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Algorithmique des réseaux et Objectifs du coursdes systèmes distribués• Connaître les caractéristiques d’un système distribué(SD) à l’aide d’algos• Comprendre les concepts et les paradigmes ème2 A. ISITcom fondamentaux d’un SD, au delà (et indépendamment) des technologiesMohamed Mosbah – LaBRI• Etudier certains problèmes fondamentaux (élection, Institut Polytechnique de Bordeaux arbre recouvrant, exclusion mutuelle, pannes)• Pouvoir raisonner dans un environnement distribué. Université de Bordeaux Par exemple concevoir des applications distribuées, mosbah@labri.frles tester, les prouver, les valider et les implanter.www.labri.fr/~mosbah/Isitcom/Exemples de questions aborbés dans Faut-il des connaissances préalables ce cours ?• Prérequis• Comment décrire une exécution répartie ?– Connaissance de l’algorithmique élémentaire• Comment déterminer des propriétés globales à partir d’observations locales ? – Connaissance de la programmation (java)• Comment coordonner des opérations en l’absence • Ce qu’on ne va pas voird’horloge commune ?– Comment fonctionne le tout dernier modèle d’Ipod• Quelles sont les critères de qualité pour une application distribuée ? – Comment télécharger le tout dernier film de Spielberg• Comment garantir la cohérence (ou la sécurité) – Comment pirater un serveur ?d’informations distribuées ?– …..• Pas sûr que vous aurez toutes les réponses ….Plan du coursOrganisation et site web• Introduction aux systèmes distribués ...

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Langue Français

Extrait

Algorithmique des réseaux et Objectifs du cours
des systèmes distribués
• Connaître les caractéristiques d’un système distribué
(SD) à l’aide d’algos
• Comprendre les concepts et les paradigmes ème2 A. ISITcom fondamentaux d’un SD, au delà (et indépendamment)
des technologies
Mohamed Mosbah – LaBRI
• Etudier certains problèmes fondamentaux (élection,
Institut Polytechnique de Bordeaux arbre recouvrant, exclusion mutuelle, pannes)
• Pouvoir raisonner dans un environnement distribué. Université de Bordeaux
Par exemple concevoir des applications distribuées,
mosbah@labri.fr
les tester, les prouver, les valider et les implanter.
www.labri.fr/~mosbah/Isitcom/
Exemples de questions aborbés dans Faut-il des connaissances préalables
ce cours ?
• Prérequis
• Comment décrire une exécution répartie ?
– Connaissance de l’algorithmique élémentaire• Comment déterminer des propriétés globales à partir
d’observations locales ? – Connaissance de la programmation (java)
• Comment coordonner des opérations en l’absence • Ce qu’on ne va pas voird’horloge commune ?
– Comment fonctionne le tout dernier modèle d’Ipod• Quelles sont les critères de qualité pour une application
distribuée ? – Comment télécharger le tout dernier film de Spielberg
• Comment garantir la cohérence (ou la sécurité)
– Comment pirater un serveur ?d’informations distribuées ?
– …..
• Pas sûr que vous aurez toutes les réponses ….
Plan du cours
Organisation et site web
• Introduction aux systèmes distribués
Planning : • Algorithmique élémentaire (rappels), graphes, notion de complexité
– 20 h de cours intégré • Modèles de l’algorithmique distribuée
– travail individuel • Algorithmes de diffusion,
• arbre recouvrant
• Site Web : • Algorithmes d’Election
http://www.labri.fr/~mosbah/Isitcom/
– Supports de cours.
– quelques exercices
1I/ Introduction à l’informatique distribuée
Cours 1:
• L’informatique répartie : état de fait de
Introduction aux systèmes distribués plusieurs applications, et une mutation…
– Besoin propre des applications
• Intégration : applications séparées, ressources de
calcul, ressources de gestion de données, etc
• Nouvelles applications: informatique omniprésente
– Possibilités techniques
• Interconnexion généralisée : convergence
informatique-télécom
• Performance et coût des machines et des réseaux
Technologie + besoins
Les progrès technologiques évolution évolution
technologique des besoins• Avant les années 80, les ordinateurs étaient
banalisation et capillarité structure des entreprises et des
des réseaux de télécommunicationsencombrants et chers (les systèmes centralisés) organisations : communication
et partage (ex. Intranet)
performance des voies de
télécommunication accès universel à l’information (ex. • A partir de la mi-80, deux nouveautés: (débit et fiabilité) Web)
rapport coût/performance des – Microprocesseurs (moins chers et très rapide)
stations informatique distribuée “grand
– LANs and WANs public”
convergence informatique et (ex. vidéo interactive)
téléphonie
• Les ordinateurs en réseaux non seulement
faisables, mais simples.
Applications distribuées
II/ Définitions d’un SD
Définition [Tanenbaum]: Un ensemble • Définition [Lamport]
d’ordinateurs indépendants qui apparaît à • A distributed system is one on which I can’t
un utilisateur comme un système unique et do my work some computer has failed that I
cohérent never heard of.
Un système réparti est un système qui vous • Les machines sont autonomes
empêche de travailler quand une machine • Les utilisateurs ont l’impression d’utiliser
dont vous n’avez jamais entendu parler un seul système.
tombe en panne.
2Pourquoi des systèmes répartis ?Définition (pour ce cours)
• Aspects économiques (rapport prix/performance)
• Adaptation de la structure d’un système à celle des • Un système distribué est un ensemble d’entités
applications (géographique ou fonctionnelle)autonomes de calcul (ordinateurs, PDA,
processeurs, processus, processus léger etc.) • Besoin d’intégration (applications existantes)
interconnectées et qui peuvent communiquer. • Besoin de communication et de partage
d’information• Exemples:
• Réalisation de systèmes à haute disponibilité– réseau physique de machines
• Partage de ressources (programmes, données, – Un logiciel avec plusieurs processus sur une même
services)machine.
• Réalisation de systèmes à grande capacité
d’évolution
Quelques domaines d’application
des systèmes répartisExemples:
• CFAO, Ingénierie simultanée
• WWW – Coopération d’équipes pour la conception d’un
produit• Contrôle du trafic aérien
– Production coopérative de documents• Système de courtage
– Partage cohérent d’information
• Banques
• Gestion intégrée des informations d'une entreprise
• Super calcul distribué – Intégration de l’existant
• Système de fichier distribué • Contrôle et organisation d’activités en temps réel
• DNS • Centres de documentation, bibliothèques
– Recherche, navigation, visualisation multimédia• Systèmes Pair-à-pair (P2P)
• Systèmes d’aide à la formation
III/ Objectifs d’un système distribué
Propriétés • Transparence (Masquer la répartition)
– Uniformité des accès locaux et distants
La séparation physique entre machines et les différences • Le système doit pouvoir fonctionner (même en cas
matériels/logiciels pour les accès sont invisibles par l’utilisateur.de pannes de certains composants), et donner un
– Localisation des ressources non perceptiblerésultat correct
(nom logique ex: URL http://www.u-bordeaux.fr/ )
• Le système doit pouvoir résister à des attaques
– Migration des ressources possible sans interférence avec la
contre sa sécurité (confidentialité et intégrité, déni localisation physique
de service, …) (ex. transférer un objet uniquement par son nom logique sans
modification de ce nom et sans modification de l’environnement • Le système doit pouvoir s’adapter à des
d’un utilisateur)
changements (modification de composants,
sacalabilité, etc)
• Le système doit préserver ses performances
3– Réplication de ressources non visible
– Concurrence d’accès aux ressources non • Ouverture
perceptible – Services offerts selon des règles standards qui
(ex. accès à un même fichier ou une table dans décrivent la syntaxe et la sémantique de ces
une base de données: mécanisme de verrou ou services (Interfaces publiées, ex. IDL)
de transaction) – Interopérabilité des matériels (de fournisseurs
différents)- Invisibilité du parallélisme offert par
l’environnement d’exécution – Portabilité
- Tolérance aux pannes permettant à un – Flexibilité (facilité d’utilisation et de
utilisateur de ne pas s’interrompre (ou même se configuration)
rendre compte) à cause d’une panne d’une – Extensibilité (ajout/MAJ de composants sans
ressource en affecter les autres)
• Mise à l ’échelle (scalability)
– fonctionne efficacement dans différentes échelles:
– Deux postes de travail et un serveur de fichiers
– Réseau local avec plusieurs centaines de postes de
travail et serveurs de fichiers
– Plusieurs réseaux locaux reliés pour former un
Internet
• Sécurité• Tolérance aux pannes
– Confidentialité (authentification)– Pannes franches
– Intégrité (protection contre les falsification et – Pannes byzantines
les corruptions)– Détection de pannes (difficulté et même
impossibilité de détection pour certains – Disponibilité (accès aux ressources)
systèmes, suspicion de machines) e.g.
e.g. commerce électronique, banque en ligne.connexion par un navigateur à un serveur
distant qui répond pas !!
– Correction d’erreurs (de fichiers/messages
corrompus)
– Reprise sur pannes (techniques de
journalisation dans les BD)
(éventuellement système dégradé)
4IV/ Systèmes distribués vs Caractéristiques du
parallèles parallélisme/distribué
• Objectifs: optimiser les solutions d’un
Systèmes Parallèles. Une machine multiprocesseurs avec un problème (e.g. calcul scientifique, calcul environnement du type SIMD (tous les processeurs exécutent
matricie

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