Projektowanie aplikacji wielkoskalowych 1000-I2PAW

W ramach tego przedmiotu studenci poznają zalety i wady architektur przeznaczonych dla aplikacji wielkoskalowych. Nauczą się projektować i implementować mikroserwisy, odkrywać i rejestrować usługi oraz komunikować się między serwisami. Omówione zostaną również dwie strategie integracji systemów: integracja przez bazę i integracja przez mikroserwisy, a studenci zdobędą umiejętność wyboru odpowiedniej strategii dla danego projektu. Przedmiot obejmuje również koncepcję sterowania zdarzeniami, implementację wzorców asynchronicznej komunikacji oraz korzyści i wyzwania sterowania zdarzeniami. W ramach przedmiotu studenci zapoznają się oraz z trzema popularnymi metodologiami i zasadami ich implementacji: Domain Driven Development (DDD), Test Driven Development (TDD) oraz CQRS (Command Query Responsibility Segregation).
Ważnym elementem przedmiotu będzie modelowanie przepływów pracy i danych, ich implementacji w systemach IT, optymalne składowanie, przeszukiwanie oraz zatwierdzanie transakcji w systemach wielkoskalowych. Ostatnim, ale nie mniej ważnym aspektem, będzie wielopoziomowe zabezpieczanie projektowanych i implementowanych aplikacji.
Powyższe tematyki omawiane będą od strony teoretycznej na konwersatorium, natomiast na laboratorium powstawać będzie projekt realizujący te tematyki

Całkowity nakład pracy studenta

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: a) wykład - 30 godzin b) laboratorium – 30 godzin c) bieżące przygotowanie do zajęć, w tym rozwiązywanie zadań zleconych przez prowadzących, zapoznanie się z informacją zwrotną dotyczącą rozwiązanych zadań oraz konsultacje z prowadzącymi zajęcia – 15 godzin 2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta potrzebny do zaliczenia przedmiotu: a) studiowanie literatury – 15 godzin b) przygotowywanie projektów zaliczeniowych – 45 godzin. 3. Czas wymagany do przygotowania się do uczestnictwa w procesie oceniania: a) przygotowanie do egzaminu – 15 godzin RAZEM: 150 godzin (6 punktów ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów II stopnia na kierunku informatyka): W01 – z na modele danych oraz modele architektoniczne stosowane w aplikacjach wielkoskalowych. (K_W03, K_W04) W02 - rozumie główne problemy związane z obsługą dużej ilości użytkowników i dużej ilości danych, w szczególności związane z bezpieczeństwem i niezawodnością transakcji. (K_W05) W03 - zna przynajmniej jeden framework wykorzystywany podczas tworzenia aplikacji wielkoskalowych. (K_W05) W04 - ma wiedzę o aktualnych kierunkach rozwoju i o najnowszych odkryciach w zakresie technologii sieciowych i architektur komputerów (K_W02)

Efekty uczenia się - umiejętności

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów II stopnia na kierunku informatyka): U01 - potrafi zaprojektować i zaimplementować aplikację wielkoskalową odpowiadającą na konkretne potrzeby i wymagania klienta (K_U02, K_U04, K_U05, K_U12) U02 - potrafi zastosować odpowiednie testy oraz metryki sprawdzające jakość i skalowalność projektowanej aplikacji. (K_U03, K_U06) U03 – potrafi samodzielnie pogłębiać i aktualizować wiedzę i umiejętności z zakresu projektowania aplikacji wielkoskalowych. (K_U10, K_U11)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

Po ukończeniu kursu student osiąga następujące efekty (kody odnoszą się do efektów dla studiów II stopnia na kierunku informatyka): K1 - potrafi omawiać zagadnienia oraz uzasadniać wybory architektoniczne w sposób zrozumiały zarówno dla osób, z którymi współpracuje w tym obszarze, jak i dla osób postronnych (K_K06). K2 - ma świadomość konieczności zasięgania opinii eksperckich oraz stałego pogłębiania własnego zrozumienia tematów związanych z projektowaniem i testowaniem aplikacji (K_K01. K_K02). K3 - Jest gotów do współpracowania w zespole i komunikowania wyników swoich prac w sposób nie powodujący konfliktów oraz nieporozumień.. (K_K06)

Koordynatorzy przedmiotu

Krzysztof Muchewicz
Bartosz Ziemkiewicz

Metody dydaktyczne podające

- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące

- studium przypadku
- klasyczna metoda problemowa
- laboratoryjna

Kryteria oceniania

Egzamin ustny sprawdza efekty wiedzy
Zadania zaliczeniowe na laboratoriach sprawdzają efekty umiejętności i kompetencji społecznych.

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy.

Literatura

1. Kleppmann, M. (2023). Przetwarzanie danych w dużej skali: niezawodność, skalowalność i łatwość konserwacji systemów. Polska: Helion..
2. Nygard, M. T. (2018). Release It! Design and Deploy Production-Ready Software. Stany Zjednoczone: Pragmatic Bookshelf.
3. Tang, Antony & Kazman, Rick & Fairbanks, George. (2021). Decision-Making Principles for Better Software Design Decisions. IEEE Software. 38. 98-102. 10.1109/MS.2021.3102358.
4. Newman, S. (2021). Building Microservices. Stany Zjednoczone: O'Reilly Media.
5. Cristea, V., Dobre, C., Stratan, C., Popentiu, F. (2010). Large-scale Distributed Computing and Applications: Models and Trends. Stany Zjednoczone: Information Science Reference.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1000-I2PAW w USOSweb