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2020/2021

Sistemas Distribuidos y la Nube

Código: 104406 Créditos ECTS: 6
Titulación Tipo Curso Semestre
2503740 Matemática Computacional y Analítica de Datos OB 3 2
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
Daniel Franco Puntes
Correo electrónico:
Daniel.Franco@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
catalán (cat)
Algún grupo íntegramente en inglés:
No
Algún grupo íntegramente en catalán:
No
Algún grupo íntegramente en español:
No

Equipo docente

Antonio Espinosa Morales
Pedro Luis Pons Pons

Prerequisitos

Esta asignatura no tiene PRE-REQUISITOS. Se recomienda tener cursadas las Asignaturas de Software de Sistema y Programación Orientada a Objetos.

Objetivos y contextualización

El objetivo de esta asignatura es poder utilizar sistemas de computación en la nube y ser capaz de desarrollar aplicaciones informáticas y administrar los sistemas en la nube. Por eso hay que conocer los sistemas en la nube, las tecnologías que utilizan, los servicios que proporcionan y hay que entender su funcionamiento.

Competencias

  • Diseñar, desarrollar y evaluar soluciones algorítmicas eficientes para problemas computacionales de acuerdo con los requisitos establecidos.
  • Evaluar de manera crítica y con criterios de calidad el trabajo realizado.
  • Implementar y optimizar aplicaciones basadas en las funcionalidades y estructura de los sistemas paralelos, distribuidos y en nube y las redes de computadores e internet.
  • Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
  • Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
  • Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • Utilizar eficazmente bibliografía y recursos electrónicos para obtener información.

Resultados de aprendizaje

  1. Aplicar las características, funcionalidades y estructuras de sistemas distribuidos de hardware y redes de computadores para diseñar e implementar aplicaciones basadas en ellas.
  2. Conocer y aplicar los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela, concurrente y distribuida.
  3. Desarrollar y optimizar software para las plataformas paralelas y distribuidas.
  4. Evaluar de manera crítica y con criterios de calidad el trabajo realizado.
  5. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
  6. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
  7. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  8. Seleccionar y utilizar las estrategias de programación apropiadas para la resolución de un problema dado.
  9. Utilizar eficazmente bibliografía y recursos electrónicos para obtener información.
  10. Utilizar infraestructuras virtualizadas y de cloud privado-público para la ejecución de aplicaciones.

Contenido

1. Introducción al Cloud Computing: beneficios, retos y riesgos.

2. Modelos de Cloud Computing: Infraestructura / Plataforma / Software como Servicio.

3. Clouds públicos, privados e híbridos.

4. Arquitecturas de Cloud y clouds federados.

5. Servicios y APIs habituales. Gestión del Cloud con la CLI.

6. Control y garantía de calidad y de rendimiento. Escalabilidad y alta disponibilidad.

7. Seguridad y privacidad, planificación de capacidad y recuperación de errores

Metodología

En el desarrollo de la asignatura, se podrán diferenciar cuatro tipos de actividades docentes:

Clases teóricas: exposición de los contenidos teóricos de cada tema del programa. La estructura típica de una clase expositiva de este tipo será la siguiente: en primer lugar se hará una introducción donde se presentarán brevemente los objetivos de la exposición y los contenidos a tratar. A continuación se desgranarán los contenidos objeto de estudio, incluyendo exposiciones narrativas, desarrollos formales que proporcionen los fundamentos teóricos, e intercalando ejemplos, que ilustren la aplicación de los contenidos expuestos. Finalmente, el / la profesor / a expondrá las conclusiones de los contenidos. Durante todo el curso habrá evaluaciones continuadas de grupos de temas.
Clases prácticas. Todos los temas irán acompañados de una relación de ejercicios que el alumno debe trabajar para resolver. En este sentido, y a medida que el alumno vaya progresando y profundizando en sus conocimientos, estos problemas serán poco a poco más complejos. Las clases de ejercicios serán el foro natural en el que se podrá discutir en común el desarrollo del trabajo práctico, aportando los conocimientos que le faltan al estudiante para llevarlo adelante. La misión de las clases prácticas es hacer de puente entre las clases teóricas y clases en laboratorio, que promoverá la capacidad de análisis y síntesis, el razonamiento crítico, y que entrenará al estudiante en la resolución de problemas. Aquellos que el / la profesor / a considere de mayor interés o en los que los alumnos / as encuentren mayor dificultad serán corregidos por el profesor. Antes del comienzo de cada lista de problemas el / la profesor / a podrá proponer una lista de ejercicios que los alumnos / as deberán resolver.
Clases de laboratorio. La parte práctica de los temas teóricos quedará completada con sesiones de laboratorio, donde el alumno desarrollará una serie de programas y tareas aplicadas y deberá intentar resolver un problema concreto que recibirá al comenzar el temario. Algunos de estos ejercicios se deberán entregar a la clase en las fechas especificadas. Las prácticas se desarrollarán en grupos de alumnos. Las clases incluyen varias sesiones en el laboratorio según el calendario de la asignatura, donde el alumno realizará el desarrollo de los ejercicios.
Este planteamiento del trabajo está orientado a promover un aprendizaje activo y desarrollar las competencias de capacidad de organización y planificación, comunicación oral y escrita, trabajo en equipo y razonamiento crítico. La calidad de los ejercicios realizados, de su presentación y de su funcionamiento se valorará especialmente.

La gestión de la docencia de la asignatura se hará a través del Campus Virtual (https://cv.uab.cat/), que servirá para poder ver los materiales, gestionar los grupos de prácticas, hacer las entregas correspondientes, ver las notas, comunicarse con los profesores, etc.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clases teóricas 20 0,8 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Practicas Laboratorio 12 0,48 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Resolución de ejercicios 9 0,36 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Tipo: Autónomas      
Estudio autónomo 30 1,2 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Preparación Laboratorios 32 1,28 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Preparación de ejercicios 20 0,8 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Evaluación

El objetivo del proceso de evaluación es verificar que el alumno ha adquirido los conocimientos y habilidades definidos en los objetivos de la asignatura, así como las competencias.

Se evaluarán cuatro tipos de actividades de manera independiente donde la suma ponderada de ellas dará la nota final. Estas actividades son:

Teoría (T)
Resolución de las prácticas de laboratorio (PL)
Redacción de un artículo en la Wikipedia (VA)
Realización de ejercicios prácticos individualts (PA).
La parte de Teoría (T) se evaluará con dos controles parciales individuales durante todo el curso. La nota final de Teoría saldrá de la suma ponderada de los dos controles (0.5 * Control 1 + 0.5 * Control 2). Habrá una segunda oportunidad para recuperar esta parte el día que tenemos asignado a la semana de exámenes de recuperación. Se podrán recuperar las partes que no hayan sido superadas en los controles parciales de teoría. La nota mínima para aprobar esta parte es> = 4,5.

La parte de Resolución de prácticas de laboratorio (PL) se evaluará de manera grupal. Tendrá varias entregas. La nota final saldrá de la suma ponderada de las entregas. Para aprobar las PL la nota mínima deberá ser> = 4,5. Sólo hay una única oportunidad (no se puede recuperar esta parte).

Los ejercicios prácticos individuales (PA) consistirán en trabajar ejercicios y preguntas muy concretos algunos de ellos relacionados con los que se encontrarán en las prácticas de laboratorio. Dada su naturaleza y objetivo no son recuperables.

La nota final de la asignatura será la suma ponderada de las notas de cada una de las cuatro actividades. El resultado deberá ser> = 5.

En caso de no superar la assignaturaper no alcanzar la puntuaciónmínima en alguno de los apartados (Teoría o Prácticas de Laboratorio), aunque al hacer la media ponderada la nota final fuera igual o superior a 5 la nota que se pondrá a la expediente será de 4,5.

En caso de que la media no llegue a 5 la nota que figurará en el expediente será la nota media obtenida numéricamente.

Si el alumno entrega cualquier actividad, se entiende que se presenta en la asignatura y será evaluado / a. Si no entrega ninguna actividad, entonces se puede considerar No evaluable.

Otorgar una calificación de matrícula de honor es decisión del profesorado responsable de la asignatura. La normativa de la UAB indica que las MH sólo se podrán conceder a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Se puede otorgar hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados.

Las fechas de evaluación continua y entrega de trabajos se publicarán en el campus virtual y pueden estar sujetos a posibles cambios de programación por motivos de adaptación a posibles incidencias; siempre se informará en el campus virtual sobre estos cambios ya que se entiende que el CV es el mecanismo habitual de intercambio de información entre el profesorado y los / las estudiantes.

Para cada actividad de evaluación, s'indicaràun lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con el / la profesor / a. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta en esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.

Estudiantes repetidores: Los alumnos repetidores o repetidoras que tengan aprobadas las prácticas de laboratorio pueden pedir la convalidación de esta parte de la asignatura. El resto de actividades de evaluación deberán hacerlas en las mismas condiciones que los / las otros estudiantes.

Nota sobre plagios:

Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, y de acuerdo con la normativa académica vigente, las irregularidades cometidas por un estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación en una actividad evaluable se calificarán con un cero ( 0). Las actividades de evaluación calificadas de esta forma y por este procedimiento no serán recuperables. Si es necesario superar cualquiera de estas actividades de evaluación para aprobar la asignatura, esta asignatura quedará suspendida directamente, sin oportunidad de recuperarla en el mismo curso. Estas irregularidades incluyen, entre otros:

la copia total o parcial de una práctica, informe, o cualquier otra actividad de evaluación;
dejar copiar;
presentar un trabajo de grupo no hecho íntegramente por los y las miembros del grupo (aplicado a todos los y las miembros, no sólo a los que no han trabajado);
presentar como propios materiales elaborados por un tercero, aunque sean traducciones o adaptaciones, y en general trabajos con elementos no originales y exclusivos del estudiante;
tener dispositivos de comunicación (como teléfonos móviles, smart watches, bolígrafos con cámara, etc.) accesibles durante las pruebas de evaluación teórico-prácticas individuales (exámenes);
hablar con compañeros o compañeras durante las pruebas de evaluación teórico-prácticas individuales (exámenes);

copiar o intentar copiar de otros alumnos durante las pruebas de evaluación teórico-prácticas (exámenes);

usar o intentar usar escritos relacionados con la materia durante la realización de las pruebas de evaluación teórico-prácticas (exámenes), cuando éstos no hayan sido explícitamente permitidos.
En caso de no superar la asignatura debido a que alguna de las actividades de evaluación no alcanza la nota mínima requerida, la nota numérica del expediente será el valor menor entre 4.5 y la media ponderada de las notas. Con las excepciones de que se otorgará la calificación de "No Evaluable" a los y las estudiantes que no participen en ninguna de las actividades de evaluación, y de que la nota numérica del expediente será el valor menor entre 3.0 y la media ponderada de las notas en caso de que el estudiante haya cometido irregularidades en un acto de evaluación (y por tanto no será posible el aprobado por compensación). En ediciones futuras de esta asignatura, el estudiante que haya cometido irregularidades en un acto de evaluación no se le convalidará ninguna de las actividades de evaluación realizadas.

En resumen: copiar, dejar copiar o plagiar (o el intento de) en cualquiera de las actividades de evaluación equivale a un SUSPENSO, no compensable y sin convalidaciones de partes de la asignatura en cursos posteriores.

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Control individual parcial 1 30 2 0,08 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Control individual parcial 2 30 2 0,08 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Practicas Laboratorio 30 18 0,72 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Resolución de ejercicios 10 5 0,2 1, 4, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Bibliografía

- Dan C. Marinescu. “Cloud Computing. Theory and Practice”. Morgan-Kaufmann. 2018.

-AWS Certified Cloud Practitioner Study Guide; Ben Piper, David Clinton; Sybex (14 de junio de 2019); ISBN-10: 1119490707, ISBN-13: 978-1119490708

-The Practice of System and Network Administration: Volume 1: DevOps and other Best Practices for Enterprise IT; Thomas A. Limoncelli, Strata R. Chalup; Addison-Wesley Educational Publishers Inc; Edición: 01 (3 de septiembre de 2014); ISBN-10: 032194318X, ISBN-13: 978-0321943187

-Infrastructure as Code; Kief Morris; O'Reilly Media; 1 edition (June 17, 2016); ISBN-10: 1491924357, ISBN-13: 978-1491924358

-Cloud Computing for Science and Engineering; Ian Foster, Dennis B. Gannon; The MIT Press; Edición: 1 (27 de octubre de 2017); Colección: Scientific and Engineering Computation; ISBN-10: 9780262037242, ISBN-13: 978-0262037242

-Amazon Web Services in Action, 2E; Andreas Wittig, Michael Wittig; Manning Publications; Edición: 2nd edition (30 de septiembre de 2018); ISBN-10: 1617295116, ISBN-13: 978-1617295119

 -Microsoft Azure Essentials - Fundamentals of Azure, 2nd Ed; Michael Collier, Robin Shahan; 2016; https://download.microsoft.com/download/6/6/2/662DD05E-BAD7-46EF-9431-135F9BAE6332/9781509302963_Microsoft%20Azure%20Essentials%20Fundamentals%20of%20Azure%202nd%20ed%20pdf.pdf

-G. Coulouris, J. Dollimore and T. Kinderg, "Distributed Systems. Concepts and design ", Addison-Wesley, 5th edition, 2012