels of the major network architectures, the student must acquire knowledge to resolve configuration problems and connectivity of a computer network capable of analysis and synthesis, as well as make the right choice when choose the hardware and software needed for installation of a network application level software.

The course will discover the possibilities offered by the industrial and business world using networks also it allows the student to know by its characteristics different local area networks (LAN ) and types of wide area networks (WAN ) .

Through software the student knowledge about the existing traffic in a communications network , essential for analyzing network performance tool itself will also be provided.


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Competencias generales:

• CG6 Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la resolución BOE-A-2009-12977.

• CG8 Conocimiento de las materias básicas y tecnologías, que capaciten

para el aprendizaje y desarrollo de nuevos métodos y tecnologías, así ́como las que les doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

• CG9 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de

decisiones, autonomía y creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la profesión de Ingeniero Técnico en Informática.

Competencias específicas:

• CI10 Conocimiento de las características, funcionalidades y estructura de los Sistemas Operativos y diseñar e implementar aplicaciones basadas en sus servicios.

• CI11 Conocimiento y aplicación de las características, funcionalidades y estructura de los Sistemas Distribuidos, las Redes de Computadores e Internet y diseñar e implementar aplicaciones basadas en ellas.

• CI14 Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela, concurrente, distribuida y de tiempo real.

2. COMPETENCIAS


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Resultados de Aprendizaje

• RA1 - Conocer la necesidad y utilidad de las redes de comunicaciones.

• RA2 - Distinguir las distintas topologías y escenarios de aplicación de una red de comunicaciones. Identificar los distintos elementos que conforman una red y describir su función básica.

• RA3 - Conocer la importancia del proceso de estandarización y regulación y

conocer los principales organismos activos en él.

• RA4 - Conocer el concepto de protocolo de comunicaciones y su aplicación en modelos de pilas de protocolos.

• RA5 - Distinguir las funciones específicas de los niveles clásicos de una pila de

protocolos de red y diferenciar los modelos más importantes de pilas de protocolos utilizados en redes.

• RA6 - Conocer las necesidades de gestión de una red y describir los modelos

de gestión

• RA7 - Conocer los riesgos de seguridad existentes en las redes y describir los mecanismos de seguridad más habituales.

• RA8 - Conocer y utilizar las aplicaciones y servicios de red más comunes.

• RA9 - Diseñar, evaluar e instalar redes de ordenadores de área local.


• Sección I Introducción. Tema 1.- INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE ORDENADORES. 1.1. Normalización en las redes. 1.2. Modelos de referencia. 1.3. Otros modelos de arquitecturas propietarias. 1.4. Tipos de redes. 1.5. Historia de las redes de ordenadores. 1.6. Dispositivos básicos de interconexión de redes.

• Sección II Niveles en los modelos de referencia.

Tema 2.- EL NIVEL FÍSICO. 2.1. Canales de transmisión. 2.2. Medios de transmisión guiados. 2.3. Medios de transmisión no guiados. 2.4. Comunicaciones serie. 2.5. Hardware del nivel físico.

TEMA 3.- EL NIVEL DE ENLACE DE DATOS 3.1. Control de flujo de datos. 3.2. Detección de errores. 3.3. Control de errores. 3.4. Códigos correctores de errores. 3.5. Protocolos del nivel de enlace de datos. 3.5.1. HDLC 3.5.2. Protocolos del nivel de enlace en Internet.

Tema 4.- REDES DE ÁREA LOCAL. 4.1. Arquitectura LAN. 4.1.1. Topologías. 4.1.2. Control de acceso al medio. 4.1.3. Control de enlace lógico. 4.2. Norma IEEE 802 para LAN. 4.3. Puentes. 4.4. Conmutadores.

Tema 5.- REDES DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICAS IEEE 802.11. 5.1. Introducción. 5.2. Arquitectura IEEE 802.11. 5.3. Nivel MAC. 5.4. Conectividad y seguridad. 5.5. Nivel físico. 5.6. Diseño de redes inalámbricas. 5.7. Puentes inalámbricos.

3. CONTENIDOS


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Tema 6.- EL NIVEL DE RED. 6.1. Introducción. 6.2. Organización interna de la subred. 6.3. Encaminamiento. 6.3.1. Algoritmos de encaminamiento adaptativos. 6.3.2. Algoritmos de encaminamiento no adaptativos. 6.4. 6.4. Congestión. 6.5. 6.4.1. Algoritmos de control de congestión.

Tema 7.- EL NIVEL DE RED EN INTERNET 7.1. IP. 7.1.1. Formato del datagrama. 7.1.2. Fragmentación y ensamblado. 7.1.3. Direccionamiento IP. 7.1.4. Subred y máscaras de subred. 7.1.5. Encaminamiento IP. 7.1.6. Solución a la escasez de IP’s: CIDR y NAT. 7.2. Otros protocolos del nivel de red: ARP, RARP, DHACP, ICMP 7.3. El router como dispositivo de interconexión de LAN. 7.4. Protocolos de ruteo 7.4.1. RIP 7.4.2. OSPF. 7.4.3. BGP. 7.5. IPv6. 7.6. Túneles y VPN’s.

Tema 8.- EL NIVEL DE TRANSPORTE 8.1. Introducción. 8.2. Servicios de Transporte. 8.3. Mecanismos sobre un servicio de red seguro. 8.4. Mecanismos sobre un servicio de red no seguro. 8.5. El nivel de transporte en Internet. 8.5.1. TCP. 8.5.2. UDP.

Tema 9.- EL NIVEL DE APLICACIÓN 9.1. Introducción. 9.2. Servicios de directorio: DNS. 9.3. Transferencia de ficheros: FTP, TFTP. 9.4. Correo electrónico: SMTP, MIME, POP3, IMAP4. 9.5. Internet. WWW. http.


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• Sección III. Construyendo y analizando redes de ordenadores y creando aplicaciones.

Tema 10.- DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE REDES LAN Y WAN Y

APLICACIONES BASADAS EN ELLAS 11.1. Introducción. 11.2. Requisitos previos al diseño. 11.3. Implementación de red LAN en simulador. 11.4. Implementación de red WAN en simulador. 11.5. Desarrollo de software de comunicaciones. 11.6. Configuración de Hardware.

Tema 11.- ANÁLISIS DEL TRÁFICO CAPTURADO EN LA RED. 12.1. Análisis de las tramas del nivel de enlace. 12.2. Análisis de los paquetes del nivel de red. 12.3. Análisis de los segmentos del nivel de transporte. 12.4. Análisis de las APDU’s del nivel de aplicación.

Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario)

Total de clases, créditos u horas

Presentación de la asignatura 0,15 horas

Tema 1.- INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE ORDENADORES. Normalización en las redes. Modelos de referencia. Otros modelos de arquitecturas propietarias. Tipos de redes. Historia de las redes de ordenadores. Dispositivos básicos de interconexión de redes.

2 horas

Tema 2.- EL NIVEL FÍSICO. Canales de transmisión. Medios de transmisión guiados. Medios de transmisión no guiados. Comunicaciones serie. Hardware del nivel físico.

2 horas

TEMA 3.- EL NIVEL DE ENLACE DE DATOS Control de flujo de datos. Detección de errores. Control de errores. Códigos correctores de errores. Protocolos del nivel de enlace de datos. HDLC. Protocolos del nivel de enlace en Internet.

2 horas


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Tema 4.- REDES DE ÁREA LOCAL. 4.1. Arquitectura LAN. Topologías. Control de acceso al medio. Control de enlace lógico. Norma IEEE 802 para LAN. Puentes. Conmutadores.

2 horas

Tema 5.- REDES DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICAS IEEE 802.11. Introducción. Arquitectura IEEE 802.11. Nivel MAC. Conectividad y seguridad. Nivel físico. Diseño de redes inalámbricas. Puentes inalámbricos.

2 horas

Tema 6.- EL NIVEL DE RED. Introducción. Organización interna de la subred. Encaminamiento. Algoritmos de encaminamiento adaptativos. Algoritmos de encaminamiento no adaptativos. 6.4. Congestión. 6.4.1. Algoritmos de control de congestión.

4 horas

Tema 7.- EL NIVEL DE RED EN INTERNET 7.1. IP. Formato del datagrama. Fragmentación y ensamblado. Direccionamiento IP. Subred y máscaras de subred. Encaminamiento IP. Solución a la escasez de IP’s: CIDR y NAT. Otros protocolos del nivel de red: ARP, RARP, HACP, ICMP El router como dispositivo de interconexión de LAN. 7.4 Protocolos de ruteo. RIP OSPF. BGP. IPv6. Túneles y VPN’s.

10 horas

Tema 8.- EL NIVEL DE TRANSPORTE Introducción. Servicios de Transporte. Mecanismos sobre un servicio de red seguro. Mecanismos sobre un servicio de red no seguro. El nivel de transporte en Internet. TCP. UDP.

4 horas

Tema 9.- EL NIVEL DE APLICACIÓN Introducción. Servicios de directorio: DNS. Transferencia de ficheros: FTP, TFTP. Correo electrónico: SMTP, MIME, POP3, IMAP4. Internet. WWW. http.

4 horas

Tema 10.- DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE REDES LAN Y WAN Y APLICACIONES BASADAS EN ELLAS Introducción. Requisitos previos al diseño. Implementación de red LAN en simulador. Implementación de red WAN en simulador. Desarrollo de software de comunicaciones. Configuración de Hardware.

20 horas


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Tema 11.- ANÁLISIS DEL TRÁFICO CAPTURADO EN LA RED. Análisis de las tramas del nivel de enlace. Análisis de los paquetes del nivel de red. Análisis de los segmentos del nivel de transporte. Análisis de las APDU’s del nivel de aplicación.

8 horas


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4.1. Distribución de créditos (especificar en horas)

4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos

Número de horas presenciales: 60 horas Número de horas del trabajo

propio del estudiante: 90 horas

Total horas 150 horas

La asignatura Redes se organiza como una asignatura cuatrimestral de 6 ECTS (150 horas). En el proceso de enseñanza-aprendizaje de los contenidos anteriormente reseñados se emplearán las siguientes actividades formativas:

• Clases Teóricas presenciales. • Clases Prácticas: resolución de problemas presenciales. • Prácticas en Laboratorio presenciales. • Tutorías: individuales y/o grupales.

Además, en función de la naturaleza de las distintas partes de la materia objeto de estudio, se podrán utilizar, entre otras, las siguientes actividades formativas:

• Elaboración de trabajos con responsabilidad individual pero con gestión de la información como equipo.

• Puesta en común de la información, problemas y dudas que aparezcan en la realización de los trabajos.

• Organización y realización de jornadas públicas con presentaciones orales y discusión de resultados.

• Utilización de Plataforma de Aula Virtual.

Actividades presenciales: • En el aula: exposición y discusión de los conocimientos básicos de la

asignatura. Planteamiento y resolución teórica de ejercicios y supuestos relacionados. Orientadas a la enseñanza de las competencias específicas de la asignatura, especialmente las relacionadas con los conocimientos de los distintos protocolos de comunicación.

• En el laboratorio: planteamiento y desarrollo de ejercicios prácticos que permitan solventar problemas y analizar hipótesis y contribuyan al desarrollo de la capacidad de análisis de resultados, razonamiento crítico y comprensión de los métodos de resolución planteados.

4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.- ACTIVIDADES FORMATIVAS


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Actividades no presenciales: • Análisis y asimilación de los contenidos de la materia, resolución de problemas,

consulta bibliográfica, preparación de trabajos individuales y grupales, realización de exámenes presenciales y autoevaluaciones. Orientadas especialmente al desarrollo de métodos para la autoorganización y planificación del trabajo individual y en equipo.

• Tutorías: asesoramiento individual y en grupos durante el proceso de enseñanza-aprendizaje, bien en forma presencial o a distancia.

Materiales y recursos:

Todo el material docente generado al efecto por los profesores en el seno de la asignatura será distribuido en el Aula Virtual de la Universidad. Además, se dispone de una bibliografía de referencia para preparar cada uno de los bloques temáticos. Si se desea ampliar todavía más los conocimientos los profesores podrán facilitar más libros, revistas o páginas web que puedan ser de interés.


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Los estudiantes se acogerán a los procedimientos de evaluación según lo articulado en el título 2 (art. 9 y 10) de la “Normativa de Evaluación de los Aprendizajes de la UAH”. La dimensión y cuestiones que serán valoradas en el aprendizaje se corresponden a la adquisición de competencias presentadas en la guía. Se considerará también a estos efectos la actitud, asistencia, participación e intereses del alumno.

Por tanto, preferentemente se ofrecerá a los alumnos un sistema de evaluación continua que tenga características de evaluación formativa, de manera que sirva de realimentación en el proceso de enseñanza-aprendizaje por parte del alumno. Para ello se establecen los siguientes:

Procedimientos de Evaluación

1 . Convocatoria ordinaria La evaluación en la convocatoria ordinaria debe estar inspirada en los criterios de Evaluación continua (Normativa de Regulación de los Procesos de Enseñanza Aprendizaje, NRPEA, art 3), atendiendo siempre a la adquisición de las competencias especificadas en la asignatura

Evaluación Continua: Consistente en la realización y superación de las prácticas de laboratorio, la realización y superación del trabajo de la asignatura, y la realización y superación de exámenes. La superación de las prácticas, del trabajo de la asignatura y de los exámenes se realizará a lo largo del cuatrimestre.

Se considerará que el alumno se ha presentado a la Evaluación Continua en el momento en el que se presente a la primera de las pruebas parciales de Evaluación Continua. Para poder aprobar la Evaluación Continua el alumno debe entregar las actividades de aprendizaje propuestas y presentarse a las evaluaciones en las fechas establecidas.

2. Evaluación Final. Aquellos alumnos que presenten solicitud por escrito al Director de la Escuela y tengan una causa justificada, podrán ser evaluados mediante evaluación final. Esta evaluación constará de una prueba que incluirá pruebas teóricas, problemas y defensa de las prácticas y/o trabajos propuestos para esta evaluación. Esta evaluación constituirá el 100% de la nota de la asignatura. Para acogerse al proceso de evaluación final, el alumno debe solicitarlo por escrito al director del centro en las dos primeras semanas de su incorporación, indicando las razones que impiden seguir el sistema de evaluación continua.

5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación


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3. Evaluación Extraordinaria. en la convocatoria extraordinaria, los alumnos que no hayan superado la convocatoria ordinaria realizarán una prueba global que incluirá pruebas teóricas, problemas y defensa de las prácticas y/o trabajos de investigación propuestos para esta convocatoria. Los alumnos deberán ponerse en contacto con los profesores de la asignatura para que éstos les informen de las prácticas y/o trabajos que deberán presentar. Estas pruebas constituirán el 100% de la nota de la asignatura.

Por tanto, aquellos alumnos que, no pudiendo acogerse a la evaluación continua y habiéndoseles concedido la evaluación final tras solicitud formal de acuerdo con la Normativa Reguladora de los Procesos de Evaluación de los Aprendizajes de la Universidad de Alcalá, aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011, se someterán a un examen final para acreditar que han adquirido la totalidad de las competencias descritas en esta guía docente y entregaran un trabajo práctico final.

Criterios de Evaluación

Los Criterios de Evaluación deben atender al grado de adquisición de las competencias por parte del estudiante. Para ello se definen los siguientes:

• CE1 – El alumno muestra la capacidad de conocer la necesidad y utilidad de

las redes de comunicaciones.

• CE2 - El alumno muestra la capacidad de distinguir las distintas topologías y escenarios de aplicación de una red de comunicaciones. Identificar los distintos elementos que conforman una red y describir su función básica.

• CE3 - El alumno muestra la capacidad de conocer la importancia del proceso

de estandarización y regulación y conocer los principales organismos activos en él.

• CE4 - El alumno muestra la capacidad de conocer el concepto de protocolo de

comunicaciones y su aplicación en modelos de pilas de protocolos.

• CE5 - El alumno muestra la capacidad de distinguir las funciones específicas de los niveles clásicos de una pila de protocolos de red y diferenciar los modelos más importantes de pilas de protocolos utilizados en redes.

• CE6 - El alumno muestra la capacidad de conocer las necesidades de gestión

de una red y describir los modelos de gestión

• CE7 - El alumno muestra la capacidad de conocer los riesgos de seguridad existentes en las redes y describir los mecanismos de seguridad más habituales.

• CE8 - El alumno muestra la capacidad de conocer y utilizar las aplicaciones y

servicios de red más comunes.

• CE9 - El alumno muestra la capacidad de diseñar, evaluar e instalar redes de ordenadores de área local.


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Instrumentos de Calificación.

Esta sección indica los instrumentos de evaluación que serán aplicados a cada uno de los criterios de Evaluación.

1. Pruebas de Evaluación Continua (PEC1) Temas del 1 al 5

2. Pruebas de Evaluación Continua (PEC 2): Temas del 5 al 8

3. Trabajos prácticos de la asignatura (TPA 1): Temas del 1 al 9

4. Trabajos prácticos de la asignatura (TPA 2): Temas del 10 al 11

5. Prueba Práctica de Evaluación Final (PPEF)

6. Prueba de Evaluación Final (PEF)

Criterios de Calificación Esta sección cuantifica los criterios de evaluación para la superación de la asignatura.

Convocatoria Ordinaria: Evaluación Continua En la convocatoria ordinaria – evaluación continua la relación entre los criterios, instrumentos y calificación es la siguiente.

Resultado Aprendizaje

Criterio de Evaluación

Instrumento de Evaluación

Peso en la calificación

RA1, RA2, RA3,RA4 CE1, CE2, CE3,CE4 PEC1 30%

RA5, RA6, RA7 CE5, CE6, CE7 PEC2 40%

RA8 CE8 TAP1 15%

RA9 CE9 TAP2 15%

Como criterio general, aquellos alumnos en convocatoria ordinaria que no se presenten a la evaluación de todas las prácticas se considerarán No Presentados.

Convocatoria Ordinaria: Evaluación Final





RA1-RA9

CE1-CE9

PEF

70%

RA1-RA9 CE1-CE9 PPEF 30%


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6. BIBLIOGRAFÍA

Convocatoria Extraordinaria





RA1-RA9 CE1-CE9 PEF 70%

RA1-RA9 CE1-CE9 PPEF 30%

Bibliografía Básica

• Andrew S. Tanenbaum “Redes de computadoras”. Ed. Prentice Hall.

• William Stallings “Comunicaciones y redes de Computadores”. Ed. Prentice Hall.

• Gª Tomás – Piattini “Redes para proceso distribuido”. Ed. ra-ma • Douglas E. Comer “TCP/IP, principios básicos, protocolos y arquitectura”. Ed.

Prentice Hall. • Ford – Lew “Tecnologías de interconectividad de redes”. Ed. Prentice Hall.

Bibliografía Complementaria

• Halsall “Comunicaciones de datos, redes de computadores y sistemas abiertos”.


NOTA INFORMATIVALa Universidad de Alcalá garantiza a sus estudiantes que, si por exigencias sanitarias lasautoridades competentes impidieran la presencialidad total o parcial de la actividaddocente, los planes docentes alcanzarían sus objetivos a través de una metodología deenseñanza-aprendizaje y evaluación en formato online, que retornaría a la modalidadpresencial en cuanto cesaran dichos impedimentos.

17Aprobada en Junta de Escuela el día 24 de junio de 2020

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