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Systèmes et applications répartis Introduction M1 / RSSI BOUKLI HACENE Sofiane.

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1 systèmes et applications répartis Introduction M1 / RSSI BOUKLI HACENE Sofiane

2 Intitulé de la matière : Systèmes et Applications Réparties Code : RSINF24 Semestre : S2 Unité dEnseignement : UEF22 Enseignant responsable de lUE : Mr. TAIEB BRAHIM MOHAMMED Enseignant responsable de la matière: Mr. BOUKLI HACENE SOFIANE Nombre dheures denseignement Cours : 1h 30, TD : 1h 30 Nombre dheures de travail personnel pour létudiant : 2 h Nombre de crédits : 5 Coefficient de la Matière : 4

3 Textbooks J. M. Rifflet, J.-B. Yunès. Unix - Programmation et Communication, Dunod (2003), chap. 19 R. Stevens. Unix Network Programming. Prentice- Hall.

4 La majorité des applications informatiques sont maintenant réparties, cest-à-dire mettent en jeu un ensemble dordinateurs ou dorganes divers reliés par un réseau de communication Objectif du cours –Rappels de larchitecture des réseaux et Introduire les notions de base des applications et des systèmes réparties –Présenter quelques exemples concrets de mise en œuvre à tous les niveaux

5 Pourquoi des applications réparties ? Besoins propres des applications – Intégration dapplications existantes initialement séparées – Intégration massive de ressources Grilles de calcul, gestion de données – Pénétration de linformatique dans des domaines nouveaux dapplication Intégration dobjets du monde réel (informatique omniprésente (ubiquitous/pervasif computing)) – Surveillance et commande dinstallations Possibilités techniques – Coût et performances des machines et des communications – Interconnexion généralisée Exemple 1 : interpénétration informatique-télécom-télévision Exemple 2 : Réseaux de capteurs

6 Définition des systèmes répartis Définition dun système réparti –Ensemble composé déléments reliés par un système de communication ; les éléments ont des fonctions de traitement (processeurs), de stockage (mémoire), de relation avec le monde extérieur (capteurs, actionneurs) –Les différents éléments du système ne fonctionnent pas indépendamment mais collaborent à une ou plusieurs tâches communes. Conséquence : une partie au moins de létat global du système est partagée entre plusieurs éléments (sinon, on aurait un fonctionnement indépendant)

7 Systèmes et applications répartis Distinction entre système et application – Système : gestion des ressources communes et de linfrastructure, lié de manière étroite au matériel sous-jacent – Système dexploitation : gestion de chaque élément – Système de communication : échange dinformation entre les éléments – Caractéristiques communes : cachent la complexité du matériel et des communications, fournissent des services communs de plus haut niveau dabstraction – Application : réponse à un problème spécifique, fourniture de services à ses utilisateurs (qui peuvent être dautres applications). Utilise les services généraux fournis par le système. La distinction nest pas toujours évidente, car certaines applications peuvent directement travailler à bas niveau (au contact du matériel). Exemple : systèmes embarqués, réseaux de capteurs.

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9 Services et interfaces Définition – Un système est un ensemble de composants qui interagissent – Un service est un comportement défini par contrat, qui peut être implémenté et fourni par un composant pour être utilisé par un autre composant, sur la base exclusive du contrat (*) Mise en œuvre – Un service est accessible via une ou plusieurs interfaces – Une interface décrit linteraction entre client et fournisseur du service Point de vue opérationnel : définition des opérations et structures de données qui concourent à la réalisation du service Point de vue contractuel : définition du contrat entre client et fournisseur (*) Bieber and Carpenter, Introduction to Service-Oriented Programming,

10 Définitions dinterfaces Fournir un service, mettre en jeu deux interfaces – Interface requise (côté client) – Interface fournie (côté fournisseur) Le contrat spécifie la compatibilité (conformité) entre ces interfaces – Au delà de linterface, chaque partie est une boîte noire pour lautre (principe dencapsulation) – Conséquence : client ou fournisseur peuvent être remplacés du moment que le composant remplaçant respecte le contrat (est conforme) Le contrat peut en outre spécifier des aspects non contenus dans linterface – Propriétés dites non fonctionnelles, ou Qualité de Service

11 Quelques interfaces importantes Chaque interface cache les interfaces de niveau inférieur

12 Notions de protocole Lexemple de la requête sur le web permet didentifier divers niveaux déchange entre le client et le serveur – le niveau de lapplication : le client clique sur un lien, le serveur renvoie une page web – le niveau des messages : le client envoie un message contenant une URI, le serveur renvoie un message contenant un fichier HTML – le niveau des paquets : le message du client est découpé en paquets, les routeurs du réseau les acheminent vers le serveur (idem pour le retour) – le niveau de la transmission des bits : pour envoyer les paquets, chaque bit (0 ou 1) est transmis comme un signal électrique sur une ligne. – chaque niveau utilise les fonctions du niveau inférieur Les notions de protocole et dinterface visent à représenter ce mode de fonctionnement – Analogie : deux personnes peuvent dialoguer même si elles ne parlent pas la même langue

13 Notions de protocole (2) Interface (dun service) : ensemble de fonctions et de règles daccès utilisables pour accéder au service Protocole : ensemble de conventions définissant les échanges entre des entités qui coopèrent pour réaliser un service Relations entre protocoles et interfaces – une interface définit laccès à un service, un protocole définit la réalisation dun service – la construction dun protocole utilise souvent des protocoles de niveau inférieur (plus élémentaires), en accédant à leurs interfaces Protocoles en couches

14 Les protocoles de lInternet

15 le middleware (intergiciel) Middleware : couche de logiciel (réparti) destinée à – masquer lhétérogénéité des machines et systèmes – masquer la répartition des traitements et données – fournir une interface commode aux applications (modèle de programmation + API)

16 Importance de la normalisation Le développement du middleware impose une normalisation des interfaces – Logiciel de base – Domaines spécifiques dapplications Nombreux consortiums et standards – Open Group (ex-OSF) : systèmes, outils de base – Web Consortium (W3C) : Web et outils associés – OMG : objets répartis (CORBA, IIOP, etc.) – ODMG : bases de données à objets – ODP : organisation ouverte des applications – Workflow Management Coalition : applications à flots de données – ……

17 Quelques protocoles au niveau middleware Objectif – Permettre la construction, la composition et lexécution dapplications réparties – Fournir des services communs aux applications Position – Utilisent les protocoles de transport des réseaux (souvent via linterface socket) – Sont utilisés par les applications finales Exemples – RPC (Remote Procedure Call) – Java RMI (Remote Method Invocation) – CORBA : objets répartis hétérogènes – HTTP : protocole du World Wide Web – SOAP (au-dessus de HTTP) : services Web


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