Hálózati és szolgáltatási architektúrák

A tantárgy angol neve: Architectures of Networks and Services

Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 5.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Mérnök informatikus szak, MSc képzés
Hálózatok és szolgáltatások szakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMM130 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Cinkler Tibor,
4. A tantárgy előadója

 Név:Beosztás: Tanszék, Int.: 
Dr. Cinkler Tibor, PhDegyetemi docens BME-TMIT 
Dr. Vidács Attila, PhDegyetemi docens BME-TMIT 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Lásd 6. pont.

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIMA00" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIMA00", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:
  • Számítógép hálózatok (ajánlott)
  • Távközlő hálózatok és szolgáltatások (ajánlott)
  • a tantárgy a Szolgáltatások és alkalmazások (VITMM131) tantárgyal kiegészíti egymást, ezek párhuzamos felvétele ajánlott

Tematikaátfedés miatt a szakirány tantárgyat (a kötelezően választható vagy szabadon választható tantárgycsoportok kreditkereteinek terhére) csak azok vehetik fel, akik korábban nem szereztek kreditet az alábbi tantárgyból: Hálózati architekturák (VIHIM134)

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja bemutatni a gerinc, hozzáférési valamint felhasználói hálózati és szolgáltatási architektúrákat, feltárva az egyes komponensek funkcióit és egymásra épülését.

8. A tantárgy részletes tematikája

A tárgyat sikeresen teljesítő hallgató képes lesz architektúrálisan és rendszertechnikailag átlátni korunk gerinc, hozzáférési és felhasználói hálózatait és szolgáltatásait valamint ezek evolúciós irányait. A hálózati szolgáltatásokból, mint panelekből képes lesz új elosztott hálózati alkalmazások és szolgáltatások kialakítására. Megismeri a fenti hálózatok és szolgáltatások alapvető felépítését, konfigurációs és üzemeltetési vonatkozásait.

Gerinc és hozzáférési hálózati architektúrák:

  • Hálózati és szolgáltatási konvergencia és jelentései
    • Vízszintes, függőleges és technológiai; vezetékes és vezetéknélküli hálózatok konvergenciája
  • Optikára épülő hálózatok
    • OTN, T-MPLS, ASTN/GMPLS architektúrák
    • Optikai áramkör- (WDM, OTDM), folyam-, börszt- és csomagkapcsolások
  • Metro Ethernet
    • 10 Gbit Ethernet
    • GELS (GMPLS Controlled Ethernet Label Switching)
    • Végponttól-végpontig vízszintes integráció (access-metro-core)
  • Mobil és vezetéknélküli hálózatok evolúciója (3GPP System Architecture Evolution); vezetéknélküli hozzáférés:
    • Mobil generációk architektúrái, GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSPA (HSDPA, HSUPA, HSPA+), LTE, ...
    • WiFi, WiMAX, ...

Szolgáltatási architektúrák:

  • Internet
    • Különbség a hagyományos, beszéd és videoszétosztó architektúrákhoz képest
  • VoIP szolgáltatást megvalósító architectúrák
  • IPTV szolgáltatást megvalósító architectúrák
  • Multi-Play (Triple, Quadruple, Multi) architektúrák
  • IMS Internet Multimedia SubSystem
    • NGN (Next Generation Networks)
    • application (service) / session control / connectivity (transport) layers (rétegek)
    • evolúció a tiszitán IP felé
    • SIP (Session Initiation Protocol) (IETF RFC 3261)
    • (H.323)
  • Generic Access Networks (GAN)
    • GAN Controller (GANC)
    • Fix és mobil konvergencia (FMC), DECT – GSM/UMTS (GIP/IWP), WiFi – GSM/UMTS

Overlay hálózatok:

  • Virtuális átfedő- és magán-hálózatok.
  • Erőforrás és szolgáltatás virtualizálás.
  • Szolgáltatási middleware rétegek.
    • GRID, anycast
    • DHT (Distributed Hash Table)
    • Hierarchikus és földrajzi címzés
  • Tartalom szétosztó hálózatok (CDN) (Content Delivery Network, Content Distribution Network)
    • Teljesítőképesség, skálázhatóság, költséghatékonyság
    • Példák: Akamai, Limelight és CDNetworks („Tier one” szolgáltatók melyek az össznyereség 79%-át valósítják meg)
    • Cacheing
    • Internet Content Adaptation Protocol (ICAP), Open Pluggable Edge Services (OPES) protocol

Felhasználói hálózatok:

  • Központosított és elosztott architektúrák (peer-to-peer)
  • Mesh, ad-hoc és szenzor hálózatok:
    • Fizikai réteg: Bluetooth, IEEE 802.11b (WLAN); PicoRadio, WINS, AMPS
    • Közeghozzáférés (MAC), Mediation Device (MD) protokollok
    • Hálózati réteg, útvonalválasztás (routing)
    • Különböző architektúrák előnyei, hátrányai
  • Ambiens/pervasive/ubiquitous hálózati környezet
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Heti 2 óra előadás és 1 óra szeminárium jellegű gyakorlat.

10. Követelmények
  • A szorgalmi időszakban: önálló feladat elvégzése, aminek eredményeként írásbeli összefoglaló készítése
    és szeminárium tartása (a tantárgy kijelölt órarendi óráján)
  • A vizsgaidőszakban: írásbeli és szóbeli vizsga
  • Elővizsga: megállapodás szerint
11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban kiadott önálló feladat elvégzése a pótlási időszakban pótolható, az előadóval előre egyeztetett időpontban.

12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint, egyeztetve.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  1. Kenneth. J. Turner,  Evan H. Magill, David J. Marples: „Service Provision: Technologies for Next Generation Communications”, John Wiley & Sons Ltd, 2004 (ISBN 0-470-85066-3)
  2. K. Iniewski, C. McCrosky, D. Minoli, „Network Infrastructure and Architecture: Designing High-Availability Networks”, John Wiley & Sons Ltd, 2007 (ISBN 978-0-471-74906-6)
  3. S. Kartalopoulos, „Next Generation Intelligent Optical Networks – From Access to Backbone”, Springer, 2008 (ISBN 978-0-387-71756-2)
  4. H. Karl, A. Willig, „Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks”, John Wiley & Sons Ltd, 2005 (ISBN 0-470-09510-5)

 

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra 42
Félévközi készülés órákra 30
Felkészülés zárthelyire  0
Házi feladat elkészítése 0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 0
Vizsgafelkészülés48
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

 Név:Beosztás: Tanszék, Int.: 
Dr. Cinkler Tibor, PhDegyetemi docens BME-TMIT 
Dr. Vidács Attila, PhDegyetemi docens BME-TMIT 
Dr. Szabó Róbert, PhD egyetemi docens BME-TMIT 
Dr. Vida Rolland, PhDegyetemi docens BME-TMIT