SISTEMI CENTRALI
Anno accademico 2024/2025 - Docente: FABRIZIO MESSINARisultati di apprendimento attesi
Il corso di Sistemi Centrali presenta i fondamenti di progettazione dei sistemi di elaborazione, mediante la trattazione di tre principali modelli elaborativi: i) I sistemi centrali, o mainframe, ii) i sistemi per l'elaborazione distribuita ``on premise’’ iii) I sistemi e l'elaborazione in Cloud.
Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): l'obiettivo primario del corso è individuato nell’acquisizione da parte degli studenti dei concetti di base della progettazione di un sistema di elaborazione con particolare i) affidabilita’, ii) scalabilita’ e iii) dimensionamento. Saranno affrontati i concetti di base della virtualizzazione delle risorse, i modelli di business del Cloud Computing, la storia e l’architettura dei cosiddetti mainframe.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): si intende fornire gli strumenti per conseguire le seguenti abilità pratiche e professionali:
capacita’ di comprensione e analisi dei principali requisiti per uno specifico sistema di elaborazione;
capacita’ di selezionare modello e tecnologie per uno specifico sistema di elaborazione;
capacita’ di stimare le dimensioni di un sistema di elaborazione;
implementare opportune scelte di progetto per ottenere affidabilita’ e scalabilita’ del sistema di elaborazione.
Autonomia di giudizio (making judgements): attraverso l'esame di alcuni esempi e casi di studio, il discente sarà in grado, anche in forma cooperativa, di progettare una soluzione che si possa considerare sub-ottima rispetto al problema da risolvere.
Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà alcune abilità comunicative finalizzate alla descrizione delle componenti chiave di un sistema di elaborazione.
Capacità di apprendimento (learning skills): il corso intende fornire allo studente alcune metodologie teoriche e pratiche da mettere in campo in contesti professionali. In particolare la capacita’ di comprendere l’evoluzione tecnologica da un lato, nonche’ i cambiamenti relativi ai modelli di business legati all’uso dei sistemi di elaborazione.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Frequenza bisettimanale obbligatoria sulla base del calendario pubblicato sul sito web del dipartimento.
Contenuti del corso
- Introduzione del corso: Modelli Elaborativi Centralizzati, Distribuiti ed in Cloud
- Obiettivi del corso
- Il piano del corso
- Le ragioni della struttura del corso
- Modalità di esame
- Modelli Elaborativi
- Centralizzati
- Client server
- Distribuiti
- in Cloud
- Continuità Operativa e Scalabilità
- PRIMA PARTE
- Architettura a tre livelli
- SECONDA PARTE
- Continuità Operativa e Scalabilità
- Alta affidabilità (High Availability)
- Clusters
- Bilanciatori di carico e load balancing
- Politiche di bilanciamento
- Scalabilità orizzontale e verticale
- Ridondanza dei dischi (RAID)
- Altri punti di vulnerabilità (single point of failure)
- Backup e recovery
- Disaster Recovery
- PRIMA PARTE
- Stima del dimensionamento del sistema e topologia
- PRIMA PARTE: LA NECESSITA’ DEL DIMENSIONAMENTO
- Stima del dimensionamento del sistema e topologia
- La stima per il budget di progetto
- L’acquisto dell’infrastruttura
- Ciclo di sviluppo: ambienti richiesti
- SECONDA PARTE: METODOLOGIA DEL DIMENSIONAMENTO
- Requisiti di scalabilità del software
- Stima delle CPU e della memoria RAM
- Contingency e think time
- Throughput del processore
- Il dimensionamento del Database
- Il dimensionamento del file system
- Crescita dei volumi e capacity plan
- Lo stress test
- TERZA PARTE: DISEGNO DELLA TOPOLOGIA
- La definizione della topologia
- Fattori che influenzano la topologia
- Un approccio euristico
- PRIMA PARTE: LA NECESSITA’ DEL DIMENSIONAMENTO
- Virtualizzazione
- PRIMA PARTE: COMPRENDERE LA VIRTUALIZZAZIONE
- Il concetto della virtualizzazione
- L’importanza della virtualizzazione
- I trend ed il cloud computing
- SECONDA PARTE: VIRTUALIZZAZIONE DEL SISTEMA
- Hypervisor
- Virtual machine (VM)
- Gestione della CPU della VM
- Gestione della RAM della VM
- Gestione dello storage della VM
- Copia e clone di una VM
- TERZA PARTE: APPLICARE LA VIRTUALIZZAZIONE
- Disponibilità del sistema virtualizzato
- Le applicazioni informatiche in ambiente virtualizzato
- Fornitori di software di virtualizzazione
- Cenni sui containers
- PRIMA PARTE: COMPRENDERE LA VIRTUALIZZAZIONE
- Architettura Cloud
- PRIMA PARTE: CARATTERISTICHE DEL CLOUD COMPUTING
- Caratteristiche del cloud computing
- Cloud service models
- Deployment models: benefici e svantaggi
- Infrastrutture cloud
- Networking in cloud
- Interazione tra ambienti cloud ed on premise
- Storage in cloud
- SECONDA PARTE: CLOUD COMPUTING PER LE AZIENDE
- Considerazioni sui costi
- Dipartimento IT
- Bilancio e cash flow
- Service Level Agreement (SLA)
- Elasticità e scalabilità
- Autoscaling, Cooldown time
- Considerazioni sui costi
- Continuità operativa e DR in cloud
- Ambienti e cicli di sviluppo dei sistemi software
- Update automatici, P2T e T2
Sistemi centrali
- Introduzione e Storia dei Sistemi Centrali
- Introduzione all’ Architettura dei Calcolatori (z/Architecture)
Testi di riferimento
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Introduzione del corso: Modelli Elaborativi Centralizzati, Distribuiti ed in Cloud | Dispense e materiale fornito dal docente |
2 | Modelli Elaborativi | Dispense e materiale fornito dal docente |
3 | Continuità Operativa e Scalabilità | Dispense e materiale fornito dal docente |
4 | Stima del dimensionamento del sistema e topologia | Dispense e materiale fornito dal docente |
5 | Virtualizzazione | Dispense e materiale fornito dal docente |
6 | Architettura Cloud | Dispense e materiale fornito dal docente |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame finale si compone di una test con domande a risposta multipla e di un esame orale.
Gli studenti con disabilità e/o DSA dovranno contattare con sufficiente anticipo rispetto alla data dell'esame il docente, il referente CInAP del DMI (prof.ssa Daniele) e il CInAP per comunicare che intendono sostenere l'esame fruendo delle opportune misure compensative.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Cosa e' una architettura a tre livelli
Concetti di scalabilita' e vulnerabilita'
Recovery
Stima delle risorse per il dimensionamento di un sistema
requisiti di scalabilita del software
Cosa e' la virtualizzazione
Cosa e' un hypervisor
Differenza tra container e macchine virtuali
Modelli di cloud computing
Service Level Agreement
Elasticita' e autoscaling
Metodi di valutazione dei costi