Slide 1

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 2

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 3

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 4

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 5

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 6

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 7

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 8

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 9

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 10

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 11

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 12

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 13

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 14

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 15

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 16

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 17

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 18

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 19

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 20

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 21

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 22

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 23

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 24

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 25

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 26

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 27

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 28

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 29

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 30

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 31

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 32

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 33

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych


Slide 34

Sieci komputerowe
i
systemy rozproszone
Jerzy Brzeziński

Zagadnienia
Sieci komputerowe i systemy rozproszone
obejmują kompleks zagadnień związanych z szeroko
rozumianą konstrukcją sieci komputerowych oraz
narzędzi informatycznych i systemów aplikacyjnych
w środowiskach rozproszonych.

Tematyka zajęć
W ramach specjalności studenci zapoznają się z:


podstawami transmisji danych w mediach klasycznych i światłowodowych,



nowoczesnymi sieciami telekomunikacyjnymi,



zaawansowanymi architekturami i technologiami sieci komputerowych,



problemami konstrukcji i oceny algorytmów równoległych i
rozproszonych,



nowoczesnymi narzędziami i środowiskami przetwarzania równoległego i
rozproszonego,



problematyką projektowania i zarządzania sieciami komputerowymi oraz
systemami rozproszonymi,



zasadami konstrukcji rozproszonych systemów wiarygodnych,



z interdyscyplinarną tematyką narzędzi i zastosowań technologii
internetowych.

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr VII


Rozproszone systemy operacyjne.

W-30, L-30; E



Podstawy transmisji danych.

W-30, L-30; E



Zaawansowane bazy danych

W-30, L-30;

Semestr VIII


Projektowanie systemów intra i internetowych. W-15, L-45;



Sieci telekomunikacyjne.

W-30, L-30; E



Środowiska przetwarzania rozproszonego.

W-30, L-30; E



Rozproszone systemy transakcyjne.

W-30, L-30; E



Nowoczesne sieci komputerowe.

W-30, L-30; E



Systemy mobilne (przedmiot obieralny)

W-30, L-30;

Przedmioty obowiązkowe:
Semestr IX


Algorytmy i środowiska równoległe. W-30, L-30; E



Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi.

W-30, L-30; E



Projektowanie sieci komputerowych.

W-15, L-45;



Projektowanie systemów rozproszonych.

W-15, L-45;



Systemy wiarygodne.

W-30, L-30; E



Aplikacje rozproszone (przedmiot obieralny).

W-30, L-30;

Semestr X


Seminarium dyplomowe.

Rozproszone systemy operacyjne


Wprowadzenie: podstawowe charakterystyki systemów rozproszonych,
architektura systemów i ich klasyfikacja, podstawowe problemy
konstrukcyjne.



Komunikacja: architektura środowiska komunikacyjnego, modele
kooperacji, podstawowe mechanizmy komunikacji, komunikacja grupowa,
systemy z rozproszoną pamięcią współdzieloną.



Synchronizacja: zegary fizyczne i logiczne, synchronizacja zegarów, zegary
wektorowe, synchronizatory, elekcja, wzajemne wykluczanie.



Detekcja stanu globalnego: spójność stanu globalnego, detekcja stanu
spójnego, detekcja zakończenia.



Zarządzanie zasobami: identyfikacja zasobów, szeregowanie rozproszone,
rozproszony system plików, zakleszczenie w systemach rozproszonych,
LDAP, NIS, NFS.



Przegląd istniejących rozwiązań i standardów: Unix, Chorus.

Rozproszone systemy operacyjne
[laboratorium]


mechanizm zdalnego wywoływania procedur Sun RPC
(wywołanie synchroniczne, asynchroniczne i zwrotne),



poznanie podstawowych problemów konstrukcji systemów
rozproszonych na przykładzie implementacji wybranego
zadania w Sun RPC,



poznanie zagadnień konfiguracji rozproszonych systemów
operacyjnych (rozproszony system plików, usługi katalogowe)
na przykładzie systemów NFS, NIS i Samba, LDAP.

Podstawy transmisja danych


Model systemu transmisji danych. Pojęcie informacji, sposoby fizycznej
reprezentacji danych, pojęcie kanału transmisyjnego, podstawy teorii
modulacji, szybkość transmisji a szybkość modulacji



Transmisja danych w kanale podstawowym, liniowe kody transmisyjne,
szpikowanie zerami, kody samosynchronizujące



Podstawy analizy widmowej, wyznaczanie widma ciągu danych



Podstawy modulacji AM, FM, PM, AM-PM, QAM,



Zasada działania systemów szerokopasmowych



Zasada realizacji wielodostępu: FDMA, TDMA, CDMA, PRMA



Wielowartościowe kody transmisyjne CAP64, DMT, TCM, przekaz
informacji w systemie ADSL

Podstawy transmisja danych



Kody kompresji bezstratnej



Próbkowanie i kwantyzacja skalarna danych analogowych



Kompresja obrazów statycznych (JPEG, JPEG 2000)



Kompresja obrazów ruchomych (MPEG1, MPEG2, MPEG4)



Kompresja sygnałów dźwiękowych



Sposoby zabezpieczania danych przed przekłamaniami, kodowanie
kanałowe, nadmiarowe kody liniowe



Liniowe kody cykliczne, kody BCH, technika ARQ



Kody splotowe, dekodowanie twardo- i miękkodecyzyjne, algorytm
Viterbiego

Podstawy transmisja danych
[laboratorium]


Podstawy analizy widmowej



Badanie widma okresowego przebiegu prostokątnego



Badanie widma sygnału o kluczowanej amplitudzie



Badanie widma sygnału o kluczowanej częstotliwości



Symulacja systemów z widmem rozproszonym



Symulacja kodowania i dekodowania za pomocą liniowych
kodów nadmiarowych



Kodowanie i dekodowanie za pomocą kodów cyklicznych i
BCH - metoda polowania na błędy



Algorytm Viterbiego dekodowania kodów splotowych

Zaawansowane bazy danych
 Aktywne
 Bazy

bazy danych

wiedzy

 Temporalne

bazy danych

 Obiektowe

bazy danych

 Magazyny

danych

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (1)


Bezpieczeństwo w Internecie:
 infrastruktura kluczy publicznych,
 certyfikaty dla poczty elektronicznej i serwerów WWW,
 protokół SSL.



Przegląd technologii internetowych: HTML4, XHTML, CSS1/2/3,
DHTML.



Protokół HTTP: uwierzytelnianie, sesja, cookies.



Języki skryptowe dla przeglądarek: JavaScript, Java.



Reprezentacja i manipulacja dokumentem w przeglądarce: standard
DOM. Język XML, specyfikacje DTD, aplikacje XML: SVG, MathML,
SMIL, DocBook, WML.

Projektowanie systemów
intra- i internetowych (2)


Przetwarzanie dokumentów XML: parser SAX, Style dla dokumentów
XML: język XSLT i XSL i standardy poboczne: XPointer, XPath, XLink.



Dynamiczne generowanie dokumentów: CGI, FastCGI, SSI, moduły
dla serwerów.



Języki skryptowe dla serwerów:
 PHP,
 ASP.
 Dostęp do baz danych.
 Java: serwlety i JSP.



Metaopisy serwerów WWW: standard RDF.



Protokół komunikacyjny SOAP.

Sieci Telekomunikacyjne (1)
 Elementy systemów telekomunikacyjnych
 Model cyfrowego systemu telekomunikacyjnego,
 Rodzaje źródeł wiadomości cyfrowych,
 cyfrowe kodowanie sygnału mowy,
 model systemu telekomunikacyjnego wykorzystującego transmisję PCM
 organizacja transmisji PCM
 różne techniki transmisji cyfrowej zastosowane w modemach
 telefonicznych, zasada działania telefonii komórkowej,
 podstawowa architektura systemu GSM,
 transmisja danych i SMS w systemie GSM,
 zasada działania systemu transmisji danych w sieci GPRS i EDGE.
 Zasady działania systemów światłowodowych
 Zasady propagacji światła,
 rodzaje światłowodów, tłumienie i dyspersja,
 wstęp do projektowania linii światłowodowych,
 diody nadawcze i odbiorcze,
 zasady instalacji, zwielokrotnienie WDM i OTDM,wzmacniacze optyczne,
 prognozy rozwoju systemów światłowodowych

Sieci Telekomunikacyjne (2)
 Sieci ISDN
 Charakterystyka sieci ISDN: przyczyny wprowadzenia, idea sieci ISDN,
 sieci wąskopasmowe i szerokopasmowe,
 zagadnienia standaryzacji,
 Styki użytkownika z siecią: kanały dla sieci ISDN, struktury styków, dostęp
podstawowy i pierwotny (BRA i PRA), konfiguracja odniesienia, przykłady
fizycznych realizacji dostępu,
 Warstwa fizyczna dla dostępu abonenckiego: zasady transmisji, konfiguracje
okablowania, dostęp do kanału D, aktywacja styku, zasilanie.
 Sygnalizacja użytkownika (DSS1): protokół LAPD, budowa ramki,
procedury protokołu, budowa wiadomości sygnalizacyjnej, podstawowe
wiadomości sygnalizacyjne, podstawowa obsługa połączeń.
 Usługi w sieciach ISDN: zasady definiowania usług, atrybuty usług, usługi
przenoszenia i teleusługi,
 usługi dodatkowe w sieci ISDN,
 zastosowania sieci ISDN,

Środowiska przetwarzania
rozproszonego


Wprowadzenie: ogólna charakterystyka wybranych środowisk
przetwarzania rozproszonego w kontekście zastosowań do budowy systemów
rozproszonych.



Przegląd środowisk i standardów: PVM, MPI (środowiska wymiany
komunikatów zorientowane na przetwarzanie równoległe);



Ada 95 (integracja mechanizmów budowy systemów rozproszonych z
konstrukcjami językowymi wysokiego poziomu),



Java RMI (integracja mechanizmów rozproszonych z podejściem
obiektowym do budowy systemów informatycznych);



CORBA (zastosowanie obiektowego podejścia do konstrukcji
oprogramowania w integracji systemów heterogenicznych).

Środowiska przetwarzania
rozproszonego [laboratorium]


Ścisła korelacja z wykładem w zakresie poruszanych
zagadnień



Przedstawienie praktycznych aspektów użycia
omawianych środowisk (sposób przygotowania i
uruchomienia programów, uruchomienie
odpowiednich narzędzi lub usług itp.)



Projekt i implementacja wybranych problemów

Rozproszone systemy transakcyjne


Alokacja danych w rozproszonych bazach danych



Zarządzanie współbieżnością



Optymalizacja zapytań rozproszonych



Odtwarzanie transakcji rozproszonych



Projektowanie i integracja rozproszonych systemów baz danych

Nowoczesne sieci komputerowe


SONET/SDM
 Sieci optyczne
 Standard 10 GbE
 Routery gigabitowe




Protokół MPLS
Multikasty w sieciach
QoS w sieciach
(architektura QBone,
DiffServ)

Protokół IP v.6
 GRID - system
ogólnodostępnych usług
 CDN






Szerokopasmowe sieci
dostępowe
Dostęp bezprzewodowy
Hybrydowy dostęp do
Internetu

Systemy mobilne


Problemy przetwarzania mobilnego



Środowiska przetwarzania mobilnego



Zastosowania systemów mobilnych

Algorytmy i środowiska równoległe


Pojęcia podstawowe: model PRAM, praktyczna realizacja
różnych jego wersji, metody oceny efektywności algorytmów
równoległych, pożądane właściwości algorytmów równoległych, przyjęta
konwencja wyrażania algorytmów równoległych.



Podstawowe zagadnienia algorytmiczne w postaci równoległej: wybór
k-tego elementu co do wartości, scalanie (merging), sortowanie,
wyszukiwanie elementu o zadanej wartości, generowanie permutacji i
kombinacji.



Wybrane problemy z teorii grafów: wyznaczanie domknięcia
przechodniego, wyznaczanie odległości między wszystkimi parami
wierzchołków, wyznaczanie minimalnego drzewa rozpinającego.



Wybrane algorytmy optymalizacji kombinatorycznej: równoległy
algorytm podziału i ograniczeń, równoległe implementacje metaheurystyk.



Routing w równoległych systemach komputerowych



Modele i metody szeregowania obliczeń równoległych

Algorytmy i środowiska równoległe


środowiska przetwarzania współbieżnego:
Linda, OpenMP, CC++, HPF



zasady i optymalizacja przetwarzania wektorowego



mechanizmy pamięci współdzielonej



prezentacja i wykorzystanie narzędzi wspomagających uruchamianie i
optymalizację kodu w różnych środowiskach



przegląd narzędzi i środowisk wspomagających programowanie równoległe



cechy charakterystyczne, możliwości, porównanie środowisk oraz sposoby
rozwiązywania przy ich użyciu podstawowych problemów przetwarzania
równoległego



rozwiązywanie problemów badawczych przy użyciu prezentowanych
środowisk i narzędzi w gronie stacji roboczych, komputerach: SMP,
wektorowego i z pamięcią rozproszoną

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (1)


Modele zarządzania SK-ISO



Modele zarządzania SK-SNMP



Protokół SNMP i bazy MIB



Rozwój protokołu SNMP - SNMP v.2, v.3



RMON i RMON II



Przegląd praktycznych narzędzi do pomiaru i zarządzania
SK



Platformy zarządzania (NetView, Sun Net Manager, Tivoli)



Implementacja aplikacji agentów SNMP

Zarządzanie sieciami komputerowymi i
systemami rozproszonymi (2)


Specyfika zarządzania zasobami komputerowymi w
środowisku homogenicznym i heterogenicznym



Rozproszone systemy operacyjne (Cray T3E)



Klaster oraz środowisko typu Grid



Systemy zarządzania zadaniami w trybie wsadowym
(LSF, NQE, PBS, SGE)



Systemy zarządzania zasobami w środowisku GRID
(GLOBUS, UNICORE, LEGION)



Zarządzanie dużymi ilościami danych w środowisku
rozproszonym systemów geograficznie odległych

Projektowanie sieci komputerowych


Technologie oraz urządzenia wykorzystywane do budowy sieci
komputerowych,



Sposoby analizy wymagań użytkownika uwzględniające charakterystykę
ruchu, ograniczenia czasowe, protokoły, możliwości połączeń, aspekty
ekonomiczne,



Systemy okablowania strukturalnego i zasilania sieci,



Narzędzia utrzymania i dokumentowania sieci,

Projektowanie systemów rozproszonych


Architektury systemów rozproszonych



Inżynieria projektowania systemów rozproszonych (analiza wymagań,
zarządzanie projektem)



Ocena efektywności systemów rozproszonych



Środowiska projektowe MS Exchange oraz Lotus Domino

Aplikacje rozproszone


Elektroniczna wymiana dokumentów (standardy EDI
FACT, HL7)



Systemy pracy grupowej



Systemy medyczne

Atuty
 Ogólność wykształcenia
 Atrakcyjność i stabilność rynku pracy
 Możliwość indywidualnego rozwoju

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Wszystkie warstwy rozproszonych systemów
informatycznych

 Zaawansowane zagadnienia techniczne i
teoretyczne

 Problematykę analizy, projektowania,
utrzymywania, zarządzania i rozwoju
systemów rozproszonych

Ogólność wykształcenia
Wykształcenie obejmuje:

 Budowę i zastosowania różnorodnych
środowisk projektowania i implementacji
systemów rozproszonych (PVM, MPI, Ada95,
Java RMI, CORBA, Linda, OpenMP, CC++,
HPF, Aris, Lotus Domino, MS Exchange, Sun
Net Manager,NetView, Tivoli, Grid)

Absolwenci
Absolwenci tej specjalności są szczególnie dobrze
przygotowani:



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem sieciami
komputerowymi,



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem rozproszonymi
systemami informatycznymi



do pracy związanej z projektowaniem,
utrzymywaniem i zarządzaniem aplikacjami
internetowymi.

Stabilność i atrakcyjność
rynku pracy
 Stały wzrost zapotrzebowania na specjalistów
z zakresu analizy, projektowania, utrzymania,
zarządzania i rozwoju rozproszonych
systemów informatycznych

 Możliwość podejmowania różnorodnych
zadań

Możliwość indywidualnego
rozwoju
Cisco Networking Academy

 Cisco Certified Networking Associate
 Cisco Certified Academic Instructor
 Cisco Certified Network Professional
 Cisco Certified Internetworking Expert

Koniec
http://www.fcm.put.poznan.pl/
http://www.cs.put.poznan.pl/sop/

© Zakład Systemów Informatycznych