ENSTA - 2006 D8-1/ D8-2 Fondements et programmation des ...
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ENSTA - 2 006 D8-1/ D8-2
Fondements et programmation des
grands systèmes distribués
Gilles Fedak
INRIA Futurs (LRI/Université Paris XI)
fedak@lri.fr
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours
● Cours 1 : Introduction aux systèmes d'exploitation, distribués et
répartis.
– Plan et objectifs du cours
– Révision de programmation réseau
● TP : programmation réseau 1/ 2 : buffer, channel, connection
● Cours 2 : Communication dans les systèmes distribués
– Client/serveur, appel de procédure à distance (RPC),
représentation des données
● TP : programmation réseau 2/3 : server, asynchrone
● Cours 3 : Introduction à la programmation parallèle
– Classe d'architectures parallèles, paradigmes de programmation
SPM D, passage de messages, M PI
● TP: programmation M PI
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours
● Cours 4 : Introduction à l'algorithmique distribuée
– M odèles, chronogramme, horloge de Lamport, horloge de
M attern, coupure et snapshot
● Projet 1/3
● Cours 5 : Cohérence des données
– élection de leaders, réplication, cache distribué
● Projet 2/3
● Cours 6 : Intergiciel pour les systèmes distribués
– Bus logiciel, architecture 3 tiers, CORBA, W eb service
● Projet 3/3
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours (2 eme semestre)
● Cours 7 : Les systèmes pair-à-pair (P2P)
– TP 1/2: SOAP
● Cours 8 : Tolérance aux pannes
– TP 2/2: SOAP
● Cours 9 : Cryptographie et sécurité
– TP 1/2: Crypto
● Cours ...
Voir
Fondements et programmation des
grands systèmes distribués
Gilles Fedak
INRIA Futurs (LRI/Université Paris XI)
fedak@lri.fr
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours
● Cours 1 : Introduction aux systèmes d'exploitation, distribués et
répartis.
– Plan et objectifs du cours
– Révision de programmation réseau
● TP : programmation réseau 1/ 2 : buffer, channel, connection
● Cours 2 : Communication dans les systèmes distribués
– Client/serveur, appel de procédure à distance (RPC),
représentation des données
● TP : programmation réseau 2/3 : server, asynchrone
● Cours 3 : Introduction à la programmation parallèle
– Classe d'architectures parallèles, paradigmes de programmation
SPM D, passage de messages, M PI
● TP: programmation M PI
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours
● Cours 4 : Introduction à l'algorithmique distribuée
– M odèles, chronogramme, horloge de Lamport, horloge de
M attern, coupure et snapshot
● Projet 1/3
● Cours 5 : Cohérence des données
– élection de leaders, réplication, cache distribué
● Projet 2/3
● Cours 6 : Intergiciel pour les systèmes distribués
– Bus logiciel, architecture 3 tiers, CORBA, W eb service
● Projet 3/3
Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak Plan du cours (2 eme semestre)
● Cours 7 : Les systèmes pair-à-pair (P2P)
– TP 1/2: SOAP
● Cours 8 : Tolérance aux pannes
– TP 2/2: SOAP
● Cours 9 : Cryptographie et sécurité
– TP 1/2: Crypto
● Cours ...
ENSTA - 2006
D8-1/ D8-2
Fondements et programmation des grands systèmes distribués
Date du cours
Gilles Fedak INRIA Futurs (LRI/Université Paris XI) fedak@lri.fr
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Plan du cours
●
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●
Cours 1 : Introduction aux systèmes d'exploitation, distribués et répartis. –Plan et objectifs du cours –Révision de programmation réseau ●TP : programmation réseau 1/ 2 : buffer, channel, connection Cours 2 : Communication dans les systèmes distribués –Client/serveur, appel de procédure à distance (RPC), représentation des données ●TP : programmation réseau 2/3 : server, asynchrone Cours 3 : Introduction à la programmation parallèle –Classe d'architectures parallèles, paradigmes de programmation SPMD, passage de messages, MPI ●TP: programmation MPI
Date du cours
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Plan du cours
●
● ●
Cours 4 : Introduction à l'algorithmique distribuée – de Lamport, horloge deModèles, chronogramme, horloge Mattern, coupure et snapshot ●Projet 1/3 Cours 5 : Cohérence des données –élection de leaders, réplication, cache distribué ●Projet 2/3 Cours 6 : Intergiciel pour les systèmes distribués –Bus logiciel, architecture 3 tiers, CORBA, Web service ●Projet 3/3
Date du cours
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Plan du cours (2eme semestre)
●
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●
Cours 7 :Les systèmes pair-à-pair (P2P)
–TP 1/2: SOAP
Cours 8 :Tolérance aux pannes
–TP 2/2: SOAP
Cours 9 :Cryptographie et sécurité
–TP 1/2: Crypto
Cours 10 :Gestion des ressources à grande échelle
–TP 2/2: Crypto
Cours 11 : Les grilles de calcul et de données (GRID)
–TP 1/2: Globus
Cours 12 :Examen final
–TP 2/2: Globus Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Introduction aux systèmes distribués
●
Qu'est-ce qu'un système distribué ?
–
«Un système distribué est une collection d'ordinateur indépendants qui apparaissent pour l'utilisateur de ce système comme un unique odinateur »
Date du cours
A. S. Tanenbaum (Distributed Operating Systems)
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Visions des systèmes distribués
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●
Vision matérielle d'un système distribué : architecture matérielle
–Organisation des ressources matérielle :
●Réseaux, processeurs, stockage et mémoire Vision logicielle d'un système distribué
–Divers couches : applications/middleware/OS
Vision algorithmique
–Définitions d'un formalisme
–Expression d'algorithme
Date du cours
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Exemples d'architectures/réseaux
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Machine parallèle et multi-processeurs –Vise la haute-performance. Machine dédiée
Réseaux Locaux (LAN), réseaux d'entreprise –Ethernet, parc + homogènes, applications d'entreprise
Grilles
–Interconnexion de sites de calcul
Internet
–Tres grand nombre de machines, appartiennent à des utilisateurs individuels, serveurs. –Grande variété d'application (mail, web, P2P)
Comment construire des systèmes distribués pour des architectures/réseaux aussi différentes ?
Date du cours
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Fortement couplé
Faiblement couplé
Internet
2006 :1 milliard d'utilisateurs
Date du cours
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Historique –1966 : ARPANET –1972 : TCP –1993 : Web Caractéristiques des ressources –Trés nombreuses (> x millions) –Pas de sécurité et pas de confiance –Volatiles (pannes et défaillance) –Domaine d'administrations différents –Faibles performances : réseau/stockage/calcul
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Rappel : les couches réseau
Date du cours
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Organisation en couche
–Chaque couche ne communique qu'avec la couche directement inférieure
Manipulation de la couche Applications
–Protocoles HTTP, POP, IMAP, FTP NFS, Gnutella, Fastrack ...
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
Adressage IP
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Adresse permet d'identifier et de communiquer avec un hôte sur Internet
Adressage Ipv4
–Adressage sur 4 octets
–Exemple : 129.175.7.1,
–espace d'adressage non routable : 192.168.x.x
Adressage Ipv6
–Adresssage sur 16 octets
–Exemple : FCDC::::DC:O::0701
●ipv4+ipv6 -> FCDC::::DC:0:129.175.7.1 DNS: service de résolution de nom
– d'hôte avec une adresse IPAssocie un nom
Date du cours
A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
TCP et UDP
●
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TCP
–Protocole en mode « connecté »
– des paquetsFiable (reliable) : tous les paquets sont reçus, l'ordre est assuré, l'intégrité des paquets est assurée
–Coûteux en terme de performance
–Utilisation : transfert de fichiers, messagerie
UDP
–Protocole en mode « non connecté »
–réception des paquets n'est pas assurée ni l'ordreNon fiable : La de réception, l'intégrité des paquets n'est pas assurée
–Moins de surcoût que TCP, agressif vis-à-vis d'Internet
–Utilisation : videoconf, VOIP, NFS, certains protocoles P2P
●Autres : ICMP, ARP, RARP .... Date du cours A6-1 Systèmes distribués ENSTA/G. Fedak
