Distribuované systémy a výpočty

Přednášející:

Jan Janeček (gar.)

Cvičící:

Jan Janeček (gar.), Peter Macejko

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Studenti se seznámí s metodami koordinace procesů v distribuovaném prostředí, charakterizovaném nedeterministickým časovým chováním výpočetních procesů a komunikačních kanálů. Naučí se základním mechanismům zajištujícím korektní chování výpočtu realizovaného skupinou volně vázaných procesů a mechanismům podporujícím zvýšenou dostupnost a ochranu proti výpadkům.

Požadavky:

Základní znalosti v oboru počítačových sítí a komunikací.

Osnova přednášek:

1. Distribuované aplikace, asynchronní a synchronní model výpočtu.

2. Programová podpora distribuovaného výpočtu, middleware techniky.

3. Detekce stavu distribuované aplikace, konzistence údajů, logický čas.

4. Zajištění výlučného přístupu v distribuovaných aplikacích.

5. Složitost distribuovaného výpočtu, klient-server modely, rozbití symetrie.

6. Uváznutí výpočtu, ochrana proti uváznutí, mechanismy detekce uváznutí.

7. Ukončení distribuovaného výpočtu, algoritmy detekce.

8. Chybovost distribuovaného výpočtu, zotavení, zajištení konsensu, quorum techniky.

9. Sdílení a replikace dat, mechanismy ochrany v distribuovaných databázích.

10. Mechanismy rozložení zatěže distribuovaných aplikací.

11. Peer-to-peer datové systémy, distribuované hashovací tabulky (DHT).

12. Systémy DHT: CAN, Pastry, Kademlia.

13. Mobilita v distribuovaném výpočtu, mobilní agenti, aktivní sítě.

Osnova cvičení:

1. Distribuované aplikace, asynchronní a synchronní model výpočtu.

2. Programová podpora distribuovaného výpočtu, middleware techniky.

3. Detekce stavu distribuované aplikace, konzistence údajů, logický čas.

4. Zajištění výlučného přístupu v distribuovaných aplikacích.

5. Složitost distribuovaného výpočtu, klient-server modely, rozbití symetrie.

6. Uváznutí výpočtu, ochrana proti uváznutí, mechanismy detekce uváznutí.

7. Ukončení distribuovaného výpočtu, algoritmy detekce.

8. Chybovost distribuovaného výpočtu, zotavení, zajištení konsensu, quorum techniky.

9. Sdílení a replikace dat, mechanismy ochrany v distribuovaných databázích.

10. Mechanismy rozložení zatěže distribuovaných aplikací.

11. Peer-to-peer datové systémy, distribuované hashovací tabulky (DHT).

12. Systémy DHT: CAN, Pastry, Kademlia.

13. Mobilita v distribuovaném výpočtu, mobilní agenti, aktivní sítě.

Cíle studia:

Předmět je zaměřen na distribuovaný výpočet chápaný jako asynchronní spolupráce skupiny stavových automatů. Podstatná část přednášek je věnována typickým technikám distribuovaného výpočtu: zabezpečení kauzality výpočtu, zajištění výlučného přístupu a zvládnutí zablokování, ochraně proti výpadkům, mobilitě výpočtu a bezpečnosti. Předmět uzavírá přehled technik pro distribuované ukládání dat metodami distribuovaných rozptýlených tabulek (DHT - Distributed Hash Table) a přehled systémů s mobilními výpočetními komponentami.

Studijní materiály:

Dollimore, J., Kindberg, T., Coulouris, G. ''Distributed Systems: Concepts and Design (4th Edition)''. Addison Wesley, 2005. ISBN 0321263545.

Tanenbaum, A. S. ''Distributed Systems: Principles and Paradigms (2nd Edition)''. Prentice Hall, 2006. ISBN 0132392275.

Lynch, N. A. ''Distributed Algorithms''. Morgan Kaufmann, 1997. ISBN 1558603484.

Tel, G. ''Introduction to Distributed Algorithms''. Cambridge University Press, 2001. ISBN 0521794838.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://moodle.fit.cvut.cz/courses/MI-DSV.16/

Rozsah=2p+1c

Další informace:

https://moodle.fit.cvut.cz/courses/MI-DSV.16/

Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt	místnost TH:A-1142 Janeček J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Thákurova 7 (FSv-budova A) Apple labmístnost TH:A-1142 Macejko P. 14:30–16:00 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Thákurova 7 (FSv-budova A) Apple lab
Pá

Rozvrh na letní semestr 2018/2019:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Znalostní inženýrství, verze 2016 a 2017 (volitelný předmět)
• Počítačová bezpečnost, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Počítačové systémy a sítě, verze 2016, 2017 a 2018 (povinný předmět oboru)
• Návrh a programování vestavných systémů, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Zaměření Informační systémy a management, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Zaměření Softwarové inženýrství, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Zaměření Webové inženýrství, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Společný magisterský plán před přiřazením do oboru, verze 2016, 2017 a 2018 (VO)
• Zaměření Systémové programování, verze 2016, 2017 a 2018 (volitelný předmět)
• Zaměření Teoretická informatika, verze 2016-2017 (volitelný předmět)
• Specializace Teoretická informatika, verze 2018 (volitelný předmět)
• Znalostní inženýrství, verze 2018 (volitelný předmět)