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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 情報工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
分散システム
Distributed Object Oriented Systems
2 E521-01 2021年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.分散処理 2.クラウドコンピューティング 3.仮想化 4.ネットワークアーキテクチャ 5.セキュリティ 分散システムはコンピュータとネットワークの両方を統合化するための技術である.そのた め,一台で動作している仕組みとの違いを述べる.現在,多くのシステムが分散システムと なっており,多くの技術があるため,それらをすべて説明することはできないが,15週の限 られた時間の中で,体系的に説明を行う.
授業の概要および学習上の助言
各回の終わりには,演習問題を付け,受講者の理解度を確認できるようにする.さらに,推薦図書と参考文献という形で理解 を一層深めることに適した関連の図書を推薦することにする.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:分散システム第2版[共立出版] 参考書:分散処理システム[森北出版]、はじめての分散処理システム[森北出版] リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
「プログラミング3」「情報ネットワーク」を履習していること。出席状況は評価に全く関係しない。但し、全体の三分の二 以上の出席がなければ達成度確認試験を受験できない。 上に挙げた全ての内容を網羅するのではなく、必要に応じて取捨選 択して解説する。そして,毎回の解説の後にグループワークになって課題を解く事と,次回の冒頭にそのプレゼンテーション を行っていただく.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
K,N,Q データや処理を分散させる必要性・その利点を理解している
K,N,Q 分散システムに関する各種要素技術について理解している
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 30 20 0 0 0 0 0 50
思考・推論・創造する力 10 10 10 0 0 0 0 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 10 0 0 0 0 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 筆記試験を行う。 左記の全項目に関する習得度を確認する。
クイズ
小テスト
WEB上での筆記試験を行う。 左記の項目のほか、場合によっては関連する内容(Javaに関する基本的事項など)についても理解度を確 認する。
レポート レポートにて、修得した知識・技術を表現する能力、学習態度を確認する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
分散システムを説明できる 分散システムに必要な要素技術を取り上げることができ, 具体的な技術内容について説明が行える. 分散システムを理解している. 分散システムに必要な要素技術を複数取り上げることが出来, 単語レベルでの技術内容について説明が行える.
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 1.分散システムの概要 分散システムがどのようなものであり,集中システム に比べ優れている点はどこかを取り上げる.また,分 散システムに求められる特性,その構築における制約 について学習する. 1-1 分散システムの定義 1-2 目的 1-3 分散透過性 1-4 開放性 1-5 分散システムの制約 -講義中心で実施(45分) -小テスト・クイズの実施(45 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第2回講義の課題の実施) -予習1(教科書2章の理解) 180
2 2.分散システムの種類 分散システムは,いくつかの種類に分類される.それ らが,どのような目的を持つものであるのか,その構 成,構成のされ方にどのような違いがあるかを学習す る. 2.1 分散コンピューティングシステム 2.2 分散情報システム 2.3 パーベイシブシステム -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第2回講義の課題の実施) -予習(教科書3章の理解) 180
3 3. アーキテクチャ 分散システムの設計思想や基本設計などの基本設計概 念を学習する.アーキテクチャの違いにより,その中 身や実装,実装の方法が異なる事を学習する. 3.1 アーキテクチャ型 3.2 システムアーキテクチャ -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第3回講義の課題の実施) -予習(教科書4章の理解) 180
4 4.プロセス 分散システムにおける処理の実行単位であるプロセス やスレッドといった処理の実行の側から分散処理のと らえ方を学習する. 4.1 プロセスとスレッド 4.2 仮想化 4.3 コードマイグレーション -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第4回講義の課題の実施) -予習(教科書5章の理解) 180
5 5.クライアントサーバ クライアントとサーバの双方に対して,いくつかの観 点から,その分類・特徴を学習する.さらに,異なる ノード上で動作するプロセス間の通信方法として使用 されるソケット通信を取り上げる. 5.1 クライアント 5.2 サーバ 5.3 ソケット通信 -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第5回講義の課題の実施) -予習(教科書5章の理解) 180
6 6.通信 分散システムの構成要素間でデータをやり取りする基 本的な参照モデルと基本機能について学習する. 6.1 ネットワークアーキテクチャ基本技術 6.2 OSI参照モデルと基本機能 6.3 TCP/IP参照モデルと基本機能 6.4 遠隔手続き呼び出し -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第6回講義の課題の実施) -予習(教科書7章の理解) 180
7 7.名前付け 分散システムにおける名前付けの一般的な課題につい て説明した後,名前付けに関する主要な方法について 学習する.さらにエンティティが持つ属性に基づく, 属性ベースの名前付けについて学習する. 7.1 名前・アドレス・識別子 7.2 フラットな名前付け 7.3 階層化された名前付け 7.4 属性ベースの名前付け 7.5 名前付けに関する最近の動向 -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第7回講義の課題の実施) -予習(教科書8章の理解) 180
8 8.同期 分散システムにおけるクロック同期の基礎的な方法に ついて学習をし,排他制御アルゴリズムの基本を学習 する. 8.1 クロック同期 8.2 論理クロック 8.3 排他制御 8.4 選任アルゴリズム -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第8回講義の課題の実施) -予習(教科書9章の理解) 180
9 9.複製と一貫性 信頼性向上と性能改善のための複製と一貫性モデルに ついて学習を行う.特にこの二つのキーワードは分散 システムにとって深い関連があるため,関連付けて学 習を行う. 9.1 複製とスケーラビリティ 9.2 データ中心一貫性モデル 9.3 複製管理 9.4 一貫性プロトコル -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第9回講義の課題の実施) -予習(教科書10章の理解) 180
10 10.フォールトトレラント性 分散システムにフォールトトレラント性を導入するた めの基盤概念および基礎技術について学習を行う.こ れにより,分散システム全体としてサービスの提供を 継続させることを可能にする技術が理解できる. 10.1 フォールトトレラント性の導入 10.2 プロセスの回復力 10.3 高信頼クライアントサーバ間通信 10.4 高信頼グループ間通信 10.5 分散コミット 10.6 回復 -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第10回講義の課題の実施) -予習(教科書11章の理解) 180
11 11. セキュリティ セキュアな分散システムを構築するための基盤技術で ある暗号技術,認証技術,通信手段,アクセス制御に ついて学習する. 11.1 情報セキュリティの特性 11.2 暗号 11.3 セキュアな通信路 11.4 アクセス制御 11.5 セキュリティ管理 -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第11回講義の課題の実施) -予習(教科書12章の理解) 180
12 12.分散ファイルとオブジェクト 集中型のファイルシステムと比較した分散ファイルシ ステムのメリットとデメリットを理解し,分散ファイ ルシステムの各種技術について学習する. 12.1 分散ファイルシステムアーキテクチャ 12.2 分散ファイルシステム 12.3 分散オブジェクト技術 -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) ) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第12回講義の課題の実施) -予習(教科書13章の理解) 180
13 13. 分散WEBシステム WEBシステムの誕生からネットワークを介して分散す る機能連携について学ぶ.さらに,XML, SOAP, REST などについても学習し,将来的なWEBシステムが展望 できるようになる. 13.1 システム形態 13.2 動作の仕組み 13.3 HTTP 13.4 実用化のための工夫 13.5 将来性について -グループワーク発表(10分) -講義中心で実施(40分) -小テスト・クイズの実施(40 分) -復習1(グループワークのまとめ) -復習2(第13回講義の課題の実施) -予習(まとめ発表の準備を行う) 180
14 これまでの学習のまとめ発表を行う. プレゼンテーション -達成度確認テストへの準備を行 う 180
15 達成度確認テストを行う.その後、自己点検授業を行 う。 テスト 予習(テスト勉強) 180