Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg  /   Technische Fakultät  /   Department Informatik

Verteilte Systeme (VS) - Vorlesung (SS 2016)

UnivIS-Informationen zur Vorlesung

Verteilte Systeme (VS)

Dozentinnen/Dozenten
Dr.-Ing. Tobias Distler, Dr.-Ing. Jürgen Kleinöder

Angaben
Vorlesung, 2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 2,5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: Do 10:15 - 11:45, 0.031-113

Studienfächer / Studienrichtungen
WPF INF-BA-V-VSB 5-6
WPF INF-MA ab 1
WF IuK-BA 6
WF IuK-MA 1-4
WPF IuK-BA 5-6
WPF IuK-MA-KN-INF 1-4
WPF IuK-MA-ES-INF 1-4
WPF IuK-MA-ES 1-4
WPF IuK-MA-KOMÜ 1-4
WPF ME-BA-MG6 5-6
WPF ME-MA-MG6 1-3

Inhalt der Vorlesung

Verteilte Systeme bestehen aus einem (ggf. sehr großen) Verbund unterschiedlicher Rechner, die ihrerseits durch z.T. sehr unterschiedliche Systemsoftware betrieben werden. Zur Realisierung des Rechnerverbunds kommen dabei ebenso unterschiedliche Netztechnologien zum Einsatz. Verteilte Systeme sind höchst komplexe Gebilde, deren Entwicklung und Wartung große Herausforderungen offenbaren.

Die Heterogenität ihrer Komponenten stellt eines der großen Probleme verteilter Systeme dar. Gleichwohl ist Offenheit angestrebt, die es erlauben soll, dass (beliebige) Komponenten hinzugefügt, ersetzt und/oder wieder entfernt werden können. Nicht nur in dem Zusammenhang ist es von Bedeutung, Skalierbarkeit zu unterstützen und damit die Funktionstüchtigkeit des Systems auch bei steigender Anzahl von Benutzern bzw. Komponenten zu gewährleisten. Nebenläufigkeit und nicht zuletzt Sicherheit sind weitere Problempunkte, die sich in einem solchen dynamischen Umfeld alles andere als einfach lösbar darstellen. Und bedingt durch die Tatsache, dass die Komponenten (d.h. Rechner, Netze, Prozesse) eines verteilten Systems unabhängig voneinander ausfallen können, unterscheidet sich die Fehlerverarbeitung grundlegend im Vergleich zu Einzelsystemen - worin u.a. auch die fast schon legendäre Definition von Leslie Lamport begründet ist: "A distributed system is one in which the failure of a computer you didn't even know existed can render your own computer unusable". Daher wird der Schaffung von Transparenz eine sehr große Bedeutung beigemessen, um die den verteilten Systemen inhärente Komplexität ab einer bestimmten Ebene nicht mehr sichtbar erscheinen zu lassen.

Eine wichtige Motivation für den Aufbau verteilter Systeme besteht in der gemeinsamen Nutzung von Betriebsmitteln. Die Verwaltung von Betriebsmitteln ist eine der ursprünglichsten Aufgaben von Betriebssystemen. Damit sind Betriebssysteme im Kontext verteilter Systeme von zentraler Bedeutung, sie bilden das Rückgrat des Gesamtkomplexes.

Die Vorlesung behandelt die oben genannten Problemfelder (Heterogenität, Offenheit, Skalierbarkeit, Nebenläufigkeit, Sicherheit, Fehlerverarbeitung, Transparenz) mit unterschiedlicher Gewichtung und untersucht dabei verteilte Systeme im ersten Teil der Vorlesung aus sehr praktischer Sicht. Im Vordergrund steht hier die Systemsoftware, die zum Aufbau verteilter Systeme erforderlich ist.

Im weiteren Verlauf der Veranstaltung soll zudem auf wichtige algorithmische Grundlagen verteilter Systeme eingegangen werden. Hier ist die Behandlung von Zeit, Wahlalgorithmen sowie Themen wie Verteilte Terminierungserkennung oder Einigungsalgorithmen zu nennen. (Mehr Informationen zu diesen Themen können bei der Vorlesung Verteilte Algorithmen gefunden werden.)

Prüfungen und Scheine

  • Informatik – Bachelor und Master: 5 ECTS- oder 7,5 ECTS-Modul in der Vertiefung "Verteilte Systeme und Betriebssysteme"
  • IuK – Bachelor: 5 ECTS-Modul als "Wahlpflichtmodul aus Katalog für IuK"
  • IuK – Master: 5 ECTS- oder 7,5 ECTS-Modul als "Wahlpflichtmodul aus INF" in den Schwerpunkten
    • Eingebettete Systeme
    • Kommunikationsnetze
    • Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen
    • Übertragung und Mobilkommunikation
  • Mechatronik – Bachelor und Master: 5-ECTS-Modul in der Modulgruppe 14 "Verteilte eingebettete Systeme"
  • Wahlmodul in verschiedenen anderen Studienfächern

Folien zur Vorlesung

Nr. Datum Thema Folien (1x1) Folien (2x2)
1 14.04.2016 Organisatorisches und Einführung
2 21.04.2016 Middleware
3 28.04.2016 Fernaufrufe
4 12.05.2016 Effizienz
5 19.05.2016 Fehlertoleranz
6 02.06.2016 Replikation
7 09.06.2016 Multicast
8 16.06.2016 Georeplikation
9 23.06.2016 Zeit
10 30.06.2016 Gegenseitiger Ausschluss
11 07.07.2016 Wahlalgorithmen
12 14.07.2016 Semesterabschluss

Nähere Details zu den behandelten Themen finden sich in der zugehörigen Fachliteratur.

Evaluation

Die Evaluation im Sommersemester 2016 wurde in der Zeit vom 14. Juni bis 02. Juli durchgeführt.
  • In der Vorlesung wurden 28 Transaktionsnummern für den Zugriff auf die Evaluationsformulare verteilt.
  • Es wurden 9 Fragebögen zur Vorlesung ausgefüllt.
  • Ergebnis der Vorlesungsevaluation [PDF]
Vielen Dank an alle, die sich an der Evaluation beteiligt haben!