582417 Distributed Systems (ohtk 25.8.2011)

Pääteemat Esitiedot Lähestyy oppimistavoitetta Saavuttaa oppimistavoitteet Syventää oppimistavoitteita
Hajautuksen tavoitteet ja ongelmat
  • Käyttöjärjestelmät ja tietoliikenne:
    • peruskäsitteistö
    • keskeiset kj- ja tl-palvelut
  • Etäkommunikointi (RPC, RMI), sanomanvälitys
  • (RiO, TilPe, KJ)
  • Osaa tapauskuvauksien perusteella esitellä hajau­tuksen perusteita, tavoittei­ta ja ongelmia.
  • Osaa esimerkein kuvata käsitteet tuntumatto­muus, hetero­geeni­syys, avoimuus, skaalau­tuvuus ja johdon­mukaisuus.
  • Osaa perustellen määritellä käsitteen ”hajautettu järjestelmä”.
  • Osaa perustellen kuvata rinnakkai­suu­den, osi­tuksen ja toisintamisen vaikutuksia palvelun saata­vuuteen, luotettavuu­teen, suorituskykyyn ja skaalautuvuuteen.
  • Osaa kvalitatiivisella tasolla arvioida sovelluksen hajautta­misen hyötyjä ja haittoja.
  • Osaa perustella hajautetun ajan, rinnak­kai­suuden ja epä­determi­nistisyyden merkityksen.
  • Osaa evaluoida erilaisien hajautus­ratkaisujen suoritus­kykyä ja skaa­lau­­tu­­vuutta käyttäen työkuorma- ja jono­malleja.
  • Osaa evaluoida erilais­ten ratkaisujen luotettavuutta ja vikasietoi­suutta.
  • Tuntee turvallisuuteen liittyvät uhat.
Hajautetun järjestelmän rakenne KJ ja TilPe
  • Osaa luonnehtia verkkojärjes-telmien, hajautettujen käyttö­järjes­telmien ja väliohjelmistojen yhteiset tavoitteet ja erottavat ominaisuudet.
  • Osaa kuvata vertikaalisen hajautuksen
  • Osaa kuvata hajautuk­sel­le keskeiset laitteistoarkkitehtuurit, kj- ja väliohjelmistotason ohjelmisto­arkkitehtuurit sekä sovellustason arkkitehtuurimallit.
  • Osaa perustella eri ratkaisujen riippuvuudet toisistaan ja niiden vaikutukset sovellus­tasolle
Osaa arvioida eri ratkaisuilla saatavia hyötyjä ja kustannustekijöitä erilaisten työkuormien tapauksissa. 

Järjestelmän ja kommuni­koinnin koor­di­nointi.

Hajautettu päätöksenteko

  • Sanomanvälityspalvelun periaatteet, epäluotettavuus ja epätäsmällisyys (RiO, TilPe)
  • IPC toteutusperiaatteet (KJ)
  • Transaktion käsite
  • Osaa selittää kellojen tahdistuksen, loogisten skalaari- ja vektorikellojen tarpeen ja toiminta-algoritmit.
  • Osaa kuvata peruskäsitteet ja ainakin yhden algoritmin jokaisesta seuraavasta aiheesta:       
    • monilähetys ja sen toteutus       
    • globaali tilanmäärittely       
    • hajautettu päätöksenteko, poissulkeminen ja valinta        transaktion käsittely
  • Osaa selittää sarjallistuvuuden ja sen toteutuksen lukkoja käyttäen. 
  • Osaa toteuttaa algoritmina tapahtumien totaali- ja kausaali­järjestyk-sen, hajautetun tilannekuvan ottami­sen, poissulkemisen ja päätöksenteon.
  • Osaa perustella algoritmien toimivuu­den ja toimivuus­edellytykset, sekä evaluoida algoritmien tehok­kuut­ta erilaisissa ympäristöissä.
  • Osaa kuvata hajautetun transaktion toiminnan sekä sarjallistuvuuden toteuttamisen lukkoja ja aikaleimoja käyttäen.
  • Tuntee alan uudemman kirjalli­suuden.
  • Pystyy käyttämään formaaleja menetelmiä aihepiirin algoritmien oikeellisuuden osoittamiseen.
  • Tuntee kehittyneempiä menetelmiä transaktioiden sarjallistamisen toteutukseen hajautetussa ympäris­tössä.
Toisintojen hallinta Internetin DNS- ja www-palvelujen rakenteelli­set perusratkaisut.  (TilPe)
  • Tietää, miksi objekteja toisinnetaan ja miten toisinnettuja objek­te­ja toteute­taan.
  • Osaa selittää, miten johdonmukai­suus­ongelmat synty­vät, kuvata datakeskisten ja käyttäjäkeskisten mallien erot ja valita käyttötarpeeseen soveltu­van mallin.
  • Osaa kuvata toisintojen ja niiden päivitysten tärkeim­mät toteutus­tavat.
  • Tietää epideemiset ja enemmistö­päivitys­perustaiset mene­telmät.
  • Osaa kuvata eri johdonmukaisuus­mallien käsitteellisesti oleelliset piirteet.
  • Osaa valita käyttö­tarkoi­tuk­seen sopi­van johdon­mukai­s­­uus­mallin ja osaa soveltaa mallia tarkoituksen­mukai­sel­la tavalla.
  • Osaa kuvata sekä epideemisen tiedon­väli­tykseen että enemmistö­äänestyk­seen perustuvaa toisinto­jen käyttöä.
  • Osaa suunnitella ja toteuttaa toisin­tojen hallinnan perusratkaisun kiin­teässä verkossa.
  • Osaa suunnitella ja toteuttaa sekä epideemiseen tiedon­välitykseen että enemmistö­äänestyk­seen perustu­van toisintojen käytön.
  • Tuntee alan uudemman kirjalli­suu­den.  
Vikasietoisuu­den menetel­mät  Tiedontalletuksen ja tieto­liikenteen pariteetti­pohjaiset ja toistoon perustu­vat virheen havaitsemis- ja korjaamis­mene­telmät.  (TiTo + TilPe)
  • Osaa kuvata vika- ja häiriömallit, selittää niiden erot ja niiden käyttö­tarpeet ja kuvata keskeiset vikasietoisuu­den toteutus­menetelmät.
  • Osaa selittää, miten epäluotettavien osa­puolten välillä voidaan saavuttaa yhteis­ymmärrys.
  • Osaa kuvata, miten luotettava monilähetys voidaan toteu­ttaa dynaamisesti muuttuvassa ryhmässä.
  • Osaa selittää häiriöiden ja niiden käsittely­mene­­telmien keskinäiset riippuvuudet ja vuorovaikutukset.
  • Osaa perustella monilähetysalgoritmin toimivuuden.
  • Osaa perustella kaksivaiheisen sitoutu­mi­sen toimi­vuuden eri häiriö­tilanteissa
  • Tuntee erilaisia tapoja tehdä hajau­tettu varmistus­kopio ja osaa perus­tella kunkin tavan toimivuuden.
  • Tuntee kunkin kohdan osalta kirjallisuuden nykyisen tietämyksen yleistason.
  • Pystyy käyttämään todennäköisyys­laskentaa vika­sietoisuuden arvioin­tiin.
03.09.2012 - 14:04 Sini S Ruohomaa
17.05.2011 - 11:13 Jussi Kangasharju