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Parisian Master of Research in Computer Science

Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI)

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Algorithmique répartie et tolérance aux défaillances (48h, 6 ECTS)

Responsables : Joffroy Beauquier, Carole Delporte-Gallet et Laurent Fribourg

Les cours seront en français. Une bibliographie et des documents en anglais seront disponibles pour les étudiants anglophones.

Plan du cours et intervenants prévus pour 2010-2011

  1. Tolérance aux pannes. (24h, Carole Delporte-Gallet et Hugues Fauconnier)
  2. Auto-stabilisation. (12h, Brigitte Rozoy)
  3. Preuves probabilistes d'auto-stabilisation (12h, Claudine Picaronny)

Objectifs

Ce cours aborde le problème de la tolérance aux défaillances dans les systèmes répartis, du point de vue algorithmique.

Plan du cours

Partie I : Tolérance aux pannes

Cours 1:

Introduction générale : messages/mémoire partagée, synchrone/asynchrone

Introduction aux défaillances de liens

Problème de l'attaque coordonnée (Lynch chapitre 5):

Cours 2:

Consensus et TRB (terminating reliable broadcast) en synchrone avec des pannes par arrêt et par omissions:

Cours 3, 4 et 5:

Consensus et TRB en synchrone et des pannes byzantines (Lynch Chapitre 6)

Cours 6:

Impossibilité du consensus en asynchrone((http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/FLP.pdf)

Cours 7:

Algorithme probabiliste de Ben Or en asynchrone avec des pannes par arrêt(http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/TR98-1682.eps)

Détecteur de défaillances(http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/CT-JACM96.pdf):

Systèmes partiellement synchrones

Cours 8:

Mémoire partagée:

Partie II : Auto-Stabilisation
Cours 9:

Introduction et définitions générales ( http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/autostabilisation.pdf)

Cours 10:

Algorithmes auto-stabilisants classiques

Cours 11:

Composition d'algorithmes

Cours 12:

Observation de l'auto-stabilisation

( http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/Beauquier-Pilard-Rozoy-Disc05.pdf)

(http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/MPRI-New-observabilit-Rozoy.doc)

Partie III : Preuves probabilistes d'auto-stabilisation

Cours 13: (http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/cours_mpri-2.18_bibliographie.pdf)

Introduction. Exemples. (http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/introduction.pdf)

Rappels de probabilités. (http://mpri-wiki.inria.fr/pub/WebSite/C-2-18/Rappels_proba.pdf)

Cours 14: Analyse qualitative (vérification de la propriété d'autostabilisation)

Le cas des adversaires sans mémoire : chaînes de Markov. Exemple : l'algorithme de Hermann

Le cas général : processus de décision markovien. DFP.pdf:

Exemples : L'algorithme d'Israeli et Jalfon

autre exemple : kakugawa_yamashita.pdf:

Cours 15:

Analyse quantitative : Le cas des adversaires sans mémoire. Exemple : l'algorithme de Hermann :

Cours 16:

Analyse quantitative : Le cas général.

Pré-requis

Il est préférable que les étudiants aient suivi au préalable un cours d'introduction à l'algorithmique répartie.

Bibliographie

Partie I:

Partie II:

* Gérard Tel, Introduction to Distributed Algorithm, chap. 17

* Shlomi Dolev, Self stabilization

Partie III:

Les années précédentes

Équipe pédagogique

J. Beauquier PU Paris Sud LRI
C. Delporte-Gallet PU Paris 7 LIAFA
H. Fauconnier MC Paris 7 LIAFA
L. Fribourg DR CNRS LSV
B. Rozoy PU Paris Sud LRI
C. Picaronny MC ENS Cachan LSV