Pontificia Universidad Católica Argentina Programa de Redes IV.

Pontificia Universidad Católica Argentina
“SANTA MARÍA DE LOS BUENOS AIRES”
Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería
Programa de Redes IV.
Prof. María Feldgen
Carrera : Ingeniería Informática
Ubicación en el Plan de Estudios: 5erAño , cuatrimestral
Carga Horaria: 8 hs de 45 minutos / semana ( 15 clases )
Objetivos:
Introducir a los alumnos en los paradigmas de los sistemas distribuidos y sus
modelos clásicos, en el diseño de protocolos de modelos de sistemas distribuidos y
las distintas plataformas de desarrollo con estudio de casos.
Programa Analítico:
Unidad 1 (1 clase)
Introducción a los sistemas distribuidos: Definición, características y objetivos
(accesibilidad, transparencia de la distribución, sistemas abiertos y escalabilidad:
problemas y técnicas). Estrategias. Hardware y Software. Confiabilidad en sistemas
distribuidos. Estudio de casos exitosos y fracasos.
Unidad 2 (2 clases)
Repaso de conceptos de ambientes de programación y redes. Repaso de
comunicaciones entre procesos (IPC) y concurrencia. Modelos de aplicaciones con
sockets sobre TCP y UDP. Diseño del cliente. Modelos de diseño de servidores:
Iterativos y concurrentes. Direccionamiento y binding. Modelo RPC. Concepto de
binding dinámico. Semántica RPC. Diseño de aplicaciones. RPC Asincrónico.
Concepto de middleware orientado a mensajes. Aplicación a un caso de estudio.
Unidad 3 (3 clases)
Paradigmas de sistemas distribuidos. Nombres y direccionamiento. Pasaje de
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mensajes. Comunicación de mensajes transientes y persistentes. Comunicaciones
de grupos. Tiempo y relojes. Sincronismo. Orden. Coordinación. Consistencia.
Concurrencia. Aplicación a casos de estudio.
Unidad 4 (3 clases)
Diseño de servicios y protocolos: Conceptos del Modelo OSI y técnicas modernas
de diseño de servicios y protocolos. Concepto de capas, API y servicios. Primitivas
de servicios según el tipo de servicio. Protocolos: mecanismos y políticas. Análisis
de servicios y protocolos estándares: repaso de protocolos de capa de transporte,
estudio de mecanismos de inicialización, transferencia y terminación. Ventajas de
la aplicación de políticas.
Unidad 5 (2 clases)
Arquitecturas de Sistemas Distribuidos: Conceptos, factores y evolución.
Concepto de componente y conector. Arquitecturas de software: en capas, basadas
en objetos, centradas en datos y basadas en eventos. Arquitectura de sistemas o de
distribución: centralizada, distribuida y autonómica. Modelos y Frameworks de
sistemas distribuidos. Estrategias. Modelos asincrónicos y sincrónicos. Clases de
actividades distribuidas. Buses de mensajes. Orientados a grupos. PublisherSubscriber. Memoria distribuida compartida. Ejemplos y análisis desde el punto
de vista de la arquitectura: acceso remoto, archivos y memoria distribuida, clienteservidor, tipos de clientes, tipos de servidores, conceptos de concurrencia, two
tier, three tier, multitier, Object Request Broker, arquitecturas de código o sitio
móviles, buses de mensajes y eventos.
Unidad 6 (1 clase)
Plataformas para Sistemas de Computación Distribuida (Computación de
Alto Rendimiento (HPC: High Performance Computing): Conceptos,
características y aplicaciones. Introducción a los sistemas paralelos y sus modelos.
Supercomputadoras híbridas. Cluster de computadoras y sus características.
Ejemplos. Computación en GRIDs: características, plataformas y protocolos.
Introducción a los sistemas P2P y groupware. Estudio de casos y aplicaciones.
Unidad 7 (1 clase)
Plataformas para Sistemas de Procesamiento de Transacciones: Modelos de
sistemas distribuidos. Características y aplicaciones. Ejemplos de aplicaciones.
Integración de sistemas de una empresa.
Unidad 8 (1 clase)
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Plataformas de sistemas operativos distribuidos. Introducción al diseño de los
sistemas operativos distribuidos. Conceptos fundamentales de los sistemas
operativos modernos. Estructura de los objetos en el sistema operativo.
Administración de los objetos. Administración de la interacción de los objetos.
Administración de recursos. Arquitectura de CORBA. Modelo de componentes.
Calidad de Servicio. Implementación del caso de estudio y comparación.
Unidad 9 (1 clase)
Plataformas para Sistemas Ubicuos y sistemas distribuidos de tiempo real:
Definiciones, conceptos y características. Ejemplos de proyectos. Aplicaciones de
Automatización Industrial. Redes de Sensores inalámbricas (WSN): características
y limitaciones. Concepto de ahorro de energía. Conceptos de tiempo real. Redes de
microsensores inalámbricos empotrados. Escenarios de aplicación en control
industrial. Introducción a redes de campo cableadas. Comparación de WSN con la
norma IEC61499 de modelado de sistemas industriales distribuidos y genéricos.
Comparación de WSN con Fieldbus. Introducción a redes ad-hoc móviles.
Comparación con WSN.
Bibliografía:
Sistemas Distribuidos. Principios y Paradigmas, 2º edición, Tanenbaum y Van
Steen, Prentice Hall, 2008.
Principles of Concurrent and Distributed Programming, Ben-Ari, M. , 2nd. Ed.
Addison Wesley, 2006.
Distributed Systems for Systems Architects, Verissimo, P., Rodriguez, L.:, Kluwer
Academic Publishers, 2001.
Software Engineering, 7th. Edition, I. Sommerville, Addison-Wesley, 2004.
Transaction Processing: Concepts and Techniques by Jim Gray, Andreas Reuter.
Elsevier Science & Technology Books, 1993, (The Morgan Kaufmann Series in Data
Management Systems)
The Grid: Core Technologies. Maozhen Li, Mark Baker. Wiley, 2005
IEEE
Distributed
Systems
http://dsonline.computer.org/portal/site/dsonline/index.jsp
Online,
IEEE
Transacctions
on
Dependable
and
Secure
Computing,
http://csdl2.computer.org/persagen/DLPublication.jsp?pubtype=t&acronym=tq
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Elsevier JOURNAL OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING
http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/622895/descri
ption#description
Metodología de enseñanza
Exposición teórica de conceptos y análisis de casos. Comparación de técnicas e
implementaciones, con trabajo de campo y trabajos prácticos de aplicación.
Modalidad de Evaluación Parcial
Preguntas teóricas y resolución de ejercicios prácticos. En la evaluación parcial se
evaluarán los contenidos que corresponden a las unidades del programa analítico
sobre un caso de estudio.
Modalidad de Evaluación Final
Por proyecto en grupos de 3 a 5 personas de implementación de una aplicación
sobre una plataforma determinada, con la correspondiente instalación de la
plataforma y el análisis de sus protocolos. Se evaluará la completitud de cada una
de las partes solicitadas del trabajo grupal y se harán preguntas orales individuales
a los integrantes del grupo.