Distribuované systémy a výpočty

Garant předmětu:

Peter Macejko

Přednášející:

Peter Macejko

Cvičící:

Peter Macejko, Ondřej Vondrouš, Ondřej Votava

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na technologie podporující distribuovaný výpočet: na mechanismy zajišťující spolehlivé, efektivní a bezpečné propojení aplikačních procesů, programová rozhraní komunikačních kanálů a současné middleware technologie. Podstatná část přednášek je věnována typickým technikám distribuovaného výpočtu: zabezpečení kauzality výpočtu, zajištění výlučného přístupu, zvládnutí zablokování, ochraně proti výpadkům, mobilitě výpočtu a bezpečnosti.

Požadavky:

Základní znalosti v oboru počítačových sítí a komunikací. Základy programování v jazyce Java.

Osnova přednášek:

1. Distribuovaný výpočet, grafové algoritmy (Dijkstra), synchronní a asynchronní model

2. Komunikační systém - potvrzovací protokoly, směrování

3. Synchronní a asynchronní výměna zpráv, multicasting

4. Modely distribuovaného výpočtu - client-server, peer-to-peer, subscribe-publish, cloud computing

5. Podpora distribuovaných aplikací - Java RMI, JMS, Jini; SOAP, REST

6. Čas v distribuovaných systémech - synchronizace fyzických hodin, skalární a vektorové logické hodiny

7. Sdílení prostředků, distribuované algoritmy výlučného přístupu

8. Algoritmy rozbití symetrie

9. Detekce ukončení výpočtu, zablokování - předcházení a detekce

10. Replikace dat a procesů, zajištění konzistence

11. Velké distribuované systémy: architektura a výpočty (DHT, CDN, ...)

12. Mobilita v distribuovaných systémech - rozkládání zátěže, mobilní agenti, kooperující ad-hoc systémy

13. Bezpečnost v distribuovaných systémech - Kerberos, PKI, PGP

14. Distribuovaná decentralizovaná databáze - blockchain

Osnova cvičení:

1. Úvod do předmětu

2. Procedurální komunikace - Java RMI

3. Fronty zpráv - Java JMS

4. Komunikace pomocí REST

5. Využití technologie gRPC

6. Využití technologie RabbitMQ

7. Distribuovaná aplikace - ukázka - návrh

8. Distribuovaná aplikace - ukázka - implementace, zadání projektu

9. Práce na projektu, konzultace

10. Práce na projektu, konzultace

11. Práce na projektu, konzultace

12. Práce na projektu, konzultace

13. Vyhodnocení projektu

14. Vyhodnocení projektu, zápočet

Cíle studia:

Absolvent předmětu získá přehled v oboru distribuovaných systémů. Bude si vědom omezení i výhod při nasazování takovýchto systémů. Absolvent bude také schopen navrhnout a implementovat jednoduchý distribuovaný systém.

Studijní materiály:

Janeček J.: Distribuované systémy, ES ČVUT 2001, ISBN: 8001023079.

Coulouris G., Dollimore J., Kindberg T., Blair G.: Distributed Systems: Concepts and Design (5th Edition), Addison-Wesley 2011, ISBN: 0132143011.

Tel G.: Introduction to Distributed Algorithms, Cambridge University Press 2000, ISBN: 0521794838.

Attiya H., Welch J.: Distributed Computing: Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics, John Wiley and Sons, Inc., 2004. Second Edition, ISBN: 978-0-471-45324-6.

Santoro N.: Design and Analysis of Distributed Algorithms, Wiley-Interscience, 2006, ISBN: 978-0471719977

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2M32DSVA

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	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	místnost T2:B3-812a Vondrouš O. Votava O. 09:15–10:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř K132místnost T2:B3-812a Vondrouš O. Votava O. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Laboratoř K132 místnost T2:B3-812a Vondrouš O. Votava O. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř K132
Út
St
Čt	místnost T2:B3-812a 07:30–09:00 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Laboratoř K132místnost T2:B3-812a Macejko P. Vondrouš O. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 105) Dejvice Laboratoř K132místnost T2:B3-812a Macejko P. Votava O. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 106) Dejvice Laboratoř K132 místnost T2:C3-132 Macejko P. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-132
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a komunikace - Komunikační sítě a internet (povinně volitelný předmět)
• Elektronika a komunikace - Mobilní komunikace (povinně volitelný předmět)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Enterprise systémy (PS)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Technologie pro multimédia a virtuální realitu (povinně volitelný předmět)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Technologie internetu věcí (PS)
• Softwarové inženýrství a technologie - společný 1. ročník (PS, povinně volitelný předmět)