Felhő alapú hálózatok

A tantárgy angol neve: Cloud Networking

Adatlap utolsó módosítása: 2018. január 12.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar 		Mérnökinformatikus szak, MSc képzés
Internet architektúra és szolgáltatások főspecializáció
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMMA02 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Maliosz Markosz,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.tmit.bme.hu/vitmma02
4. A tantárgy előadója
Dr. Maliosz Markoszegyetemi docensTMIT
Dr. Simon Csabaegyetemi adjunktusTMIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít számítógép-architektúrák, számítógép-hálózatok
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM
(TárgyEredmény( "BMEVITMMA20", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVITMMA20", "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:
Nincs kötelező előtanulmányi rend.
7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókkal a felhő architektúrák hálózati alapjait. A tantárgy keretében bemutatjuk a felhő típusokat és szolgáltatási modelleket, a felhő alapú technológiákat és menedzselési módszereiket, elsősorban a hálózati megoldások szempontjából. Ezen belül hangsúlyos szerepet kapnak a távközlési igényeknek megfelelő, valós-idejű működést biztosító felhő alapú hálózatok követelményei, egyedi megoldásai, figyelembe véve a fő teljesítmény tényezőket. Ismertetjük a virtualizált környezetben történő hálózati infrastruktúra tervezésének módszereit és esettanulmányokon keresztül bemutatunk gyakorlati megvalósításokat.
8. A tantárgy részletes tematikája 1. Bevezetés a felhő alapú architektúrákba. A felhő architektúra háttere, kialakulása, általános jellemzői, komponensei. A felhő elkülönítése egyéb technológiáktól (pl. grid, klaszter, stb.). A felhő megoldások előnyei és kihívásai.

2. Szolgáltatás modellek: Infrastruktúra, Platform, Szoftver mint szolgáltatás. Publikus, privát, hibrid, közösségi felhők. Számítási, tárolási és hálózati felhők.

3. Virtualizációs technológiák. Absztrakció, particionálás, erőforrás felosztás, virtuális gépek, kiszolgálók.

4. A hálózat virtualizáció szerepe a felhőben. Node és link virtulaizáció (tunnel). Virtuális hálózat és hálózat izoláció megvalósítások.

5. A felhőben alkalmazott hálózati topológiák és elrendezések. Hálózat virtualizációs platform. Dinamikus terhelés elosztás, erőforrás skálázás.

6. Szoftver alapú hálózatok (Software Defined Networking -SDN) szerepe a hálózat virtualizácóban, rugalmas és skálázható hálózatok kialakítása, hálózati erőforrások optimalizálása.

7. Hálózati funkció virtulaizálás és szolgáltatás láncolás (NFV, service chaining), ETSI NFV modell. Middlebox (tűzfal, terheléselosztó, DPI) funkciók kiváltása.

8. Data Plane Virtualization. Szoftveres virtuális kapcsoló (Open vSwitch - OVS). Szoftveres csomagfeldolgozás, (Intel Data Plane Development Kit).

9. Felhő architektúrák menedzselése, erőforrás modellek, interakciók az erőforrások között. Felhő architektúrák biztonsági kérdései.

10. Távközlési szolgáltatások felhővel szemben támasztott követelményei. Valós idejű működés, rendelkezésre állás, biztonságos kommunikáció, szolgáltatások izolációja, szűk keresztmetszetek, skálázhatóság. SLA menedzsment.

11. Nyílt forráskódú rendszerek (IaaS: pl. OpenStack, CloudStack, OpenNebula, PaaS: pl. Cloud Foundry, OpenShift)

12. OpenStack hálózati komponens. Dinamikus felhő hálózat építés, terhelés elosztás, VLAN, VPN. Hálózat menedzser funkciója, különböző típusai.

13. Tervezési kérdések. Hálózati kapcsolatok optimalizálása, Floating IP, Traffic Flow. Adatközpontok követelményei.

14. Esettanulmányok: hálózati megoldások adatközpontokban, számítási felhőkben, szolgáltatói hálózatokban, big data + cloud.


9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti 2 óra tantermi előadás és kéthetenkénti 2 órás tantermi gyakorlat. Az előadáson elmondott ismereteket a tantermi gyakorlatokon esettanulmányok, tervezési példák és gyakorlati feladatok egészítik ki.
10. Követelmények

a.       A szorgalmi időszakban: az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátásnak a feltétele egy kiadott házi feladat sikeres elkészítése és annak bemutatása gyakorlati órán.

b.       A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga

c.       Elővizsga: a vizsgaidőszakot megelőző héten

11. Pótlási lehetőségek A házi feladat a szorgalmi időszak végéig adható le és mutatható be késedelmesen.
12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint az előadóval történő előzetes egyeztetés alapján.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Gary Lee, Cloud Networking: Understanding Cloud-based Data Center Networks, Morgan Kaufmann, ISBN: 9780128007280, 2014
T. Erl, Z. Mahmood, R. Puttini, Cloud Computing: Concepts, Technology & Architecture, Prentice Hall, ISBN: 9780133387520, 2013
V. Josyula, M. Orr, G. Page, Cloud Computing: Automating the Virtualized Data Center (Networking Technology), Cisco Press, ISBN: 9781587204340, 2011

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire-
Házi feladat elkészítése34
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása-
Vizsgafelkészülés30
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Dr. Maliosz Markoszegyetemi adjunktusTMIT
Dr. Simon Csabaegyetemi adjunktusTMIT
Csernai Mártonegyetemi tanársegédTMIT