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

Durante a greve não haverá aula, exceto nossa Prova 1 no dia 25 de abril de 2024 (quinta-feira, sala a ser divulgada). O Trabalho Prático 1 deve ser enviado até o dia 2 de maio de 2024 (quinta-feira) -- veja as instruções abaixo, inclusive o "assunto" para o email ("TP1 SISDIS 2024-1") entre outros detalhes.

Caríssimos alunos: confirmando que estarei hoje (16 de abril de 2024) na sala de aula com notebook (todos os alunos que tiverem notebooks tragam por favor!) para fazermos um laboratorio de SMPL. Aguardo todos vcs às 17:30hs, na sala de aula!

Caros alunos: Confirmando que haverá aula de Sistemas Distribuídos normalmente na terça-feira 02 de abril de 2024! Às 17:30 estarei aguardando todos vocês na nossa sala de aula, Auditório 2. Cheguei a comentar com alguns alunos que talvez não teríamos aula, mas a situação se resolveu e vamos ter aula sim. Por favor me ajudem a divulgar para a turma!

Atenção pessoal: não haverá aula nos dias 12 e 14 de março de 2024 (terça e quinta), o Prof. Elias estará fora de Curitiba em congresso.

Todos os AVISOS serão postados aqui.

Horário: Terças e Quintas, 17:30hs Sala: Anfiteatro A, Bloco PC

Prova 1: 25 de abril de 2024 (quinta-feira, na hora da aula, em sala a ser divulgada)

Prova 2: de junho de 2024 (quinta-feira, na hora da aula, na sala de aula)

Prova Final: de junho de 2024 (terça-feira, na hora da aula, na sala de aula)

Avaliação: 2 provas de 35 pontos cada; trabalho prático em 2 etapas, valendo 30 pontos no total.

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   Módulo 16  

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

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 1, por favor incluam links para as 5 Tarefas indicadas na aula de laboratório (tempo.c mais 4 seguintes). Para cada uma das Tarefas inclua um pequeno log, mostrando que a Tarefa executou corretamente.

TRABALHO PRÁTICO 1

Especificação: Implemente o detector de falhas vCube (versão 2) no ambiente de simulação SMPL, e mostre resultados para diversos valores de N e diversos eventos. Um evento consiste da mudança de estado de um processo; o evento seguinte só ocorre quando o evento anterior já tiver sido completamente detectado.

Para cada evento mostre claramente a latência tanto em tempo de simulação como em rodadas de testes para todos os processos corretos detectarem cada evento. Cada processo mantém o vetor STATE[0..N-1] de contadores de eventos, inicializado em -1 (estado “unknown”). Assume-se que os processos são inicializados corretos (estado 0), a entrada correspondente ao próprio processo no vetor STATE[] do testador é setada para zero. Ao descobrir um novo evento em um nodo testado, o testador incrementa a entrada correspondente no vetor STATE[].

Implemente o vCube de forma que em cada intervalo de testes todos os logN clusters são testados. Na verdade, cada testador executa todos os seus testes assinalados em cada intervalo de testes.

Para a transferência de informações de estado, faça da seguinte maneira: ao testar um processo sem-falha o testador lê o vetor State[] do processo testado e obtém informações sobre novidades. É importante comparar as entradas correspondentes dos vetores STATE (testador e testado) para saber se o testado tem alguma novidade. Se o valor da entrada for maior no vetor STATE do processo testado, então copia a informação.

Atenção: a data para disponibilizar o trabalho é 2 de maio de 2024 (não serão aceitos trabalhos fora do prazo!)

Os alunos devem informar por e-mail a URL do trabalho, usando o subject "TP2 SISDIS 2024-1"

Alunos de pós-graduação devem fazer o trabalho individualmente, alunos de graduação podem fazer em dupla.

Deve ser feita uma página Web, que contém:

1. Relatório HTML explicando como o trabalho foi feito (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.

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.