Бакалавриат 2024/2025

Распределенные системы

Статус: Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент больших данных и информационного поиска

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Балюк Игорь Алексеевич, Семенов Юрий Дмитриевич, Сухорослов Олег Викторович

Язык: русский

Кредиты: 5

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина является вводным курсом по распределенным системам (РС). В нем рассматриваются различные виды РС, их особенности, предъявляемые требования и принципы реализации. Изучаются типовые проблемы, возникающие при построении РС, и способы их решения. В ходе курса студенты знакомятся с технологиями построения РС и развивают навыки практического использования полученных знаний путем реализации различных РС в рамках домашних заданий.

Цель освоения дисциплины

• Изучение принципов и технологий построения распределенных систем.
• Знакомство с различными классами распределенных систем и приложений.
• Получение практических навыков разработки распределенных приложений.

Планируемые результаты обучения

• Студент владеет базовыми механизмами и технологиями разработки распределенных приложений.
• Студент знает особенности различных классов распределенных систем и используемые при их реализации подходы.
• Студент знает принципы построения распределенных систем, модели программирования и методы решения типовых задач.
• Студент знает проблематику распределенных вычислений, области применения и виды распределенных систем.
• Студент умеет применять полученные знания на практике и обосновывать выбор метода решения поставленной задачи.

Содержание учебной дисциплины

• Введение в распределенные вычисления.
• Сетевое взаимодействие, стек TCP/IP и сокеты.
• Обмен сообщениями между процессами, протоколы и форматы данных.
• Промежуточное ПО, удаленные вызовы процедур и методов.
• Протокол HTTP, архитектурный стиль REST и веб-сервисы.
• Непрямое взаимодействие между процессами (очереди, publish-subscribe, мультикаст, общая память).
• Базовые механизмы (именование, поиск, обнаружение отказов, распространение информации).
• Обеспечение безопасности в распределенных системах.
• Распределенные системы хранения данных, репликация и согласованность данных.
• Консенсус и координация распределенных процессов.
• Децентрализованные распределенные системы, одноранговые сети, блокчейн.
• Параллельные вычисления, распределенные вычислительные системы и приложения.
• Распределенная обработка данных, MapReduce, модель dataflow.
• Облачные вычисления.
• Сервис-ориентированная архитектура, микросервисы.
• Современные практики и инструменты разработки распределенных систем и приложений.

Элементы контроля

• Домашние задания
• Экзамен-1
  Проводится в формате коллоквиума
• Экзамен-2
  Проводится в формате письменного экзамена.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.6 * Домашние задания + 0.2 * Экзамен-1 + 0.2 * Экзамен-2

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Coulouris, G. F. (2012). Distributed Systems : Concepts and Dessign, Fifth Edition (Vol. Fifth edition, International edition). Harlow: Pearson Education. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1418002
• Tanenbaum, A. S., & Steen, M. van. (2014). Distributed Systems: Pearson New International Edition : Principles and Paradigms (Vol. 2nd ed). Harlow, Essex: Pearson. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1418515

Рекомендуемая дополнительная литература

• Burns, B. (2018). Designing Distributed Systems : Patterns and Paradigms for Scalable, Reliable Services (Vol. First edition). Sebastopol, CA: O’Reilly Media. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1713745
• Kleppmann, M. (2017). Designing Data-Intensive Applications : The Big Ideas Behind Reliable, Scalable, and Maintainable Systems. Sebastopol, CA: O’Reilly Media. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1487643
• Petrov, A., & O’Reilly for Higher Education (Firm). (2019). Database Internals : A Deep Dive Into How Distributed Data Systems Work (Vol. First edition). Sebastopol, CA: O’Reilly Media. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=2250514

Авторы

• Сухорослов Олег Викторович
• Сысоева Алевтина Александровна