Szolgáltatásbiztos rendszertervezés szakirány
Mérnök informatikus szak, MSc képzés
Szolgáltatásbiztos rendszertervezés szakirány
Célkitűzések
Rendszertervezés: Az informatikai rendszerek mind nagyobb részében jelenik meg a komponensekből illetve szolgáltatásokból való építkezés igénye, ami a fejlesztés során a rendszertervezési és rendszerintegrációs fázisra helyezi a hangsúlyt. Megjelentek olyan technológiák, amelyek nem az alacsony szintű programozást, hanem a magasabb szintű építkezést támogatják, gondoljunk például az elosztott szolgáltatásokat biztosító köztesrétegekre, web szolgáltatások integrációjára, e-business folyamatok összeállítására, informatikai infrastruktúra kialakítására és működtetésére. Ezek a feladatok a rendszertervezéshez értő szakembereket igényelnek.
Szolgáltatásbiztonság: A rendszertervezés célkitűzése napjainkban már nem csak "best effort" jellegű funkcionalitás biztosítása, hanem garanciákat is kell adni a rendszer teljesítményére, rendelkezésre állására, hiszen a kiesések mind nagyobb anyagi kárt okoznak. A kapcsolódó követelmények a teljesítmény mellett a szolgáltatásbiztonság (megbízhatóság, rendelkezésre állás, biztonságosság és adatbiztonság) szempontjait tartalmazzák, tehát hibák fellépése esetén is előírnak egy adott szolgáltatásminőséget. Ezek a követelmények közvetlenül megjelennek pl. a szolgáltatási szint szerződésekben, a kritikus beágyazott rendszerekre vonatkozó szabványokban. A szolgáltatásbiztonság figyelembe vétele egy rendszertervező számára hosszabb távon elkerülhetetlen.
A rendszertervezési módszerek és a szolgáltatásbiztonság különösen fontosak azokon az alkalmazási területeken, amelyeket a szakirány kiemelten tárgyal:
- Üzleti folyamatok (e-business),
- Informatikai infrastruktúra,
- Kritikus beágyazott rendszerek,
- Modell alapú fejlesztés és integráció.
A szolgáltatásbiztos rendszertervezés azokat a tervezési, méretezési, integrációs, ellenőrzési és üzemeltetési technológiákat ismerteti, amelyek közös alapokat jelentenek az alkalmazások széles köre számára.
Megszerezhető ismeretek
A szakirány az IT ipar által kínált korszerű technológiák és eszközök ismeretét és alkalmazásuk technikáját központi kérdésnek tekinti. A laboratóriumi gyakorlatok mellett az előadások is sok technológiai esettanulmányt mutatnak be. A végzett hallgatók alkalmassá válnak a rendszertervezéshez kapcsolódóan
- a követelmények specifikálására,
- a (modell alapú) tervezésre,
- a teljesítmény és szolgáltatásminőség optimalizálására,
- a megvalósítás mérnöki feladatainak elvégzésére,
- a követelményeknek való megfelelőség ellenőrzésére,
- a működés közbeni ellenőrzésre,
- bonyolult, sok felhasználós rendszerek üzemeltetésére.
Potenciális munkahelyek
A szakirányt végzettek tipikus munkahelyei:
- rendszertervező és rendszerintegrátor cégek,
- informatikai tanácsadó cégek,
- informatikai szolgáltatók,
- saját informatikai infrastruktúrát működtető vállalatok,
- beágyazott információs rendszerek szállítói.
Megismerhető módszerek, technológiák
Az előadásokon, gyakorlatokon és a laboratóriumokon megismerhető jellegzetes technológiák egy-egy példával:
- Modell alapú szoftverfejlesztés: UML, SysML, domén-specifikus nyelvek
- Tervezői rendszerek: Eclipse, VIATRA, Rational Software Architect
- Web szolgáltatások, szolgáltatás-orientált architektúra: IBM WebSphere
- Munkafolyamatok: BPEL, WebSphere Business Integrator
- Szoftver integrációs technológiák: J2EE, Enterprise JavaBeans
- Adatintegráció: XML
- Szoftver szintézis: JET
- Nagy rendelkezésre állású szerverek és klaszterek: Service Availability Forum AIS
- Szerver virtualizáció: VMware
- Tesztelés és verifikáció: Rational Functional Tester, Performance Tester
- Rendszerfelügyeleti módszerek és eszközök: Intel vPro, IBM Tivoli
A legmodernebb technológiák megismerését segítik az ipari partnereink által támogatott speciális laboratóriumok:
- IBM technológiai laboratórium
- Intel virtualizációs laboratórium
A szakirány tárgyai
Szolgáltatásbiztonságra tervezés (1. félév)
- A tárgy elsősorban a szolgáltatásbiztonságot garantáló hardver és szoftver architektúrák tervezésére és analízisére, valamint az elosztott rendszerekben alkalmazható köztesréteg szintű szolgáltatásokra és ezek integrálására koncentrál.
- Jellegzetes témák: Architektúra tervezési minták. Elosztott rendszerek alapszolgáltatásai. Köztesrétegek a nagy rendelkezésreállás biztosításához. A szolgáltatásbiztonság eszközei: hibatűrés, redundancia, hiba utáni helyreállítás. Megbízhatósági, biztonsági modellezés és analízis.
Modellalapú szoftvertervezés (1. félév)
- A tantárgy célja, hogy egy webes komponens tervezésén és implementációján keresztül bemutassa az UML nyelv használatát mind a modellbázisú szoftvertervezési folyamat, mind az ipari környezetben használatos implementációs technológiák szempontjából.
- Jellegzetes témák: Modellezési nyelvek és profilok. A modellalapú rendszertervezés. Modelltranszformáció alapú szintézis technológiák (kódgenerálás, ütemezés, erőforrás allokáció). A nem-funkcionális követelmények integrálása a tervezési folyamatba (modell paraméterek, modellkényszerek, optimalizálás).
Szolgáltatásintegráció (1. félév)
- A tantárgy célja a hallgatók megismertetése a komplex informatikai rendszerek integrációs kihívásaival, és a szolgáltatás-orientált rendszerek paradigmájára építve az alkalmazható korszerű technológiákkal.
- Jellegzetes témák: A rendszerintegráció nyílt szabványai. Alkalmazás-integráció. Az adatintegráció alapjai (XML technológiák). Web szolgáltatások, a szolgáltatásorientált architektúra. A nagy szolgáltatásbiztonságot garantáló, redundancián alapuló megoldások.
Szoftverellenőrzési technikák (2. félév)
- A hallgatók megismerkednek azokkal a technikákkal, eszközökkel és folyamatokkal, amelyek alkalmasak az informatikai rendszerek hibamentességének ellenőrzésére a tervezés, a megvalósítás, az integrálás és az üzembehelyezés során.
- Jellegzetes témák: Követelménykezelési módszerek. Tesztelési technikák, formális verifikáció, forráskód analízis. Teljesítmény, robusztusság, hibatűrés tesztelése. Tesztelési környezetek. Hibakezelő eszközök. A szoftver minőség becslése. Karbantartás. Megfelelőség tanúsítás.
Autonóm és hibatűrő informatikai rendszerek (2. félév)
- A nagy kiterjedésű IT rendszer- és szolgáltatásmenedzsment rendszerekben rohamosan terjedő trend a megkívánt szolgáltatásbiztonsági jellemzők futási idejű garantálása. A tárgy ismerteti az ilyen (pl. autonóm, öngyógyító, hibatűrő grid) rendszerek specifikálásának, tervezésének és implementációjának módszereit.
- Jellegzetes témák: IT rendszerek felügyelő monitorozása és méréstechnikája. Újrakonfigurálás. Autonóm és adaptív rendszerek. Alkalmazási területek speciális követelményrendszerei, pl. kritikus elosztott és mobil rendszerek. Modell alapú rendszerfelügyelet. Kapacitástervezés.
Szolgáltatásbiztonságra tervezés laboratórium (2. félév)
- A laboratórium mérései olyan technológiákat és módszereket mutatnak be, amelyek példákat adnak szolgáltatásbiztos rendszerek modellezésére, analízisére, tesztelésére és teljesítmény elemzésére.
- Jellegzetes mérések: Nagy rendelkezésreállást biztosító szolgáltatás-átvételi fürtök konfigurálása. A rendelkezésre állás tesztelése hibainjektálással. Teljesítmény benchmarkok. Tesztelési tervek készítése.
Rendszerintegráció és -felügyelet laboratórium (3. félév)
- A laboratórium fő célkitűzése a rendszerintegráció és rendszerfelügyelet során használatos módszerek és eszközök gyakorlati megismerése. A hallgatók végigkövetik egy elosztott alkalmazás megvalósításának és felügyeletének legfontosabb lépéseit, ipari környezetben használt integrációs köztesréteg (middleware) technológiák és rendszerfelügyeleti eszközök használatával.
Választható tárgyak
Eclipse alapú fejlesztés és integráció (2. félév)
- A tárgy megismertet a nyílt Eclipse keretrendszer felépítésével, használatával és továbbfejlesztési lehetőségeivel. A hallgatók áttekintést kapnak az Eclipse keretrendszer felépítésének általános alapelveiről, majd a szakterület-specifikus modellezési nyelvekre fókuszálva ismerkednek meg a széles körben használt, kapcsolódó Eclipse komponensekkel.
- A hallgatók az előadásokon hallott elméleti ismereteiket a kapcsolódó gyakorlatok során fejleszthetik közvetlenül használható tudássá.
Kritikus beágyazott rendszerek (3. félév)
- Az informatikai rendszerek szolgáltatásbiztonsága kiemelt jelentőségű az ún. kritikus rendszerek tervezésekor, ahol egy szolgáltatás meghibásodása közvetlen és jelentős üzleti veszteséggel vagy balesettel járhat. A tantárgy célja, hogy áttekintse a szolgáltatásbiztonságra tervezés legújabb módszereit, technológiáit és szabványait elsősorban az elosztott és beágyazott alkalmazások területén.
Teljesítőképesség optimalizálás (3. félév)
- A tárgy bemutatja azokat a módszereket, amelyek segítségével mérhetővé, illetve mérési eredmények alapján optimalizálhatóvá válik egy informatikai rendszer teljesítménye és szolgáltatásbiztonsága. Megismerhetők azok a szabványos benchmarkok (teszt összeállítások) is, amelyek lehetőséget adnak az összehasonlításra különböző beszállítók termékei között.
Önálló laboratórium és Diplomatervezés
Az önálló laboratóriumi feladatok és a diplomatervek a szakirányú képzés egyik legfontosabb részeként lehetőséget adnak egy-egy témában vagy technológiában való elmélyülésre, egy-egy referencia értékű önálló munka megvalósítására.
A szakirány tipikus önálló laboratórium feladatai a következő témakörökbe csoportosíthatók:
- 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).
- Informatikai infrastruktúra: A rendszer- és szolgáltatásfelügyelet keretében eszközök és megoldások ismerhetők meg olyan jellemző feladatokra, mint a teljesítmény- és felhasználó monitorozás, kapacitásbővítés, szoftver és hardver karbantartás.
- Szoftver- és rendszertervezés: A modell alapú tervezés módszerei mellett célkitűzés a tervezés során végezhető igazolási módszerek illetve eszközök megismerése és ezek használatának bemutatása is (pl. szimuláció, automatikus teszt generálás és teszt végrehajtás).
További információ a szakirányról
dr. Majzik István egyetemi docens, szakirányfelelős
I.B.421, szoba; telefon: 463-3598, e-mail: majzik@mit.bme.hu
I.B.421, szoba; telefon: 463-3598, e-mail: majzik@mit.bme.hu
Dr. Pataricza András egyetemi tanár
I. B. 420. szoba; telefon: 463-3595; e-mail: pataric@mit.bme.hu