Inovácia študijných materiálov a budovanie zručností v oblasti hybridných klaudových riešení

Basic informations

Thematic area: komisia č. 3 pre obsahovú integráciu a diverzifikáciu vysokoškolského štúdia

Project name (Slovak): Inovácia študijných materiálov a budovanie zručností v oblasti hybridných klaudových riešení

Project name (English): Innovation of study materials and building skills in the field of hybrid cloud solutions

Start of project: 2024

End of project: 2026

Condition of project: Financovaný/riešený

Project number: 049TUKE-4/2024

Project leader: doc. Ing. Matúš Pleva, PhD.

University: Technická univerzita v Košiciach

Department: Fakulta elektrotechniky a informatiky

Project annotation in Slovak language

Verejné klaudy umožňujú jednoduchý prenájom softvéru a hardvéru. Umožňujú firmám a organizáciám odpovedať na aktuálne požiadavky trhu a optimalizovať celkové náklady na vlastníctvo informačno-komunikačnej infraštruktúry. Kvôli existujúcim riešeniam alebo zvýšeným požiadavkám na súkromie sa klaudové technológie používajú aj v privátnych firemných dátových centrách. Vzniká tým hybridné prostredie, kde tá istá aplikácia vie využiť vlastné (privátne) alebo prenajaté (verejné) prostriedky podľa aktuálnych potrieb. Nevýhoda hybridných klaudových technológií je vysoká zložitosť a nároky na zamestnancov. Školy však majú len obmedzené schopnosti ako pokryť tento dopyt. To obmedzuje potenciál rastu ekonomiky v oblasti služieb s vysokou pridanou hodnotou.

Cieľom projektu je skvalitniť a zatraktívniť proces vzdelávania v oblasti hybridných klaudových technológií, a tým odpovedať na potrebu zo strany praxe. Vo výuke bude využitá kombináciu verejného klaudu a modelového privátneho klaudu. Pre zlepšenie výuky klaudových technológií bude upravený študijný program tak, aby využíval novú výukovú platformu v rámci viacerých predmetov a v záverečných a semestrálnych prácach. Budú vytvorené návody na cvičenia a prednášky zamerané na klaudové technológie. Návody na cvičenia budú pripravené tak, aby bol zrozumiteľné aj študentom so slabším technickým vzdelaním. To pomôže pri zlepšení výuky klaudových technológií aj na iných školách. Publikačné a hardvérové výstupy projektu pomôžu pri propagácii študijného programu "Počítačové siete". Počas financovania projektu bude nadviazaná aktívna komunikácia s ďalšími vysokými školami o možnom využití výstupov projektu, prístupu do testovacích klaudov, a spolupráci pri diseminácii medzi stredné priemyselné a odborné školy v ich regióne.

V projekte bude navrhnutý a integrovaný jednoducho dostupný viacuzlový počítač s použitím viacerých vývojových dosiek. Bude slúžiť ako modelový privátny klaud typu Kubernetes. Nová platforma bude zostaviteľná za maximálne 5 vyučovacích hodín, cenovo porovnateľná s kancelárskym počítačom a výkonovo dostačujúca pre vytváranie a testovanie vysoko dostupných klaudových aplikácií. To umožní prekonať obmedzenia doterajších spôsobov výuky s použitím virtualizácie na vlastnom počítači alebo vo verejnom klaude. Práca s vlastným hardware sa bude približovať podmienkam v reálnom dátovom centre.

Bude pripravená sada prednášok a cvičení o využití platformy Kubernetes v prostredí hybridného klaudu. Budú pri tom využité kombinácie existujúcich prístupov ku verejným klaudom, napríklad od spoločnosti Microsoft a vlastného hardvérového a softvérového riešenia na báze vývojových dosiek. Vďaka tejto kombinácii bude možné sa vo výukovom prostredí priblížiť k podmienkam v organizácii využívajúcej verejný aj privátny klaud. O kompatibilitu medzi privátnym a verejným prostredím sa bude starať vrstva Kubernetes.

Project annotation in English language

Public clouds make it easy to rent software and hardware. They enable companies and organizations to respond to current market requirements and optimize the total cost of ownership of information and communication infrastructure. Due to existing solutions or increased privacy requirements, cloud technologies are also used in private corporate data centers. This creates a hybrid environment where the same application can use its own or leased resources according to current needs. The disadvantage of hybrid cloud technologies is the high complexity and demands on employees. However, schools have limited ability to meet this demand. This limits the growth potential of the economy in high-value-added services.

The aim of the project is to improve and make more attractive the process of education in the field of hybrid cloud technologies and thus respond to the need from practice. In teaching, we will use a combination of the public cloud and the model private cloud. To improve the teaching of cloud technologies, we will adjust the study program so that it uses a new teaching platform in several subjects and in the final and semester theses. We will create instructions for exercises and lectures focused on cloud technologies. We will prepare instructions for the exercises so that it is understandable even to a student with intermediate technical education. This will help to improve the teaching of cloud technologies in other schools as well. The publication and hardware outputs of the project will help in the promotion of the study program "Computer Networks". During the financing of the project, active communication will be established with other universities about the possible use of project outputs, access to test clouds, and cooperation in dissemination between secondary industrial and vocational schools in their region.

In the project, we will design and build an easily accessible multi-node computer using multiple development boards. It will serve as a model private cloud of the Kubernetes type. The new platform will be buildable in a maximum of 5 teaching hours, comparable in price to an office computer, and sufficient to create and test highly available cloud applications. This will make it possible to overcome the limitations of existing teaching methods using virtualization on one's own computer or in a public affair. Working with your own hardware will approach the conditions in a real data center.

We will prepare a set of lectures and exercises on the use of the Kubernetes platform in a hybrid cloud environment. We will use a combination of existing approaches to public affairs, for example from Microsoft and our own hardware and software solutions based on development boards. Thanks to this combination, we will be able to get closer to the conditions in an organization using both public and private clouds in the learning environment. The Kubernetes layer will ensure compatibility between the private and public environments.

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Drawn in year 2024	10 090,00	0,00