À la fin de ce cours, l'étudiant(e) sera capable de :

• nommer les principales caractéristiques d’un système distribué et ceux qui touchent principalement le developpement d'applications distribués;
• expliquer comment les divers attributs de qualité d’un système sont affectés par la distribution de ses composantes;
• expliquer comment le développement d’un logiciel non distribué diffère du même développement pour un environnement d’exécution distribué;
• expliquer les principales caractéristiques des intergiciels orientés objet;
• justifier, en se basant sur la définition d’un problème à résoudre, le choix d’une technologie d'intergiciel ou de cadriciel à utiliser pour le développement d’une application distribuée;
• concevoir et développer des applications distribuées à l’aide des principales technologies d'intergiciels et de cadriciels.

Le cours comprend une partie magistrale (3 heures par semaine) et des séances en laboratoire (disponibilité du chargé de laboratoire 2 heures par semaine) au cours desquelles les étudiant(e)s réaliseront des projets en équipe. Le contenu du cours sera majoritairement présenté sous forme de présentations (format PDF), à distance via la plate-forme Zoom. Les notions théoriques seront intercallées avec différents exemples et exercices afin de pratiquer les notions vues en cours. Il est également à noter que chaque étudiant(e) doit fournir quatre (4) heures de travail personnel ou d’équipe par semaine.

Le cours se décline en différentes thématiques, qui regroupent certains éléments spécifiques (protocoles, cadriciels, technologies, etc.):

• Introduction aux systèmes distribués (2 heures)
  • Plan de cours et introduction au cours
  • Définition d'application et système distribué
  • Exigences des applications et systèmes distribués
  • Transparence dans les applications et systèmes distribués
  • Examples d'applications distribuées
• Gestion des données: sérialisation, représentation des données, appel de procédure distante (9 heures)
  • Différences entre objets locaux et objets distribués
  • Représentation de données externes (normes et cadriciels): JSON, Protobuf, Thrift, Avro
  • Appel de procédure distante (RPC): RMI, JSON-RPC, gRPC
  • Mise en cache des données (Redis, memcached) 
• Intergiciels de messagerie et intergiciels orientés-événements (7 heures)
  • Files d'attente: AMQP, RabbitMQ, MQTT
  • Publish/Subscribe orienté contenu
  • Kafka
• Examen intra (3 heures)
• Intergiciels de traitement des données massives (6 heures)
  • Traitement Big Data: MapReduce, Spark
  • Traitement continu de données (stream processing): Storm, Flink
• Intergiciels dans un contexte d'infonuagique et d'informatique en périphérie (5 heures)
  • Architectures en microservices
  • Fonctions lambda
  • Docker, Kubernetes
  • Sécurité (TLS, HTTPS, JWT)
  • Informatique en périphérie
• Systèmes décentralisés (4 heures)
  • Réseaux pair-à-pair: tables de hachage distribuées
  • Applications pair-à-pair: Skype, Spotify, BitTorrent
  • IPFS / libp2p
• Tendances et paradigmes émergents (contenu exact à déterminer) (3 heures)
• Examen final (3 heures)

Notes:

[1] Les durées indiquées pour chaque thématique sont des heures approximatives d’enseignement. Ces heures sont sujettes à varier selon le déroulement du cours.

[2] Puisque le cours est en évolution, il est possible qu'il y ait des variations au niveau de certains des éléments et des thématiques secondaires présentés (par exemple, protocoles, cadriciels, technologies) ainsi que de l'ordre de présentation. Toutefois, l’ensemble des thématique principales énoncées seront abordées dans le cadre de ce cours.

Les outils ingénierie correspondent aux différents cadriciels, normes et technologies que nous verrons durant le cours. Certains de ces outils seront mis en pratique durant les laboratoires.

Précisions:

• L'étudiant(e) doit avoir une moyenne d'au moins 50% dans les éléments individuels (examen intra et examen final) afin de réussir le cours. Cette condition est nécessaire mais non suffisante. 
• Les devoirs sont également réalisés de manière individuelle, mais ne comptent pas dans le double-seuil.
• Les examens sont en ligne sur Moodle, au moyen de Safe Exam Browser.
• Les trois (3) laboratoires sont réalisés obligatoirement en équipe (nombre d'étudiants à déterminer selon la taille du groupe).

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Politique d'utilisation des SIAG pour ce cours:

Les outils de type "SIAG" représentent une évolution formidable (ex., ChatGPT, Copilot, Gemini, Meta AI). Leur utilisation doit toutefois être encadrée dans un contexte pédagogique, puisque l'objectif est de former les étudiant.e.s à devenir des ingénieur.e.s compétent.e.s et qualifié.e.s. Il est donc nécessaire de développer un bonne compréhension des concepts et technologies vues dans le cours.

• Examens: l'utilisation des SIAG n'est pas autorisée durant les examens.
• Laboratoires: L'utilisation des SIAG pour poser des questions de programmation ponctuelles et très spécifiques est tolérée, mais chaque utilisation doit être déclarée de manière spécifique dans les rapports.
• En cours: l'utilisation des SIAG est autorisée et bienvenue pour aider à résoudre les exercices faits en classe ou bonifier la compréhension de certains concepts (comme un tuteur). Il est toutefois attendu que les étudiant.e.s fassent les exercices par eux-mêmes. De plus, de par l'expérience-même du professeur, les SIAG fournissent régulièrement de mauvaises réponses à certains des exercices.

Le matériel sera fourni sur Moodle à chaque semaine et constitue l'ensemble du matériel obligatoire.

Kleppmann, Martin. Designing data-intensive applications: The big ideas behind reliable, scalable, and maintainable systems. " O'Reilly Media, Inc.", 2017.

Burns, Brendan. Designing Distributed Systems: Patterns and Paradigms for Scalable, Reliable Services. " O'Reilly Media, Inc.", 2018.

D'autres références pourraient s'ajouter dans le contenu du cours.

Le site du cours est sur la plate-forme Moodle/ENA.