Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Aplikacje i usługi internetu

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-TLTIC-MSP-AUI Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Aplikacje i usługi internetu
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Telekomunikacja-dr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane obieralne )-Teleinformatyka i cyberbezpieczeństwo-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 5.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

AUI

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie zaawansowanych aplikacji i usług Internetu oferowanych z wykorzystaniem technik chmur obliczeniowych, metod adaptacyjnego strumieniowania wideo, systemów dystrybucji treści multimedialnych oraz wybranych rozwiązań Internetu Rzeczy.
Wykład dotyczy zaawansowanych aplikacji i usług Internetu oferowanych z wykorzystaniem technik chmur obliczeniowych, metod adaptacyjnego strumieniowania wideo, systemów dystrybucji treści multimedialnych oraz wybranych rozwiązań Internetu Rzeczy. W ramach wykładu zostaną przedstawione: architektura rozwiązań wykorzystujących ww. techniki, metody sterowania oraz zarządzania zasobami, a także zostaną przedstawione zasady projektowania i analizy wybranych aplikacji i usług. W ramach przedmiotu jest realizowany projekt, którego celem jest zaprojektowanie wybranej aplikacji lub usługi wykorzystując metody sterowania i wymiarowania zasobów przedstawione w ramach wykładu.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie zaawansowanych aplikacji i usług Internetu oferowanych z wykorzystaniem technik chmur obliczeniowych, metod adaptacyjnego strumieniowania wideo, systemów dystrybucji treści multimedialnych oraz wybranych rozwiązań Internetu Rzeczy.

Wykład dotyczy zaawansowanych aplikacji i usług Internetu oferowanych z wykorzystaniem technik chmur obliczeniowych, metod adaptacyjnego strumieniowania wideo, systemów dystrybucji treści multimedialnych oraz wybranych rozwiązań Internetu Rzeczy. W ramach wykładu zostaną przedstawione: architektura rozwiązań wykorzystujących ww. techniki, metody sterowania oraz zarządzania zasobami, a także zostaną przedstawione zasady projektowania i analizy wybranych aplikacji i usług. W ramach przedmiotu jest realizowany projekt, którego celem jest zaprojektowanie wybranej aplikacji lub usługi wykorzystując metody sterowania i wymiarowania zasobów przedstawione w ramach wykładu.

Treść wykładu

  1. Wprowadzenie (2h)
    • ewolucja aplikacji i usług oferowanych w sieci Internet,
    • wymagania dla Internetu Przyszłości,
    • przegląd nowych technik i rozwiązań.
  2. Techniki chmur obliczeniowych (6h)
    • architektura oraz stan standaryzacji,
    • zasady kreowania usług (IaaS, PaaS, SaaS, NaaS, XaaS, itd.) zgodnie z koncepcją SOA (Service Oriented Architecture),
    • organizacja centrum danych (CD) i chmury obliczeniowej: i) infrastruktura CD, ii) techniki sieciowe (InfiniBand, SDN), iii) mechanizmy i protokoły CD (wirtualizacja, HADOOP, DCTCP, DC ruting),
    • metody sterowania wykonaniem zadań oraz zarządzania zasobami stosowane w centrach danych oraz w chmurach obliczeniowych,
    • federacja chmur obliczeniowych: i) koncepcja, ii) zasady tworzenia federacji, iii) metody sterowania wykonaniem zadań i zarządzania zasobami,
    • Multi-access/Mobile Edge Computing (MEC): i) koncepcja techniki MEC, ii) zasady realizacji usług MEC, iii) przykłady wykorzystania,
    • mgła obliczeniowa (fog computing): i) koncepcja, ii) zasady tworzenia mgły, iii) metody sterowania zadaniami i zarządzania zasobami, iv) przykłady wykorzystania,
    • bezpieczeństwo danych i usług chmurowych, (dostęp, szyfrowanie danych, prywatność, dostępność, utrata danych, techniki: DRM, block chain).
  3. Aplikacje adaptacyjnego strumieniowania obrazów wideo (6h)
    • Wprowadzenie
      • przekaz obrazów wideo w sieci Internet,
      • architektura systemów adaptacyjnego strumieniowania wideo,
      • standard MPEG DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) oraz rozwiązania firmowe (Microsoft Smooth Streaming, Adobe HDS, Apple HLS),
      • metody publikowania obrazów wideo transmitowanych w trybie "na żywo" oraz "na życzenie" w przypadku wykorzystania kodowania H.264, H.265 oraz VP9.
    • Algorytmy adaptacji bazujące na:
      • pomiarze dostępnej przepływności bitowej (rate-based),
      • oszacowaniu wypełnienia bufora odtwarzającego (buffer-based),
      • estymowaniu prawdopodobieństwa zatrzymania odtwarzania (ABMA/ABMA+).
    • Analiza efektywności systemów DASH
    • Kierunki rozwoju:
      • DASH SRD (Spatial Relationship Description),
      • DASH SVC (Scalable Video Coding),
      • adaptacyjne strumieniowanie wideo z wielu źródeł.
  4. Systemy dystrybucji obrazów wideo (6h)
    • sieci CDN (Content Delivery Networks),
      • architektura sieci CDN,
      • metody zarządzania treścią,
      • metody sterowania obsługą żądań,
      • metody zarządzania pamięcią podręczną,
    • usługi strumieniowania wideo z chmur obliczeniowych
      • architektura systemów VaaS (Video as a Service),
      • metody wymiarowania zasobów dla przechowywania, transkodowania i strumieniowania wideo,
    • dystrybucja wideo wykorzystująca techniki p2p,
      • architektura systemów p2pIPTV, p2pVoD,
      • metody rozmieszczenia i wyszukiwania treści
  5. Internet Rzeczy (4h)
    • obszary zastosowań, architektura i zagrożenia,
    • mechanizmy i protokoły (ruting, przekaz w oparciu o identyfikatory, technika filtrów Blooma),
    • platforma dla Internetu Rzeczy, np. FIWARE,
    • metody sterowania w aplikacjach IoT wspierające m.in.: wykrywanie naruszeń IDS (Intrusion Detection), identyfikację lokalizacji urządzeń.
  6. Kierunki ewolucji aplikacji i usług (2h)
    • aplikacje 5G,
    • inteligentne miasta, usługi, infrastruktura, energia...
    • problemy zapewnienia cyberbezpieczeństwa aplikacji i usług.













Zakres projektu
Projekt ma na celu zdobycie praktycznych umiejętności wykorzystania przedstawionych technik do projektowania wybranej aplikacji lub usługi. Projekt będzie polegał na zaprojektowaniu wybranej aplikacji lub usługi, wykorzystującej metody przedstawione w ramach wykładu (lub podobne metody opublikowane na ważnych konferencjach światowych bądź w czasopismach), implementacji i sprawdzeniu efektywności opracowanej usługi w środowisku eksperymentalnej sieci badawczej PLLAB2020. Przykładowe projekty obejmują zaprojektowanie: aplikacji adaptacyjnego strumieniowania wideo z efektywnymi algorytmami adaptacji, aplikacji dla zarządzania treścią i wymiarowania systemu dystrybucji obrazów wideo, aplikacji dla sterowania obsługą zadań w centrum danych lub w federacji chmur obliczeniowych, sieci NaaS w środowisku chmur obliczeniowych, (np. Microsoft Azure, Amazon EC2), aplikacji z obszaru inteligentnego z miasta wykorzystując platformę FIWARE.

Poprzedniki
Typ poprzednikaNr poprzednikaKod poprzednikaNazwa poprzednika
Zalecany1103A-TLTIC-MSP-ATSIArchitektury i techniki sieciowe internetu

Literatura:

  1. Slajdy do wykładu.
  2. Wybór dokumentów standaryzacyjnych i zaleceń dotyczących przedstawianych zagadnień, m.in., IEEE Cloud WG P230x, P2032, ISO27, ETSI MEC, MPEG DASH standard, DASH IF, IETF, IoT Formu, OpenIoT, FIWARE.
  3. Książki i raporty:
    • Thomas Erl et al, "Cloud Computing: Concepts, Technology & Architecture", Prentice Hall, ISBN 978-0133387520.
    • Rajkumar Buyya et al, "Cloud computing: principles and paradigms", Wiley, ISBN 9780470887998.
    • Zbigniew Fryźlewicz, Łukasz Leśniczek, "Usługi Microsoft Azure: programowanie aplikacji", Warszawa 2015, ISBN 9788375411577
    • R. Buyya et el, "Content Delivery Networks", Springer, 2008, DOI:10.1007/978-3-540-77887-5_1.
    • W.Burakowski, A.Beben et al, "Trafic Management for Cloud Federation" in Autonomous Control for a Reliable Internet of Services: Methods, Models, Approaches, Techniques, Algorithms and Tools, LNCS, Springer 2018.
    • A. Bassi, et al eds., Enabling Things to Talk: Designing IoT solutions with the IoT Architectural Reference Model, Springer 2013, DOI 10.1007/978-3-642-40403-0.
    • J. Kua et al, "A Survey of Rate Adaptation Techniques for Dynamic Adaptive Streaming Over HTTP", IEEE Communications Surveys & tutorials, vol.19, issue 3, 2017.
    • T.Teleb, "On Multi-Access Edge Computing: A Survey of the Emerging 5G Network Edge Cloud Architecture and Orchestration", IEEE Communications Surveys & tutorials, vol.19, issue 3, 2017.
    • NIST Cloud Computing Security Reference Architecture, NIST 2013.

  4. Wybór bieżących artykułów naukowych dotyczących przedstawianych metod, które zostały opublikowane na wiodących konferencjach lub w czasopismach.
  5. Krajowa infrastruktura badawcza PLLAB 2020 (dostępna w IT PW):
    • urządzenia (serwery, przełączniki SDN, procesory sieciowe, karty rekodujące wideo NVIDIA CUDA, urządzenia prezentacji wideo 4K), infrastruktura rozległej krajowej sieci badawczej PLLAB2020 i profesjonalnego oprogramowania pomiarowego dla aplikacji i usług (Spirent Test Center oraz Spirent Avalanche),
    • dokumentacja portalu zarządzającego infrastrukturą badawczą PLLAB2020.


    Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (w trakcie)

    Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
    Wybrany podział planu:


    powiększ
    zobacz plan zajęć
    Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Koordynatorzy: Andrzej Bęben
    Prowadzący grup: Andrzej Bęben
    Lista studentów: (nie masz dostępu)
    Zaliczenie: Egzamin
    Jednostka realizująca:

    103600 - Instytut Telekomunikacji

    Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. letni" (zakończony)

    Okres: 2019-02-18 - 2019-09-30
    Wybrany podział planu:


    powiększ
    zobacz plan zajęć
    Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Koordynatorzy: Andrzej Bęben
    Prowadzący grup: Andrzej Bęben
    Lista studentów: (nie masz dostępu)
    Zaliczenie: Egzamin
    Jednostka realizująca:

    103600 - Instytut Telekomunikacji

    Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

    Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
    Wybrany podział planu:


    powiększ
    zobacz plan zajęć
    Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
    Koordynatorzy: Andrzej Bęben
    Prowadzący grup: Andrzej Bęben
    Lista studentów: (nie masz dostępu)
    Zaliczenie: Egzamin
    Jednostka realizująca:

    103600 - Instytut Telekomunikacji

    Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

    Okres: 2018-02-19 - 2018-09-30
    Wybrany podział planu:


    powiększ
    zobacz plan zajęć
    Typ zajęć: Projekt, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
    Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
    Koordynatorzy: Andrzej Bęben
    Prowadzący grup: Andrzej Bęben
    Lista studentów: (nie masz dostępu)
    Zaliczenie: Egzamin
    Jednostka realizująca:

    103600 - Instytut Telekomunikacji

    Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
    Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.