Vorlesung Verteilte Systeme

Unter Verteilten Systemen verstehen wir vernetze, häufig topologisch weit verteilte Rechnerressourcen, die miteinander kooperieren. Ein klassisches Interaktionsmuster ist das Client-Server-Computing wie wir es im lokalen Bereich zwischen Client und Fileserver finden, aber auch Webapplikationen wie Suchmaschinen und soziale Netzwerke im Internet. Voraussetzung für die Interaktion ist jeweils die Möglichkeit der Kommunikation zwischen den Rechnerressourcen. Neben dem Client-Server-Computing hat sich auch das P2P-Computing als erfolgreiches Interaktionsmuster durchgesetzt. Aktuelle Erscheinungsformen der Verteilten Systeme finden wir im Grid und Cloud Computing, sowie in Sensornetzen bis hin zum Smart Metering.


Veranstalter

Prof. Dr. Bettina Schnor
Dipl.-Math. Petra Vogel


Modulnummern

  • Bachelor Informatik:
    3010, 3020, 3030, 3040, 3050, 3060
  • Bachelor Computational Science:
    Modul 2010 Rechnernetze (Prüfung: 551201, Übung: 551221, Vorlesung: 551211)
  • Bachelor Wirtschaftsinformatik:
    3010, 3020, 3030, 3040, 3050, 3060
  • Master Informatik:
    3011, 3021, 3031
  • Master Computational Science:
    Modul 8010 Verteilte Systeme (Prüfung: 553101, Übung: 553121, Vorlesung: 553111)

Ort/Termine

Die Vorlesung wird freitags von 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr im Raum 03.04.1.02 gehalten, die Übung findet mittwochs von 12:00 Uhr bis 14:00 Uhr im Raum 03.04.1.02 statt.

Aktuelles
Nachklausur 14.09.2016, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum tba
Klausureinsicht 25.08.2016, 12:00 Uhr - 13:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.04.2.01
Notenbekanntgabe 04.08.2016 Die Klausurnoten sind veröffentlicht
Raumänderung 24.06.2016, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.04.2.14
Raumänderung 10.06.2016, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.04.1.02
Vorlesung wird verschoben 06.05.2016, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.06.H01
Übung fällt aus 04.05.2015, 12:00 Uhr - 14:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.06.H01
Erste Vorlesung 15.04.2016, 10:00 Uhr - 12:00 Uhr Universität Potsdam, Raum 03.06.H01

Materialien


Themenliste

Die Vorlesung behandelt Kommunikationsmodelle für Verteilte Anwendungen (socketbasierte Kommunikation, RPC, Java RMI), Konzepte verteilter Dateisysteme, Synchronisationsverfahren für verteilte Anwendungen mit Beispielen z.B. aus Cloud-Datenbanken, sowie Konzepte der Lastverteilung in Hochverfügbarkeits-Clustern wie Google.


  1. Einführung
    • Terminologie, Transparenzeigenschaften
    • Historie
  2. Grundlagen Kommunikationssysteme
    • Das ISO-Referenzmodell OSI
    • Internet Protokoll IPv4
    • Transportprotokolle UDP und TCP
  3. Interprozeßkommunikation
    • Kommunikationsmodelle
    • Remote Procedure Call (RPC)
    • Java RMI
    • Gruppenkommunikation (Multicast)
  4. Verteilte Dateisysteme
    • Entwicklungsziele, Konzepte
    • Caching
    • Beispiele: Network File System (NFS), Andrew File System (AFS/DFS)
  5. Synchronisationsalgorithmen
    • Formale Beschreibung
    • Zentrale Ansatz
    • Token-Verfahren (Floor-Passing)
    • Votierungsverfahren
    • Logische Uhren
    • Schnappschußverfahren
  6. Lastverteilung
    • Lastmetriken
    • Strategien
    • Server Load Balancing
    • Lastverteilung auf Multicore-Systemen: Beispiel Apache-Webserver
  7. Web-Anwendungen
    • Web-Services , Applikationsserver
    • Restful Services

Anforderungen

Vorlesung Grundlagen der Betriebssysteme und Rechnernetze


Literatur

Distributed Systems: Pearson New International Edition: Principles and Paradigms
M. van Steen, A.S. Tanenbaum
Pearsson Studium, 2. Auflage 2013


Guide to Reliable Distributed Systems: Building High-Assurance Applications and Cloud-Hosted Services
Kenneneth P. Birman
Springer, 2012


Verteilte Systeme. Grundlagen und Paradigmen
A.S. Tanenbaum, M. van Steen
Pearsson Studium, 2. Auflage 2007


Verteilte Systeme. Konzepte und Design
Coulouris, Dollimore, Kindberg
Pearsson Studium, 3. Auflage, 2005


Verteilte Systeme
G. Bengel
Vieweg, 3. Auflage, 2004


Verteilte Systeme
Langendörfer, Schnor
Hanser Verlag, 1994