Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации.




Скачать 186.83 Kb.
НазваниеПрограмма по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации.
страница1/2
Дата публикации28.03.2013
Размер186.83 Kb.
ТипПрограмма
www.vbibl.ru > Информатика > Программа
  1   2


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕНЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Кирове
Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин

распределенные вычисления
Учебно-методический комплекс
для специальности

080801 Прикладная информатика (в информационной сфере)

Киров

2006

Распределенные вычисления

Учебно-методический комплекс

Составитель:

Воронова Л. И.; доктор физико-математических наук, профессор,

заведующая кафедрой программной инженерии:

Российский государственный гуманитарный университет
Программа утверждена на заседании кафедры Программной инженерии

(протокол № 9 от 16 марта 2007)
Адаптировано в соответствии с учебным планом специальность 080801 Прикладная информатика в информационной сфере филиала РГГУ

в г. Кирове к.п.н, доцентом Осокиной Г.И.
Утверждено на заседании кафедры математических и естественнонаучных дисциплин филиала РГГУ в г. Кирове _____________ 2007 г., протокол № _____

© Российский государственный гуманитарный университет, 2007

ПРЕДИСЛОВИЕ
В последнее десятилетие важное место в создании информационных систем отводится объектным технологиям. Целый ряд таких технологий приобрел статус стандартов де-факто (технологии CORBA, JavaBeans, .NET). Все они связаны с разработкой и поддержкой средств архитектуры промежуточного слоя для создания распределенных неоднородных объектных интероперабельных систем различного функционального назначения, в том числе и ИС.

В связи с нарастающей сложностью разработки мощных территориально распределенных информационных систем студентам необходимо иметь систематическое представление и навыки работы с новейшими технологиями, обеспечивающими распределенные вычисления.

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 – Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. Курс читается в восьмом семестре. Программа курса включает в себя перечень и краткое содержание рассматриваемых разделов и тем, тематические планы лекций и лабораторных работ, перечни вопросов для промежуточного тестирования и экзамена, списки тем курсовых работ и современных информационных технологий и мультимедийных продуктов.

Предметом курса являются парадигма распределенных вычислений, распределенные (объектные) технологии, программное обеспечение среднего слоя, особенности разработки распределенных систем.

Основное назначение данного курса - систематическое введение в идеи и методы, используемые при разработке современных распределенных интероперабельных систем для высокопроизводительных вычислений. В курсе более подробно рассматривается CORBA-технология, являющаяся стандартом де-факто построения распределенных вычислительных систем.

Для проверки усвоения содержания курса предусмотрено промежуточное тестирование, проводимое до начала экзаменационной сессии.

Для успешного завершения обучения по курсу “Распределенные вычисления” студенты должны овладеть теоретическим материалом в объеме программы, выполнить лабораторный практикум, состоящий из четырех лабораторных работ, а также пройти промежуточное тестирование, выполнив одну контрольную работу.

Итоговой формой контроля по курсу “ Распределенные вычисления” является экзамен.

^ ПРОГРАММА КУРСА
Организационно-методический раздел
1. Цель курса

Целью курса является подготовка специалистов к компетентному решению задач, связанных с использованием технологий распределенных вычислений в сложных экономических и информационных системах.

Предметом курса являются парадигма распределенных вычислений, распределенные (объектные) технологии, программное обеспечение среднего слоя, особенности разработки распределенных систем.
2. Задачи курса

- обеспечение студентов теоретическими знаниями о парадигме и технологиях распределенных вычислений, эволюции распределенных технологий;

- знакомство с различными архитектурами параллельных машин и методологиями проектирования параллельных алгоритмов;

- изучение теоретических основ разработки ПО среднего слоя(middleware) и особенностей разработки интероперабельных систем распределенных вычислений;

- знакомство с международными стандартами разработки распределенных приложений; метамоделью распределенной системы

- изучение основных положений спецификации OMG CORBA;

- формирование практических навыков разработки распределенных приложений на основе ПО среднего слоя с использованием CORBA-технологии
3. Связь с другими дисциплинами
Изучение дисциплины базируется на знании естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин, в том числе на материале курсов “Проектирование информационных систем”, «Базы данных», «СУБД» и служит методологической основой для курсов “Интеллектуальные информационные системы”, “Информационная безопасность”, “Разработка распределенных приложений”.


4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения курса студент

должен знать:

- типологию и методологию распределенных вычислений;

- основы системного подхода к проектированию интероперабельных информационных систем распределенных вычислений;

- основные кластерные решения

- основные спецификации OMG CORBA;

должен уметь

- проектировать и реализовать распределенные приложения, системы распределенных вычислений
В методике преподавания курса сочетаются теоретические и практические занятия. Курс предполагает промежуточные формы контроля в виде тестирования и оценки результатов выполнения студентами лабораторных работ.
^ Объем и содержание курса

1. Объем курса:

общая трудоемкость – 80 час.,

в том числе:

- лекции – 20 час,

- лабораторные работы – 16 час.

контрольные работы - 1

форма контроля - экзамен

^ 2. Разделы курса
Раздел 1. Введение. Парадигма распределенных вычислений

Раздел 2. Кластерные решения. Параллельные алгоритмы

Раздел 3. Эволюция объектной технологии

Раздел 4. Принципы ПО среднего слоя

^ 3. Содержание разделов и основных тем

Раздел 1. Введение. Парадигма распределенных вычислений

Тема 1. Введение. Обзор актуальных проблем и задач в компьютерной индустрии
Информационные технологии и экономическая инфраструктура общества. Обзор наиболее актуальных проблем и задач в компьютерной индустрии: разработка интегральных инструментальных сред эффективной поддержки технологии Хранилища Данных (Data WareHouse); развитие интероперабельного промежуточного слоя и внедрение "открытых" объектно-ориентированных систем со средствами поддержки интероперабельных сред неоднородных информационных ресурсов; разработка и внедрение высокоскоростных телекоммуникационных технологий, создание масштабируемых высокопроизводительных распределенных суперкомпьютерных систем с организацией расширенного коллективного доступа; разработка и внедрение методов и средств обеспечения информационной безопасности.
Тема 2. Парадигма распределенных вычислений
Основные направления в развитии высокопроизводительных вычислений: суперкомпьютерные системы, параллельные архитектуры, распределенные программные системы.

Параллелизм как фундаментальное требование к алгоритмам и программному обеспечению для высокопроизводительных вычислений.

Общие свойства распределенных вычислительных систем: управляемость, производительность, масштабируемость, расширяемость, надежность, безопасность, простота модификации.

Требования к современным приложениям распределенных корпоративных информационных систем: пространственное разделение, структурное соответствие, ориентация на внешнюю информацию.

^ Раздел 2. Кластерные решения. Параллельные алгоритмы
Тема 3. Суперкомпьютерные системы

Пирамида уровней кластерной системы. Логическая структура кластера. Типы кластеров. Кластерные решения компаний IBM, HP, SGI. Суперкомпьютерные системы. Тенденции и перспективы развития наиболее широко распространенных суперкомпьютерных архитектур. TOP500.
Тема 4. Основные архитектуры параллельных компьютеров
Классификации параллельных компьютеров по типу контрольного устройства для управления процессорами по расположению памяти в компьютере, по сети, связывающей процессоры.

Системы ОКМД (один поток команд - много потоков данных) (SIMD), МКМД (много потоков команд - много потоков данных) (MIMD). Основные архитектуры параллельных компьютеров: симметричные мультипроцессорные системы с общей памятью (SMP) и мультипроцессорные системы с распределенной памятью (MPP).
Тема 5. Параллельные алгоритмы
Зернистость или степень параллелизма алгоритма. Модель передачи сообщений (message passing). Модель с общей памятью (shared memory). Коммуникационные пакеты PVM (Parallel Virtual Machine) и MPI(message passing interface).

Проектирование параллельных алгоритмов. Основные этапы: декомпозиция, коммуникации, кластеризация, распределение.

Характеристики производительности параллельного алгоритма. Ускорение и эффективность. Закон Амдаля. Факторы, снижающие ускорение (overheads). Способы оценки доли параллельных вычислений.

Средства параллельного программирования. Специализированные языки программирования Concurrent C++ (CC++), Fortran M (FM). Стандартные средства операционных систем. Специализированные средства операционных систем. Универсальные библиотеки параллельного программирования передачи сообщений. Стандартизация интерфейса передачи сообщений MPI. Понятие коммуникатора. Библиотеки параллельных программ MPI (LAM, MPICH и др).
^ Раздел 3. Эволюция объектной технологии
Тема 6. Распределенные вычислительные системы
Архитектура вычислительной системы. Модели: файлового сервера, сервера СУБД, сервера приложений, доступ через Intra-/Internet CGI/API, доступ через Intra-/Internet через мигрирующие программы распределенной системы. Разделение на слои: представления, бизнес-логика, доступа к данным.

Понятие распределенной системы. Требования к современным распределенным системам: функциональные и качественные (масштабируемость, открытость, поддержка неоднородности, разделение ресурсов, отказоустойчивость, прозрачность).
Тема 7. Эволюция распределенных технологий. Метамодель

Эволюция объектной технологии (распределенные системы, языки программирования, разработка ПО). Метамодель распределенной системы (компоненты, типы, необъектные заявки, заявки, исключения, операции, подтипы и множественное наследование).

Особенности разработки распределенных систем с точки зрения проектировщика (ссылки, задержки заявки, активация/деактивация, миграция, постоянное хранение, одновременный доступ, связь, безопасность).

Объектно-ориентированные технологии разработки распределенных приложений CORBA, RMI и DCOM. Сравнительные характеристики технологий.

^ Раздел 4. ПО среднего слоя(Middleware)
Тема 8. Определение и типы ПО среднего слоя
Недостатки традиционного структурного подхода к разработке больших информационных систем. Требования к интеграции разнородных приложений в гетерогенных компьютерных средах.

Концептуальный разрыв при использовании эталонной модели ISO/OSI и сетевого протокола. Виды ПО среднего слоя(транзакционно-ориентированное, ориентированное на сообщения, системы, основанные на RPC, объектно-ориентированное). Принципы удаленного вызова процедур (RPC). Маршаллинг/демаршаллинг. Вызов метода и объектная заявка. Стабы. Синхронизация.
Тема 9. Стандарты OMG. CORBA
Object Management Group(OMG) – история создания. Стандарты OMG.

Спецификация Common Object Request Broker Architecture (CORBA). Роль CORBA в построении распределенной системы. Главные компоненты стандарта CORBA: объектный брокер запросов (Object Request Broker); язык определения интерфейсов (Interface Definition Language); объектный адаптер (Object adapter); репозиторий интерфейсов (Interface Repository). Схема работы объектного брокера запросов. Основные задачи базового объектного адаптера ВОА.
Тема 10. Язык описания интерфейсов (IDL)
Язык описания интерфейсов (IDL). Динамический интерфейс вызова (DII). репозитарий интерфейсов (Interface Repositary). протоколы взаимодействия различных объектных брокеров (GIOP, IIOP). Основные объектные сервисы стандарта CORBA.

Общие свойства (Common Facilities). Объекты приложения (Application Objects). Механизмы PUSH и PULL. Использование средств Java.

ORBIX 2.0 - реализация стандарта CORBA 2.0. Определение интерфейсов. Клиенты и серверы. Механизмы реализации IDL интерфейса. Основные средства: Interface Repositary и Dynamic Invocation Interface, дополнительные средства: фильтры (Filters), загрузчики (Loaders), локаторы (Locators), Smart Proxy.

  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconС. П. Соколова интеллектуальные информационные системы
Методические указания предназначены для студентов специальности 351400 «Прикладная информатика (в экономике)»

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconЧеловек и его потребности
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconУстройство автомобиля системы охлаждения и смазки двигателя
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский...
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconПояснительная записка Курс "Математическое программирование" является...
Утверждено на заседании кафедры математических и естественнонаучных дисциплин филиала рггу в г. Кирове 04. 09. 2006 г., протокол...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconУстройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconУстройство автомобиля часть 3 электрооборудование автомобиля учебно-методическое пособие
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconМетодическое пособие по английскому языку для самостоятельной работы...
Пособие для самостоятельной работы предназначено для студентов дневного и заочного отделений колледжа. Ориентация на самостоятельную...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconМетодическое пособие по английскому языку для самостоятельной работы...
Пособие для самостоятельной работы предназначено для студентов дневного и заочного отделений колледжа. Ориентация на самостоятельную...

Программа по дисциплине «Распределенные вычисления» предназначена для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся по специальности 351400 Прикладная информатика (в информационной сфере) и относится к блоку дисциплин специализации. iconМетодическое пособие по английскому языку для самостоятельной работы...
Пособие для самостоятельной работы предназначено для студентов дневного и заочного отделений колледжа. Ориентация на самостоятельную...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.vbibl.ru
Главная страница