S I S T E M A S     D I S T R I B U Í D O S

Caros alunos: conforme combinado a nossa aula de quarta-feira, dia 17 de abril de 2025 será virtual às 20hs, para programação SMPL. Esteja em um computador em que possa compilar e executar um programa C, de preferência Linux. O link para a sala é este: https://bbb.c3sl.ufpr.br/rooms/ipf-mvc-osz-5ad/join

Caros alunos: devido à solicitação de liberação dos alunos feita pela Coordenação do BCC para reunião com a CAPES, hoje terça-feira dia 8/abril/2025 justo no horário da nossa disciplina, não haverá aula.

Confirmando haverá sim aula quinta-f 27/março/2025, aguardo todos vcs!

Atenção pessoal: devido à visita do Prof. Kishor Trivedi não haverá aula no dia 25/03/2025, os alunos estão convidados para palestra do Prof. Trivedi às 16:30hs no Auditório do Departamento de Informática.

Caros alunos: bem vindos! Iniciamos já na terça-feira 11 de março de 2025, 15:30hs, sala PC-04

Todos os AVISOS serão postados aqui.

Horário: terças e quintas, 15:30 às 17hs Sala: PC-04

Prova 1: 8 de maio de 2025 (quinta-feira, na hora da aula, sala -)

Prova 2: 26 de junho de 2025 (quinta-feira, na hora da aula, na sala de aula)

Prova Final: 8 de julho de 2025 (terça-feira, na hora da aula, na sala de aula)

Avaliação: 2 provas de 35 (ou 40) pontos cada; trabalho prático em 1 ou 2 etapas (a definir!) valendo 20 ou 30 pontos no total (respectivamente).

Módulo 1   Módulo 2   Módulo 3   Módulo 4   Módulo 5 e 6   Módulo 7   Módulo 8   Módulo 9  
Módulo 10   Módulo 11   Módulo 12   Módulo 13   Módulo 14   Módulo 15  

Capítulo 1: Introdução aos Sistemas Distribuídos
Capítulo 2: Tolerância a Falhas ou Dependabilidade
Capítulo 3: Os Canais de Comunicação
Capítulo 4: Os Detectores de Falhas
Capítulo 5: Eleição de Líder

Na seção 7 deste artigo estão definidos os detectores de falhas vRing e vCube, além da força-bruta Vejam também os slides sobre vRing e vCube, além dos cadernos com anotações das aulas!

TRABALHO PRÁTICO: Um Detector de Falhas em Anel Baseado em Heartbeats

Estudamos o VRing como um detector de falhas pull, ou seja: os processos executam testes entre si para determinarem seus estados. Este trabalho é um projeto de pesquisa: a dupla vai propor uma versão push do algoritmo, isto é, os processos enviam mensagens de heartbeat periodicamente para informarem que estão corretos. O algoritmo proposto deve ser (0) batizado, (1) descrito em alto nível, defina o modelo de sistema utilizado (2) especificado em pseudo código, (3) avaliado através de simulação com o SMPL.

Atenção: a data limite para disponibilizar o trabalho é 23 de maio de 2025 (não serão aceitos trabalhos fora do prazo!)

Os alunos devem informar por e-mail a URL do trabalho, usando o subject "TP SISDIS 2025-1"

Os trabalhos devem ser feitos em dupla!

Deve ser feita uma página Web, que contém:

1. Relatório HTML explicando o algoritmo proposto, e descrevendo todos os itens solicitados acima (use desenhos, palavras, o que você quiser): o objetivo é detalhar as suas decisões para implementar seu trabalho.
2. Código fonte dos programas, comentados. ATENÇÃO: acrescente a todo programa a terminação ".txt" para que possa ser diretamente aberto em um browser. Exemplos: cliente.py.txt ou servidor.c.txt
3. Log dos testes executados: mostre explicitamente diversos casos testados, lembre-se é a partir desta listagem de testes que o professor vai medir até que ponto o trabalho está funcionando.
   Veja este programa exemplo para ilustrar a criação de um bom log.

TRABALHO PRÁTICO 0: Roteiro de Aprendizado Prático de Simulação

Tarefas para aprender a usar nossa ferramenta de simulação, o SMPL.

Tarefa 0: digitar, compilar e executar o programa exemplo, tempo.c

Tarefa 1: Fazer cada um dos processos testar o seguinte no anel. Implemente o teste com a função status() do SMPL e imprimir (printf) o resultado de cada teste executado. Por exemplo: “O processo i testou o processo j correto no tempo tal.”

Tarefa 2: Cada processo correto executa testes até achar outro processo correto. Lembre-se de tratar o caso em que todos os demais processos estão falhos. Imprimir os testes e resultados.

Tarefa 3: Cada processo mantém localmente o vetor State[N]. A entrada do vetor State[j] indica o estado do processo j. O estado de cada processo pode ser: -1 (unknown), 0 (correto) ou 1 (falho). Inicialize (para todos os processos) o State[N] com -1 (indicando estado “unknown”) para todos os demais processos e 0 para o próprio processo. Nesta tarefa ao executar um teste em um processo j, o testador atualiza a entrada correspondente no vetor State[j]. Em cada intervalo de testes, mostre o vetor State[N].

Tarefa 4: Quando um processo correto testa outro processo correto obtém as informações do estado dos demais processos do sistema, processos do sistema exceto aqueles que testou nesta rodada, além do próprio testador.

Na página Web do Trabalho Prático, por favor incluam links para as 5 tarefas acima.

Mestrado e Doutorado em Informática: é pré-requisito para a disciplina do Mestrado, Sistemas Distribuídos (CI721), o aluno ter domínio de Programação de Computadores com a linguagem C em ambiente Unix (Linux).

Bacharelado em Ciência da Computação: A disciplina Redes de Computadores II (CI061) é Pré-Requisito obrigatório para o aluno poder se matricular em Tópicos em Sistemas Distribuídos (CI088).

Não há um único livro texto para esta disciplina. Alguns dos tópicos aparecem em livros, outros em artigos. Uma lista de livros sugeridos segue abaixo:

• A. D. Kshemkalyani, M. Singhal, Distributed Computing: Principles, Algorithms, and Systems, Cambridge U. Press, 2008.
  
• C. Cachin, R. Guerraoui, L. Rodrigues, Introduction to Reliable and Secure Distributed Programming, Springer, 2011.
  
• S. Mullender (Editor), Distributed Systems, 2nd Edition, ACM Press, 1993.
  
• P. Jalote, Fault Tolerance in Distributed Systems, Prentice-Hall, 1994.
  
• D. K. Pradhan (Editor), Fault-Tolerant Computer System Design, Prentice-Hall, 1996.
  
• B. Charron-Bost, F. Pedone, A. Schipper (Editors) Replication: Theory and Practice, Springer, 2010.
  

Neste período vamos usar em parte da disciplina o livro "Introduction to Reliable Distributed Programming" que está disponível em versão digital na Biblioteca da UFPR. Para acessar o pdf faça:

1. Acesse o Portal da UFPR
2. No campo "Busca Integrada ao Acervo UFPR", digite: "Introduction to Reliable Distributed Programming"
3. Verifique se o seletor está selecionado "Todo o Conteúdo"
4. Pressione o botão "Pesquisar"
5. Na nova guia que abrir, selecione o primeiro item da resultante da busca
6. Role a página um pouco até encontrar o campo "Acesso online:"
7. Clique no link ao lado deste campo recém encontrado
8. Uma nova aba abrirá, nesta clique no botão Download Book(PDF, 2432 KB)

Alguns dos artigos importantes neste semestre são:

• Algirdas Avizienis, Jean-Claude Laprie, Brian Randell, Carl E. Landwehr, "Basic Concepts and Taxonomy of Dependable and Secure Computing," IEEE Transations on Dependable and Secure Computing, pp. 11-33, Vol. 1, No. 1, 2004.
• Michael J. Fischer, Nancy A. Lynch, and Michael S. Paterson, "Impossibility of Distributed Consensus with One Faulty Process," Journal of the ACM (JACM), Vol. 32, No. 2, pp. 374-382, 1985.
• Tushar D. Chandra, Sam Toueg, "Unreliable Failure Detectors for Reliable Distributed Systems," Journal of the ACM (JACM), Vol. 43, No. 2, pp. 225-267, 1996.
• Michel Raynal, "A Short Introduction to Failure Detectors for Asynchronous Distributed Systems," ACM SIGACT News, Vol. 36, No. 1, pp. 53-70, 2005.
• Elias P. Duarte Jr., Luiz A. Rodrigues, Edson T. Camargo, Rogerio Turchetti, "A Distributed System-level Diagnosis Model for the Implementation of Unreliable Failure Detectors," CoRR abs/2210.02847, 2022. [arXiv link with pdf]
• Ronald P. Bianchini Jr., Richard W. Buskens, "Implementation of On-Line Distributed System-Level Diagnosis Theory," IEEE Transactions on Computers, pp. 616-626, Vol. 41, No. 5, 1992.
• Elias P. Duarte Jr., Takashi Nanya, "A Hierarchical Adaptive Distributed System-Level Diagnosis Algorithm," IEEE Transactions on Computers, Vol. 47, No. 1, pp. 34-45, 1998.
• Elias P. Duarte Jr., Luis C. E. Bona, Vinicius K. Ruoso, "VCube: A Provably Scalable Distributed Diagnosis Algorithm," Workshop on Latest Advances in Scalable Algorithms for Large-Scale Systems (ScalA), at The Supercomputing Conference 2014 (SC'2014), pp. 1-8, New Orleans, USA, 2014.
• Fred B. Schneider, "Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach: A Tutorial," ACM Computing Surveys, pp. 299-319, Vol. 22, No. 4, 1990.