SYLLABUS MASTER Mention R eseaux et T el ecommunication M2 ing enierie du logiciel des r eseaux et des syst'emes distribu es 2020 / 2021
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PÉRIODE D’ACCRÉDITATION : 2016 / 2021 UNIVERSITÉ PAUL SABATIER SYLLABUS MASTER Mention Réseaux et Télécommunication M2 ingénierie du logiciel des réseaux et des systèmes distribués http://www.fsi.univ-tlse3.fr/ 2020 / 2021 17 JUILLET 2021
SOMMAIRE PRÉSENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 PRÉSENTATION DU PARCOURS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Parcours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 PRÉSENTATION DE L’ANNÉE DE M2 ingénierie du logiciel des réseaux et des systèmes distribués . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Liste des formations donnant accès de droit : . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 RUBRIQUE CONTACTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 CONTACTS PARCOURS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 CONTACTS MENTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 CONTACTS DÉPARTEMENT : FSI.Info . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Tableau Synthétique des UE de la formation . . . . . . . . . . . . . 6 LISTE DES UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 GLOSSAIRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 TERMES GÉNÉRAUX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 TERMES ASSOCIÉS AUX DIPLOMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 TERMES ASSOCIÉS AUX ENSEIGNEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2
PRÉSENTATION PRÉSENTATION DU PARCOURS PARCOURS Le cursus iLoRDest l’un des parcours type du master Réseaux et Télecommunications du site universi- taire toulousain. Son objectif est de former desinformaticiens spécialisés dans le domaine du logicielpour les Réseauxet les Systèmes distribués. De par les compétences qu’il développe, iLoRD vise les débouchés relatifs à l’ingénierie de conception, de développement et d’évolution de logiciels de supervision, de contrôle, et de virtualisation de réseaux et de systèmes distribués, ainsi que de protocoles et d’integiciels de communication. En abordant aussi des sujets prospectifs liés aux travaux de recherche, le parcours vise aussi à développer les aptitudes des étudiants à imaginer, concevoir et mettre en oeuvre les solutions numériques de demain. La spécificité du parcours iLoRD réside en une alliance forte entre la science de l’informatique et les concepts et technologies les plus avancés du domaine des Réseaux et Télécoms. Ainsi, le cursus, à la fois académique et professionnalisant, ouvre des perspectives pour des emplois de spécialistes où les activités d’ingénierie, d’expertise, de recherche, d’innovation ou de DevOpsprédominent. PRÉSENTATION DE L’ANNÉE DE M2 INGÉNIERIE DU LOGICIEL DES RÉSEAUX ET DES SYSTÈMES DISTRIBUÉS Classiquement, le parcours iLoRD du master RT est organisé sur 4 semestres pour un total de 950 heures dont 600 heures en première année. La première année(M1) s’appuie principalement sur les unités d’enseignement de la mention RT mais également sur une partie de celles proposées par la mention Informatique. Elle consiste en une forte consolidation dans les disciplines des réseaux, des systèmes et du logiciel. Des éléments concernant les sciences économiques, sociales et humaines sont également apportés, tout comme des compléments en Anglais. La réalisation en groupe d’étudiants de Bureaux d’études (BE) vient renforcer le volet professionnalisant alors que les Travaux d’études et de recherche (TER) constituent une première étape de la formation par et pour la recherche. La deuxième année(M2) repose exclusivement sur des enseignements spécifiques au parcours iLoRD, dont certains sont mutualisés avec des écoles d’ingénieurs du site universitaire toulousain (INPT/ENSEEIHT et INSA), . Les enseignements de la seconde année se concentrent sur des aspects avancés et parfois prospectifs de l’ingénierie des réseaux et des systèmes distribués et des solutions ICTde nouvelle génération. L’accent est également mis sur la culture et la communication professionnelle. Le projet collaboratif de Recherche et Développement offre aux étudiants, par le biais de la mise en situation, un cadre pour développer à la fois des compétences scientifiques, techniques, organisationnelles et rédactionnelles, et dans une moindre mesure, juridiques et financières. Il s’inscrit dans une optique à la fois académique et de professionnalisation. Il en est de même pour le stage de fin d’études, d’au moins 5 mois, qui est obligatoirement réalisé par l’étudiant soit en environnement industriel, soit au sein d’un laboratoire de recherche. Les compétences spécifiques développées dans ce parcours permettent de : — Concevoir, implanter et évaluer des protocoles ou des architectures logicielles de communication pour les écosystèmes numériques de nouvelle génération (nuage, objets connectés, réseaux de contenus...) — Concevoir, réaliser et améliorer des logiciels pour virtualiser, superviser et contrôler des réseaux et des systèmes distribués (en s’appuyant sur des patrons, modèles et algorithmes reconnus) — Préconiser et appliquer des méthodologies (basées sur des outils d’analyse ou de simulation) pour évaluer 3
les performances de réseaux et de services de communication — Développer des capacités d’abstraction pour appréhender et améliorer les systèmes complexes que sont les réseaux (initiation à la recherche, analyse et synthèse bibliographique, projet de mise en situation, retours d’expériences professionnelles, ...). La formation conduit naturellement vers des emplois d’informaticiens spécialisés dans l’ingénierie de conception, de développement et d’évolution de logiciels impliqués dans la vie des infrastructures de communication et de traitement réparti des informations. Voici quelques exemples de ces activités professionnelles relevant de l’ingénierie : — Spécification, développement et test de composants logiciels à intégrer au sein d’infrastructures réseaux et d’écosystèmes numériques distribués soit pour leur fonctionnement, soit pour leur contrôle et leur supervision — Mise en œuvre et conduite de projets d’ingeniérie logicielle pour la virtualisation d’infrastructures matérielles ou de fonctions (de gestion de) réseaux, ou pour la mise en place de réseaux de contenus ou d’intergiciels de comunication. — Evaluation et analyse des performances et des métriques de la qualité des services existants ou envisagés à visée d’optimisation — Modélisation d’informations et de traitements pour la supervision et la configuration dynamique des nou- velles architectures des systèmes distribués et des réseaux Mais la formation iLoRD offre également une opportunité d’orientation vers les métiers de la recherche, en dotant les étudiants de compétences requises pour une poursuite d’études doctorales, ou pour un insertion immédiate dans une activité de Recherche et Développement où la réalisation de veilles prospectives et l’initiation de projets innovants seront de mise. LISTE DES FORMATIONS DONNANT ACCÈS DE DROIT : M1 INGEN. DU LOGICIEL DES RESEAUX ET DES SYSTEMES DISTRIBUES (EMRTCE) Pour les étudiants ayant suivi une autre formation que l’année précédente du parcours, l’accès est sur dossier.Il est très fortement conseillé de se rapprocher du responsable de la formation envisagée pour en connaitre les modalités d’accès. 4
RUBRIQUE CONTACTS CONTACTS PARCOURS RESPONSABLE M2 INGÉNIERIE DU LOGICIEL DES RÉSEAUX ET DES SYSTÈMES DISTRIBUÉS DESPRATS Thierry Email : Thierry.Desprats@univ-tlse3.fr Téléphone : 05 61 55 69 29 SECRÉTAIRE PÉDAGOGIQUE DOSSANT Sabine Email : sabine.dossant@univ-tlse3.fr CONTACTS MENTION RESPONSABLE DE MENTION RÉSEAUX ET TÉLÉCOMMUNICATION AOUN André Email : Andre.Aoun@irit.fr CONTACTS DÉPARTEMENT: FSI.INFO DIRECTEUR DU DÉPARTEMENT CROUZIL Alain Email : alain.crouzil@irit.fr Téléphone : 05 61 55 83 44 / 05 61 55 69 28 SECRETARIAT DU DÉPARTEMENT RODRIGUES Manuella Email : manuella.rodrigues@univ-tlse3.fr Téléphone : 05 61 55 73 54 Université Paul Sabalier 1TP1, bureau B13 118 route de Narbonne 31062 TOULOUSE cedex 9 5
TABLEAU SYNTHÉTIQUE DES UE DE LA FORMATION 6 Obligatoire Facultatif ECTS TP ne Projet Cours Stage TD TP page Code Intitulé UE Premier semestre EIRTC3AM INGÉNIERIE DES RÉSEAUX 9 O ?? EIRTC3A1 Supervision, protection et configuration 6 12 8 EIRTC3A2 Supervision, protection et configuration (projet) 5 EIRTC3A3 Supervision, protection et configuration (TPne) 4 ?? EIRTC3A4 Gestion de la qualité de service 6 12 8 EIRTC3A5 Gestion de la qualité de service (projet) 5 EIRTC3A6 Gestion de la qualité de service (TPne) 2 ?? EIRTC3A7 Analyse et évaluation de performances (présentiel) 6 12 8 EIRTC3A8 Analyse et évaluation de performances (projet) 5 EIRTC3A9 Analyse et évaluation de performances (tpne) 2 EIRTC3BM INGÉNIERIE LOGICIELLE DES ÉCOSYSTÈMES 9 O NUMÉRIQUES ?? EIRTC3B1 Virtualisation et Cloud Computing 8 2 16 EIRTC3B2 Virtualisation et Cloud Computing (projet) 5 EIRTC3B3 Virtualisation et Cloud Computing (TPne) 4 ?? EIRTC3B4 Objets connectés et intergiciels 6 6 6 EIRTC3B5 Objets connectés et intergiciels (projet) 5 EIRTC3B6 Objets connectés et intergiciels (TPne) 2 ?? EIRTC3B7 Introduction au Big Data 6 4 8 EIRTC3B8 Introduction au Big Data (projet) 5 EIRTC3B9 Introduction au Big Data (TPNE) 2 ?? EIRTC3BA Tests et intégration des logiciels distribués 6 10 EIRTC3BB Tests et intégration des logiciels distribués (projet) 5 EIRTC3BC Tests et intégration des logiciels distribués (TPne) 4 EIRTC3CM PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS DES ARCHI- 9 O TECTURES DE RÉSEAUX ?? EIRTC3C1 Analyse de réseaux complexes 6 4 2
Obligatoire Facultatif ECTS TP ne Projet Cours Stage TD TP page Code Intitulé UE ?? EIRTC3C2 Virtualisation de réseaux 6 4 2 ?? EIRTC3C3 Réseaux de contenus 6 4 2 ?? EIRTC3C4 Gestion avancée de réseaux 6 4 2 ?? EIRTC3C5 Projet (présentiel) 3 Choisir 1 sous-UE parmi les 2 sous-UE suivantes : EIRTC3C6 Projet P 50 EIRTC3C7 Projet S 50 22 EIRTC3DM CULTURE ET COMMUNICATION PROFESSIONNELLES 3 O 8 20 Second semestre 23 EIRTC4AM SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES 3 O 8 20 EIRTC4BM PROJET COLLABORATIF DE RECHERCHE ET 6 O DÉVELOPPEMENT ?? EIRTC4B1 Projet Collaboratif de recherche et développement 1 8 20 EIRTC4B2 Projet Collaboratif de recherche et développement 2 100 25 EIRTC4CM STAGE 21 O 5 7
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LISTE DES UE 9
UE INGÉNIERIE DES RÉSEAUX 9 ECTS 1er semestre EIRTC3AM Cours : 6h , TD : 12h , TP : 8h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE LAVINAL Emmanuel Email : Emmanuel.Lavinal@irit.fr OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE - Appréhender les problèmes de supervision, protection et configuration affectant la bonne opération des réseaux - Concevoir et spécifier une base d’informations de supervision et de configuration - Manipuler, comparer et évaluer des outils avancés de supervision et de gestion d’évènements de sécurité DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS - Problématiques et modèles conceptuels de la gestion de réseaux - Le standard SNMP et ses évolutions pour la supervision de réseaux - Le standard NETCONF/YANG pour la configuration de réseaux - Conception de modèles d’information de gestion (MIB SNMP, Modules YANG) - Collecte et gestion d’événements de sécurité - Corrélation de logs hétérogènes PRÉ-REQUIS Fondements des réseaux TCP/IP RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - Advances in Network Management. Jianguo Ding. CRC Press. 2010. - Network Management Fundamentals. A Clemm. CISCO Press. 2006 MOTS-CLÉS SNMP, MIB, NETCONF/YANG, SIEM, Log 10
UE INGÉNIERIE DES RÉSEAUX 9 ECTS 1er semestre EIRTC3AM Cours : 6h , TD : 12h , TP : 8h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE MAMMERI Zoubir Email : zoubir.mammeri@irit.fr Téléphone : 05 61 55 77 54 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE — Comprendre les liens entre QoS, QoE (qualité d’expérience) et QoC (qualité de contrôle) — Comprendre les liens entre les composants d’une architecture de communication à QoS — Etudier les modèles de trafic des applications — Etudier les principes de contrôle d’admission et de réservation de ressources — Etudier les principes des algorithmes de routage et d’ordonnancement de paquets — Etudier les techniques de contrôle de congestion — Analyser les performances et surcoût d’implantation des algorithmes de QoS DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS Les applications multimédia et temps réel sont sensibles à la qualité de service (débit, délai de transfert, taux de perte, etc.) offerte par le réseau. Le bon fonctionnement de ces applications dépend de cette QoS. Ce cours présente les aspects algorithmiques de la QoS. Il est illustré par des études de cas de techniques représentatives dans le domaine Internet. Les points suivants sont développés dans ce cours : • Rappels sur les besoins des applications multimédia en termes de QoS • Liens entre QoS (quality of service), QoE (quality of experience) et QoC (quality of control) • Rappels sur les composants de base des architectures de QoS (IntServ et DiffServ) • Techniques de contrôle d’admission • Algorithmes de routage à QoS • Techniques d’ordonnancement de paquets • Méthodes de réservation de ressources et de gestion de buffers • Introduction à la QoS dans les réseaux sans fil, mobiles et ad hoc • Introduction aux techniques de mesure de QoS et d’adaptation dynamique de QoS PRÉ-REQUIS Concepts de protocoles et services vus en Licence Concepts de QoS vus dans l’UE ”Intégration voix/données” du M1 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Z. Wang, Internet QoS : Architectures and mechanisms for QoS, Morgan Kaufmann T. Szigeti and C. Hattingh, End-to-end QoS network design, CISCO Press A. Mishra, Quality of Service in Communications Networks, Wiley MOTS-CLÉS Qualité de service ; Algorithmique pour les réseaux ; Contrôle d’admission ; Contrôle de congestion ; Routage ; Ordonnancement de paquets ; Gestion de buffer 11
UE INGÉNIERIE DES RÉSEAUX 9 ECTS 1er semestre EIRTC3AM Cours : 6h , TD : 12h , TP : 8h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE KACIMI Rahim Email : kacimi@irit.fr Téléphone : 05.61.55.74.71 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Présentation des techniques de modélisation et d’évaluation de performance des réseaux. Modélisation et évaluation de différents protocoles dans les environnements de simulation OPNET, NS-2 et NS-3 DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS Introduction à l’analyse de performance des réseaux Nécessité de modélisation pour l’évaluation de performance des systèmes Principaux formalismes de modélisation et application aux réseaux — - Processus stochastiques et chaines de Markov — - Files d’attente simples — - Réseau de files d’attente Simulation — - Simulation des systèmes à événements discrets — - Sensibilité aux données et analyse de la qualité des résultats — - Illustration d’une démarche de modélisation et de simulation dans l’environnement NS. PRÉ-REQUIS Probabilités et Statistiques - Complexité Algorithmique - Language C/C++ RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES The Art of Computer Systems Performance Analysis : Techniques for Experimental Design, Measurement, Simu- lation, and Modeling, by Raj Jain MOTS-CLÉS Modélisation, processus stochastiques, files d’attente, simulation 12
UE INGÉNIERIE LOGICIELLE DES ÉCOSYSTÈMES 9 ECTS 1er semestre NUMÉRIQUES EIRTC3BM Cours : 8h , TD : 2h , TP : 16h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE PIERSON Jean-Marc Email : Jean-Marc.Pierson@irit.fr Téléphone : 05 61 55 72 26 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE L’objectif de cette unité d’enseignement est d’acquérir une compréhension approfondie des mécanismes de virtualisation et leur utilisation dans le cadre du Cloud Computing. L’UE permettra la prise en main d’une infrastructure de Cloud, depuis son création, son management jusqu’à son utilisation et son adaptation. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS Cours : - Introduction à la virtualisation, les différents types de virtualisation, notion de machines virtuelles, Xen, KVM/QEMU, VMWare, Docker - Positionnement du Cloud dans les architectures et systèmes distribués (notions de cluster, de datacenter), - Les différents types de Cloud (IAAS, PAAS, SAAS, Publics, Privés, Hybrides), les fournisseurs de Cloud (AWS, Azure, ...), les orchestrateurs de Cloud (ESX, Openstack, ...) - Fonctionnement du point de vue du système d’un gestionnaire de Cloud (aspects compute, réseau, disque), illustration sur Openstack - Ouvertures recherches : problématique de la gestion d’énergie dans le Cloud, et de la sécurité dans le Cloud Mise en oeuvre : Illustration sous Openstack : - création d’une machine virtuelle, personnalisation de machines virtuelles (template) - lancement de machines virtuelles, monitoring de machines virtuelles - migration de machines virtuelles, aspects latence et performances - ordonnancement de machines virtuelles, changement d’ordonnancement - mise en place d’un cluster de machines virtuelles workers et d’une machine virtuelle frontale qui délègue le travail aux VM workers Illustration de Docker. PRÉ-REQUIS Systèmes d’exploitation (bonne connaissance) Systèmes distribués (bonne connaissance) RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Distributed Systems : Principles and paradigms. A. Tanenbaum et Maarten Van Steen Cloud Computing : Concepts, Technology & Architecture. Thomas Erl MOTS-CLÉS Cloud, Systèmes distribués, Openstack, virtualisation, machines virtuelles, orchestrateur 13
UE INGÉNIERIE LOGICIELLE DES ÉCOSYSTÈMES 9 ECTS 1er semestre NUMÉRIQUES EIRTC3BM Cours : 6h , TD : 6h , TP : 6h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE DESPRATS Thierry Email : Thierry.Desprats@univ-tlse3.fr Téléphone : 05 61 55 69 29 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Introduire les problématiques posées par l’interconnexion massive d’objets communiquant et étudier les archi- tectures standards ainsi que les principaux paradigmes, protocoles, technologies et intergiciels de l’Internet des Objets (IoT). DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS — Définitions et terminologie de l’informatique pervasive et de l’Internet des objets — Architecture logique en couches de l’IoT — Architectures standards de l’IoT — Postionnement des composants usuels de l’écosystème IoT : des dispositifs physiques au cloud — Introduction au Edge Computing — Protocoles et architectures des réseaux d’objets et de périphérie (RFID, NFC, WBANs, BT, ZigBee, 6LowPAN, LPWANs(LoRA, SigFox...) — Integiciels et protocoles de distribution de messages (Pub/Sub) et orientés services : MQTT, MQTT-SN, CoAP... — Introduction au calcul de contexte, au traitement dévénements — Travaux pratiques : conception et programmation sur Arduino, RPi, capteurs, effecteurs, XBee, MQTT(- SN) PRÉ-REQUIS Notions de réseaux sans fil, de protocole et d’intergiciel RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Interconnecting smart objects with IP, Vasseur, Dunkers Ed. Moragn Kaufman Foundations of Modern networking, Stallings, Ed. Addison Wesley RFID et l’Internet des choses, Chabanne, Urien, Susini, Ed. Hermès MOTS-CLÉS Internet des Objets - Objets connectés - Fog Computing - MQTT - CoAP 14
UE INGÉNIERIE LOGICIELLE DES ÉCOSYSTÈMES 9 ECTS 1er semestre NUMÉRIQUES EIRTC3BM Cours : 6h , TD : 4h , TP : 8h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE PINEL-SAUVAGNAT Karen Email : Karen.Sauvagnat@irit.fr Téléphone : 05 61 55 63 22 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Introduction concernant le traitement, la collecte, la manipulation, et la gestion de grandes quantités de données. Comprendre les problématiques liées au Big Data et les limites des modèles traditionnels de gestion des données. Distinguer les modèles NoSQL et savoir mettre en œuvre l’un d’eux. Comprendre la programmation Map/Reduce. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS - Problématiques de gestion et d’exploitation des masses de données (mégadonnées) - Principales familles de modèles NoSQL : clé/valeur, orienté documents, orienté colonnes, orienté graphes - Paradigme de programmation distribuée Map/Reduce PRÉ-REQUIS Connaissances en bases de données relationnelles (modèle relationnel, SQL) RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Rudi Bruchez : Les bases de données NoSQL et le Big Data : Comprendre et mettre en œuvre, Eyrolles, 2015 MOTS-CLÉS Masses de données, NoSQL, Map/Reduce 15
UE INGÉNIERIE LOGICIELLE DES ÉCOSYSTÈMES 9 ECTS 1er semestre NUMÉRIQUES EIRTC3BM Cours : 6h , TP : 10h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE MARTIN-DOREL Érik Email : erik.martin-dorel@irit.fr Téléphone : 05 61 55 64 16 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Savoir mettre en oeuvre un processus de vérification, validation avec intégration continue dans le contexte du développement d’une application distribuée. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS — Définitions issues de l’Ingénierie système : Intégration, Vérification, Validation, Qualification. — Démarche IVVQ dans le contexte du développement d’une application distribuée. — Stratégie d’intégration et notion de Plateforme d’Intégration Continue. — Distinction entre tests unitaires, tests d’intégration, tests fonctionnels. — Utilisation de ”mock objects” dans le développement de tests unitaires. PRÉ-REQUIS Connaissances en programmation orientée objet (Java), en tests unitaires, et en gestion de version de code source (Git). RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Site de l’association française d’ingénierie système (AFIS) , http://www.afis.fr/ ”Test Driven Development : By Example”. Kent Beck, 2003. ”xUnit Test Patterns : Refactoring Test Code”. Gerard Meszaros, 2007. MOTS-CLÉS Vérification, validation, intégration continue, tests unitaires, tests d’intégration, tests fonctionnels, Mock objects 16
UE PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS 9 ECTS 1er semestre DES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EIRTC3CM Cours : 6h , TD : 4h , TP : 2h OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Le module est interdisciplinaire, focalisant sur la science des réseaux complexes et de leurs applications. Le contenu porte sur les outils mathématiques et informatiques d’analyse de réseaux, leurs applications à des réseaux sociaux et dynamiques, et leur utilisation dans le domaine de recherche sur des systèmes complexes réels. Les élèves apprendront à travers les résultats de recherches en cours dans le domaine, et appliqueront leurs connaissances dans l’analyse des systèmes de réseau réels, l’objectif principal de les préparer à un projet final. La science de réseau est une science fondamentale qui se fonde sur un certain nombre d’outils analytiques. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS - Network Science Introduction Propriétés de réseaux : (Densité, taille, degré moyen, longueur moyenne de Chemins, diamètre, coefficient de clusterisation, connectivité, centralité, influence,...) Modèles de réseaux : Graphes aléatoires (Erdos-Renyi) , petits mondes (Watts-Strogats), attachement préférentiel (Barabasi-Albert), graphes temporels Analyse de réseaux : Analyse de réseaux sociaux, analyse de réseaux dynamiques, analyse de liens, analyse de la robustesse, analyse pandémique (durées d’infection, durées de recouvrement, ...), analyses de liens web (page ranking,...), mesures de centralité, ... Outils d’analyse : analyse spectrale pour réseaux complexes, outils de mesure (Gamma tool) Dissémination de contenu dans un réseau(modèle SIR) : analyse des phénomènes de dissémination, commu- nautés,... Réseaux interdépendants(degrés de corrélation,...) PRÉ-REQUIS Réseaux, Théorie de Graphes, Performances de Réseaux RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Network Science, de Albert-László Barabási, Mars 2016 Interconnected Networks, Antonio Garas, Springer, Mars 2016. Graph Spectra for Complex Networks, Piet van Mieghem , Broché - 25 octobre 2012 MOTS-CLÉS Analyse de réseaux complexes, dissémination de contenu, modélisation de réseaux, mesures de performances 17
UE PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS 9 ECTS 1er semestre DES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EIRTC3CM Cours : 6h , TD : 4h , TP : 2h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE LAVINAL Emmanuel Email : Emmanuel.Lavinal@irit.fr OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Étudier les paradigmes récents SDN (Software Defined Networking) et NFV (Network Functions Virtualization) contribuant activement à l’évolution des réseaux informatiques traditionnels. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS - Introduction aux réseaux SDN/NFV : contexte et motivations - Plan de données, interface sud et protocoles associés (ex. OpenFlow) - Plan de contrôle, concept de système d’exploitation réseau (NOS), abstractions réseaux pour de la virtuali- sation, interface nord et langages de programmation réseaux de haut niveau - Plan d’applications SDN, présentation de différentes études de cas (Traffic Engineering, Data Centers, IXP, etc.) - Expérimentations sur l’émulateur de réseaux Mininet (TP) - Verrous et travaux en cours dans les réseaux SDN/NFV (langages de haut niveau, tests et vérification, répartition et interopérabilité des contrôleurs, performance, passage à l’échelle, etc.) PRÉ-REQUIS Architectures et Protocoles standards des réseaux RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ”Foundations of Modern Networking : SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud” William Stallings. Addison Wesley. 2016. Publications scientifiques référencées lors des séances de cours. MOTS-CLÉS Réseaux logiciels, virtualisation de réseaux, SDN/NFV 18
UE PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS 9 ECTS 1er semestre DES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EIRTC3CM Cours : 6h , TD : 4h , TP : 2h OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Examiner les axes d’évolutions de l’architecture Internet - Illustrer sur des systèmes le fonctionnement d’architec- tures de contenus- Manipuler ces architectures. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS — Introduction : Interêt et classifications de nouvelles architectures, Internet de gestion de contenus — Les architectures P2P : Définitions , P2P vs Client/Serveur (modèle dit classique d’Internet) ; Indexation de ressources : Non Structurée (P2P Centralisé, P2P Pur, P2P Hybride) Structurée (DHT) ; Illustration sur Chord ; Les évolutions : Securité , P2P et Internet — Les architectures CDN : Caractéristiques ; CDN avec/sans infrastructure, AKamai versus P2P, gestion des caches — Les architectures ICN : Principe de l’approche centrée sur le contenu ICN ; Architecture NDN : nomage et structure de données, architecture et fonctionnement d’un routeur NDN ; Illustration sur outils de simulation NS3 et émulation ; Les problèmes à résoudre : transport et routage — Apprentissage par projet : Comprendre BitTorrent par l’expérience via un TP/projet , Mettre en place un réseau NDN PRÉ-REQUIS TCP/IP, internet RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Évolution des technologies pair-à-pair : optimisation, sécurité et application : Traité IC2, série Réseaux et TélécomsCoordonnateurs : MATHIEU Bertrand, SALAUN Mikael MOTS-CLÉS Réseaux, Architecture, Contenus ,CDN, P2P, ICN 19
UE PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS 9 ECTS 1er semestre DES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EIRTC3CM Cours : 6h , TD : 4h , TP : 2h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE SIBILLA Michelle Email : Michelle.Sibilla@irit.fr Téléphone : 05 61 55 75 23 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Etudier divers paradigmes, modèles, techniques et mécanismes avancés intervenant dans différentes phases du continuum de la gestion (Observation / Analyse / Décision / Configuration) de réseaux, de composants ou de systèmes. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS Science et techniques de la métrologie — Problématique de la mesure dans les réseaux informatique — Métrologie active et métrologie passive — Caractérisation du trafic Internet — Analyse du trafic Internet — Application à l’évolution des mécanismes protocolaires de l’Internet Modèles et techniques pour la gestion autonome — Evolution des propriétés des systèmes de gestion (réactifs, prédictifs, proactifs, adaptatifs, autonomes) — Modélisation de l’information pour une gestion intégrée — La gestion à base de politiques : principes - langages - architectures - contextualisation - dynamicité — La vision autonomique : principes - propriétés Self-* - architecture — Illustration méthodologique sur le cas d’une supervision auto-adaptative : de l’expression des exigences à une infrastructure logicielle adaptative. PRÉ-REQUIS Bases de la Gestion de Réseaux RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Policy-Based Network Management - J.STRASSNER Elsevier Advances in Network Management - J. DING CRC Press =11.0ptDesign, Measurement and Management of Large-Scale IP Networks... - K.PAPAGIANNAKI, A. NUCCI Cambridge university press MOTS-CLÉS Gestion à base de politiques - Gestion Intégrée - Gestion Autonome - Métrologie 20
UE PARADIGMES ET TECHNOLOGIES AVANCÉS 9 ECTS 1er semestre DES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EIRTC3CM Cours : 3h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE SIBILLA Michelle Email : Michelle.Sibilla@irit.fr Téléphone : 05 61 55 75 23 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE Permettre aux étudiants par un travail personnel d’approfondir conjointement au moins deux des quatre matières présentées dans cette UE à travers la réalisation d’un projet mêlant à la fois études par recherche et lectures bibliographiques et évaluation scientifique de solutions existantes intégrées ou de prototypes développés. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS - Présentation de l’approche et des objacetifs - Présentation des sujets prospectifs proposés, chacun combinant au moins deux des quatre matières traitées dans l’UE globale ”Paradigmes et technologies avancés de réseaux”. Par exemple : Gestion de réseaux de contenus, politiques de contrôles deréseaux virtuels, évaluation de politique de dissémninations de contenus... - Réalisation d’un rapport et d’une présentation orale des travaux 21
CULTURE ET COMMUNICATION PROFES- UE 3 ECTS 1er semestre SIONNELLES EIRTC3DM Cours : 8h , TD : 20h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE DESPRATS Thierry Email : Thierry.Desprats@univ-tlse3.fr Téléphone : 05 61 55 69 29 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE L’objectif principal est de donner aux étudiants les clés fondamentales de la communication interpersonnelle dans un milieu professionnel et de leur permettre de s’y affirmer dans leurs relations. MOTS-CLÉS soft skills 22
UE SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES 3 ECTS 2nd semestre EIRTC4AM Cours : 8h , TD : 20h DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS 1) Management de l’innovation : - l’évolution de l’innovation et les enjeux liés au développement durable - les mutations technologiques et les différents modèles économiques applicables : modèle fonctionnel (économie d’usage), modèle collaboratif, modèle circulaire (innovation durable) - la valorisation de l’innovation 2) Droit de la propriété intellectuelle : L’enseignement de propriété intellectuelle, axé sur le droit d’auteur protégeant le logiciel et le droit des brevets protégeant des produits et procédés techniques, pouvant en inclure, est instauré afin que les étudiants, dans le cadre de leurs créations, puissent connaı̂tre le panel de protections juridiques à leur disposition. Les étudiants acquerront la connaissance des différentes conditions et modalités procédurales d’acquisition des droits de propriété intellectuelle, les obligations et prérogatives conférées par le titre, les différents contrats permettant de l’exploiter ainsi que les différents recours ouverts en cas d’atteinte au droit de propriété intellectuelle acquis Thème 1. La protection du logiciel par le droit d’auteur Thème 2. Le droit des brevets d’invention 23
PROJET COLLABORATIF DE RECHERCHE ET UE 6 ECTS 2nd semestre DÉVELOPPEMENT EIRTC4BM Cours : 8h , TD : 20h ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE DESPRATS Thierry Email : Thierry.Desprats@univ-tlse3.fr Téléphone : 05 61 55 69 29 LAVINAL Emmanuel Email : Emmanuel.Lavinal@irit.fr OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE l’UE ”Projet Collaboratif de Recherche et Développement” offre aux étudiants, par le biais de la mise en situation, un cadre pour développer à la fois des compétences techniques, organisationnelles, rédactionnelles, scientifiques et dans une moindre mesure, juridiques et financières. DESCRIPTION SYNTHÉTIQUE DES ENSEIGNEMENTS Un appel à réponses à Projet est rédigé soit par une équipe d’un laboratoire de recherche associé, soit par un département R&D d’une entreprise partenaire de la formation. Il est ensuite communiqué aux étudiants qui se répartissent en deux (voire trois) groupes entrant en compétition pour relever le défi d’innovation proposé. Une première phase consiste à rédiger puis à soutenir devant un jury d’Enseignant-Chercheurs et de Cher- cheurs académiques ou industriels, une réponse à l’appel, argumentant les choix scientifiques, technologiques, méthodologiques et organisationnels retenus par un groupe ainsi qu’une évaluation des risques, des coûts et des retombées. La seconde phase consiste à relever le défi de la réalisation de la solution logicielle proposée en temps imparti. La solution obtenue sera présentée au jury ainsi qu’un retour sur l’expérience qu’a constitué cette mise en situation. 24
UE STAGE 21 ECTS 2nd semestre EIRTC4CM Stage : 5 mois minimum ENSEIGNANT(E) RESPONSABLE KACIMI Rahim Email : kacimi@irit.fr Téléphone : 05.61.55.74.71 SIBILLA Michelle Email : Michelle.Sibilla@irit.fr Téléphone : 05 61 55 75 23 25
GLOSSAIRE TERMES GÉNÉRAUX DÉPARTEMENT Les départements d’enseignement sont des structures d’animation pédagogique internes aux composantes (ou facultés) qui regroupent les enseignants intervenant dans une ou plusieurs mentions UE : UNITÉ D’ENSEIGNEMENT Unité d’Enseignement. Un semestre est découpé en unités d’enseignement qui peuvent être obligatoire, optionnelle (choix à faire) ou facultative (UE en plus). Une UE représente un ensemble cohérent d’enseignements auquel est associé des ECTS. ECTS : EUROPEAN CREDITS TRANSFER SYSTEM Les ECTS sont destinés à constituer l’unité de mesure commune des formations universitaires de Licence et de Master dans l’espace européen depuis sa création en 1989. Chaque UE obtenue est ainsi affectée d’un certain nombre d’ECTS (en général 30 par semestre d’enseignement). Le nombre d’ECTS est fonction de la charge globale de travail (CM, TD, TP, etc.) y compris le travail personnel. Le système des ECTS vise à faciliter la mobilité et la reconnaissance des diplômes en Europe. TERMES ASSOCIÉS AUX DIPLOMES Les diplômes sont déclinés en domaines, mentions et parcours. DOMAINE Le domaine correspond à un ensemble de formations relevant d’un champ disciplinaire ou professionnel commun. La plupart de nos formations relèvent du domaine Sciences, Technologies, Santé. MENTION La mention correspond à un champ disciplinaire. Elle comprend, en général, plusieurs parcours. PARCOURS Le parcours constitue une spécialisation particulière d’un champ disciplinaire choisie par l’étudiant au cours de son cursus. TERMES ASSOCIÉS AUX ENSEIGNEMENTS CM : COURS MAGISTRAL(AUX) Cours dispensé en général devant un grand nombre d’étudiants (par exemple, une promotion entière), dans de grandes salles ou des amphis. Au-delà de l’importance du nombre d’étudiants, ce qui caractérise le cours magistral, est qu’il est le fait d’un enseignant qui en définit lui-même les structures et les modalités. Même si ses contenus font l’objet de concertations entre l’enseignant, l’équipe pédagogique, chaque cours magistral porte la marque de l’enseignant qui le dispense. 26
TD : TRAVAUX DIRIGÉS Ce sont des séances de travail en groupes restreints (de 25 à 40 étudiants selon les composantes), animés par des enseignants. Ils illustrent les cours magistraux et permettent d’approfondir les éléments apportés par ces derniers. TP : TRAVAUX PRATIQUES Méthode d’enseignement permettant de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises durant les CM et les TD. Généralement, cette mise en pratique se réalise au travers d’expérimentations. En règle générale, les groupes de TP sont constitué des 16 à 20 étudiants. Certains travaux pratiques peuvent être partiellement encadrés voire pas du tout. A contrario, certains TP, du fait de leur dangerosité, sont très encadrés (jusqu’à 1 enseignant pour quatre étudiants). PROJET OU BUREAU D’ÉTUDE Le projet est une mise en pratique en autonomie ou en semi-autonomie des connaissances acquises. il permet de vérifier l’acquisition des compétences. TERRAIN Le terrain est une mise en pratique encadrée des connaissances acquises en dehors de l’université. STAGE Le stage est une mise en pratique encadrée des connaissances acquises dans une entreprise ou un laboratoire de recherche. Il fait l’objet d’une législation très précise impliquant, en particulier, la nécessité d’une convention pour chaque stagiaire entre la structure d’accueil et l’université. 27
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