Κατανεμημένα Συστήματα: Θεωρία και Προγραμματισμός - Open Courses (INF105)

Γεώργιος Ξυλωμένος

Περιγραφή

Στο μάθημα καλύπτονται οι βασικές έννοιες των κατανεμημένων συστημάτων, με έμφαση στις θεωρητικές αρχές του κατανεμημένου υπολογισμού και τις πρακτικές τεχνικές υλοποίησης κατανεμημένων συστημάτων. Αφού γίνει μια εισαγωγή στα κατανεμημένα συστήματα (μοντέλα οργάνωσης), εξετάζονται οι βασικές θεωρητικές αρχές τους (διάταξη συμβάντων, καθολικές καταστάσεις, αποτίμηση καθολικών κατηγορημάτων, αμοιβαίος αποκλεισμός) και καλύπτονται βασικά ζητήματα κατανεμημένης επεξεργασίας (αντιμετώπιση σφαλμάτων και κατανομή φόρτου). Στη συνέχεια καλύπτονται βασικά θέματα υλοποίησης (δικτύωση, πολυνημάτωση, συστήματα κινητών πρακτόρων), οι βασικές έννοιες των συστημάτων ομοτίμων (δομημένα και αδόμητα συστήματα, δρομολόγηση) και οι εφαρμογές τους (αναζήτηση και διανομή περιεχομένου, πολυεκπομπή) και, τέλος, ορισμένες κατανεμημένες υπηρεσίες (κατανεμημένη αποθήκευση).

 

Το πρακτικό μέρος του μαθήματος επικεντρώνεται στις δυνατότητες που δίνει η Java για τον προγραμματισμό κατανεμημένων συστημάτων και στην

Περισσότερα  
CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα

Ενότητες

Στην παρούσα ενότητα περιλαμβάνονται εισαγωγικές έννοιες του μαθήματος όπως η κατανόηση των διαφόρων τύπων συστημάτων πολλών επεξεργαστών και του λογισμικού συστήματος που χρησιμοποιούν, η εξοικείωση με τις αρχές σχεδίασης και τις παρεχόμενες υπηρεσίες των κατανεμημένων συστημάτων, και τέλος, η κατανόηση των βασικών μοντέλων οργάνωσης κατανεμημένων συστημάτων (μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή και μοντέλο ομοτίμων).

 

Λέξεις κλειδιά: Διαφάνεια, κλιμάκωση, πελάτης-εξυπηρετητής, συστήματα ομοτίμων.

Η παρούσα ενότητα καλύπτει τις θεωρητικές βάσεις της κατανεμημένης επεξεργασίας, ξεκινώντας με τη έννοια του συγχρονισμού, τους φυσικούς και λογικούς χρονιστές (απλούς και διανυσματικούς), την έννοια της καθολικής κατάστασης και τους αλγορίθμους κατασκευής καθολικών καταστάσεων μέσων στιγμιοτύπων ή παρατηρήσεων. Στη συνέχεια εξετάζονται οι μέθοδοι αποτίμησης καθολικών κατηγορημάτων και παρουσιάζεται μια σειρά αλγορίθμων για τον εντοπισμό αδιεξόδων. Τέλος, παρουσιάζεται το πρόβλημα του αμοιβαίου αποκλεισμού στα κατανεμημένα συστήματα και δίνεται μία σειρά αλγορίθμων για τη λύση του.

 

Λέξεις κλειδιά: Συγχρονισμός, χρονιστές, καταστάσεις, στιγμιότυπα, παρατηρήσεις, κατηγορήματα, αδιέξοδα, αμοιβαίος αποκλεισμός.

Στην ενότητα αυτή καλύπτονται μια σειρά ζητημάτων κατανεμημένης επεξεργασίας. Αρχικά καλύπτονται οι έννοιες της βλάβης, του σφάλματος και της αποτυχίας, οι βασικές τεχνικές ανοχής βλαβών μέσω πλεονασμού, παραγωγής αντιγράφων και αποκατάστασης, καθώς και τα προβλήματα κατανεμημένης συμφωνίας. Τέλος, εξετάζονται διαφορετικά μοντέλων οργάνωσης πόρων στα κατανεμημένα συστήματα, γίνεται εισαγωγή στις πολιτικές καταχώρισης επεξεργαστών και τις βασικές τους κατηγορίες (εξισορρόπησης φόρτου και καταμερισμού φόρτου) και καλύπτεται η έννοια και οι βασικές τεχνικές μετεγκατάστασης κώδικα.

 

Λέξεις κλειδιά: Σφάλμα, βλάβη, αποτυχία, ενεργητική παραγωγή, παθητική παραγωγή, αποκατάσταση, συμφωνία, καταμερισμός φόρτου, εξισορρόπηση φόρτου, μετεγκατάσταση κώδικα.

Η ενότητα ξεκινά με επανάληψη των βασικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας και της έννοιας των υποδοχών, υποδοχές στην Java, και θέματα εξοικείωσης με την λειτουργικότητα και την υλοποίηση των απομακρυσμένων κλήσεων. Στη συνέχεια καλύπτει την έννοια των νημάτων και των διεργασιών, καθώς και τους μηχανισμούς διαχείρισης και συγχρονισμού νημάτων της Java.

Λέξεις κλειδιά: Υποδοχές, σειριακοποίηση, RPC, νήματα, ταυτοχρονισμός.

Η παρούσα ενότητα περιέχει υλικό για την έννοια του πίνακα κατακερματισμού και της κατανεμημένης μορφής του (DHT), με έμφαση στα συστήματα Chord και Pastry. Τα επί μέρους θέματα που παρουσιάζονται, αφορούν τη πολυεκπομπή μέσω DHT (σύστημα Scribe).

 

Λέξεις κλειδιά: Κατανεμημένοι πίνακες κατακερματισμού, DHT, Chord, Pastry, πολυεκπομπή, αποθήκευση, Scribe.

Στη παρούσα ενότητα θα βρείτε υλικό που αφορά τη κατανόηση των βασικών ζητημάτων και τεχνικών στην αναζήτηση αρχείων σε ομότιμα συστήματα (εξυπηρετητές, πλημμύρα, ημιδομημένα δίκτυα), και τη κατανόηση του προβλήματος της ανταλλαγή αρχείων στα ομότιμα συστήματα και εξοικείωση με το σύστημα BitTorrent.

 

Λέξεις κλειδιά: Napster, Gnutella, Kazaa, BitTorrent.

Η παρούσα ενότητα καλύπτει τα βασικά ζητήματα των κατανεμημένων συστημάτων αποθήκευσης (αρχεία, ευρετήρια, δομή εξυπηρετητών, προσωρινή αποθήκευση, διεπαφή και συνέπεια) καθώς και μια σειρά μελετών περίπτωσης κλασικών συστημάτων αρχείων (NFS και AFS) αλλά και συστημάτων που βασίζονται στο μοντέλο ομοτίμων (PAST και CFS).

 

Λέξεις κλειδιά: Αρχεία, ευρετήρια, προσωρινή αποθήκευση, συνέπεια, NFS, AFS, PAST, CFS.

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A-

Αρ. Επισκέψεων :  1717
Αρ. Προβολών :  14503

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -