2008-2009:Κατανεμημένα Συστήματα Ι:Υλικό Διαλέξεων
Από DistrSys
1η διάλεξη (Δευτέρα, 29 Σεπτεμβρίου 2008)
Ύλη:
- Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Εισαγωγή απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Πανεπιστημιακές Σημειώσεις "Λειτουργικά Συστήματα" (Π.Τριανταφύλλου):
- Κεφάλαιο 7: Εισαγωγή σε Κατανεμημένα Συστήματα
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 1: Introduction
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 1: Introduction
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 1: Introduction: Distributed Systems
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 1: Characterization of Distributed Systems
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 1: Introduction
Υλικό στο διαδίκτυο:
- Introduction to Distributed Computing @ Google
- Introduction to Distributed System Design @ Google Code University
- Wikipedia:Distributed Computing
- A primer on distributed computing
- Wikipedia:Dining philosophers problem
Ερώτηση Διάλεξης:
|
Υποθέστε ένα κατανεμημένο σύστημα με δύο υπολογιστικές μονάδες Α και B που βρίσκονται στο ίδιο δωμάτιο και έχουν ένα αισθητήρα θερμοκρασίας. Οι Α και B είναι συνδεδεμένες μέσω ενός δικτύου όπου η επικοινωνία πραγματοποιείται με την ανταλλαγή μηνυμάτων. Το δίκτυο δεν είναι αξιόπιστο: ορισμένα μηνύματα μπορεί να χαθούν. Οι διεργασίες δεν έχουν κάποιο κοινό ρολόι. Πώς μπορούν οι δύο διεργασίες να συμφωνήσουν για την θερμοκρασία του δωματίου; |
Απαντήσεις:
|
|
2η διάλεξη (Δευτέρα, 6 Οκτωβρίου 2008)
Ύλη:
- Μοντέλο Σύγχρονων Συστημάτων
- Εκλογή Αρχηγού
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Μοντέλο Σύγχρονων Συστημάτων απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Εκλογή Αρχηγού σε Σύγχρονα Συστήματα απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 6: Εκλογή Αρχηγού
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 2: Modelling I: Synchronous Network Model
- Chapter 3: Leader Election in a Synchronous Ring
- Chapter 4: Algorithms in General Synchronous Networks
- 4.1: Leader Election in General Network
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 2: Basic Algorithms in Message Passing Systems
- 2.1: Formal Model for Message Passing Systems
- Chapter 3: Leader Election in Rings
- 3.1: The Leader Election Problem
- 3.4: Synchronous Rings
- Chapter 2: Basic Algorithms in Message Passing Systems
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 2: The Model
- 2.1: Transition Systems and Algorithms
- 2.1.1: Transision System
- 2.1.3: Systems with Synchronous Message Passing
- 2.4: Additional Assumptions, Complexity
- 2.1: Transition Systems and Algorithms
- Chapter 7: Election Algorithms
- 7.1: Introduction
- 7.2: Ring Networks
- Chapter 2: The Model
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 2: System Models
- Chapter 11: Coordination and Agreement
- 11.3: Elections
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 5: Synchronization
- 5.4: Election Algorithms
- Chapter 5: Synchronization
Ερώτηση Διάλεξης:
|
Θεωρείστε ένα σύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός ενός γενικού δικτύου. Κάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα, γνωρίζει την διάμετρο του δικτύου και το πλήθος των διεργασιών. Σχεδιάστε έναν αλγόριθμο για την εκλογή μιας ιεραρχίας k αρχηγών όπου ο κάθε αρχηγός γνωρίζει την θέση του στην ιεραρχία. Συζητήστε την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότητα μηνυμάτων του αλγόριθμου σας. |
Απαντήσεις:
|
|
3η διάλεξη (Δευτέρα, 13 Οκτωβρίου 2008)
Ύλη:
- Αναζήτηση κατά Εύρος
- Συντομότερα Μονοπάτια
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 4: Algorithms in General Synchronous Networks
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 6: Wave and Traversal Algorithms
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 2: Basic Algorithms in Message Passing Systems
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 11: Coordination and Agreement
Ερώτηση Διάλεξης:
|
Θεωρείστε ένα σύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός γενικού δικτύου όπου οι διεργασίες έχουν βάρη. Κάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα και δεν γνωρίζει το σύνολο των διεργασιών ή την τοπολογία του δικτύου. Σχεδιάστε έναν αλγόριθμο για την εύρεση όλων των συντομότερων μονοπατιών από μια διεργασία u0 προς όλες τις υπόλοιπες διεργασίες. Ορίστε προσεκτικά τις ιδιώτητες του αλγόριθμου σας και αναλύστε την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότητα μηνυμάτων. |
Απαντήσεις:
|
|
4η διάλεξη (Δευτέρα, 20 Οκτωβρίου 2008)
Ύλη:
- Συναίνεση Υπό Την Παρουσία Σφαλμάτων
- Σφάλματα Επικοινωνίας
- Σφάλματα Τερματισμού
- Αλγόριθμοι Επικύρωσης
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 19: Ανοχή Βλαβών
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 5: Distributed Consensus with Link Failures
- Chapter 6: Distributed Consensus with Process Failures
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 5: Fault-Tolerant Consensus
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 13: Fault Tolerance in Distributed Systems
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 13: Distributed Transactions
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 7: Fault Tolerance
Ερώτηση Διάλεξης:
|
Θεωρείστε ένα σύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός δικτύου δακτυλίου, όπου κάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα αλλά δεν γνωρίζει το σύνολο των διεργασιών. Στο δίκτυο μπορεί να συμβούν σ σφάλματα επικοινωνίας. Σχεδιάστε έναν κατανεμημένο αλγόριθμο για την εκλογή αρχηγού. Ορίστε προσεκτικά τις ιδιώτητες του αλγόριθμου σας και αναλύστε την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότητα μηνυμάτων. |
Απαντήσεις:
|
|
5η διάλεξη (Δευτέρα, 3 Νοεμβρίου 2008)
Ύλη:
- Βυζαντινά Σφάλματα
- Μοντέλο Ασύγχρονων Συστημάτων
- Εκλογή Αρχηγού
- Κατασκευή Επικαλυπτικών Δέντρων
- Αναζήτηση κατά Εύρος
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Μοντέλο Ασύγχρονων Συστημάτων απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Βασικοί Αλγόριθμοι Ασύγχρονων Συστημάτων απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 6: Εκλογή Αρχηγού
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 8: Modelling II: Asynchronous System Model
- 8.1: I/O Automata
- 8.2: Operations on Automata
- Chapter 14: Modelling IV: Asynchronous Network Model
- Chapter 15: Basic Asynchronous Network Algorithms
- Chapter 8: Modelling II: Asynchronous System Model
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 2: Basic Algorithms in Message Passing Systems
- Chapter 3: Leader Election in Rings
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 2: The Model
- Chapter 6: Wave and Traversal Algorithms
- Chapter 7: Election Algorithms
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 2: System Models
- Chapter 11: Coordination and Agreement
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 5: Synchronization
- 5.4: Election Algorithms
- Chapter 5: Synchronization
Υλικό στο διαδίκτυο:
6η διάλεξη (Δευτέρα, 10 Νοεμβρίου 2008)
Ύλη:
- Δρομολόγηση
- Συγχρονισμός
- Συγχρονισμός Ρολογιών
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βασικοί Αλγόριθμοι σε Ασύγχρονα Συστήματα απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Συγχρονισμός στα Ασύγχρονα Συστήματα απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 2: Διάταξη γεγονότων
- 2.1 Εισαγωγή
- 2.2 Συγχρονισμός φυσικών ρολογιών
- Κεφάλαιο 2: Διάταξη γεγονότων
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 16: Synchronizers
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 11: Simulating Synchrony
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 12: Synchrony in Networks
- 12.3 Synchronizer Algorithms
- 12.4 Application: Breadth-first Search
- Chapter 15: Fault Tolerance in Synchronous Systems
- 15.3 Clock Synchronization
- Chapter 12: Synchrony in Networks
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 10: Time and Global States
- 10.1 Introduction
- 10.2 Clocks, events and process states
- 10.3 Synchronizing physical clocks
- Chapter 10: Time and Global States
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 5: Synchronization
- 5.1: Clock Synchronization
- Chapter 5: Synchronization
Υλικό στο διαδίκτυο:
- 1η Διάλεξη - μάθημα "Προχωρημένα Θέματα Δικτύων Υπολογιστών" (Ε.Βαρβαρίγος)
- 2η Διάλεξη - μάθημα "Προχωρημένα Θέματα Δικτύων Υπολογιστών" (Ε.Βαρβαρίγος)
- 3η Διάλεξη - μάθημα "Προχωρημένα Θέματα Δικτύων Υπολογιστών" (Ε.Βαρβαρίγος)
- 4η Διάλεξη - μάθημα "Προχωρημένα Θέματα Δικτύων Υπολογιστών" (Ε.Βαρβαρίγος)
- 5η Διάλεξη - μάθημα "Προχωρημένα Θέματα Δικτύων Υπολογιστών" (Ε.Βαρβαρίγος)
- Wikipedia:Synchronizer (algorithm)
- Wikipedia:Clock synchronization
- Wikipedia:Global Positioning System
- Wikipedia:Radio Clock
- RFC 958 - Network Time Protocol (NTP)
- Baruch Awerbuch, "Complexity of Network Synchronization", 1985
Ερώτηση Διάλεξης:
|
Θεωρείστε ένα ασύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός μη-κατευθυνόμενου, πλήρως συνδεδεμένου δικτύου. Τροποποιείστε τον αλγόριθμο SimpleSynch έτσι ώστε να να επιτρέπει στις διεργασίες να εκτελέσουν r συγχρονισμένα βήματα ακόμα και αν συμβούν β βυζαντινά σφάλματα κατά την διάρκεια προσομοίωσης των r γύρων. |
Απαντήσεις:
|
|
7η διάλεξη (Δευτέρα, 1 Δεκεμβρίου 2008)
Ύλη:
- Διάταξη Γεγονότων και Λογικός Χρόνος
- Αμοιβαίος Αποκλεισμός
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Διάταξη Γεγονότων και Λογικός Χρόνος απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Αμοιβαίος Αποκλεισμός σε Ασύγχρονα Συστήματα απο τις σημειώσεις του μαθήματος
- Πανεπιστημιακές Σημειώσεις "Λειτουργικά Συστήματα" (Π.Τριανταφύλλου):
- Κεφάλαιο 11: Συντονισμός Γεγονότων σε Κατανεμημένα Συστήματα
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 2: Διάταξη γεγονότων
- Κεφάλαιο 3: Αμοιβαίος αποκλεισμός
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 18: Logical Time
- Βιβλίο "Distributed Computing Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics" (H.Attiya, J.Welch), ISBN 0471453242:
- Chapter 6: Causality and Time
- 6.1 Capturing Causality
- Chapter 6: Causality and Time
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 2: The Model
- 2.3 Synchronizer Algorithms
- Chapter 2: The Model
- Βιβλίο "Distributed Systems, Concepts and Design" (G.Coulouris, J.Dollimore, T.Kindberg), ISBN 0201619180:
- Chapter 10: Time and Global States
- 10.4 Logical time and logical clocks
- Chapter 11: Coordination and Agreement
- 11.2 Mutual Exclusion
- Chapter 10: Time and Global States
- Βιβλίο "Distributed Systems: Principles and Paradigms" (A.Tanenbaum, M.Steen), ISBN 0130888931:
- Chapter 5: Synchronization
- 5.2 Logical Clocks
- Chapter 5: Synchronization
Υλικό στο διαδίκτυο:
- Λειτουργικά Συστήματα ΙΙ - Μάθημα Επιλογής Eαρινού Εξαμήνου
- Παρουσίαση 5ου Κεφάλαιου (Π.Τριανταφύλλου)
- Wikipedia:Logical clock
- Wikipedia:Mutual exclusion
8η διάλεξη (Παρασκευή, 9 Ιανουαρίου 2009)
Ύλη:
- Καθολικές Καταστάσεις
- Ολικά Συνεπή Στιγμιότυπα
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 19: Global Snapshots and Stable Properties
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 10: Snapshots
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 4: Καθολικές καταστάσεις
Υλικό στο διαδίκτυο:
9η διάλεξη (Δευτέρα, 12 Ιανουαρίου 2009)
Ύλη:
- Αποτίμηση Καθολικού Κατηγορήματος
- Ανίχνευση Τερματισμού
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βιβλίο "Distributed Algorithms" (N.Lynch), ISBN 1558603484:
- Chapter 19: Global Snapshots and Stable Properties
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 10: Snapshots
- Βιβλίο "Κατανεμημένα Συστήματα με Java" (Ι.Κ.Κάβουρας, Ι.Ζ.Μήλης, Γ.Β.Ξυλωμένος, Α.Α.Ρουκουνάκη), ISBN 9602098295
- Κεφάλαιο 5: Αποτίμηση καθολικού κατηγορήματος
10η διάλεξη (Παρασκευή, 26 Ιανουαρίου 2009)
Ύλη:
- Σταθεροποίηση / Αυτο-σταθεροποίηση
- Τεχνική Power-Supply
- Αμοιβαίος Αποκλεισμός
- Αναζήτηση κατά Εύρος
- Εκλογή Αρχηγού
Διαφάνειες:
Σχετικό υλικό:
- Βιβλίο "Introduction to Distributed Algorithms" (G.Tel), ISBN 0521794838:
- Chapter 13: Fault Tolerance in Distributed Systems
- Chapter 17: Stabilization

