CSC 4509 – Algorithmique et communications des applications réparties

Contenu
- Séance 1
  
  Introduction
  
  Introduction au module et à JAVA NIO
  - Présentation du module : diapositives
  - Introduction à JAVA NIO : diapositives (version imprimable)
  - Manipulation de fichiers avec JAVA NIO : TP Manipulation de fichiers
  - Installer le devoir maison
  - Commencer la première étape du devoir maison
  - Buffers et channels de JAVA NIO
  - (optionnel) Buffer de type direct
  - (optionnel) Mapping de fichier en mémoire
- Séance 2
  
  JAVA NIO, comm. mode déconnecté
  
  JAVA NIO, communication en mode déconnecté
  - Adressage TCP—UDP/IP et communication avec JAVA NIO : diapositives (version imprimable)
  - Présentation de la bibliothèque Log4j : diapositives (version imprimable)
  - Communication en mode « échange de messages » (datagram) : TP communication en mode datagram
  - Première partie des communications en mode connecté : TP flot de données versus datagram
  - Communication en mode datagram (service d'UDP)
  - Classe DatagramChannel de JAVA NIO
- Séance 3
  
  JAVA NIO, comm. mode connecté
  
  JAVA NIO, communication mode connecté
  - Envoi d'information avec TCP : diapositives (version imprimable)
  - Interface fonctionelle et expression lambda : diapositives (version imprimable)
  - Seconde partie des communications en mode connecté : TP échange d'objets sérialisés en mode connecté
  - Communication en mode connecté (service de TCP)
  - Classes SocketChannel et ServerSocketChannel de JAVA NIO
  - Transmission d'objets sérialisés
- Séance 4
  
  JAVA NIO, asynchronisme
  
  JAVA NIO, sélecteurs, asynchronisme
  - Communications asynchrones avec JAVA NIO : diapositives ( version imprimable)
  - Classe Selector de JAVA NIO
  - TP sur la communication en mode asynchrone
  - Communications asynchrones avec la classe Selector de JAVA NIO
- Séance 5
  
  Algo. rép., introduction
  
  Algorithmique répartie, introduction
  - AVANT : Lecture section 1 « Éléments introductifs »
  - Exercices sur les algorithmes de calcul des dépendances causales et de vague Écho (section 1 du polycopié)
  - QCM Éléments introductifs (sur Moodle)
  - Modèle de système réparti, machine à états, synchrone versus asynchrone, type de défaillance
  - Convention d'écriture des algorithmes répartis
  - Ordre causal, horloge (scalaire, vectorielle, matricielle)
  - Algorithmes de calcul des dépendances causales
  - Algorithmes de vague et de traversée de graphe
- Séance 6
  
  JAVA NIO, asynchronisme
  
  JAVA NIO, asynchronisme (suite), multiclient, multithreading
  - Utilisation des threads : diapositives version imprimable
  - TP sur la communication multiclient et multithread
  - Communication multiclient et processus multithreads
- Séance 7
  
  Algo. rép. élection
  
  Élection
  - Algorithmique répartie :
    - AVANT : Lecture section 2 « Élection »
    - Exercice sur l'algorithme d'élection par vague Écho de Segall
    - QCM Élection (sur Moodle)
  - Mise en œuvre :
    - Mise en œuvre — installations, création du projet
    - Mise en œuvre — étude de l'ossature de départ de l'application
  - Spécification de l'élection
  - Élection dans un anneau
  - Élection dans une topologie quelconque
  - Types paramétrés, inférence de type (diamond), type Joker
  - Classes anonymes, interfaces avec attributs
  - Idiomes: objets et collections non modifiables/immuables, intercepteur (p.ex. via default method d'interface)
- Séance 8
  
  Mise en œuvre
  
  Mise en œuvre
  - Mise en œuvre : au besoin, terminer l'étude de l'ossature de départ de l'application répartie
  - Mise en œuvre de l'élection
  - Scénarios et tests d'intégration avec retardement de transmissions de messages
- Réunion 1/3
  
  Réunion LA (1/3)
  
  Réunion étude article (1/3)
  - Première réunion avec les tuteurs
- Séance 9
  
  Algo. rép. diffusion
  
  Diffusion
  - Algorithmique répartie :
    - AVANT : Lecture section 3 « Diffusion »
    - Exercice sur l'algorithme de diffusion causale de Birman et Joseph
    - Exercice sur les diffusions FIFO, causale et atomique
    - QCM Diffusion (sur Moodle)
  - Selon avancement,
    - Mise en œuvre de l'élection
    - Mise en œuvre de la diffusion causale
  - Spécifications des diffusions fiables, FIFO, causale et totale (atomique)
  - Algorithme de diffusion causale à base d'horloges vectorielles
- Séance 10
  
  Mise en œuvre
  
  Mise en œuvre
  - Selon avancement,
    - Mise en œuvre de l'élection
    - Mise en œuvre de la diffusion causale
  - Scénarios et tests d'intégration avec retardement de transmissions de messages
- ♦
  
  TP noté
  
  TP noté
  - TP noté : le vendredi 5 juin matin
  - Annales
- Séance 11
  
  Exclusion mutuelle
  
  Exclusion mutuelle
  - Algorithmique répartie :
    - AVANT : Lecture section 4 « Exclusion mutuelle »
    - Exercice sur l'algorithme à base de jeton de Ricart et Agrawala
    - QCM Exclusion mutuelle (sur Moodle)
  - Mise en œuvre :
    - Selon avancement,
      
      mise en œuvre de la diffusion causale
      
      mise en œuvre de l'exclusion mutuelle
  - Spécification de l'exclusion mutuelle
  - Algorithmes à base de permissions, structure informationnelle générique
  - Algorithmes à base de jeton
- Réunion 2/3
  
  Réunion LA (2/3)
  
  Réunion étude article (2/3)
  - Deuxième réunion avec les tuteurs
- Séance 12
  
  Interblocage
  
  Interblocage
  - Algorithmique répartie :
    - Présentation de la section 5 « Interblocage »
    - Exercice sur la prévention de l'interblocage dans le modèle ET
    - Exercice sur la construction de coupures cohérentes pour la détection d'interblocage
    - QCM Interblocage (sur Moodle)
  - Mise en œuvre :
    - Selon avancement,
      
      ...
      
      mise en œuvre de l'exclusion mutuelle
  - Modèles d'interblocage ET, OU—ET
  - Condition de déblocage, définition de l'interblocage
  - Stratégie contre l'interblocage (prévention, évitement, et détection puis résolution)
  - Prévention dans le modèle ET avec les algorithmes de Rosenkrantz, Stearns et Lewis
  - Détection d'interblocage à base de construction de coupures cohérentes, algorithme de Chandy et Lamport
- Réunion 3/3
  
  Réunion LA (3/3)
  
  Réunion étude article (3/3)
  - Troisième réunion avec les tuteurs sur la lecture d'article
- Séance 12
  
  Détection de terminaison
  
  Détection de terminaison
  - Algorithmique répartie :
    - AVANT : Lecture section 6 « Détection de terminaison »
    - Exercice sur l'algorithme de Dijkstra et Scholten
    - (En autonomie) Exercice sur l'algorithme de Safra
    - QCM Détection de terminaison (sur Moodle)
  - Mise en œuvre :
    - Selon avancement,
      
      mise en œuvre de l'exclusion mutuelle
      
      mise en œuvre de la détection de terminaison
  - Spécification de la détection de terminaison, modèle d'interblocage OU, configuration terminale et finale, états actif et passif, algorithme de contrôle
  - Détection de terminaison par construction de coupure cohérente
  - Détection de terminaison par calcul du graphe d'exécution, algorithme de Dijkstra et Scholten pour un arbre d'exécution, de Shavit et Francez pour un graphe quelconque d'exécution, de Safra dans une topologie des processus en anneau
- Séance 14
  
  Séance 14
  
  Exposés (1/2)
```
10h00—10h45 : Étude 5 : Réplication passive avec recouvrement arrière
              A Survey of Rollback-Recovery Protocols in Message-Passing Systems
10h45—11h30 : Étude 6 : Système de communication de groupe pour la réplication active
              Group Communication Specifications: A Comprehensive Study
pause
11h45—12h30 : Étude 4 : Détection de défaillance
              The Failure Detector Abstraction
12h30—13h15 : Transactions pour bases de données réparties et répliquées, et consensus Paxos
              Consensus on Transaction Commit
```
- Séance 15
  
  Séance 15
  
  Exposés (2/2)
```
14h30—15h15 : Étude 1 : Propagation d'information dans une base de données répartie
              Epidemic Algorithms for Replicated Database Maintenance
15h15—16h00 : Étude 2 : Résultat d'impossibilité “FLP”
              Impossibility of Distributed Consensus with One Faulty Process
fin
```
- ♦
  
  Rendu final
  
  Rendu final
  - Rappel des consignes pour le rendu de la série des TP (code et rapport)
  - Date limite : le vendredi 26 juin à 22h00
Emploi du temps
Études d'articles
Mises en œuvre
Bibliographie
Annales
Aide
- GitLab
- Git
- JAVA et Eclipse
- Maven

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