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Lehrstuhl für Informatik 4
Verteilte Systeme
 
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Verteilte Systeme (VS) - Vorlesung (SS 2011)

UnivIS-Informationen zur Vorlesung

Verteilte Systeme (VS)

Dozentinnen/Dozenten
Dr.-Ing. Rüdiger Kapitza, 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

Studienfächer / Studienrichtungen
WPF INF-DH-VSB 6-8
WPF INF-BA-V-VSB 5-6
WPF INF-MA ab 1
PF IuK-DH 6
WF IuK-BA 6
WPF ME-DH-VF15 8
WPF ME-BA-MG14 4-6
WPF ME-MA-MG14 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.)

Scheine, Prüfungen

Um einen unbenoteten Schein zu erhalten, sind alle Übungsaufgaben erfolgreich zu bearbeiten. Dabei bedeutet "erfolgreich bearbeitet", dass die Lösung einer Übungsaufgabe abgegeben und (vom jeweiligen Betreuer der Übung) für mindestens ausreichend befunden worden sein muss. Im Falle von Implementierungsaufgaben - was der Normalfall sein wird - sind ist die Lauffähigkeit der Implementierung zu demonstrieren und der Quellcode kurz zu erläutern. Die Abgabe sollte soweit möglich durch die gesamte Gruppe erfolgen.

Voraussetzung für den Erwerb des benoteten Scheins ist (1) der unbenotete Schein und (2) eine erfolgreiche "Scheinprüung" über den Inhalt der Vorlesung und der Übungsaufgaben. Neben der Prüfung haben auch Zustand und Qualität der Quellprogramme Einfluss auf die Benotung. Dass der Schein benotet werden soll, ist zu Beginn der Veranstaltung bekanntzugeben.

Für eine Prüfung (bei Wahl der Lehrveranstaltung als Prüfungs- oder Schwerpunktfach) sind grundsätzlich die Themen der Vorlesung und der Übung von Belang. Beste Grundlage für die Prüfung ist daher neben der Teilnahme an Vorlesung und Übung insbesondere auch die erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben. Die Prüfungstermine können und sollten mit dem jeweiligen Prüfer im Vorfeld vereinbart werden, bevor sie dem Prüfungsamt nach erfolgter Anmeldung zugehen.

Folien zur Vorlesung

Die Folien bilden den roten Faden durch die Vorlesung. Sie können (und sollen) eine ergänzende Vorlesungsmitschrift und die ausführliche Erläuterung der Themen in der Fachliteratur nicht ersetzen!

Die Vorlesungsfolien werden im PDF-Format mit vier Folien pro Seite angeboten. Bei entsprechender Nachfrage können wir gerne auch andere Formate generieren.

VL Thema Termin Foliensatz (2x2)
VL 1 Einführung, Organisatorisches Erster Termin: 6.5.2011 VS01.pdf
  Bestandsaufnahme   VS02.pdf
VL 2 Eigenschaften Verteilter Systeme   VS03.pdf
VL 3,4 Kommunikationssystem   VS04.pdf
VL 5,6,7 Fernaufrufe   VS05.pdf
VL 8,9 Fehlertolerante Dienste / FT-CORBA   VS06.pdf
VL 10,11 Verteilte Algorithmen für fehlertolerante Programme   VS07.pdf
VL 12 Zeit in verteilten Systemen, Uhrensynchronisation   VS08.pdf
  Impressum Stand: 2011-08-01 15:48   RK