Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Az Internet ökoszisztémája

    A tantárgy angol neve: Internet Ecosystem 

    Adatlap utolsó módosítása: 2023. április 20.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    MSc, mérnökinformatikus, Internetarchitektúrák és felhőszolgáltatások főspecializáció B tantárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VITMMB12   2/1/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Heszberger Zalán Tamás,
    4. A tantárgy előadója Dr. Heszberger Zalán (docens, TMIT)
    Dr. Lévai Tamás (tanársegéd, TMIT)
    Majdán András (tanársegéd, TMIT)
    Dr. Rétvári Gábor (tud. főmunkatárs, TMIT)
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Kommunikációs hálózatok
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    Kommunikációs hálózatok
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja bemutatni az Internet, mint "élő" rendszer legfontosabb tulajdonságait. A tárgy alapján a hallgató elsajátíthatja az Internet, mint folytonosan változó, összetett architektúra fejlődésének logikáját, megismerkedik annak megoldásaival, ahogyan a bonyolult, többrétegű infrastruktúrán a hálózati szolgáltatások, valamint a végponti alkalmazások (Skype, Twitter, Dropbox, stb.) kifejleszthetők és működtethetők. A műszaki/technológiai jellemzőkön túl, a tárgy érinti a fontosabb szabályozási, üzleti és politikai ill. azokkal kapcsolatos hazai vonatkozásokat is.
    8. A tantárgy részletes tematikája Az előadások részletes tematikája:

    1. Alapvető intra-domain hálózatok, protokollok és funkciók: Rétegek/funkciók. IP: kapcsolatmentes datagram szolgáltatás, IPv4, IPv6, headerek. Címzés: classful, classless, multicast, longest prefix match. IP routing & forwarding: destination-based, hop-by-hop, best-effort packet forwarding, distributed routing. Alsóbb szintű protokollok: fizikai réteg és adatkapcsolati réteg, Ethernet, DSL, kábel, Wifi, mobil. Felsőbb szintű protokollok: TCP/UDP, alkalmazások, HTTP és tsai. IP protokoll suite homokóra profil. Interneten megosztott leírás áttanulmányozása.

    Kapcsolódó gyakorlat: IP maszkolás, IP csomagok generálása és értelmezése (scapy), monitorok: CIDR report, Internet Weather Map, Internet Traffic Report (http://www.internettrafficreport.com), Visual TraceRoute
    (http://traceroute.monitis.com), Spotter (ELTE), Renesys és tsai, live trace-ek

    2. Az Internet szolgáltatási modell: Az Internet architektúrája: AS, ISP, IXP, access/edge/core. AS-szintű kapcsolatok: peer, customer-provider, payed peering, gazdasági háttér, IXP-k jelentősége,backup routing, példák. Az útválasztási preferenciák érvényrejuttatása: path-vector routing, policy routing.

    3. Az Internet szolgáltatási modell: Valley-free routing: tiltott részútvonalak, definíció, gazdasági értelmezés. Tier-ek: tier-1, a default-free zone, regionális és nemzeti szolgáltatók. Pricing: tranzit árak alakulása, peering vagy tranzit vásárlása, peering wars. Szolgáltatásmegbízhatóság: multi-homing, provider independent addressing, ingress traffic-engineering, hot-potato routing.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: Völgymentes útvonalak meghatározása, IP cím deaggregáció optimális és szuboptimális ingress traffic engineering-hez monitorok: IRR-ek és a Routing Policy Specification Language (RPSL), CAIDA inferred AS relationship graphs, tier besorolások, robtex (AS-lekérdezések, AS szomszédsági gráfok)

    4. Internet inter-domain útválasztás: IP útválasztás: tartományon belüli és tartományok közötti útválasztás, ezek együttműködése, statikus és dinamikus útvonalak. BGP: felépítés, működés, path-vector. Interneten megosztott leírás áttanulmányozása.

    5. Internet inter-domain útválasztás: BGP döntési mechanizmus, import/export szűrők, a BGP RIB. BGP üzenetek: BGP konfig alapok, peer és customer/provider viszonyok kifejezése route map-ekkel, BGP stabilitás, BGP oszcilláció iBGP, route reflektorok. Interneten megosztott leírás áttanulmányozása.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: BGP monitorok használata, GNS3 szimulációk futtatása, demonstráció BGP monitorok (RouteViews, Looking glass, Potaroo reports), BGP instabilitások, Gao-Rexford

    6. Internet forgalomtovábbítás: IP FIB: longest prefix match és megvalósítása. IP FIB adatstruktúrák: prefix fák, leaf-pushing, ORTC, level-compression. A Linux FIB implementációja. Hogy lesz a RIB-ből FIB? Heterogén protokoll környezet, prioritások, együttműködés.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: prefix fák felrajzolása, méretbecslés,monitorok: FIB statisztikák, vizsgálatok a Linux FIB-en

    7. Újgenerációs Internet: az IPv6 - IPv4 és IPv6. Kísérő szolgáltatások: DNS, ARP vs.ND, DHCP vs. stateless address auto-conf. IPv4 és IPv6 együttműködése.

    Kapcsolódó gyakorlat: egy komplett IPv4/IPv6 kommunikáció lebonyolódása (mondjuk egy HTTP get, egy levél elküldése - egy csomag útja a hálózatban)

    8. Tartalomelosztó hálózatok az Interneten: A tartalomelosztó hálózatok alapvető modellje: teljesítmény, elérhetőség, biztonság, menedzselhetőség. Internet felhasználói és szolgáltatói elvárások. Hálózati technológiák és protokollok.

    9. Átfedő hálózati megoldások az Interneten. Tartalomelosztási algoritmusok: Web gyorsítótárazási megoldások, forgalom elosztási technológiák.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: Web gyorsítótáras algoritmusok vizsgálata openflow alapú demohálózaton

    10. Internet politika: Az internet működésének nemzetközi szabályozása. Nemzetközi szervezi háttér. Mely szerverek, központi elemek hol találhatók a világon, ki uralja ma az Internetet? Szerzői jogi kérdések változása, élet az P2P fájlcsere után.

    11. Internettel kapcsolatos nemzeti és nemzetközi mozgalmak: Hálózat semlegesség (Network Neutrality). Gyenge és erős hálózatsemlegesség. Egyetemes szolgáltatás és vonzatai. Esettanulmányok.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: Nemzetközi mozgalmakkal kapcsolatos cikket/weboldalak áttekintése. Szakmai konferenciák aktuális témáit. Ismerkedés Internet aktuálpolitikai kérdésekkel a weben.

    12. Internet működésének nemzetközi, hazai és EU szervezetei: IAB, IETF, IESG, IRTF, IANA, RIPE/AFRINIC es társai. Kik, hogyan szolgáltatnak hazánkban. Infrastruktúra kiépítettsége Mo-n (BIX, KIFÜ, Nemzeti Távközlési Gerinchálózat, NISZ, kormányzati informatika), fontosabb struktúrális részei, hazai internet szolgáltatók és egyéb kapcsolódó szervezetek (NISZ, NIIFI, IVSZ). Hírközlési és média törvény(ek) kapcsolódó részei.

    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: Látogás a NIIFI-BIX szervertermébe


    A gyakorlatok/laborok részletes tematikája:

    1. IP maszkolás, IP csomagok generálása és értelmezése (scapy), monitorok: CIDR report, Internet Weather Map, Internet Traffic Report (http://www.internettrafficreport.com), Visual TraceRoute (http://traceroute.monitis.com), Spotter (ELTE), Renesys és tsai, live trace-ek
    2. BGP alaphálózat építése GNS3 szimulátorban, alapvető kapcsolatok protokoll kialakítása
    3. Völgymentes útvonalak meghatározása, IP cím deaggregáció optimális és szuboptimális ingress traffic engineering-hez monitorok: IRR-ek és a Routing Policy Specification Language (RPSL), CAIDA inferred AS relationship graphs, tier besorolások, robtex (AS-lekérdezések, AS szomszédsági gráfok)
    4. BGP hálózati támadások kialakítása és kivédése hálózati rekonfigurációval
    5. BGP monitorok használata, GNS3 szimulációk futtatása, demonstráció BGP monitorok (RouteViews, Looking glass, Potaroo reports), BGP instabilitások, Gao-Rexford
    6. Prefix fák felrajzolása, méretbecslés,monitorok: FIB statisztikák, vizsgálatok a Linux FIB-en
    7. Látogás a NIIFI-BIX szervertermébe

     

     

     

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) • Előadás
    • Tantermi gyakorlat
    • Önálló munka (házi feladatok megoldása)
    10. Követelmények

    Szorgalmi időszakban:

    1 db ZH
    5 db házi feladat

    Az aláírás megszerzésének feltétele a ZH és az összes házi feladat külön-külön történő sikeres teljesítése. Mind a ZH, mind a házi feladat esetében, a sikeres teljesítéshez a maximálisan elérhető pontszám minimum 40%-át kell elérni. A ZH eredménye nem számít bele a félévvégi jegybe.

    A házi feladatokra egyenként maximálisan 20 pont szerezhető. A teljesítésükhöz tehát minimum 8-8 pontot szükséges megszerezni. A megszerzett pontok 20%-ban beszámítanak a félévvégi jegybe.

     

    Vizsgaidőszakban: Írásbeli és szóbeli vizsga

    A vizsgához először az írásbeli, majd a szóbeli vizsgarészt kell teljesíteni. A vizsga sikeres teljesítéséhez az írásbeli és a szóbeli vizsgán külön-külön is a maximálisan elérhető 40-40 pont minimum 50%-át, tehát 20-20 pontot kell elérni. A szóbeli vizsgára, csak az írásbeli vizsga sikeres teljesítése után lehet továbblépni. A vizsga egyes részei külön nem ismételhetők vagy javíthatók.

    A tárgyból szerzett végső pontszám a házi feladatokra kapott pontok átlaga, ill. az írásbeli és szóbeli vizsgán megszerzett pontok összegéből áll össze (P=H/5+I+SZ).

    A félévvégi jegy számítása az elért pontok alapján:
    Jeles (5) - 90-
    jó (4) - 78-89
    közepes (3) - 66-77
    elégséges (2) - 50-65

    11. Pótlási lehetőségek A sikertelen vagy mulasztott ZH egyszer pótolható.
    A házi feladatok beadási határideje a szorgalmi időszakban van. A pontos határidők kihirdetése a félév első hetében történik. A házi feladatok pótlólagosan a kihirdetett határidők után maximum 1 héttel adhatók be.
    12. Konzultációs lehetőségek Az előadóval előre egyeztetett időpontban.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom BGP - Iljitsch van Beijnum
    Publisher(s): O'Reilly Media, Inc., September 2002, ISBN: 9780596002541
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire10
    Házi feladat elkészítése40
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása8
    Vizsgafelkészülés40
    Összesen150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Heszberger Zalán, docens, TMIT
    Dr. Rétvári Gábor, tudományos munkatárs, TMIT