Hálózatba kapcsolt erőforrás platformok és alkalmazásaik

Basic information
Neptun code: 
vitmac03
Hosting department: 
TMIT
Major: 
BME-VIK Engineering Information Technology
Related specialization program: 
Level: 
BSc - Bachelor of Science
Type: 
Specialization subject
Availability: 
active
Course coordinator: 
Objective: 
A tantárgy célja bemutatni, hogyan lehet számítógép hálózat segítségével nagyméretű számítási erőforrásokkal (adattárolás, számítási kapacitás, privát tartalomelosztó hálózat) rendelkező rendszereket kialakítani, vezérelni, menedzselni. A tárgy központi gondolata, vajon milyen lehetőségei vannak egy informatikusnak pusztán egy laptop birtokában, hogy hálózatba kapcsolt független erőforrásokat személyére szabott szolgáltatásokkal rendelkező, esetleg igen nagy teljesítményű információs rendszerekké integráljon, és céljainak megfelelően használjon.
Semester: 
Spring

A tantárgy részletes tematikája

1. Hálózatba kapcsolható erőforrások architekturális/funkcionális alapelvek. Hálózatba kapcsolt erőforrások típusai (fizikai, strukturálatlan, strukturált), hálózati eszközök

2. Klaszter rendszerek és az általuk támasztott hálózati igények: klaszter számítás alapjai, klaszter típusok bemutatása, alapvető klaszter architektúrák, hálózati átviteli technológiák és protkollok klaszterek kialakítására, rendelkezésre állás, forgalommenedzselés

3. Grid alapú erőforrás szervezés, Grid hálózati alapfogalmak és technológiai feltételek, Grid webszolgáltatás alapokon, Grid és a P2P kapcsolata, Grid erőforrás és adatmenedzsment, OGSA és Globus toolkit, Grid biztonsági kérdései

4. Elosztott adatbázis rendszerek: Elosztott adatbázisok kialakításának alapelvei,adatkezelő algoritmusok: tárolás, feldolgozás, lekérdezés,struktúrált és nem struktúrált hálózati támogatás elosztott adatbázisok kialakításához

5. Alkalmazások hálózatba kapcsolt erőforrás menedzsment rendszerekben: Klaszter és Grid alkalmazások, BOINC, botnet, DDoS

6. A felhasználóknál levő erőforrások összefogása és felhasználása. A peer-to-peer hálózatok sajátosságai.Fájlmegosztó megoldások (Napster, Gnutella, BitTorrent, Freenet). Struktúrált megoldások - elosztott hash táblák (DHT). CAN, Chord, Kademlia

7. Peer-to-peer hálózatok egyéb alkalmazásai, P2P alapú multimédia rendszerek, (P2P streaming, P2PTV, SopCast, Zatoo). P4P – a szolgáltatók aktív részvételével működő P2P rendszerek, Web hosting, önkéntes számítások

8. Erőforrás-virtualizáció alapjainak bemutatása, az erőforrás virtualizáció szintjei, alapvető koncepciók

9. Hálózati eszközökben elérhető hardver és szoftver erőforrások virtualizációja és felhasználása

10. Az SDN koncepció. SDN és OpenFlow áttekintése, az OpenFlow architektúra virtualizációs lehetőségei, teszthálózat egy notebookban: virtualizáció a Mininet segítségével, virtuális topológiák létrehozása, OpenFlow rendszer futtatása virtuális környezetben, Virtualizált hálózati eszközökön fejlesztett hálózati alkalmazások és átültetésük fizikai hardverre

11. Hálózatok programozása, Hálózati szolgáltatások fejlesztésének elősegítése virtualizációval, innováció éles hálózaton, több hálózati logika egy fizikai rendszeren, szegmentálás FlowVisor-ral, FlowVisor működési elve, több kontroller alkalmazás futtatása egyazon fizikai hálózaton, flowspace definíciók, párhuzamos fejlesztési lehetőségek, NFV Szolgáltatások virtuális hálózatokon, virtuális mobil szolgáltató, TaaS, IaaS modellek

12. Adatközpontokban elérhető erőforrások virtualizációja és megosztása, processzor virtualizáció, háttértár és memória virtualizáció, virtuális gépek, adatközpontok felépítése és működése, legfontosabb funkciók, API-k

13. Adatközpont szolgáltatásai és architektúrák, adatközpontok felett futó általános szolgáltatások: compute, storage, virtual machine, CDN, alkalmazások: felhő alapú szolgáltatások, az adatközpont felépítése, földrajzi hely, kialakítás, szervertípusok, rack-ek, adatközpontokban alkalmazott belső hálózat architektúrák,követelmények: topológia, routing, terheléselosztás, multicast, multipath, adattárolás, migráció, mobilitás, kábelezés, fizikai elrendezések, monitorozás, adminisztráció, bővítés, tápellátás, hűtés

14. Adatközpont alkalmazásokCDN megvalósítása adatközpontokban, az internet alap működési módja: end-to-end filozófia, végpontok közötti kommunikáció, szűk keresztmetszetek a tartalomelosztás szempontjábóltartalomelosztó CDN Internetes kiegészítő funkciók (cache-elés, többszörözés, kihelyezett számítások), CDN típusai (kereskedelmi, szabad), tartalom alapján (statikus, dinamikus, streaming), filozófiája (hálózati rétegben (in-network caching), alkalmazási rétegben (BitTorrent, p2p)), kereskedelmi és ingyenes CDN rendszerek