Безопасность высоконагруженных систем

2026/2027

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Кафедра информационной безопасности киберфизических систем

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

4-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель

Иванов Федор Ильич

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на обучение современным принципам проектирования масштабируемых, безопасных и устойчивых ИТ-систем. Он охватывает ключевые аспекты проектирования микросервисных архитектур, масштабируемости и устойчивости к нагрузке, архитектуры безопасности и защиты от угроз. Существенно внимание уделяется настройке и интеграции средств защиты, мониторингу и управлению ИТ-инфраструктурой, мониторингу безопасности и реагированию на инциденты.

Цель освоения дисциплины

• Сформировать понимание современных принципов построения микросервисных архитектур.
• Освоить методы проектирования систем, устойчивых к нагрузке.
• Изучить меры безопасности и защиты от специфичных для нагруженных систем угроз.
• Развить навыки мониторинга и управления ИТ-инфраструктурой.

Планируемые результаты обучения

• Проектирует и реализует микросервисные системы с учетом принципов минимальности функций, отказоустойчивости и масштабируемости. Умеет применять паттерны микросервисной архитектуры
• Владеет методами проектирования систем, способных выдерживать пиковые нагрузки. Умеет определять потребности в ресурсах, настраивать горизонтальное масштабирование и проводить нагрузочное тестирование для оценки устойчивости
• Умеет проектировать безопасные архитектуры, включающие механизмы аутентификации, авторизации, шифрования и защиты от распространенных угроз (например, DDoS, уязвимости в API). Владеет принципами проектирования отказоустойчивых систем с точки зрения безопасности.
• Настраивает и интегрирует специализированные средства защиты (WAF, Anti-DDoS), балансировщики нагрузки с фильтрацией трафика, системы мониторинга безопасности.
• Владеет методами сбора и анализа метрик производительности, логов и событий. Умеет настраивать системы мониторинга (Prometheus, Grafana, ELK), автоматизировать масштабирование и реагировать на аномалии.
• Анализирует логи и метрики для выявления аномалий, связанных с безопасностью (подозрительный трафик, попытки взлома).

Содержание учебной дисциплины

• Введение в архитектуру ИТ-систем.
• Монолиты и микросервисы
• Переход от монолита к микросервису
• Безопасная архитектура
• Построение надежных систем
• Балансировка нагрузки и распределение ресурсов
• Встроенные меры защиты
• Наложенные СЗИ (Antiddos и WAF)
• Мониторинг ИТ-инфраструктуры
• Мониторинг ИБ

Элементы контроля

• Коллоквиум
• Проектное задание
  В течение семестра студент разрабатывает приложение (банковское приложение, интернет-магазин, мессенджер), последовательно применяя принципы и инструменты, изученные на лекциях и семинарах курса. В конце семестра проводится защита проекта, на которой студент демонстрирует выполнение всех запрошенных мер обеспечения надёжности и защиты.
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 2nd module
  Формула оценивания: Коллоквиум: Коллоквиум * 0.200 + Проектное задание: Проект * 0.400 + Экзамен: Устный опрос * 0.400

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Автоматизация проектирования вычислительных систем. Языки, моделирование и базы данных, , 1979
• Баланов, А. Н. Построение микросервисной архитектуры и разработка высоконагруженных приложений : учебное пособие для вузов / А. Н. Баланов. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2025. — 244 с. — ISBN 978-5-507-52652-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/456920 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Безопасно by design./ Пер. с английского А. Павлов. - 978-5-4461-1507-5 - Джонсон Дэн Берг, Деоган Дэниел, Савано Дэниел - 2021 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/products/377943 - 377943 - iBOOKS
• Введение в реляционные базы данных, Кириллов, В., 2009
• Высоконагруженные приложения : программирование, масштабирование, поддержка, Клеппман, М., 2019
• Масштабируемые данные. Высоконагруженные архитектуры, Data Mesh и Data Fabric. 2-е изд. - 978-601-09-9693-9 - Стренгхольт Питхейн - 2025 - Астана: Спринт Бук - https://ibooks.ru/products/399830 - 399830 - iBOOKS
• Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы, Рутковская, Д., 2008
• Пользовательские истории : искусство гибкой разработки ПО, Паттон, Дж., 2019
• Распределенные системы : принципы и парадигмы, 877 с., Таненбаум, Э., Стеен, М., 2003

Рекомендуемая дополнительная литература

• Введение в реляционные базы данных, Кириллов, В. В., 2012

Авторы

• Аксенова Ольга Вениаминовна
• Евсютин Олег Олегович
• Юнышева Анастасия Владимировна