Seminar im Sommersemester Complex and Distributed IT-Systems TU Berlin

Transkript

1 Betrieb komplexer IT-Systeme Seminar im Sommersemester 2009 Complex and Distributed IT-Systems TU Berlin

2 Status Quo Rechenzentren erfüllen Vielzahl an Diensten Klassische Server-Dienste Mailserver, Newsserver, Webserver, Fileserver, Nameserver (DNS), Bereitstellung von Rechenleistung Compute-Cluster Verbunden durch komplexe Netzwerke CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 2

3 Ein Blick ins Rechenzentrum CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 3

4 Betrieb der Systeme Komplexe Systeme Verteilter Betrieb Strukturierte Netze Sicherheitszonen Diverse Fragestellungen Wie funktionieren die Netzwerke der Zukunft? Wie erzeugt man virtuelle Netzwerkstrukturen? Wie versorgt man Systeme mit Storage? CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 4

5 Einige Antworten Wie funktionieren die Netzwerke der Zukunft? Zentrales Protokoll: IPv6 128bit Adressierung, Mobile IP, Ablösung des klassischen IPv4 Wie erzeugt man virtuelle Netzwerkstrukturen? Virtualisierung des Netzwerks Virtuelle Netze für virtuelle Systeme Systemübergreifende abgeschlossene Netzwerke Lösung: Virtual Distributed Ethernet CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 5

6 Einige Antworten Wie versorgt man Systeme mit Storage? Virtualisierung ist Zukunftstechnik On-Demand Bereitstellung beliebiger Infrastrukturen Virtualisierung bringt neue Herausforderungen Wie versorgt man virtuelle Systeme mit Storage? Wie erlaubt man die Migration virtueller Systeme? Interessante Lösung: iscsi Themengebiete für dieses Seminar CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 6

7 Themengebiet 2: Sicherheit (1/2) Thema hat zentrale Bedeutung Wer darf auf Systeme zugreifen? Welche Aktionen dürfen ausgeführt werden? Skalierbarkeit Proaktive Lösungen Fokus: Maßnahmen im Vorfeld Wie können wir einen Einbruch verhindern? Wie können wir Missbrauch verhindern? Hilfsmittel: Firewall Filterung des Netzwerkverkehrs, CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 7

8 Reaktive Sicherheit Themengebiet 2: Sicherheit (2/2) Fokus: Nachträgliche Maßnahmen Wie erkennen wir einen Angreifer im Netzwerk? Wie können wir Missbrauch feststellen? Können wir Köder auslegen? Technologie: Intrusion Detection Insbesondere: Honey Pots CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 8

9 Themengebiet 3: Virtualisierung (1/3) Simul. sämtlicher Hardw. (einschließlich der CPU) Simul. einiger Hardware (keine Sim. der CPU) Unterstützung der Virt. durch Hardware Mech. Nur Teile der Hardware werden virt. (z.b. Mem.) Keine Virt. von Hardw., sondern API für Zugriff Isolation von Servern in eigenem OS-Bereich Ausführung der Appl. in kleiner virt. Umgebung Simulation Full Virtualization Hardware Enabled Virt. Partial Virtualization Paravirtualization OS-Level Virt. Appl. Virt. Bochs, QEMU PearPC VMware, VirtualBox/PC VMware Fus. (Intel-VT, ) Hist. Systeme wie IBM M44 Xen OpenVZ, Free BSD Jails JavaVM CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 9

10 Themengebiet 3: Virtualisierung (2/3) Unterschiedliche Formen der Virtualisierung Differenzierung nach Umfang Jede Klasse hat ihren eigenen Einsatzzweck, Vorzüge und Nachteile Keine Klasse per se besser als eine andere CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 10

11 Themengebiet 3: Virtualisierung (3/3) Viele interessante Fragestellungen, z.b. Wie funktioniert Kernel-level Virtualisierung in KVM? Welche Möglichkeiten bringt VirtualBox? Wie funktioniert Paravirtualisierung in Xen? CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 11

12 Ziel Fokus auf Diensten Themengebiet 4: Cloud Computing Beispiel: Infrastructure as a Service On-Demand Bereitstellung von Kapazitäten, Zahlung nur gemäß Nutzung Fragestellungen Wie können solche Infrastrukturen realisiert werden? Wie unterscheiden sich die Systeme? Wie werden die Systeme genutzt? CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 12

13 Themen im Cloud Computing Starkes kommerzielles Interesse an Cloud Computing Bekenntnis aller Major Player vorhanden Zahlreiche Systeme vorhanden Microsoft Azure, Amazon EC2, Eucalyptus, Zahlreiche Management Plattformen OpenNebula, ConVirt, Charakteristische Anwendungen Wichtig: Das Map/Reduce Paradigma CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 13

14 Fragen? noch Fragen? CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 14

15 Ziele des Seminars Selbstständiges Erarbeiten, Verstehen und Wiedergeben einer wissenschaftlichen Forschungsarbeit Verfassen einer wissenschaftlichen schriftliche Ausarbeitung (ca. 15 Seiten) Halten einer wissenschaftlichen Präsentation (40min Vortrag + 15min Diskussion) CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 15

16 Anrechenbarkeit Schein erfüllt die Anforderungen an einen Seminarschein der Informatikstudiengänge Diplomstudiengänge Einbringung als 2 SWS / 3 LP Einbringung in Schwerpunktprüfung BKS Bachelorstudiengänge Modul CIT1: BKINF-KT-CITPJ.S09 (SE + PJ) Masterstudiengänge Modul CIT3: MINF-KS-SOA.S09 (VL SOA + SE) Modul CIT4: MINF-KS-BKITS.S09 (VL BKITS + SE) Modul CIT8: MINF-KS-P2P.S09 (VL P2P + SE) CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 16

17 Themen Gebiet Nr Thema Basics 1 Netzwerke und IPv6 Basics 2 Virtual Distributed Ethernet Basics 3 Storage und iscsi Sec 4 Firewalls Sec 5 Shibboleth Sec 6 Intrusion Detection und Honey Pots Virt 7 Virtual Box Virt 8 KVM Virt 9 Xen Cloud 10 Grundlagen des Cloud Computing Cloud 11 Map/Reduce und Hadoop Cloud 12 Kommerzielle Cloud Lösungen (Amazon Web Services, MS Azure) Cloud 13 Cloud Management (OpenNebula, ConVirt, ) CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 17

18 Ablauf Einführung, Themenzuordnung Einarbeitung, Literaturrecherche mit Betreuer Abgabe Konzept (Folien + Ausarbeitung) 12.5 Service Service Abgabe vorläufiger Folien 24.6 Blockseminar 2./3.7 Abgabe endgültiger Ausarbeitung CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 18

19 Kontakt Dr. Matthias Hovestadt EN 031 Prof. Dr. Odej Kao EN CIT, TU Berlin, Einführung Seminar Betrieb komlexer IT-Systeme 19