Nazwa modułu: Systemy rozproszone Rok akademicki: 2015/2016 Kod: IIN-1-686-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji Kierunek: Informatyka Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 6 Strona www: http://upel.agh.edu.pl/weaiie/course/view.php?id=94 Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Zieliński Krzysztof (kz@ics.agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Czekierda Łukasz (luke@agh.edu.pl) Szydło Tomasz (tomasz.szydlo@agh.edu.pl) prof. dr hab. inż. Zieliński Krzysztof (kz@ics.agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Posiada szczegółową wiedzę w zakresie budowy i implementacji systemów działających w rozproszonym środowisku sieciowym. IN1A_W06, IN1A_W07 M_W002 Ma elementarną wiedzę na temat cyklu życia systemów komputerowych IN1A_W05, IN1A_W09 M_W003 Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych informatyki. IN1A_W04 Umiejętności M_U001 Potrafi tworzyć efektywne aplikacje pracujące w rozproszonych systemach komputerowych. IN1A_U04, IN1A_U09, IN1A_U11, IN1A_U12,, Zaliczenie laboratorium M_U002 Potrafi projektować i implementować oprogramowanie. IN1A_U04, IN1A_U09, IN1A_U11, IN1A_U12, 1 / 5
M_U003 Potrafi ocenić istniejące oprogramowanie, wskazać możliwości jego poprawy i ulepszenia IN1A_U10, IN1A_U12, Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania oraz adekwatnie zaplanować pracę. IN1A_K03, IN1A_K04 Udział w dyskusji, Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 Posiada szczegółową wiedzę w zakresie budowy i implementacji systemów działających w rozproszonym środowisku sieciowym. Ma elementarną wiedzę na temat cyklu życia systemów komputerowych Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych informatyki. Potrafi tworzyć efektywne aplikacje pracujące w rozproszonych systemach komputerowych. Potrafi projektować i implementować oprogramowanie. Potrafi ocenić istniejące oprogramowanie, wskazać możliwości jego poprawy i ulepszenia Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania oraz adekwatnie zaplanować pracę. 2 / 5
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. <strong>systemy rozproszone definicja, pojęcia podstawowe, usługi bazowe w systemach rozproszonych (2 godz.)</strong> Omówienie podstawowych definicji i własności systemów rozproszonych. Przegląd usług transparentności w systemach rozproszonych. 2. <strong>pojęcia systemu operacyjnego rozproszonego, sieciowego oraz warstwy pośredniczącej (2 godz.)</strong> Przedstawienie kategorii systemów operacyjnych dla systemów rozproszonych oraz zasad ich budowy. Wprowadzenie pojęcia warstwy pośredniczącej omówienie podstawowych usług zapewnianych przez warstwy pośredniczące. Przykłady warstw pośredniczących. 3. <strong>mechanizmy komunikacji w systemach rozproszonych zdalne wywołanie procedury, zdalne wywołanie metody, przesyłanie komunikatów. Migracja rodzaje oraz znaczenie w budowie środowisk przetwarzania rozproszonego (2 godz.)</strong> Porównanie różnych mechanizmów komunikacji w systemach rozproszonych. Sposoby implementacji zdalnego wywołania procedury. Model imperatywny a model obiektowy zdalnego wywołania procedury. Techniki przesyłania komunikatów. 4. <strong>warstwy pośredniczące obiektowe OOM, oraz zorientowane na wiadomości MOM (2 godz.)</strong> Charakterystyka obiektowego przetwarzania rozproszonego. Obiektowe warstwy pośredniczące oparte na mechanizmie zdalnego wywołania metod. Wady i zalety warstw pośredniczących opartych na mechanizmie zdalnego wywołania metod. Przykłady: CORBA, RMI. Charakterystyka warstw pośredniczących zorientowanych na przesyłanie komunikatów. Przykłady MOM: JMS, Active MQ. 5. <strong>środowisko RMI i jego budowa. Zarządzanie zasobami w środowisku RMI JAF (2 godz.)</strong> Omówienie budowy i działania środowiska RMI. 6. <strong>corba architektura systemu i jej znaczenie dla rozwoju obiektowych środowisk rozproszonych (2 godz.)</strong> Prace OMG i ich znaczenie dla systematyzacji podejścia do budowy systemów rozproszonych. Architektura OMA i jej struktura. Omówienie architektury CORBA. 7. <strong>elementy architektury CORBA podstawowe interfejsy, POA, DII, DSI. Usługi CORBA: Name Service, Trading, Transaction Service, Event. Service, Notification Service (2 godz.)</strong> Omówienie podstawowych usług wspólnych CORBA wyróżnionych przez OMG. Znaczenie tych usług systematyzacji projektowania i budowy systemów rozproszonych. 8. <strong>architektury udostępnia usług JINI jako przykład budowy dynamicznej architektury dystrybucji usług w środowisku Java. Usługi Jini. Java Space (2 godz.)</strong> Omówienie architektury JINI jako przykładu platformy do udostępnia usług w sadowiskach rozproszonych ze szczególnym uwzględnieniem systemów o ograniczonych zasobach. 9. <strong>kanoniczne problemy systemów rozproszonych pojęcie czasu, zegary logiczne Lamporta, zegary wektorowe (2 godz.)</strong> Wprowadzenie do kanonicznych problemów systemów rozproszonych. Modele czasu i ich znaczenie w systemach rozproszonych. Protokół NTP. Zegary logiczne zegar Lamporta. Zegary wektorowe i ich zastosowania. 10. <strong>modele spójności w systemach rozproszonych (2 godz.)</strong> Pojęcie spójności danych. Modele spójności: spójność ścisła, spójność sekwencyjna, spójność linearyzowana, spójność przyczynowa, spójność FIFO. 11. <strong>replikacja oraz protokoły zarządzanie replikami danych (2 godz.)</strong> Pojęcie globalnego stanu systemu i algorytmy jego wyznaczania. 3 / 5
Sposoby wyznaczenia stanu zakończenia obliczenia rozproszonego. Replikacja danych i jej znaczenie dla efektywności i niezawodności dla pracy systemów rozproszonych. Algorytmy utrzymywania konsystetności replik. 12. <strong>algorytmu elekcji oraz synchronizacji w środowisku rozproszonym (2 godz.)</strong> Rodzaje algorytmów elekcji: Bully, Ring. Zastosowanie algorytmów elekcji. Algorytmy synchronizacji i wzajemnego wkluczania w systemach rozproszonych. 13. <strong>zagadnienia konstrukcji systemów rozproszonych odpornych na uszkodzenia. Semantyka błędów. Protokoły odtwarzania spójnego stanu systemu rozproszonego (2 godz.)</strong> Omówienie sposobów replikacji systemów rozproszonych. Klasteryzacja systemów rozproszonych i zasady jej konfiguracji. 14. <strong>problemy uzgadniania stanu w warunkach występowania uszkodzeń uzgodnienie Bizantyjskie (2 godz.)</strong> Omówienie źródeł problemów związanych z ustaleniem konsystentnego stanu rozproszonego 15. <strong>mechanizmy bezpieczeństwa w systemach rozproszonych (2 godz.)</strong> Omówienie zagrożeń bezpieczeństwa występujących w systemach rozproszonych oraz źródeł ich występowania. laboratoryjne 1. Komunikacja rozproszona z wykorzystaniem interfejsu gniazd (4 godz.) 2. Rozproszona komunikacja obiektowa na przykładzie Java RMI (4 godz.) 3. Wprowadzenie do technologii middleware na przykładzie CORBA oraz ICE (4 godz.) 4. Zaawansowane mechanizmy technologii middleware (4 godz.) 5. Komunikacja grupowa w systemach rozproszonych (4 godz.) 6. Zaawansowany scenariusz komunikacji w heterogenicznym środowisku rozproszonym (4 godz.) Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest oceną z laboratorium z uwzględnieniem terminu uzyskania zaliczenia: za każdy dodatkowy termin jest obniżana o pół stopnia. Ocena z laboratorium bierze pod uwagę aktywność na zajęciach i przygotowanie do nich, oceny z zadań domowych i kolokwium. Oceny są wyznaczane zgodnie z regulaminem studiów AGH. Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość zagadnień komunikacji sieciowej i mechanizmów systemów operacyjnych. Znajomość powłoki systemu Unix oraz języków programowania Java, C++ i Python. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. A. Tanenbaum, S. Maatern, Systemy rozproszone. Zasady I paradygmaty, Klasyka Informatyki, WNT,2006 2. M. Henning, S. Vinowski, Advanced CORBA Programming in C++, Addison-Wesley, 1999 3. R. Johson, J. Hoeller, A. Anderson, T, Risberg, C. Sampaleanu, Spring Framework. Profesjonalne tworzenie oprogramowania w Javie, Helion, 2006 4. G. F. Coulouris, Systemy rozproszone. Podstawy i projektowanie, WNT, 1999 5. W. Grosso, Java RMI Design and Building Distributed Systems, O Reilly, 2002 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 4 / 5
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach Przygotowanie do zajęć Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 28 godz 25 godz 5 godz 86 godz 3 ECTS 5 / 5