SISTEMI CENTRALI
Anno accademico 2025/2026 - 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
La frequenza ai corsi è fortemente consigliata.
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