Programme des cours en Systèmes, Réseaux, Applications Réparties

Tronc commun

Systèmes et Réseaux (6 ECTS)

Répartition : 27h C, 33h TD-TP  - A compléter obligatoirement par un projet de système.

Programmation concurrente Processus, threads, synchronisation (exclusion mutuelle, sémaphores, moniteurs, etc.). Problèmes classiques de synchronisation (producteur-consommateur, etc.). Illustration possible avec  la programmation concurrente en Java. Mise en œuvre, noyau d'ordonnancement. Application : un petit noyau de système.

Gestion de l'information.
Nommage, liaison, application à la gestion de fichiers, à la liaison de programmes. Liaison dynamique (divers cas d'application). Cette partie doit aussi montrer l'applicabilité de ces principes aux systèmes répartis.

Gestion de ressources.
Gestion de mémoire, hiérarchie de mémoire. Mémoire virtuelle, principes, réalisation. Notions de cache, aspects quantitatifs (un peu d'éval. de perf.).  Gestion globale de ressources, problèmes d'interblocage et privation. Introduction à la sécurité, mécanismes de protection et leur mise en oeuvre.

Architecture générale d'un réseau informatique.
Organisation en couches : protocoles et interfaces

La couche physique: principe et supports existants
Mise en paquet, détection et correction d’erreurs
Un exemple de réseau local : Ethernet

Le problème du routage
IP et protocoles de routage associés

Services de transport
La récupération d’erreur par re-émission
Le contrôle de flux
Etude des protocoles de transport TCP/UDP

• Silberschatz, Galvin, Gagne, Operating System Concepts, 6th ed., Addison-Wesley, 2001Tanenbaum & Woodhull, Operating Systems Design & Implementation, Prentice Hall, 2000
• Tanenbaum & van Steen, Distributed Systems, Prentice Hall, 2002 (pour petite partie (nommage, fichiers essentiellement)
• Laurent Toutain, Réseaux locaux et Internet (des protocoles à l’interconnexion) – 2ème Edition - HERMES.
  
• James Kurose et Keith Ross, Analyse structurée des Réseaux - des applications de l’Internet aux infrastructures de télécommunication -  - 2e Edition - Pearson Education
• Andrew Tanenbaum, Réseaux, 4ème Edition - InterEditions
  

Intergiciel et bases de données (6 ECTS)

Répartition : à définir

Contenu de la partie Intergiciel : Le middleware (intergiciel) est la couche logicielle située entre les couches basses (systèmes d'exploitation, protocoles de communication) et les applications dans un système informatique réparti. Son but est de faciliter le développement de ces applications, en masquant l'hétérogénéité des systèmes sous-jacents et les détails de leurs mécanismes, et en fournissant des interfaces normalisées de haut niveau. 

1. Systèmes répartis

   1.1. Introduction aux systèmes répartis
      - Modèle client-serveur : sockets, RPC
      - Communication : communication synchrone, communication asynchrone (à messages), communication de flux de données (par exemple des streams multimédia), communication de groupe
      - Serveurs multi-programmés (multi-threaded)
      - Service de nommage (exemple DNS)

   1.2. Aspects avancés des systèmes répartis
      - Qualité de service dans les systèmes répartis : performances, disponibilité, fiabilité
      - Techniques de garantie de qualité de service :
           - Duplication
           - Techniques de cache
           - Répartition de charge
           - Systèmes transactionnels
      - Exemples de systèmes répartis, avec illustration des techniques de qualité de service dans ces exemples :
           - Systèmes de gestion de fichiers répartis
           - Systèmes à agents mobiles, code mobile
           - Le Web comme système réparti de partage de documents
  2. Intergiciel
   - Patrons et canevas de l'intergiciel : proxy, intercepteurs, adaptateurs
   - Solutions middleware pour construction de systèmes répartis : CORBA, DCOM
   - Introduction à J2EE -(pour aspects de persistance, transactions, sécurité)

Contenu des TP en Intergiciel

Références bibliographiques
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M. Boger. "Java in Distributed Systems: Concurrency, Distribution and Persistence", John Wiley, 2001.
G. Brose, A. Vogel, K. Duddy. "Java Programming with CORBA", John Wiley 2001.
A. S. Tanenbaum, M. van Steen. "Distributed Systems: Principles and Paradigms", Prentice Hall 2002
S. Haugland, M. Cade, A. Orapallo. "J2EE 1.4: The Big Picture", Prentice Hall, 2004.
B. Krishnamurthy, J. Rexford. "Web Protocols and Practice", Addison Wesley, 2001.
D. Serain. "Middleware and Enterprise Application Integration", Springer Verlag 2002.

Modules spécialisés

Aspects avancés systèmes et réseaux (6 ECTS)

Répartition : 6h cours, 24h de travail en projets

• Objectifs : a) introduire les aspects non couverts dans les cours de tronc commun, et donc la connaissance est nécessaire aux spécialistes ; b) donner un aperçu des avancées récentes en systèmes et réseaux, illustrées par des exemples.
• Aspects couverts : modèles quantitatifs et évaluation de systèmes et réseaux ; noyaux de systèmes configurables, noyaux de systèmes embarqués, systèmes multiprocesseurs ; couche liaison dans les réseaux, gestion de charge, réseaux sans fil, mobiles.

Infrastructures et services pour le Web (6 ECTS)

• Donner les bases permettant de mettre en œuvre, d'administrer et d'utiliser  les services bâtis sur l'infrastructure du  Web.
• Aspects couverts : Technologies et applications du web (protocoles, représentation de données, organisation de serveurs, réalisation de services) ; éléments d'administration ; principes et mise en œuvre de la sécurité.
  

Infrastructures pour le calcul à grande échelle (6 ECTS) 

• Objectifs : introduire les principes de conception et les outils permettant de réaliser des applications à grande échelle utilisant notamment les grappes et grilles de calcul. 
• Aspects couverts : Composants logiciels, conception, support intergiciel ; techniques de configuration et d'adaptation ; architectures et algorithmique parallèles.

Études de cas, avec mini-projets, exemples d'utilisation, utilisant notamment du logiciel libre.

Administration, déploiement, configuration de grands systèmes