Modul Ultra Large Scale Systems
(Ultra Large Scale Systems)
Modul: | 143102 Ultra Large Scale Systems (Wahlpflichtmodul im Grundstudium), Schwerpunkte: Mobile Media and Networks, Software Technology und Engineering |
Modulverantwortlicher: | Prof. Dr. Tobias Jordine |
ECTS-min./max.:
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5 / 5 |
Workload:
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Siehe Beschreibung der
zugehörigen LV(s) |
Modulprüfung: |
PA |
Formale Zulassungsvoraussetzungen: |
siehe SPO
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Kompetenzprofil |
Lernergebnisse: | The course assumes, that the participants are part of Amazon's or Google's architecture team, responsible for scalability, performance, availability and operations of large scale distributed infrastructures. The technical aspects need to be seen in context of fast changing business requirements.
We start with an analysis of existing ULS sites and identify patterns and architectures that allow extreme growth. Participants learn to analyse bottlenecks and critical paths and develop methodologies for modeling and calculating performance. They learn to partition system aspects into horizontally scalable parts.
After an analysis phase, the course dives into core components of large scale distributed systems and the participants learn the mechanics of scheduling, storage, locking, caching and asynchronous queues. They also learn to apply those components in solutions for small and mid-size companies.
Below components, a layer of algorithms forms the base of performance and availability. Distributed consensus with fault-tolerance, asynchronous I/O methods and concurrency and parallelism belong into this layer. Participants learn how to apply those algorithms in the construction of scalable components.
Data form a special part of ULS architectures and participants will learn how to model data with respect to large numbers of concurrent updates.
Monitoring and System management are essential for ULS and participants will learn about feedback control mechanisms. They understand the architecture needed for monitoring and changing ULS systems.
At the lowest level, failure modes and time in distributed systems are the most important theoretical concepts that need to be mastered. Participants will learn about the core mechanisms of a distributed system
After the course, participants are able to analyse scalability and performance problems in current systems. They are able to design new systems with some degree of scalability built into them right from the beginning. They understand the critical mapping of business requests to infrastructure. They understand critical components and how to integrate them into existing architectures.
Besides the technical competencies students acquire the ability to discuss various options and alternatives within teams and with external professionals and develop an independent position based on a clear scientific unterstanding of the subject matter. In a permanently changing area this is a vital requirement for success. This includes the ability to question not only the technical foundation but also business requirements and goals.
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Weitere Angaben einblenden
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Ausbildungsziele des Moduls: ?
- Theoretische Grundlagen (modulspezifisch oder modulübergreifend): grundlegende theoretische Sachverhalte einer (Fach-)Disziplin
- Analyse: Methoden zur Erhebung relevanter Informationen, Identifikation ursächlicher Prozesse und fachadäquater Dokumentation von Zusammenhängen
- Konzeption: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur systematischen Erstellung von Zuständen, Systemen oder Produkten (aufbauend auf Erfahrung und Analyse)
- Realisierung: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur operativen Umsetzung des angestrebten Zustands, Systems oder Produkts (aufbauend auf Analyse und Konzeption)
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Theoretische Grundlagen | 30 % |
Analyse | 30 % |
Konzeption | 30 % |
Realisierung | 10 % |
Klassifikation der Lernergebnisse nach kognitiven Stufen/Schlüsselkompetenzen |
Fachkompetenzen (Wissen und Fertigkeiten): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, Aufgaben und Problemstellungen fachlich angemessen und methodengeleitet zu bearbeiten
- Stufe 1: Relevantes Wissen aus dem Gedächtnis abrufen
- Stufe 2: Bedeutung von Wissen erkennen, Gelerntes in neuen Situationen anwenden
- Stufe 3: Material in seine konstituierenden Teile gliedern und seine Struktur bestimmen; Urteile auf der Basis von Kriterien und Standards fällen
- Stufe 4: Elemente zu einem neuen, kohärenten, funktionierenden Ganzen zusammenführen
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Stufe 1: wiedererkennen & wiedergeben |  |
Stufe 2: verstehen & anwenden |  |
Stufe 3: vergleichen & bewerten |  |
Stufe 4: verknüpfen, vertiefen & entwickeln |  |
Hinweis: Die Stufen bauen aufeinander auf und schließen die jeweils vorigen mit ein. In der Regel stehen Basismodule auf den niederen, weiterführende Module auf den höheren Stufen. |
Personale Kompetenzen (Sozialkompetenz und Selbständigkeit): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, das eigene Leben eigenständig und verantwortlich zu gestalten
- Kommunikation: Austausch von Informationen zwischen Personen, in Gruppen und Organisationen.
- Teamfähigkeit: Innerhalb einer Gruppe zur Erreichung von Zielen zu kooperieren
- Reflexion: Aus Erfahrungen zu lernen, kritisch zu denken und zu handeln
- Eigenständigkeit: Ohne fremde Hilfe zu handeln;
Verantwortung: Selbstgesteuert zur Gestaltung von Prozessen beizutragen
Diese Elemente müssen im Modul unter Anleitung reflektiert werden.
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Kommunikation |  |
Teamfähigkeit |  |
Reflexion |  |
Eigenständigkeit & Verantwortung |  |
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Voraussetzung für dieses Modul: |
-
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Dieses Modul ist Voraussetzung für: | - |
beinhaltet folgende Lehrveranstaltung(-en):
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EDV-Nr |
Lehrveranstaltung |
Art |
SWS |
ECTS |
Prüfungsform |
143102a |
Ultra Large Scale Systems |
- |
4 |
5 |
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* kennzeichnet Prüfungsvorleistungen