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

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