Verteilte Systeme (VS) - Übung (SS 2016)
Inhalt der Übungen
Im Rahmen der ersten Übungsaufgaben wird ein plattformunabhängiges Fernaufrufsystem schrittweise entwickelt und parallel dazu getestet. Als Vorlage und Orientierungshilfe dient dabei das weit verbreitete Java RMI. In den weiteren Übungsaufgaben stehen klassische Problemstellungen von verteilten Systemen wie fehlertolerante Replikation, zuverlässige Gruppenkommunikation und verteilte Synchronisation im Mittelpunkt. Die Implementierung der Übungsaufgaben erfolgt in der Programmiersprache Java.
Als Grundlage für das eigene Fernaufrufsystem wird zunächst eine objektorientierte Kommunikation zwischen einem Client und einem Server ermöglicht. Ausgehend davon erweitern die folgenden Übungsaufgaben das bestehende System um die eigentlichen Mechanismen zur Durchführung von Fernaufrufen. Hinzu kommt außerdem zusätzliche Funktionalität, wie beispielsweise die Unterstützung von Rückrufen. Darüber hinaus wird durch den Einsatz geeigneter Fernaufrufsemantiken sowie die Replikation der Server-Seite die Fehlertoleranz des Systems erhöht, so dass sich am Ende auch Ausfälle ganzer Rechner tolerieren lassen.
Der Austausch von Nachrichten zwischen einzelnen Dienstreplikaten wird mit Hilfe der Gruppenkommunikation JGroups abgewickelt. Um das Verständnis für den Aufbau solcher Systeme zu vertiefen, wird in einer Übungsaufgabe eine eigene Protokollschicht für JGroups realisiert, die sicherstellt, dass alle Replikate alle über die Gruppenkommunikation verschickten Nachrichten in der selben Reihenfolge erhalten und somit konsistente Entscheidungen treffen können. In der letzten Übungsaufgabe wird schließlich auf Basis von JGroups ein verteilter Synchronisationsalgorithmus für wechselseitigen Ausschluss implementiert.
Die Bearbeitung der Übungsaufgaben erfolgt in Gruppen. Für die erfolgreiche Abgabe einer Aufgabe ist es erforderlich, die eigene Implementierung einem Übungsleiter zu präsentieren.
Bei Fragen zu den Übungen kontaktiert bitte entweder Christopher, Tobias, Timo, Stefan direkt oder schreibt eine E-Mail an alle Übungsleiter.
Hinweise
- Zusatzmaterial: Für einige der Übungsaufgaben werden Vorgaben und Hilfen im Verzeichnis /proj/i4vs/pub bereitgestellt
- Teamarbeit mit svn: Beschreibt den Umgang mit Subversion in gängigen Szenarien der Teamarbeit
Übungsfolien
| Nr. | Dienstag | Thema | Folien (1x1) | Folien (2x2) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 19.04.2016 | Organisatorisches |  |
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| Java RMI | |
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| 2 | 26.04.2016 | Multithreading in Java | |
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| 3 | 03.05.2016 | Stubs & Skeletons | |
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| 4 | 10.05.2016 | Rückrufe, Evaluation von Systemen | |
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| 5 | 24.05.2016 | Fernaufrufsemantiken | |
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| 6 | 07.06.2016 | Lesen und Begutachten von Fachliteratur | |
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| 7 | 14.06.2016 | Replikation | |
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| 8 | 21.06.2016 | Papierdiskussion: Ashish Gupta, Fan Yang, Jason Govig, Adam Kirsch, Kelvin Chan et al. Mesa: Geo-Replicated, Near Real-Time, Scalable Data Warehousing Proceedings of the VLDB Endowment, 7(12):1259–1270, 2014. |
Vorbereitung: Verfassen eines Review Abgabe bis 17.06.2016 |
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| 9 | 28.06.2016 | Verteilte Synchronisation | |
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| 10 | 12.07.2016 | Fragen zur Prüfung, Besprechung der Evaluation, Vorstellung aktueller Forschungsprojekte | |
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Übungsaufgaben
| Nr. | Titel | Ausgabe | Abgabe |
|---|---|---|---|
| 1 | Java RMI | 19.04.2016 | 04.05.2016 |
| 2 | Stubs & Skeletons |
03.05.2016 | 25.05.2016 |
| 3 | Fernaufrufsemantiken | 24.05.2016 | 08.06.2016 |
| 4 | Review | 07.06.2016 | 17.06.2016 |
| 5 | Replikation | 14.06.2016 | 29.06.2016 |
| 6 | Verteilte Synchronisation | 28.06.2016 | 13.07.2016 |
Evaluation
Die Evaluation im Sommersemester 2016 wurde in der Zeit vom 14. Juni bis zum 02. Juli durchgeführt.- In den Übungen wurden 23 Transaktionsnummern für den Zugriff auf die Evaluationsformulare verteilt.
- Es wurden 9 Fragebögen zu den Übungen ausgefüllt.
- Ergebnis der Übungsevaluation [PDF]
