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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Az internet ökoszisztémája és evolúciója

    A tantárgy angol neve: Internet Ecosystem and its Evolution

    Adatlap utolsó módosítása: 2014. október 2.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Mérnök informatikus szak, MSc képzés
    Internet architektúra és szolgáltatások szakirány
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VITMMA00 1 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Heszberger Zalán Tamás, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.tmit.bme.hu/vitmma00
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Heszberger Zalán PhD egyetemi docens Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

    Dr. Rétvári Gábor PhD tudományos főmts Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVITMM325" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVITMM325", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    Kötelező előtanulmányi rend nincs.
    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
    1. Alapok/ismétlés - Rétegek/funkciók. IP: kapcsolatmentes datagram szolgáltatás, IPv4, IPv6, header-
    ek. 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.
    Kapcsolódó lehetséges 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.  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)
     
    3.  Internet  útválasztás  -  IP  útválasztás: tartományon  belüli  és tartományok  közötti  útválasztás,  ezek 
    együttműködése,  statikus  és  dinamikus  útvonalak.  BGP:  felépítés,  működés,  path-vector,  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.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
     BGP monitorok használata, GNS3 szimulációk futtatása, demonstráció
     BGP  monitorok  (RouteViews,  Looking  glass,  Potaroo  reports),  BGP  instabilitások,  Gao-
    Rexford
     
    4. 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

    5.  Az  Internet  mint  komplex  rendszer  -  Komplex  rendszerek,  skálafüggetlen  gráfok,  small  worlds, 
    az  Internet  mint  komplex  háló.  Komplex  gráfok  modelljei:  Erdos-Renyi  model  vs.  preferential 
    attachment. Az Internet evolúciója, a hierarchiából a flat Internet felé.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
     CAIDA AS szintű Internet gráf kiértékelése, fokszám-statisztikák, diaméter, átlagos távolság, 
    miegymás
     monitorok: CAIDA
     
    6. Az Internet közeljövője, az IPv6 - IPv4 és IPv6. Kísérő szolgáltatások: DNS, ARP vs. ND, DHCP 
    vs. stateless address auto-conf. IPv4 és IPv6 együttműködése.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: 
     egy  komplett  IPv4/IPv6  kommunikáció  lebonyolódása  (mondjuk  egy  HTTP  get,  egy  levél 
    elküldése – egy csomag útja a hálózatban)
     
    7.  Tartalomelosztó  hálózatok  az  Interneten  -  A  tartalomelosztó  hálózatok  alapvető  modellje: 
    teljesítmény, elérhetőség, biztonság, menedzselhetőség. Internet felhasználói és szolgáltatói elvárások. 
    Hálózati  technológiák  és  protokollok.  Átfedő  hálózati  megoldások  az  Interneten.  Tartalomelosztási 
    algoritmusok: Web gyorsítótárazási megoldások, forgalom elosztási technológiák.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat: 
     Web gyorsítótáras algoritmusok vizsgálata openflow alapú demohálózaton
     
    8.  Az  Internet  hosszú  távú  jövője  - Műszaki  vonatkozások:  Internet  patchek  vs.  clean  slate  design. 
    QoS extensions, mobil user support, multihoming. Új címzési formátumok, flat címzés. Policy based 
    routing,  fountain  coding,  bufferless  router  design,  network  coding,  virtual  networks,  new  protocol 
    suites. Jövő internet testbedek: FIRE, FIBRE, Internet2 project.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
     Greedy routing, network coding (pl. demo openflow architektúrán)
     
    9.  Az  Internet  jövője  -  Társadalmi  vonatkozások:  Hogyan  épül  be  az  Internet  az  emberek 
    hétköznapjaiba ill. hogyan használják az emberek: Big brother elemek, helyettesítő v. kiegészítő hatás. 
    Társadalmfejlősdési  vonatkozások:  előnyök/hátrányok.  A  Facebook-jelenség.  Lehetséges  új  irányok 
    az Internet használatában - esettanulmányok. Fórumok formái, célja. Globális felhasználási szokások, 
    modellek, kapcsolódó szolgáltatások fejlődése, multimedia forgalom előretörése.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
      Egy két konkrét aktuális társadalmi kérdés  részletesebb megvitatása közösen. Összeszedünk 
    érveket és ellenérveket.
     
    10.  Internet  business  és  politika:  Hogyan  változtatja  meg  az  üzleti  struktúrákat  az  Internet? 
    Tömegteremelés  vs.  személyre  szabott  szolgáltatások.  Újonnan  megjelenő  specifikus  szolgáltatások. 
    Meghatározó szolgáltatások kiemelkedése, története, sikertörténetek: Ebay, Amazon, Skype, Paypal.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
     Szolgáltatási csomagok összeállítása az interneten található eszközökből. Kitalálunk néhány új 
    szolgáltatást és megkeressük hozzá az interneten elérhető lehetőségeket.
     
    11.  Politikai  és  jogi  szabályozási  kérdések:  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.  Nemzeti  és  nemzetközi 
    mozgalmak: Hálózat semlegesség (Network Neutrality). Egyetemes szolgáltatás és vonzatai.
    Kapcsolódó lehetséges gyakorlat:  
     Nemzetközi  mozgalmakkal  kapcsolatos  cikket/weboldalak  áttekintése.  Szakmai  konfereciák 
    aktuális témáit. Ismerkedés Internet aktuálpolitikai kérdésekkel a weben.
     
    12.  Internet  szabályozás  nemzetközi,  hazai  és  EU  vonatkozásai:  IAB,  IETF,  IESG,  IRTF,  IANA, 
    RIPE/AFRINIC  es  tarsai.  Kik,  hogyan  szolgáltatnak  hazánkban.  Infrastruktúra  kiépítettsége  Mo-
    n  (BIX  –  NIIFI,  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
    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 és tervezési példák egészítik ki.
    10. Követelmények
    a) A  szorgalmi  időszakban:  az  aláírás  megszerzésének  és  a  vizsgára  bocsátásnak  a  feltétele:  a 
    zárthelyi legalább elégségesre történő megírása. 

    b) A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga.

    c) Elővizsga: a vizsgaidőszakot megelőző héten.
    11. Pótlási lehetőségek
    Egy 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 Előadóval történő előzetes egyeztetés alapján.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Tari Annamária: Z generáció

    Douglas E Comer : The Internet Book: Everything You Need to Know About Computer Networking and How the Internet Works (4th Edition) – September 8, 2006

    Russ White, Danny McPherson and Srihari SangliPractical BGP 

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra14
    Felkészülés zárthelyire20
    Házi feladat elkészítése-
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
    Vizsgafelkészülés34
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Heszberger Zalán PhD

    Dr. Rétvári Gábor PhD