Virtualizace a cloud computing

Garant předmětu:

Tomáš Vondra

Přednášející:

Jan Fesl, Tomáš Vondra

Cvičící:

Jan Fesl, Tomáš Vondra

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Studenti získají znalosti architektur velkých počítačových systémů, které jsou používány v datových centrech a počítačové infrastruktuře firem a organizací. Seznámí se s virtualizačními principy, nástroji a technologiemi, které slouží k usnadnění a automatizaci konfigurování, testování a monitorování a k efektivnímu provozování a optimalizování výkonnových parametrů moderních počítačových systémů. Teoreticky i prakticky se seznámí s kontejnerizací jako nejúčinnější dnešní technologií pro správu složitých počítačových systémů a s konkrétními technologiemi cloud systémů. Závěrem poznají principy a získají praktické dovednosti ve využívání moderních integračních a vývojových nástrojů (Continuous integration and development).

Požadavky:

Nejsou vyžadovány žádné vstupní znalosti.

Osnova přednášek:

1. Architektury serverů a distribuovaných výpočetních systémů.

2. Principy virtualizace.

3. Virtualizace procesoru, paměti, disku, sítě.

4. IaaS: principy, OpenStack.

5. IaaS: pokročilé služby a vyvažování výpočetní zátěže.

6. Škálovatelná disková úložiště pro cloud a NoSQL databáze.

7. Virtualizace počítačových siti.

8. Kontejnerizace: principy, plánovače, alokátory, jmenné prostory, právové systémy, systemové kontejnery. Docker a distribuce SW.

9. Kontejnerizace: orchestrační nástroje.

10. Kontejnerizace: šablonovací systémy (Kubernetes).

11. PaaS: principy, OpenShift, architektura Cloud Foundry.

12. CI/CD: principy (Gitlab, Jira, Jenkins).

13. CI/CD: sestavování kontejnerů a best practices.

Osnova cvičení:

1. Virtualizace, přístup k infrastruktuře, VMware a KVM.

2. IaaS: veřejné cloudy, práce s cloudem v roli uživatele

3. IaaS: nasazení OpenStack, práce s cloudem v roli administrátora. Zadání 1.semestrální práce.

4. Virtuální sítě v OpenStack. Zadání 2.semestrální práce.

5. Systémová kontejnerizace, Docker. Zadání 3. semestrální práce.

6. Kontejnerová orchestrace: Kubernetes, PaaS.

Cíle studia:

Poskytnout studentům základní přehled principů, konceptů a technologií používaných v oblasti cloud computingu.

Studijní materiály:

1. Marinescu, D. C. : Cloud Computing: Theory and Practice (2nd Edition). Morgan Kaufmann, 2017. ISBN 978-0-128-12811-4.

2. Bugnion, E. - Nieh, J. - Tsafrir, D. : Hardware and Software Support for Virtualization. Morgan & Claypool Publishers, 2017. ISBN 1627056939.

3. Rafaels, R. : Cloud Computing (2nd Edition). CreateSpace Independent Publishing Platform, 2018. ISBN 1986726282.

4. San Murugesan, S. - Bojanova, I. (eds.) : Encyclopedia of Cloud Computing. Wiley, 2016. ISBN 978-1-118-82197-8.

Poznámka:

Tento předmět obsahově navazuje na bakalářský předmět Architektury počítačových systémů

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/NI-VCC

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Teoretická informatika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Počítačové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Informační systémy a management, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Počítačová grafika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2018-2019 (volitelný předmět)
• Bc. obor Znalostní inženýrství, 2018-2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (PS)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (PS)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (VO, volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2021 (volitelný předmět)
• Study plan for Ukrainian refugees (volitelný předmět)
• Master Specialization Digital Business Engineering, 2023 (VO)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2024 (volitelný předmět)