B027209 - NETWORKS AND TECHNOLOGIES FOR SMART SYSTEMS

Italiano con materiale didattico in inglese.

Il Corso introduce ai paradigmi di progettazione delle moderne Reti di Telecomunicazioni con riferimento agli approcci Software Defined Networking e Network Function Virtualization, applicandoli ai domini del Cloud Computing, dei sistemi 5G e dell'Internet of Things.

William Stallings, "Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud" Pearson, 2016, 1st edition.

Il corso ha l'obiettivo di fornire gli elementi di base per la comprensione e l'utilizzo delle moderne architetture di Rete e Computing integrati, basate su tecnologie di virtualizzazione e orchestrazione delle funzioni di rete e applicazioni. In particolare, verranno presentati i nuovi paradigmi per la programmabilità delle reti tramite tecnologie di Software Defined Networking (SDN) e Network Function Virtualization (NFV).
Nel corso verranno quindi introdotti i principi di base delle architetture di Cloud Computing and Networking e Internet of Things. Verranno inoltre analizzati i requisiti di gestione di risorse di computing e networking introdotti da queste architetture nella prospettiva dalla loro adozione sistematica nei sistemi in tecnologia 5G. Partendo dall'analisi dell'attuale domanda di traffico nei suddetti ambiti e delle limitazioni degli approcci di networking tradizionali, saranno illustrati i paradigmi SDN e NFV e i loro benefici potenziali. Oltre alla presentazione di aspetti teorici e specifiche standard, saranno mostrati anche alcuni software open source (un controller di rete, un orchestratore di funzioni virtuali e un cloud management system).
Il corso ha l'obiettivo di formare figure professionali che coniughino conoscenze di tipo sistemistico e di programmazione e sappiano applicarle nell'ambito della gestione di reti e, più in generale, sistemi pervasivi, considerando anche problematiche di business. Il corso offre competenze di interesse per gli ambiti di Cloud Computing, Internet of Things, Software Defined Networking e Network Function Virtualization.

Principi di programmazione, elementi di base basi di architetture e protocolli di reti di telecomunicazioni.

Didattica frontale e
seminari tematici di approfondimento.
La presentazione degli aspetti teorici è integrata con l'illustrazione di esempi pratici.

L'esame si articola in una prova scritta e in un colloquio orale, tesi a verificare:
- la conoscenza delle tecnologie e modelli di programmazione dinamica e architetture avanzate di networking con applicazioni principali alle reti ad hoc nel dominio IoT, come previsto dal programma di studio;
- la capacità di analisi e valutazione dell’adozione dei suddetti modelli e tecnologie;
- il livello di maturità nell'applicazione pratica delle conoscenze acquisite.

Panoramica su paradigmi di Internet of Things, Cloud Computing, 5G

- Analisi delle tipologie di traffico e limiti delle architetture di networking attuali

- Cloud Computing: Concetti di base, modelli di servizi cloud (Software as a Service, Platfrma as a Service, Infrastructure as a Service), modalità di deployment, architettura cloud di riferimento.

- Internet of Things: architetture di riferimento e componenti principali

- Software defined networking: limitazioni delle attuali tecnologie di rete e principi dell’approccio SDN; SDN data plane e protocollo OpenFlow; SDN Control Plane (architettura generale dei controllori SDN, analisi di controllori open source, API REST nei controllori, architetture centralizzate e distribuite dei control plane); SDN Application Plane e applicazioni principali di SDN (traffic engineering, monitoraggio, data center networking)

- Network Function Virtualization: principi di base, Architettura di gestione delle risorse cloud per servizi di rete, integrazione SDN-NFV
- Scenari futuri: Mobile Edge Computing in reti 5G e Fog Computing
In base all’interesse degli studenti saranno svolti seminari su utilizzo di controller SDN (OpenDayLight o ONOS) e cloud management system (OpenStack) per la gestione delle funzioni virtuali di rete