Informatikai technológiák szakirány - Rendszertervezés ágazat

 
 
Mérnök informatikus szak, BSc képzés
Informatikai technológiák szakirány
 
Rendszertervezés ágazat
 
 

 

Célkitűzés

Az elmúlt néhány évben az informatikai technológiák robbanásszerű fejlődésének lehettünk tanúi. Az informatikai technológia, többek között, magába foglalja az adatvezérelt alkalmazások tervezési és fejlesztési aspektusait, a modell alapú, objektumorientált tervezési és megvalósítási elveket, valamint a nagy kiterjedésű IT infrastruktúrák rendszer- és szolgáltatás-felügyeleti módszereinek kérdéseit. A szakirány a korszerű technológiák által kínált új lehetőségek alapján azt célozza meg, hogy szakmai ismereteket rendszerezett formában, folyamatosan aktualizált tartalommal adjon át, jártasságot és alkalmazási készséget fejlesszen ki a hallgatóságban az informatikai rendszerek tervezése, fejlesztése és felügyelete során alkalmazott módszerek, eszközök és technológiák területén.
A szakirány közös tárgyai és laboratóriumi mérései mellett az ágazati képzés a következő területeken válik specifikussá:
  • önálló laboratóriumi témák kidolgozása,
  • szakdolgozat készítése,
  • félévenként egy-egy ágazati mérés a szakirány laboratóriumokban,
  • az ágazathoz ajánlott választható tárgyak felvétele.

A Rendszertervezés ágazat jellegzetességei a következőkben foglalhatók össze:

  • Komponens alapú rendszer- és alkalmazás tervezés: Az elmélyíthető tudás nem elsősorban az (alacsony szintű) programozásra, hanem az ismert elemekből, hardver és szoftver komponensekből, szolgáltatásokból való építkezésre, ennek tervezésére koncentrál.
  • Modell alapú tervezés: A rendszertervezés során hangsúlyt kapnak a korszerű objektum-orientált, modell alapú módszerek és eszközök.
  • Rendszer- és szolgáltatásintegrációs technológiák: Megismerhetők azok az iparban elterjedt technológiák, amelyek segítségével megvalósítható a komponensek és szolgáltatások integrálása (pl. a szolgáltatás-orientált architektúra).
  • Ellenőrzések a tervezés és implementáció során: Hangsúlyt kapnak a tervek és megvalósítások helyességét ellenőrző és igazoló  módszerek és eszközök (pl. a tervek és a forráskód ellenőrzése, a tesztelést segítő eszközök).
  • Üzemeltetés és rendszerfelügyelet: Megismerhetők azok a technológiák, amelyek segítségével biztosítható az üzemelő rendszerek működés közbeni felügyelete, a szolgáltatási szintek monitorozása és a hibák esetén történő beavatkozások automatizálása.
A fenti kiemelt módszerek és technológiák az egyes témakörökben megjelent (de facto) szabványokra és ajánlásokra épülnek, így az ipariu használatban már bizonyított megoldások ismerhetők meg.

 

Tárgyak a 6. félévben

Adatvezérelt alkalmazások fejlesztése (3/1/0/v/4 kredit, AAIT)

A tantárgy célkitűzése: A tantárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókat az adatvezérelt alkalmazások fejlesztésének különböző aspektusaival. A tantárgy keretében a hallgatók jártasságot szereznek adatbázisra épülő komplex rendszerek megvalósításában, megismerik az alkalmazott módszereket és technológiákat az adatrétegtől kiindulva a megjelenítési réteggel bezárólag.
Megszerezhető készségek, képességek: A tantárgy elvégzése során a hallgatók elsajátítják az iparban használatos és legelterjedtebb adatbázis-motorok felépítésével és működésével, hatékony adatbázis-lekérdezések összeállításával és optimalizálásával, tranzakciók, zárolások, izolációs szintek jelentőségével és használatával, adatbázisok szerveroldali programozási lehetőségeivel (tárolt eljárások, stb.), továbbá az elosztott, nagy megbízhatóságú adatbázis-rendszerek tervezésével és működésével kapcsolatos alapvető ismereteket. Az adatbázisokhoz kapcsolódó klienstechnológiák tárgyalása során ismertetésre kerülnek az alábbi technikák: különböző adathozzáférési osztálykönyvtárak használata, többrétegű architektúrák adatkezelési kérdései, kliensoldali alkalmazásfejlesztés során használt technológiák, adatkötés, automatikus űrlapgenerálás, valamint jelentések készítése.
Rövid tematika: Az iparban legelterjedtebb adatbázis-motorok megismerése. Adatbázisok teljesítményoptimalizálási kérdései. Többrétegű alkalmazásfejlesztés az adattól a megjelenítési rétegig. Adatbázis-elérési technológiák és fő jellemzőik. XML-alapú adatkezelés. Köztes rétegek fejlesztési kérdései. Kliensoldali alkalmazásfejlesztés. Vékony, vastag és mobilkliensek fejlesztési kérdései. Egy esettanulmányon keresztül egy adatvezérelt informatikai rendszer fejlesztésének bemutatása.

Objektumorientált szoftvertervezés (3/1/0/v/4 kredit, IIT)

A tantárgy célkitűzése: A tantárgy célja a modell-lapú, objektumorientált tervezés és megvalósítás elveinek és módszereinek elsajátítása, azoknak a gyakorlatban történő tudatos alkalmazása Java környezetben, fejlesztői keretrendszer támogatásával, minőségi jellemzők kiértékelésével.
Megszerezhető készségek, képességek: A tantárgyat elvégző hallgatók képessé válnak: magas szakmai színvonalon objektumorientáltan tervezni és programozni, különböző környezetekben az architekturális mintákat megvalósító komponenseket alkalmazni, a szoftvertervezési és -elemzési minták figyelembe vételével hatékony és biztonságos terveket készíteni, valamint szoftvereket metrikák alapján elemezni és az eredmények alapján azokat áttervezni, karbantartani, a minőséget javítani.
Rövid tematika: Java ismétlés, gyakorlás: kollekciók, reflection. Szálak kezelése. Aktív objektum megvalósításának lehetőségei. Thread pool-ok, ütemezések a gyakorlatban. Fejlesztést támogató eszközök, keretrendszerek (Eclipse, CVS, Subversion) szolgáltatásai, használata. Az OO tervezés elvei: kohézió és csatolás a gyakorlatban. Tervezési minták (konstrukció, viselkedés, szerkezet, funkcionalitás, locking, konkurencia, események). A perzisztencia lényege, problémái, megvalósítási módszerek. Szerializálás, OO adatbázis-kezelés (ObjectStore), OO relációs megoldások (Hybernate). XML a gyakorlatban. XSL, XSLT, XPath, DTD és XSD. Java támogató csomagok. Objektumok elosztott rendszerekben, Java megvalósításuk: RMI. Kitekintés: szabványos middleware, CORBA alapelvek. A Swing megjelenítő csomag. OO metrikák, mérésük és mérőeszközeik. Elemzési minták, reengineering, reverse engineering, refaktorálás, antipatternek.

Intelligens rendszerfelügyelet (3/1/0/v/4 kredit, MIT)

A tantárgy célkitűzése: A tantárgy a nagy kiterjedésű IT rendszer- és szolgáltatás-felügyeleti módszereit mutatja be és tárgyalja a terület vonatkozó szabványait. A tantárgy kiterjed a kritikus infrastruktúrák és az on-demand szemléletű informatikai infrastruktúrákhoz szükséges IT felügyeleti folyamatok kialakítására is.
Megszerezhető készségek, képességek: A tantárgy elvégzése során a hallgatók elsajátíthatják a nagy, heterogén informatikai rendszerek szolgáltatásközpontú felügyeletének tervezéséhez és mérnöki üzemviteléhez szükséges szemléletmódot. Az elterjedt szabványok és kvázi-szabványok áttekintő tárgyalása képessé teszi őket az ezen megfelelőséget megcélzó szervezetek IT támogató munkájába rendszermérnöki jelleggel való bekapcsolódásra. A félév végére a hallgatók magas szintű, áttekintő képet kapnak a modern nagyvállalati rendszerfelügyeleti technológiákról egy elterjedt termékcsalád (IBM Tivoli) példáján keresztül.
Rövid tematika: A rendszerfelügyelet céljai és eszközei. Keretrendszerek és kapcsolatuk (ITIL, ISO/IEC 17799, ...). Infrastruktúra- és szolgáltatásmodellezési nyelvek (pl. CIM). Eljárásrend alapú rendszermenedzsment. Konfigurációmenedzsment. Alkalmazás- és erőforrástérképek generálása. Intel vPRO. IBM ATAMM. CMDB tartalma és kezelése. Futtatókörnyezetek kiválasztása (pl. különféle JRE-k). Teljesítménymonitorozás. Integrált mérésadatgyűjtés, platformok felmérése. Egyedi alkalmazások teljesítménymérése, futási idő és erőforrásigény becslése mintakísérletekkel. Modul és (web)szolgáltatás szintű monitorozás. Felhasználó monitorozása. Robotok. Identitásfelügyelet. RBAC. Kapacitásbővítés tervezése. Task migrációs szabályrendszerek. Load balancing és átstrukturálást segítő eszközök. Adaptív IT rendszerek menedzsmentje. Számítógépes irányítástechnika alapjai, autonomic computing. Szoftver rendszermenedzsment. Post mortem analízis, szoftver karbantartási tevékenység. Heterogén szoftver környezetek menedzsmentje. Degradációs stratégiák. Öngyógyító rendszerek alapjai. Számítógéprendszerek behatolásvédelme. Monitorozó ágensek és szabályalapú adaptív védelmi stratégiák. Middleware és wrapper alapú megoldások összekapcsolása a rendszerfelügyelettel. Példa: SAForum AIS vs. Tivoli. Szoftverkarbantartás. Rejuvenáció. Automatikus szoftverterítés és -frissítés eszközrendszere, patch kezelés. Kliensek automatikus szoftververzió- és eszközfelújító támogatása. Közeli és távoli szoftverfrissítés automatizálása. Virtualizáció. Hardware támogatás a modern CPU-kban. VMWare és Xen. Virtualizáció mint a szolgáltatásbiztonság eszköze. Rekonfiguráció alapú szolgáltatásbiztonság megvalósítása virtualizált környezetben. Egy nagyvállalati rendszermenedzsment termékcsalád analízise. Esettanulmányok: Vállalati infrastruktúra felügyelete, social computing infrastruktúra, kritikus (beágyazott) infrastruktúra.

Informatikai technológiák laboratórium 1 (0/0/2/f/2 kredit, AAIT/IIT/MIT)

Az elvégzendő mérések mindhárom elméleti szakirány tantárgy anyagához kapcsolódnak, amely méréseket az egyes ágazatokat gondozó tanszékek dolgozzák ki és azon a tanszéken is kerülnek lebonyolításra.
Közös mérések:

  • Eclipse, CVS, Subversion
  • Collection API. Listák (List, Vector), halmazok (Set, HashSet), leképzések (Map, Hashtable). Iterator, rendezés.
  • Adatvezérelt alkalmazások fejlesztése 1. labor - Szerver oldali programozás
  • Adatvezérelt alkalmazások fejlesztése 2. labor - Kliens oldali adatelérés
  • Háttértár rendszerek
  • Virtualizációs technológiák
Ágazat-specifikus mérés:
  • Konfiguráció menedzsment

Önálló laboratórium (0/0/4/f/6 kredit, AAIT/IIT/MIT)

Az önálló laboratórium lehetőséget ad egy témakör elmélyült tanulmányozására, az önálló ismeretszerzés és problémamegoldó készség fejlesztésére, ezeken keresztül a szakdolgozatra való közvetlen felkészülésre.
A Rendszertervezés ágazathoz tartozó témakörök:

  • Üzleti folyamatok és alkalmazások: Jellegzetes, megismerhető rendszerintegrációs technológiák a szolgáltatás-orientált architektúra (SOA) valamint a munkafolyamat integráció eszközei. A külső szolgáltatások integrációja esetén szerepet kapnak a szolgáltatási szint szerződések.
  • Kritikus beágyazott rendszerek: Kiemelt hangsúlyt helyezünk a modell alapú tervezésre (MDA) valamint a szolgáltatásbiztonság szempontjából kritikus rendszerekben szükséges speciális architektúra-tervezési megoldásokra (pl. hibatűrés megvalósítása), valamint megvalósítási technikákra (pl. automatikus forráskód generálás, ütemezés).
  • Rendszerfelügyelet: A rendszer- és szolgáltatásfelügyelet keretében eszközök és megoldások ismerhetők meg olyan jellemző feladatokra, mint a teljesítmény- és felhasználó monitorozás, kapacitásbővítés, szoftver és hardver karbantartás.
  • Modell alapú rendszertervezés és verifikáció: A modellezés módszerei mellett célkitűzés a modell alapú tervezés során végezhető helyességbizonyítási és igazolási módszerek illetve eszközök megismerése és ezek használatának bemutatása (pl. szimuláció, automatikus teszt generálás és teszt végrehajtás).

Tárgyak a 7. félévben

Informatikai technológiák laboratórium 2 (0/0/2/f/2 kredit, AAIT/IIT/MIT)

Az elvégzendő mérések mindhárom elméleti szakirány tantárgy anyagához kapcsolódnak, amely méréseket az egyes ágazatokat gondozó tanszékek dolgozzák ki és azon a tanszéken is kerülnek lebonyolításra.
Közös mérések:
  • Szerializálás. Naív megoldások, Serializable interfész, transient, static, stb.
  • Hybernate, Objectstore
  • Adatvezérelt alkalmazások fejlesztése 1. labor - Vékony kliens fejlesztése
  • Adatvezérelt alkalmazások fejlesztése 2. labor - Mobil kliens fejlesztése
  • Alkalmazási környezetek felderítése és menedzsmentje
  • Munkaállomások távoli felügyelete

Ágazat-specifikus mérés:

  • Szolgáltatási szint menedzsment

Szakdolgozat (0/10/0/f/15 kredit, AAIT/IIT/MIT)

A BSc követelményeknek megfelelő, az önálló mérnöki munkára való alkalmasságot bizonyító feladat kidolgozása az ágazatot gondozó tanszéken konzulens felügyeletével.

A Rendszertervezés ágazathoz tartozó tipikus témakörök (ld. az Önálló laboratórium témaköröket is):

  • Üzleti folyamatok és alkalmazások
  • Kritikus beágyazott rendszerek
  • Rendszerfelügyelet
  • Modell alapú rendszertervezés és verifikáció

Ajánlott választható tárgy

Eclipse alapú technológiák (6. szemeszter, 2/0/0/f/2 kredit, MIT)

A tárgy célja a hallgatók megismertetése az Eclipse nyílt fejlesztőrendszer felépítésével, használatával és továbbfejlesztésével. A tárgy során a hallgatók áttekintést kapnak a fejlesztőrendszerek felépítésének általános alapelveiről, majd egy konkrét rendszer részleteivel, programozásával ismerkednek meg. Az előadások során lépésről lépésre tanulják meg, hogyan lehet saját fejlesztésű modulokkal kiegészíteni, testre szabni a keretrendszert, hogy az megfeleljen a munkájuk során felmerülő egyedi igényeknek.
 

További információ a Rendszertervezés ágazatról

Dr. Pataricza András egyetemi tanár. ágazatfelelős
I.B.420. szoba; telefon: 463-3595; e-mail: pataric@mit.bme.hu