Mérnöki modellalkotás - az elmélettől a gyakorlatig

A tantárgy angol neve: Modeling Seminar for Engineers

Adatlap utolsó módosítása: 2014. október 2.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Mérnök informatikus szak

MSc képzés

Internet architektúra és szolgáltatások főspecializáció

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMMA03 2 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Babarczi Péter,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.tmit.bme.hu/vitmma03
4. A tantárgy előadója
 Név: Beosztás: Tanszék, Intézet:
 Dr. Bíró József DSc
 egy. tanár TMIT
 Dr. Babarczi Péter PhD
 egy. adjunktus
 TMIT
 Kőrösi Attila
 tsz. mérnök
 TMIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Bevezetés a számításelméletbe, Algoritmusok elmélete

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVITMM215" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVITMM215", "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 hallgatók megismerkednek az infokommunikációs hálózatok legfontosabb mérnöki kihívásaival, tervezési kérdéseivel kisebb hálózatoktól kezdve a maghálózaton keresztül az Internetig. A hallgatók áttekintést kapnak a hálózatok modellezésének legfőbb technikáiról, melyeket maguk is elsajátítanak a tárgy keretein belül. Az alkotott modelleken keresztül a hallgatók elmélyíthetik, gyakorlatban is kipróbálhatják a korábbi tanulmányaik során felhalmozott algoritmikus tudást az Internet forgalmi-, útvonal-, topológia-, és sávszélesség-tervezésén keresztül.

8. A tantárgy részletes tematikája
  • IP forgalomtovábbítás és tömörített adatstruktúrák
    • IP címzési rendszer, IP forgalomtovábbítás, skálázhatósági problémák
    • Prefix fák tömörítése, információ-elméleti korlátok, tömörített adatstruktúrákon való keresés
  • Hatékony sávszélesség kihasználás kódolással
    • Hálózatok sávszélesség tervezése, multicast útvonalválasztás
    • Mérnöki modellek leíróerejének demonstrálása a hálózati kódolás példáján keresztül
  • Virtuális hálózatok tervezése
    • Fizikai hálózatok felett kialakított virtuális hálózatok gyakorlati megvalósításai (cloud computing, SDN, stb.)
    • Virtuális hálózatok hatékony erőforrás kiosztása, virtuális csomópontok és szakaszok leképezése a fizikai erőforrásokra
  • Forgalmi tervezés az Interneten
    • Az Internet forgalmi tervezésének alapjai
    • A telefonhálózatokban jól ismert egyszerű Erlang formulához hasonló összefüggés létezésének demonstrálása az Internet esetén
  • Hálózati erőforrások méretezése hálózat kalkulus segítségével
    • Klasszikus sorbanállás-elméleti rendszer: bejövő (aggregált forgalomból származó) csomagok, buffer, kiszolgáló egység
    • Hálózati kalkulus alkalmazása a korábbi bonyolult tömegkiszolgálási modellek egyszerűsítésére
  • Forgalomszabályozás az Interneten
    • TCP zárt hurkú szabályozásának folyadékmodellje, folytonos idejű visszacsatolt rendszerek, szabályozók
    • TCP (és újabb verziók) torlódásszabályozása, hálózat stabilitásának vizsgálata, illetve stabil működésének garantálása
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. A házi feladatok megfelelő elkészítése esetén megajánlott jegy szerezhető.

10. Követelmények
  1. A szorgalmi időszakban: házi feladatok elkészítése, melyek alapján megajánlott jegy szerezhető.
  2. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga.
  3. Elővizsga: a vizsgaidőszakot megelőző héten.
11. Pótlási lehetőségek A házi feladatok pótlására a pótlási időszakban lehetőséget biztosítunk.
12. Konzultációs lehetőségek

Órák előtt és után, továbbá a tanszéken, egyeztetés szerint.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Ajánlott irodalom

Az egyes anyagrészeknél megadjuk a felhasználható szakirodalmat.

R. Koetter and M. Médard, "An algebraic approach to network coding," IEEE/ACM Trans. on Networking, vol. 11, no. 5, pp. 782-795, 2003

Bonald, Thomas, and James W. Roberts. "Internet and the Erlang formula." ACM SIGCOMM Computer Communication Review vol. 42 no. 1, pp. 23-30, 2012

Le Boudec, J. Y., Thiran, P. Network calculus: a theory of deterministic queuing systems for the internet (Vol. 2050). Springer. 2001


14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire-
Házi feladat elkészítése36
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása-
Vizsgafelkészülés28
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
 Név: Beosztás: Tanszék, Intézet:
 Dr. Rétvári Gábor PhD
 tud. főmunkatárs
 TMIT
 Dr. Gulyás András PhD
 egy. adjunktus TMIT
 Dr. Bíró József DSc egy. tanár TMIT
 Dr. Babarczi Péter PhD
 egy. adjunktus
 TMIT