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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Felhő alapú rendszerek

    A tantárgy angol neve: Cloud Computing

    Adatlap utolsó módosítása: 2015. január 29.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Informatika MSc, Számítási felhők és párhuzamos rendszerek

    mellékszakirány

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIIIMA05 1 2/1/0/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Szeberényi Imre, Irányítástechnika és Informatika Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Szeberényi Imre,  Irányítástechnika és Informatika Tanszék

    Dr. Balla Katalin, Irányítástechnika és Informatika Tanszék 

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Programozás, adatstruktúrák, algoritmusok, matematika, operációs rendszerek
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIIIM141" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIIIM141", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    A tantárgy elvégzéséhez C++ programozási ismeret szükséges.
    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy a korszerű számítási felhők alapismereteire, megoldásaira és alkalmazásaira koncentrál. Az alapfogalmak tisztázásán túl bemutatja a jellemző telepítési és szolgáltatási modelleket, minőségi és biztonsági kritériumokat. A tárgy hallgatói megismerik a gyakorlatban alkalmazott virtualizációs technikákat és azokat az elterjedt szoftver megoldásokat, protokollokat, szabványokat és interfészeket, amelyek a korszerű felhő alapú szolgáltatások kialakításához a gyakorlatban felhasználhatók. Megismerkednek továbbá a felhő alapú informatikai rendszerek tervezésének, fejlesztésének, üzemeltetésének, és minőségellenőrzésének módszereivel és eszközeivel. Átfogó ismereteket kapnak a szoftverminőséggel kapcsolatos leggyakrabban alkalmazott megközelítésekről, modellekről, szabványokról. Megismerik a szoftver termék és a terméket előállító folyamat jellemzőit és ezeket a felhő alapú rendszerek sajátosságait figyelembe véve értelmezni tudják. Megértik az ISO 9001, CMMI, SPICE szerkezete és auditálása közötti hasonlóságokat és különbségeket, képesek lesznek több szoftverminőségi modellt is integráltan alkalmazni.

    8. A tantárgy részletes tematikája
    1. Történelmi áttekintés. Technológia fejlődése. Cluster, Grid, és a virtualizáció szerepe. Felhő alapú infrastruktúra jellemző vonásai. Szereplők (szolgáltató, felhasználó, bróker). Skálázhatóság. Biztonsági aggályok.
    2. Felhő alapú rendszerek osztályozása szolgáltatási szint és telepítési modell szerint: NIST definíciók és modellek (IaaS, PaaS, SaaS, privát felhő, publikus felhő, hibrid felhő).
      Gyakorlat: Konkrét felhőszolgáltatások gyűjtése hallgatói feladatként és közös elemzése a gyakorlaton.
    3. Technológiai háttér. Virtualizációs technikák. Virtualizáció-menedzsment. Virtualizációs API. LAN, SAN, NAS eszközök szerepe és helye. Geo-redundáns adatközpontok. Költséghatékonysági megfontolások. Tervezési és termékválasztási szempontok, gyakorlati megoldások.
    4. Elterjedten használt felhő infrastruktúra menedzsment és virtualizációs megoldások elemei (OpenNebula, OpensStack, CIRCLE, vSphere, Hyper-v, Xen, KVM).
      Gyakorlat: Téma folytatása szeminárium jellegű előadásokkal. A hallgatók felkészülnek az elérhető információk alapján a különböző menedzsment eszközökből. Közösen összehasonlítjuk a főbb tulajdonságokat.
    5. Elterjedt SaaS, PaaS és IaaS üzleti szolgáltatások (Amazon, MS Azure, Google AppEngine, Heroku, OpenShift) szintjei és jellemzői.
    6. Ismertebb PaaS megoldások bemutatása (AppEngine, AWS Elastik Beanstalk, OpenShift). Programozási felületek éttekintése.
      Gyakorlat: Téma folytatása szeminárium jellegű előadásokkal. A hallgatók felkészülnek az elérhető információk alapján az eddig nem tárgyalt PaaS és SaaS szolgáltatások bemutatásával.
    7. PaaS modellben egy elméleti példa kidolgozása és megvalósítása
    8. Példa finomítása működés demonstrálása. AppEngine vagy OpenShift platformon.
      Gyakorlat: Példa gyakorlati bemutatása. Lehetőségtől függően laborban
    9. Felhőhöz kapcsolódó szabványok, szervezetek bemutatása (NIST, CSA, SNA, OASIS, OCC, OCCI, OGF). Alkalmazások felhőbe történő migrációja.
    10. Felhő üzemeltetés, üzembiztonság, IT biztonság, "IT biztonság", mint a minőség kiemelkedően fontos eleme.
      Gyakorlat: Migrációs kritériumok gyakorlati szempontból.
    11. A szoftverminőség alapfogalmai. Összefoglaló a leggyakrabban alkalmazott megközelítésekről, modellekről, szabványokról.
    12. A szoftver termék és a terméket előállító folyamat jellemzőinek bemutatása. A felhő alapú rendszerek minőségi jellemzőinek sajátosságai.
      Gyakorlat: Minőségi kritériumok fontossága. Mérőszámok.
    13. Szoftverminőségi rendszerek szerkezete az ISO 9001 szabvány, valamint a SPICE és CMMI modellek alapján. A különböző minőségügyi rendszerek auditálása közötti hasonlóságok és különbségek. Szoftverminőségi modellek integrált alkalmazása.
    14. Összefoglalás, elmaradások pótlása
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tantárgy elméleti és gyakorlati órákból áll. A gyakorlati órákon, melyekre kéthetente kerül sor, az elméleten elhangzott anyag gyakorlati bemutatása történik egy-egy példaprogram segítségével. Több gyakorlati alkalmat hallgatói szeminárium formájában tartunk, ami alkalmat ad a gyorsan változó téma követésére.
    10. Követelmények

    a.) Szorgalmi időszakban:

    A tanórákon a jelenlétet a félév folyamán több, előre nem jelzett alkalommal ellenőrizzük, aláírást nem kaphat az, aki ezek alapján az órák  több, mint 30%-áról hiányzott.

    Előre bejelentett időpontokban legalább 5 db ellenőrző dolgozat, valamint a 12. tanulmányi héten (előre egyeztetett időpontban) egy nagy zárthelyi megírására kerül sor.

    b.) Otthoni feladat:

    Egyes gyakorlatokhoz előre kiadott témában anyaggyűjtés.

    c.) Aláírás:

    Csak az kaphat aláírást, aki az órák legalább 70%-án részt vett, és a nagy zárthelyit legalább elégséges szinten teljesítette.

    d.) Félévközi jegy:

    A végső jegyet a 3 legjobb ellenőrző dolgozat pontszámának átlaga és a nagy zárthelyi pontszámának súlyozott átlaga adja. A nagy zárthelyi eredménye 2-szeres, az ellenőrző dolgozatok átlaga pedig 1-szeres súllyal lesz figyelembe véve. 

    11. Pótlási lehetőségek
    • A szorgalmi időszakban a sikertelen vagy meg nem írt nagy zárthelyi egyszer pótolható.
    • A pótlási héten a sikertelen nagy zárthelyi ismételten pótolható.
    • Az ellenőrző dolgozatok nem pótolhatók, azokból csak a 3 legjobbat vesszük figyelembe.
    12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint.

     

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    1. NIST Special Publication 800-145 The NIST Definition of Cloud Computing - September 2011
    2. NIST Special Publication 800-144 Guidelines on Security and Privacy in Public Cloud Computing - December 2011
    3. NIST Special Publication 500-292 NIST Cloud Computing Reference Architecture - September 2011
    4. Thomas Erl, Ricardo Puttini, Zaigham Mahmood: Cloud Computing: Concepts, Technology & Architecture, Prentice Hall, ISBN: 9780133387520, 2013
    5. Balla Katalin: Minőségmenedzsment a szoftverfejlesztésben. Panem kiadó, 2007., 240 oldal, ISBN: 978 963 545 473
    6. CMMI for Development, Version 1.3., CMMI for Services, Version 1.3 http://www.sei.cmu.edu/cmmi/tools/dev/index.cfm
    7. Felhő alapú rendszerek minőségével kapcsolatos projektek anyagai (pl: http://www.cloudwatchhub.eu/, http://www.cebos.com/insights/quality-management-software/quality-in-the-cloud/ , https://ec.europa.eu/digital-agenda/en/european-cloud-computing-strategy)
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire15
    Házi feladat elkészítése23
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés30
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Szeberényi Imre,  Irányítástechnika és Informatika Tanszék

    Dr. Balla Katalin, Irányítástechnika és Informatika Tanszék