CSC 4509 – Algorithmique et communications des applications réparties

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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
- Séance 9
  
  Mise en œuvre
  
  Mise en œuvre
  - 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 10
  
  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)
  - Mise en œuvre :
    - 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
- ♦
  
  TP noté
  
  TP noté
  - 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 et terminaison
  
  Interblocage et terminaison
  - 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)
  - Présentation de la 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)
  - 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
  - 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
- Réunion 3/3
  
  Réunion LA (3/3)
  
  Réunion étude article (3/3)
  - Troisième réunion avec les tuteurs sur la lecture d'article
- Séance 13
  
  Algo. rép. terminaison
  
  Mise en œuvre
  - Selon avancement,
    - mise en œuvre de l'exclusion mutuelle
    - mise en œuvre de la détection de terminaison
- Séance 14
  
  Séance 14
  
  Exposés (1/2) et suite mise en œuvre
  - Exposés :
```
    Agenda :
    - 10h00—10h45 : article 1, Fundamentals of Fault-Tolerant Distributed Computing in Asynchronous Environments
    - 10h45—11h30 : article 3, A Survey of Rollback-Recovery Protocols in Message-Passing Systems
    - 11h30—11h45 : pause
    - 11h45—12h30 : article 4, Group Communication Specifications: A Comprehensive Study
```
- Séance 15
  
  Séance 15
  
  Exposés (2/2) et suite mise en œuvre
  - Exposés :
```
    Agenda :
    - 10h00—10h45 : article 6, Consensus on Transaction Commit
    - 10h45—11h30 : article 5, Total Order Broadcast and Multicast Algorithms: Taxonomy and Survey
```
  - Mise en œuvre :
    - Selon avancement,
      
      mise en œuvre de la détection de terminaison
- ♦
  
  Rendu final
  
  Rendu final
  - Rappel des consignes pour le rendu de la série des TP (code et rapport)
  - Date limite : le mardi 25 juin à 23h55
Emploi du temps
Études d'articles
Mises en œuvre
Bibliographie
Annales
Aide
- GitLab
- Git
- JAVA et Eclipse
- Maven

Coordination : Denis Conan

Cours et TP : Éric Lallet et Denis Conan.

Étude d'articles : Denis Conan, Michel Simatic, et Pierre Sutra.

...

Cours	Date	CI
Cours	Date	Horaire	Groupe	Salle	Intervenant
Séance 1	Mercredi 30/4	14h30 à 17h45		A003-004	Denis Conan et Éric Lallet
Séance 2	Mercredi 7/5	14h30 à 17h45		A003-004	Éric Lallet
Séance 3	Mardi 13/5	14h30 à 17h45		A001-002	Éric Lallet
Séance 4	Jeudi 15/5	10h00 à 13h15		A003-004	Éric Lallet
Séance 5	Vendredi 16/5	14h30 à 17h45		A003-004	Denis Conan
Séance 6	Lundi 19/5	10h00 à 13h15		A001-002	Éric Lallet
Séance 7	Mercredi 21/5	10h00 à 13h15		A003-004	Denis Conan
Séance 8	Vendredi 23/5	14h30 à 17h45		A003-004	Denis Conan et Éric Lallet
Réunion étude article (1/3)	Mardi 27/5	14h30 à 17h45			Denis Conan, Michel Simatic, Pierre Sutra
Séance 9	Mercredi 28/5	14h30 à 17h45		A005-006	Denis Conan et Éric Lallet
Séance 10	Mardi 3/6	14h30 à 17h45		A005-006	Denis Conan
TP noté	Jeudi 5/6	10h00 à 13h15		A001-002 et A007-008	Éric Lallet et Denis Conan
Séance 11	Mercredi 11/6	14h30 à 17h45		A001-002	Denis Conan
Réunion étude article (2/3)	Jeudi 12/6	14h30 à 17h45			Denis Conan, Michel Simatic, Pierre Sutra
Séance 12	Vendredi 13/6	14h30 à 17h45		A003-004	Denis Conan
Réunion étude article (3/3)	Mardi 17/6	14h30 à 17h45			Denis Conan, Michel Simatic, Pierre Sutra
Séance 13	Mercredi 18/6	14h30 à 17h45		A005-006	Denis Conan
Séance 14	Jeudi 19/6	10h00 à 13h15		C06	Denis Conan
Séance 15	Vendredi 20/6	10h00 à 13h15		A003-004	Denis Conan