Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Informatyka							Poziom i forma studiów	pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	---							Profil kształcenia	ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu	Architektury systemów rozproszonych							Kod przedmiotu	INF1ASR
								Rodzaj przedmiotu	obieralny
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	5
	26				30			Punkty ECTS	5
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu	Przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu projektowania, implementacji i utrzymania systemów rozproszonych. Rozwój praktycznych umiejętności w zakresie implementacji architektur mikrousługowych, wzorców integracji i technik zapewniania niezawodności. Odniesienia do frameworka edukacyjnego mikrokompetencji SFIA: - Solution Architecture (ARCH) - poziom 5: projektowanie kompleksowych architektur systemów rozproszonych, integracja komponentów i podsystemów - Systems Design (DESN) - poziom 4: projektowanie systemów z wykorzystaniem wzorców Event Sourcing, CQRS i innych wzorców dla systemów rozproszonych - Systems Integration and Build (SINT) - poziom 4: implementacja i integracja komponentów systemu rozproszonego, zapewnienie niezawodnej komunikacji
Treści programowe	Wykład 1 Zaawansowane architektury systemów rozproszonych. Ewolucja od monolitów do systemów rozproszonych. Wyzwania i korzyści. Najważniejsze notacje architektury: C4 Model, ArchiMate, UML 2 Podejście warstwowe. Trójwarstwowy podział aplikacji. Wzorzec architekttury MVC (Model-View-Controller). Różnice pomiędzy Layer a Tier. Wzorce warstwy dostępu do danych 3 Architektura współczesnej aplikacji rozproszonych. Architektura zorientowana na usługi SOA (Service Oriented Architecture) 4 Architektura mikrousługowa. Zasady i wzorce projektowe. Komunikacja między mikrousługami. Choreografia vs. orkiestracja. Koncepcja i wzorzec Clean Architecture. Implementacja referencyjna a rozwiązania rynkowe 5 Event Sourcing i CQRS. Projektowanie systemu opartego o zdarzenia. Zarządzanie strumieniami zdarzeń. Projekcje 6 Koncepcja ESB (Enterprise Service Bus). Szyna usług: zalety i wady. Rozwiązania i frameworki klasy enterprise i microservices 7 Zarządzanie danymi w systemach rozproszonych. Wzorce dostępu do danych. Bazy poliglotyczne. Spójność danych 8 Domain-Driven Design w kontekście systemów rozproszonych. Bounded Contexts, Ubiquitous Language, Aggregate Roots. Narzędzia analizy i projektowania architektur - Event Storming 9 Command-Query Responsibility Segregation – rozszerzona architektura warstwowa. Wsparcie dla Domain Driven Design; Event Sourcingu; Architektura microservices a CQRS/ES 10 Architektury sterowane zdarzeniami. Integracja systemów oparta o zdarzenia. Brokerzy komunikatów 11 Architektura przetwarzania w chmurze (Cloud Computing). Cloud-native applications. Kontenery, orkiestracja, serverless. Platformy chmurowe 12 Rozwiązania wydajnościowo-niezawodnościowe. Systemy klasy Enterprise. Transakcyjne systemy rozproszone. Wzorce odporności na błędy: Circuit Breaker, Retry, Bulkhead, Timeout 13 Zaliczenie wykładu Pracownia specjalistyczna 1 Jak mogą być opisywane wymagania na architektirę systemu ICT. Analiza dokumentacji SWZ (Specyfikacja Warunków Zamówienia) dla systemu informatycznego (2h) 2 Jak opisać procesy biznesowe w przedsiębiorstwie, których dotyczą wymagania na systemy informatyczne. Modelowanie procesów biznesowych. Notacja BPMN (4h) 3 Notacja koncepcji architektury i architektury za pomocą C4 Model. Modelowanie architektury systemu informatycznego za pomocą notacji C4 Model (4h) 4 Projektowanie usług na bazie microservices. Ścieżki identyfikacji. Identyfikacja i sposób zapisu mikroserwisów na diagramach BPMN, ArchiMate, czy C4 Model. Ćwiczenia z modelowania. Zadanie projektowe (4h) 5 Technika Event Storming - identyfikacja zdarzeń domenowych za pomocą narzędzia. Event Storming jako narzędzie analizy wymagań biznesowych. Identyfikacja usługi /API /microservices przy pomocy ES (6h) 6 Event Sourcing i CQRS: implementacja mechanizmów zarządzania stanem opartego o strumienie zdarzeń. Analiza (walidacja) wyników z poprzedniego zadania dla wybranej domeny biznesowej (modułu) (4h) 7 Implementacja rozwiązań niezawodnościowych "fault tolerance" / "high availability" z wykorzystaniem wybranej platformy chmurowej (4h) 8 Zaliczenie pracowni
Metody dydaktyczne	metoda projektów, dyskusja panelowa, burza mózgów, klasyczna metoda problemowa, wykład konwersatoryjny, wykład problemowy,
Forma zaliczenia	W zaliczenie pisemne z pytaniami otwartymi Ps opracowanie zadań projektowych realizowanych w grupach
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
E1	zaawansowane wzorce architektoniczne stosowane w systemach rozproszonych								INF1_W03 INF1_W12 INF1_W14
E2	mechanizmy komunikacji i integracji w systemach rozproszonych								INF1_W03 INF1_W12 INF1_W14
E3	notację C4 Model modelowania architektury systemów informatycznych								INF1_W14
E4	projektować i implementować systemy bazujące na architekturze mikrousługowej								INF1_U04 INF1_U12 INF1_U13
E5	stosować wzorce Event Sourcing i CQRS w systemach rozproszonych								INF1_U12 INF1_U13
E6	wykorzystywać w projektowaniu architektury podejście Domain-Driven Design i narzędzia Event Storming								INF1_U12 INF1_U13
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
E1	zaliczenie opisowe i testowe								W
E2	zaliczenie opisowe i testowe								W
E3	zaliczenie opisowe i testowe								W
E4	wykonanie sprawozdań laboratoryjnych; rozwiązywanie zadań problemowych								Ps
E5	wykonanie sprawozdań laboratoryjnych; rozwiązywanie zadań problemowych								Ps
E6	wykonanie sprawozdań laboratoryjnych; rozwiązywanie zadań problemowych								Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - udziałem w wykładach								26
	2 - udziałem w innych formach zajęć - 30								30
	3 - indywidualnym wsparciem merytorycznym procesu uczenia się, udziałem w zaliczeniach organizowanych poza planem zajęć - 2,1								4
	4 - przygotowaniem do zaliczenia wykładu								10
	5 - przygotowaniem do bieżących zajęć - 30								30
	6 - wykonaniem projektu - 25								25
RAZEM:									125
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									60 (1)+(2)+(3)	2.4
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									85 (2)+(5)+(6)	3.4
Literatura podstawowa	1 S. Newman, Od monolitu do mikrousług: ewolucyjne wzorce przekształcania systemów monolitycznych, Gliwice: Helion, 2020 2 N. Marz, J. Warren, Big Data: najlepsze praktyki budowy skalowanych systemów obsługi danych w czasie rzeczywistym, Gliwice: Helion, 2016 3 S. Newman, Budowanie mikrousług: projektowanie drobnoziarnistych systemów, Gliwice: Helion, 2022 4 V. Vernon, T. Jaskuła, Strategiczne monolity i mikrousługi: jak napędzać innowacyjność za pomocą przemyślanej architektury, Gliwice: Helion, 2023 5 Cloud design patterns, Azure Architecture Center, Microsoft Learn https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/, Microsoft [10.02.2025]
Literatura uzupełniająca	1 Exploring CQRS and Event Sourcing, Book from Official Microsoft Download Center https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=34774, Microsoft [10.02.2025] 2 Event Sourcing pattern, Azure Architecture Center, Microsoft Learn] https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/event-sourcing, Microsoft [10.02.2025] 3 CQRS Pattern, Azure Architecture Center, Microsoft Learn, https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/cqrs, Microsoft [10.02.2025]
Jednostka realizująca	Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr inż. Paweł Tadejko								2025.03.09