Hálózatok építése, konfigurálása és működtetése

A tantárgy angol neve: Building, Configuration and Operation of Networks

Adatlap utolsó módosítása: 2017. június 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnök Szak

Infokommunikáció szakirány

Alapképzés
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMAC06 6 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Fehér Gábor,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.tmit.bme.hu/vitmac06
4. A tantárgy előadója

Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Fehér Gábor, PhDegy. docensTMIT
Dr. Sonkoly Balázs, PhDegy. adjunktusTMIT

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
Szakirany("AVINinfokomm", _)
VAGY Training.code=("5NAA7")

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

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

7. A tantárgy célkitűzése
A tárgy elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt a nagy kiterjedésű, vállalati IT hálózatok építsében, felkonfigurálásában és működtetésében. Ezen túlmenően a tárgy bevezetést nyújt a tárgyak Internete (Internet of Things - IoT) és a hozzá közvetlenül kapcsolódó szolgáltatások kialakítása, konfigurációja és üzemeltetése terén. A tárgy a nagyvállalati hálózatok felépítése mentén mutatja be az egyes területek legfontosabb funkcióit és szolgáltatásait, valamint ezek tervezését és üzemeltetését.

A tantárgyat sikeres teljesítő hallgató képes lesz:
(K4) megérteni a nagyvállalati hálózatok felépítését, problémákat feltárni nagyvállalalti hálózatokban és részt venni ilyen hálózatok tervezésében;
(K2) megérteni a vezetékes és WiFi hálózatok működését és biztonságát. Kiválasztani az adott környezethez illő hitelesítési megoldásokat és beüzemelni a hálózat készülékeit;
(K3) használni a hálózat építése és tesztelése, valamint hibakeresés során alkalmazható szoftver szerszámokat;
(K3) hálózatokat felosztani illetve összeolvasztani, hálózati utakat kijelölni a hálózati eszközök konfigurálásával;
(K2) megérteni az IoT hálózatok kihívásait és felismerni az adott feladathoz illő megoldásokat.

8. A tantárgy részletes tematikája
1. Linux és kriptográfiai bevezetés. Interfészek, fizikai korlátok. Router és switch architektúrák, platformok. 

2. Nagyvállalati hálózatok felépítése. Moduláris és hierarchikus felépítés. A nagyvállalati hálózatok architektúrájának elemei. Belső területek és határfelületek.
Gyakorlat: Linux és kriptográfiai gyakorlatok. Hálózati interfészek konfigurálása Linux rendszereken. Titkosított adatok és kapcsolatok a gyakorlatban.
3. Hálózati funkciók a gyakorlatban: Konfiguráció (DHCP), Zero-konfiguráció és protokolljai, NAT, NAT átjárás. Átjárók konfigurálása és használata.

4. Kapcsolódás az Internetszolgáltató felé. Multihoming. Névfeloldás (DNS) kezelése. Routing protokoll kiválasztása, routing beállítások. Szolgáltatási szerződések (Service Level Agreement - SLA). 
Gyakorlat: Hálózati funkciók a gyakorlatban. Szoftver szerszámok bemutatása.
5. Vezetéknélküli WiFi hozzáférési pontok felépítése. WiFi hozzáférési pontokból épített hálózatok. Nagy kiterjedésű WiFi hálózatok. Központosított vékony és vastag WiFi architektúra. Sűrűn telepített WiFi hálózatok. Antennák irányítása, jelalakítás. 

6. Nagyvállalati WiFi hálózatok biztonsága. 802.11i és 802.1X. Otthoni WiFi hálózatok biztonsága. WPA2, WPS. WiFi menedzsment.
Gyakorlat: Hálózattervezés és WiFi gyakorlat. Esettanulmányok hálózatok felépítésére.
7. Hitelesítés a nagyvállalati hálózatban. RADIUS kapcsolat a hitelesítéshez. Az EAP protokoll és a hitelesítési eljárások.

8. Single Sign On: Kerberos. Tanúsítványok beszerzése, saját PKI felállítás és üzemeltetés. Címtár szolgáltatás, LDAP.
Gyakorlat: Nagyvállalati hitelesítési módszerek bemutatása RADIUS hitelesítő segítségével.
9. Telephelyek összekapcsolása. Bérelt vonal. VPN megoldások: L2VPN, IPSec. 

10. Távmunkások bekapcsolódása a hálózatba (VPN), SSL VPN. Távoli hozzáférés biztosítása, SSH, SSH VPN. Kapcsolatok biztonsága: TLS és DTLS. 
Gyakorlat: Nagyvállalati hálózatban telephelyek bekapcsolása. Hálózati eszközök konfigurációja.
11. Hálózatok szegmentálása. Tűzfalak. Demilitarizált övezetek (DMZ). Kiszolgálók optimális elhelyezése, tartalékolása, védelme. Hálózati incidensek felderítése. 

12. Forgalom monitorozás és management. Hálózati menedzsment eszközök és szoftverek használata, SNMP, MIB struktúra és objektumok. NetConf, RMON. Forgalom analízis. NetFlow, IPFIX. 
Gyakorlat: DMZ kialakítás, tűzfal konfiguráció
13. Tárgyak internete (Internet of Things - IoT) és technológiai konvergenciák. IoT architektúra és infrastruktúra.

14. IoT hálózatok működtetése. Alkalmazási példák: ipari, meteorológiai, agrár, intelligens otthon, egészségügy, sport és fitnessz, intelligens város. 
Gyakorlat: Esettanulmányok bemutatása az IoT területéről

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti 2 óra előadás és 1 óra gyakorlat. A tárgy anyaga előadásokon és gyakorlatokon kerül ismertetésre. Az előadások és a gyakorlatok az anyag ütemében váltogatják egymást, a gyakorlatokon demonstrációk és esettanulmányok formájában kerül elmélyítésre az előadásokon elhangzott elméleti tananyag.
10. Követelmények
a. A szorgalmi időszakban: 1 db ZH. A ZH eredménye 20%-os súllyal beleszámít a félév végi jegybe. Az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátásnak a feltétele: a zárthelyi legalább elégségesre történő megírása. 
b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga. A ZH-n kíváló eredményt elért hallgatók számára megajánlott jegy opcionális otthoni nagy házifeladat teljesítésével. 
c. Elővizsga: nincs 

11. Pótlási lehetőségek A sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót) zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
12. Konzultációs lehetőségek A hallgatók kérdéseikkel kereshetik az oktatókat e-mailen keresztül. Egyéb esetben az oktatóval történő egyéni megbeszélés szerint.
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés előadásokra14
Félévközi készülés gyakorlatokra14
Felkészülés zárthelyire16
Házi feladat elkészítése0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
Vizsgafelkészülés34
Összesen
120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Fehér Gábor, PhDegy. docensTMIT
Dr. Sonkoly Balázs, PhDegy. adjunktusTMIT
Moldován IstvánóraadóTMIT

IMSc tematika és módszer
1. A tantárgy tematikájához kapcsolódóan Több kisebb, emelt szintű házifeladat teljesíthető IMSc pontokért. 
 
2. A zárthelyin, azok pótlásain és a vizsgákon emelt szintű többletfeladatok teljesíthetőek IMSc pontokért.
 
3. Egyeztetett időpontban egy további, önkéntesen választható, emelt szintű foglalkozást biztosítunk, ahol a tárgy tematikájához szorosan kötődő, időszerű kutatási és fejlesztési problémákat és azok megoldásait ismertetjük. A cél az érdeklődő (elsősorban, de nem kizárólag IMSc-s) hallgatók motivációja a képzésük folytatására az MSc-n túl a PhD képzés keretei között.

IMSc pontozás
Legfeljebb 20 IMSc pont szerezhető hallgatónként az alábbiak szerint:
 
1. Sikeresen teljesített emelt szintű házifeladatokért: max. 12 IMSc pont (három házifeladat, házifeladatonként 4 IMSc pont). 
 
2. Sikeresen megoldott többletfeladat ZH-n (vagy a pótlásán): max. 6 IMSc pont. A többletfeladatokat csak akkor értékeljük, ha az összes többi feladat alapján jelest szerzett a hallgató az adott számonkérésen. 
 
3. Sikeresen megoldott többletfeladat vizsgán: max. 6 IMSc pont. A többletfeladatokat csak akkor értékeljük, ha az összes többi feladat alapján jelest szerzett a hallgató az adott számonkérésen.
 
Bár összesen 24 IMSc pontra van lehetőség, maximum 20 IMSc pontot írunk be. Az IMSc pontokat az IMSc programban részt nem vevő hallgatók is elnyerhetik a fentiek szerint.