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

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Hálózatok tervezése és üzemeltetése

    A tantárgy angol neve: Network Planning and Operations

    Adatlap utolsó módosítása: 2023. január 3.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnök szak

    MSc képzés

    Specializáció

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIMB04   2/1/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Farkas Károly,
    A tantárgy tanszéki weboldala www.hit.bme.hu
    4. A tantárgy előadója Dr. Farkas Károly (docens, HIT)
    Dr. Zsóka Zoltán (docens, HIT)
    Dr. Cinkler Tibor (egyetemi tanár, TMIT)
    Dr. Maliosz Markosz (docens, TMIT)
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Algoritmuselmélet, Adatbázisok, Infokommunikációs hálózatok
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy alapvető célja, hogy betekintést nyújtson a hallgatóknak az infokommunikációs hálózatok
    tervezésének és üzemeltetésének módszertanába. A tárgy különös hangsúlyt fektet a kapcsolódó
    gyakorlati ismeretekre az elemi tervezési és üzemeltetetési/konfigurálási módszerek
    gyakoroltatásán és kész megoldások analízisén keresztül.
    A tárgy keretében áttekintésre kerülnek az IP alapú hálózatok felépítésének és működésének
    elméleti alapjai az adatkapcsolt kommunikációtól kezdve az útvonalválasztáson át a hálózati
    szolgáltatásokig. Részletesen tárgyalásra kerül a szabványos megközelítésekre alapozott feladat-
    orientált hálózatmodellezés, valamint a hatékony tervezési és analízis módszerek kiválasztása és
    alkalmazása. A hálózat-nyilvántartás, konfigurálás és üzemeltetés témaköre az automatikus
    orkesztrációt támogató modern, DevOps szemléletű módszerek tárgyalásán keresztül kerül
    feldolgozásra.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Hálózatok felépítése, működése 1.
    Hálózati alapfogalmak áttekintése.
    Hálózati szintek, architektúrák: hozzáférés – metro – gerinc, centralizált – elosztott.
    IP alapú hálózatok felépítése: AS, transit – peering.
    Adatsík, menedzsment sík, vezérlő sík.
    2. Hálózatok felépítése, működése 2.
    Címzés: IPv4, IPv6.
    Útvonalválasztás, útvonalválasztó protokollok: OSPF, BGP.
    Hálózati szolgáltatások: ARP, DHCP, ICMP, NAT.
    Korszerű hálózati technikák: virtualizáció, automatizáció, SDN, NFV, 5G+.
    3. Hálózatok tervezési szempontjai
    Tervezési alapok áttekintése.
    Tervezési követelmények, alkalmazások követelményei: CDN, Cache, 5G szempontok, Cloud-
    Native, Edge-Cloud, Data Center.
    SRLG, fokszám korlát, távolsági korlátok, fizikai jelromlás alapú útvonalválasztás.
    4. Hálózati forgalom és szolgáltatásminőség
    Hálózati forgalom kezelése: forgalommátrix, tranzit forgalmak, háttér forgalmak.
    Szolgáltatásminőség szempontjai, mérése: QoS/QoE (sávszélesség, throughput, késleltetés,
    késleltetésingadozás).
    Hálózat szeletelés (network slicing) és megvalósításának módjai.
    5. Hálózatok megbízhatósága
    Rendelkezésre állás (availability).
    Hálózatok védelme, hibavédelem és helyreállítás (dual/multi-homing, dual/multi-connectivity).
    Hálózatok szinkronizálása.
    6. Hálózat modellezés
    Gráf, útvonal, fa, hálózat, hálózati folyamok.
    7. Hálózati algoritmusok
    ILP (Integer Linear Programming - egészértékű lineáris programozás),
    SiAn (Simulated Annealing - szimulált lehűtés),
    SiAl (Simulated Allocation - szimulált allokáció),
    GA (Genetic Algorithm - genetikus algoritmus).
    8. Zöld hálózatok
    Hálózatok energiafogyasztása.
    Energiafogyasztás optimalizálása: megújuló energia használata, "energia-aratás", konszolidáció,
    szelektív kikapcsolás.
    9. Hálózatmenedzsment és üzemeltetés alapok
    Hálózatmenedzsment és üzemeltetés alapismeretek.
    Hálózati infrastruktúrák életciklus menedzsmentje.
    Hagyományos menedzsment megközelítések áttekintése: FCAPS, TMN/TOM/eTOM, ITIL.
    10. Hálózat monitorozás 1.
    Hálózat monitorozás alapismeretek.
    Népszerű monitorozó eszközök áttekintése: ping, traceroute, SNMP, syslog.
    Hibaelhárítás, hibakövetés.
    11. Hálózat monitorozás 2.
    NetFlow alapok.
    SPAN alapok, lokális/távoli SPAN, ERSPAN.
    12. Hálózat programozás
    Hálózat programozás alapismeretek, CLI, API.
    API használat, REST API, Postman.
    Adat formátumok: XML, JSON.
    Adatmodellek és protokollok: YANG, NETCONF, RESTCONF.
    13. Orkesztrációs eszközök
    Orkesztrációs alapismeretek.
    Ügynök alapú eszközök áttekintése: Puppet, Chef, SaltStack.
    Ügynök nélküli eszközök áttekintése: Ansible, Puppet Bolt, SaltStack Salt SSH.

    A gyakorlatok/laborok részletes tematikája
    1. Egyszerű hálózat összeállítása, konfigurálása
    2. Alkalmazások, mint AR/VR, IIoT és egyéb vertikumok
    3. PON tervezése és optimalizálása
    4. Felhőalkalmazások optimalizálása
    5. Országos optikai gerinchálózat optimalizálása
    6. Hálózati hibaelhárítás
    7. Hálózat programozás REST API használatával

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás, kiscsoportos egyéni ill. vezetett gyakorlat.
    10. Követelmények Szorgalmi időszakban 3 kiszárthelyiből 2 eredményes megírása.
    Vizsgaidőszakban Írásbeli vizsga (elméleti kérdések, egyszerű feladatok).
    11. Pótlási lehetőségek A kiszárthelyi eredmények nem javíthatók (TVSZ 16. par. 1. bek.).
    12. Konzultációs lehetőségek A kiszárthelyiket megelőzően igény esetén előzetesen egyeztetett időpontban konzultációt
    biztosítunk.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom • A felkészülést az erre a célra elkészített kibővített elektronikus óraanyag és mintapéldák
    segítik, valamint az alább megadott irodalmak
    • Jeff Doyle, Jennifer DeHaven Carroll: Routing TCP/IP, Volume 1-2, Cisco Press
    • CCNP and CCIE Enterprise Core, ENCOR 350-401, Official Cert Guide, Cisco Press

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra28
    Felkészülés zárthelyire9
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása26
    Vizsgafelkészülés45
    Összesen150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Cinkler Tibor, egyetemi tanár, TMIT
    Dr. Farkas Károly, docens, HIT