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Systemarchitektur (Master)

Sommersemester 2009
Verantwortlich:
Prof. Dr. Reinhold Kröger
Prof. Dr. Martin Gergeleit

Aktuelles Lernziele/Inhalte Materialien Organisatorisches

Lernziele

Bei Entwurf und Konstruktion von Hard- und Softwaresystemen, angefangen von kleinen eingebetteten Systemen bis hin zu hochkomplexen Informationssystemen, werden immer wieder die gleichen grundlegenden Architekturprinzipien gewählt, wenn auch oft auf unterschiedlichen Systemebenen und mit anderer Skalierung. In dieser Lehrveranstaltung sollen die Studierenden daher:
  • diese Ansätze mit beispielhaften Umsetzungen kennen lernen,
  • ihre Anwendung gemäß vorgegebener Entwurfsziele - auch nicht-funktionaler wie Fehlertoleranz, Echtzeitfähigkeit und Sicherheit - üben,
  • sowie lernen, deren Leistungsfähigkeit unter Last analysieren und prognostizieren zu können.

Inhalte

  • Einführung in den strukturierten Systementwurf (Abstraktionsebenen, virtuelle Maschinen)
  • Grundlegende Konzepte (Bezeichnung und Adressierung, Kommunikation, Zeit, Ordnung von Ereignissen, Atomarität)
  • HW-Systemstrukturen (Multiprozessor-/Multicomputersysteme)
  • Alternativen der Modellierung (synchron, asynchron, Client/Server, gruppenorientiert)
  • Kommunikationsparadigmen (Message Passing, RPC, Broad- und Multicast, Shared Memory, Peer-to-Peer, Multi-Tier-Architekturen)
  • Synchronisationsparadigmen (optimistische und pessimistische Synchronisation)
  • Konsistenzmodelle (sequentielle Konsistenz, schwächere Modelle)
  • Ressourcen-Scheduling (CPU-, Speicher- und Kommunikationsscheduling)
  • Fehlertoleranzmaßnahmen (zeitliche und funktionale Redundanz, Checkpointing und Recovery)
  • Maßnahmen zur Leistungsoptimierung (Caching, Lastverteilung, Parallelisierung)
  • Beispiele von strukturierten Systemen (z.B. Layered Systems, Mikrokernel, Echtzeitsysteme, kommunizierende Prozess-Systeme)
  • Beispielhafte Plattformrealisierungen auf verschiedenen Systemebenen (z.B. Bussysteme, CORBA, Web Services)