Distribuované systémy a výpočty

Garant předmětu:

Pavel Tvrdík

Přednášející:

Pavel Tvrdík

Cvičící:

Jan Fesl, Pavel Tvrdík

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 operačních systémů, počítačových sítí a komunikací.

Osnova přednášek:

1. Modely distribuovaných výpočetních systémů

2. Procedurální komunikační metody.

3. Model distribuovaného výpočtu, jednoduché algoritmy, model výpočtu v jazyce Go.

4. Snímek stavu distribuovaného výpočtu, logický čas.

5. Distribuované algoritmy výlučného přístupu.

6. Vlnový algoritmus, rozbití symetrie výpočtu, výběr serveru (leader election).

7. Uváznutí, predikce a detekce při sdílení prostředků a při komunikaci.

8. Detekce ukončení distribuovaného výpočtu.

9. Selhání v distribuovaném výpočtu, consensus a quorum techniky.

10. Sdílení a replikace dat, podpora distribuovaných databází.

11. Metody P2P, podpora a použití technologií DHT.

12. Mobilita výpočtu, agentní systémy, dynamika v distribuovaných aplikacích.

Osnova cvičení:

1. Program cvičení

2. Java RMI

3. XML-RPC

4. SOAP

5. CORBA

6.Prezentace semestrálního projektu

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:

Janeček J.: Distribuované systémy.

Janeček J., Kubr J., Červený M.: Distribuované systémy - cvičení.

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

Tanenbaum, A. S. - van Steen, M. : Distributed Systems: Principles and Paradigms (2nd Edition). CreateSpace Independent Publishing Platform, 2016. ISBN 153028175X.

Lynch, N. A. : Distributed Algorithms. Elsevier, 2009. ISBN 8181479645.

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

Wan Fokkink : Distributed Algorithms: An Intuitive Approach (2nd Edition). MIT Press, 2018. ISBN 0262037661.

Poznámka:

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

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/NI-DSV

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 T9:301 Tvrdík P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Dejvice NBFIT učebna
Út
St
Čt	místnost T9:351 Fesl J. 18:00–19:30 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice NBFIT PC ucebna
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (PS)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (VO)
• Master Specialization Digital Business Engineering, 2023 (VO)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)