P4091107 - Computación en Sistemas Distribuídos (Módulo Obrigatorio) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 3.00
- Total: 3.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 9.00
- Clase Interactiva Laboratorio: 12.00
- Horas de Titorías: 3.00
- Total: 24.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
- Departamentos: Electrónica e Computación, Departamento Externo
- Áreas: Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, Área Externa para o postgrao oficial
- Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
- Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)
Profesores
Horarios
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
CastelánGalegoObxectivos da materiaDesde hai varios anos, o uso de arquitecturas de computación paralelas foi un aspecto fundamental que permitiu o desenvolvemento de importantes áreas en múltiples campos da ciencia básica e aplicada. Con todo, o elevado custo dos sistemas paralelos tradicionais limitou o seu uso practicamente a grandes industrias e centros de investigación. Hai tempo que o uso de redes de computadores de baixo custo representa unha alternativa práctica e barata aos grandes sistemas. Como outras alternativas, as infraestruturas Grid, e máis recentemente os sistemas Cloud, aparecen como paradigmas de computación distribuída que cambian o modo no que usamos os computadores, permitindo o acceso transparente, seguro e barato a enormes recursos computacionais desde calquera lugar do mundo. O obxectivo principal desta materia é dar a coñecer estes dous novos paradigmas de computación distribuída, isto é, Grid e Cloud Computing, e instruír ao alumno na súa utilización no ámbito da computación de altas prestacións.
Contidos1. Introdución ás arquitecturas distribuídas
i. Sistemas distribuídos
ii. Computación a gran escala: Grid e Cloud Computing
2. Computación Grid
i. Introdución
* Descrición e compoñentes dun Grid
* Exemplos de aplicacións e infraestruturas Grid: ESG, NeesGrid, LCG
* Middleware, organizacións e estándares Grid: OGF, WSI, OGSA
ii. Middleware Grid: Globus Toolkit
* Conceptos básicos sobre Globus
* Conceptos básicos de seguridade en contorna Grid: PKI, certificados X.509, proxies, etc.
* Compoñentes de Globus: seguridade, execución, información, etc.
3. Computación Cloud
i. Introdución
* Conceptos xerais
* Modelos de servizo: SaaS, PaaS, IaaS
* Modelos de despregue: Público, Privado, Híbrido
* Beneficios, riscos e oportunidades
* Casos de estudo
ii. IaaS (Infraestrutura como servizo)
* Oferta de provedores públicos
* Tecnoloxías de virtualización
* Estándares: OVF, OCCI, CDMI, ...
* Middleware Open-Source para Clouds privados: OpenNebula, OpenStack, CloudStack, Eucaliptus, ...
iii. Exemplo de IaaS
* Servizos básicos proporcionados
* Servizos específicos: clusters virtuais, servizos para HPC,...
4. Procesamento de grandes datos (Big Data) na nube
i. Concepto de Big Data
ii. Desafíos do Big Data
* Almacenamento do Big Data: bases de datos NoSQL
* Procesamento do Big Data
ii. O Big Data e a nube
5. Xestión do Big Data
i. Introdución ao modelo de programación MapReduce
* Exemplos de aplicacións
* Execución e optimizacións de aplicacións MapReduce
* MapReduce na nube
ii. Implementacións MapReduce: Hadoop
* Introdución a Hadoop
* Hadoop Distributed Filesystem
* Aplicacións MapReduce con Hadoop
* Instalación de un cluster Hadoop
iii. Ecosistema Hadoop
* Introdución ao ecosistema Apache Hadoop
* Programación MapReduce de alto nivel: Pig, Hive
* Base de datos sobre HDFS: HBase
* Outras tecnoloxías: Zookeeper, HCatalog, Oozie, ...
Bibliografía básica e complementariaBibliografía básica:
- Barry Wilkinson, Grid Computing: Techniques and Applications, CRC Press, 2009, Libro, 1420069535
- Frederic Magoules, Jie Pan, Kiat-An Tan, Abhinit Kum, Introduction to Grid Computing, Chapman & Hall, 2009, Libro,1420074067
- Toby Velte, Anthony Velte, Robert C. Elsenpeter, Cloud Computing, A Practical Approach, McGraw-Hill, 2009, Libro,0071626948
- Tom White, Hadoop: The Definitive Guide, 3º ed., O’Reilly, 2012, Libro,1449311520
Bibliografía complementaria:
- Anirban Chakrabarti, Grid Computing Security, Springer, 2007, Libro,978-3-540-
- Borja Sotomayor, Lisa Childers, Globus Toolkit 4: Programming Java Services, Morgan Kaufmann, 2006, Libro,0-12-36940
- Ian Foster, Carl Kesselman, The Grid 2: Blueprint for a new Computing Infrastructure, Morgan Kaufmann, 2004, Libro,1558609334
- Bernard Golden, Virtualization For Dummies, Willey, 2008, Libro,0470148314
- Jeanna Matthews, Eli M. Dow, Todd Deshane, Wenjin Hu, Jeremy Bongio, Patrick F. Wilbur, Brendan John, Running Xen: A Hands-On Guide to the Art of Virtualization, Pearson Education, 2008, Libro,0132349663
- Chuck Lam, Hadoop in Action, Manning, 2011
- Alan Gates, Programming Pig, O'Reilly, 2011
- E. Capriolo, D. Wampler, J. Rutherglen, Programming Hive, O'Reilly, 2012
- L. George, HBase: The Definitive Guide, O'Reilly, 2011
Competencias- Instalar e configurar unha contorna de virtualización (competencias A5, A7, A8, B1, B9 e C3)
- Instalar e configurar unha contorna Grid (competencias A5, A8, B1, B9)
- Xestionar a seguridade nunha contorna Grid (competencias A8, B1, B9)
- Coñecer e saber utilizar as ferramentas básicas a nivel de usuario dispoñibles en contornas Grid y Cloud (competencias A7, A8, B1, B7, B9)
- Coñecer e saber utilizar algunha das ferramentas dispoñibles para preparar e executar aplicacións científicas en contornas Grid y Cloud (competencias A6, A7, A8, B7, B9)
- Habilidade para la busca, selección e manexo de recursos (bibliografía, software, etc.) relacionados coa computación Grid y Cloud (competencias A5, A7, A12, B4, B7, B10, C1, C2, C3, C6)
Metodoloxía da ensinanza O ensino basearase nunha combinación de clases expositivas, prácticas de laboratorio e traballos tutelados:
- Clases expositivas: nas que se exporá o contido teórico do temario incluíndo exemplos ilustrativos e co soporte de medios audiovisuais. O alumno disporá do material de apoio (apuntamentos, copias das transparencias, artigos, etc.) con anterioridade e o profesor promoverá unha actitude activa, recomendando a lectura previa dos puntos do temario a tratar en cada clase, así como realizando preguntas que permitan aclarar aspectos concretos e deixando cuestións abertas para a reflexión do alumno.
- Prácticas de laboratorio: nas que o alumno verá o funcionamento na práctica dalgúns dos contidos teóricos vistos nas clases maxistrais. Nestas prácticas o alumno utilizará diferentes ferramentas propostas polo profesor que lle permitirán profundar e afianzar os seus coñecementos sobre diferentes aspectos da computación Grid e Cloud. As prácticas poderían realizarse en grupos en función da dispoñibilidade dos medios necesarios para a súa realización.
- Traballos tutelados: formulación de casos de estudo avanzados para a súa resolución individual por parte dos alumnos. Estes casos de estudo permitirán aos alumnos profundar en aspectos do temario que lles interesen especialmente e que non se puideron tratar en profundidade durante as sesións maxistrais.
Sistema de evaluaciónPara a avaliación teranse en conta as prácticas de laboratorio e os traballos tutelados:
- Prácticas de laboratorio: Realizaranse prácticas individuais. As condicións para a súa realización e valoración serán as indicadas con anterioridade polo profesor e dependerán dos recursos dispoñibles. Contarán un 60% na nota final.
- Traballos tutelados: O alumno realizará un traballo individual seguindo as indicacións do profesor que o orientará sobre que aspectos teranse en conta na avaliación. Contarán un 40% na nota final.
Tempo de estudo e traballo persoal- Clase expositiva: horas presenciais 7, horas de traballo autónomo do alumno 7, total: 14
- Prácticas de laboratorio: horas presenciais 15, horas de traballo autónomo do alumno 22,5, total: 37,5
- Traballos tutelados: horas presenciais 1,5, horas de traballo autónomo do alumno 20, total: 21,5
- Atención personalizada: horas presenciais 2, horas de traballo autónomo do alumno 0, total: 2
Total horas: 75; 3 ECTS