1. A propos du cours

1. Auteur : A. Diaconescu, B. Dupouy & L.Pautet -Telecom ParisTech
2. Type : Cours universitaire d'informatique répartie
3. Langue : Français
4. Licence : Document académique - Telecom ParisTech

2. Prérequis

1. Connaissances solides en programmation et algorithmique
2. Maîtrise des concepts de systèmes d'exploitation
3. Compréhension des réseaux informatiques et protocoles
4. Notions de programmation concurrente et parallèle
5. Familiarité avec l'architecture des ordinateurs

3. Publique cible

Ce cours s'adresse aux étudiants en école d'ingénieurs de Telecom ParisTech, particulièrement ceux suivant le cours INF223. Il vise les futurs architectes logiciels, développeurs de systèmes distribués et ingénieurs en informatique répartie souhaitant maîtriser les défis des systèmes modernes.

4. Outils matériels et logiciels

4.1 Outils matériels

1. Ordinateur avec capacités de virtualisation avancée
2. Ressources suffisantes pour exécuter multiples machines virtuelles
3. Connexion réseau stable pour les expérimentations distribuées
4. Espace stockage pour les projets de systèmes répartis

4.2 Outils logiciels

1. Environnements de virtualisation (Docker, VMware)
2. Outils de orchestration de conteneurs (Kubernetes)
3. Langages de programmation pour systèmes distribués
4. Outils de communication inter-processus (RPC, sockets)
5. Plateformes de calcul distribué (Hadoop, Spark)

5. Champs d'applications

1. Architectures de systèmes distribués modernes
2. Développement d'applications cloud-native
3. Implémentation de services microservices
4. Gestion de clusters de calcul
5. Systèmes de réplication de données
6. Algorithmes de cohérence distribuée
7. Plateformes de big data et analytique distribuée

6. Courte description

Ce cours INF223 de Telecom ParisTech explore les systèmes informatiques répartis, couvrant les architectures, protocoles et algorithmes pour construire des applications distribuées robustes, scalables et tolérantes aux pannes.

7. Longue description du cours

Ce cours INF223 de Telecom ParisTech offre une formation approfondie sur les systèmes informatiques répartis, un domaine fondamental dans le paysage technologique contemporain. Le cours aborde les principes architecturaux qui sous-tendent les systèmes modernes où les composants logiciels et matériels sont répartis sur plusieurs machines communiquant via un réseau.

Le programme commence par les concepts fondamentaux des systèmes distribués, incluant les modèles de communication, les mécanismes de synchronisation et les protocoles de coordination entre processus. Les étudiants explorent les défis spécifiques à ces environnements tels que la tolérance aux pannes, la cohérence des données, la scalabilité horizontale et la transparence de distribution.

Une partie significative du cours est consacrée aux algorithmes distribués essentiels, incluant les algorithmes d'élection, les protocoles d'accord byzantin, les méthodes de diffusion atomique et les mécanismes d'exclusion mutuelle distribuée. Ces algorithmes constituent la base théorique pour comprendre et concevoir des systèmes répartis robustes.

Le cours couvre également les architectures modernes comme les microservices, les architectures orientées services (SOA) et les patterns de conception spécifiques aux systèmes distribués. Les technologies contemporaines telles que les conteneurs, l'orchestration avec Kubernetes et les plateformes de calcul distribué sont analysées en détail.

Les aspects pratiques incluent l'implémentation de services distribués, la gestion de la cohérence finale, la mise en œuvre de mécanismes de réplication et la résolution des problèmes de synchronisation temporelle dans des environnements distribués. Les étudiants apprennent à concevoir des systèmes capables de fonctionner correctement malgré les délais de communication variables et les pannes partielles.

Cette formation prépare les futurs ingénieurs à concevoir et développer des applications enterprise modernes, des plateformes cloud et des systèmes à grande échelle qui caractérisent l'informatique contemporaine, en leur fournissant les compétences théoriques et pratiques nécessaires pour relever les défis complexes de la distribution.

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