Storskaliga distribuerade system och nätverk

Lärandemål

Datornät har blivit en oumbärlig del av infrastrukturen i vårt moderna samhälle. Miljarder människor och enheter är anslutna och använder kritiska distribuerade tjänster implementerade över via Internet. Det blir därför allt viktigare att förstå hur dessa nätverk, distribuerade system, och tjänster som trafikerar dessa nät, är utformade för att skala till stora antal maskiner och användare. Även på nivån för enskilda maskiner, är det viktigt att veta hur man bygger applikationer och tjänster som effektivt skalas med resurser (t.ex. antalet kärnor, processorer, etc.). I den här kursen kommer vi att använda en kombination av teori och praktik (inklusive utforskning av verkliga data) för att få en djupare förståelse av moderna storskaliga system och tjänster. Inom området datornät, förväntas deltagare efter genomgången kurs kunna:

• Förklara, beskriva och analysera ett typiskt nätverksarkitektur, inklusive argumentera om vikten av nätverkslager och inkapsling
• Förklara de olika grundläggande typer av protokoll, kommunikationskanaler och nätverkstyper
• Designa, genomföra, kontrollera och testa dina egna protokoll
• Förklara grundläggande prestanda kompromisser, inklusive visa en förståelse för var förseningar kan förekomma i ett nätverk, vilka olika typer av förseningar som finns, inverkan av paketförluster och jitter på olika protokoll
• Använda konkreta exempel, och i detalj, beskriva samspelet mellan de olika protokoll i nätverksarkitektur, och de protokoll som är förknippade med de olika lagren
• Beskriva och analysera de vanligaste applikationsarkitekturer på Internet, hur de viktigaste applikationslagerprotokoll fungerar, den tjänst som de tillhandahåller, samt ha förmåga att utforma och genomföra sina egna applikationslagerprotokoll
• Analysera och förklara viktiga designöverväganden vid transportlagret, inklusive praktisk kunskap om hur flödeskontroll och stockningskontroll fungerar, och hur tillförlitlig dataöverföring implementeras
• Motivera och förklara hur routing och vidarebefordran genomförs på Internet, inklusive grundläggande design och implementeringsprinciper nätverkslagerprotokoll som används för att säkerställa skalbarhet
• Beskriva och förklara olika länklagertekniker och hur de fungerar
• exemplifiera hur olika typer av säkerhetstjänster kan implementeras i olika lager med hjälp av olika standarder
• Analysera och exemplifiera några av de unika utmaningar som upkommer då vi går mot allt mer mobila användare
• Förklara och diskutera grunderna i hur multimedia tjänster tillhandahålls via Internet