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Riassunto AI · si legge in un minuto
Il corso introduce i modelli di esecuzione distribuita e le astrazioni per gestire fallimenti dei processi, distinguendo tra Crash-Stop e Byzantine. Si analizzano diverse proprietà dei canali di comunicazione, dai link fair-lossy a quelli perfetti, classificandole in sicurezza (sicurezza) e vitalità (liveness). Vengono poi esaminati i modelli temporali asincroni e sincroni, con focus sulla sincronizzazione degli orologi tramite protocolli come NTP o l'algoritmo di Cristian. Infine, si definiscono concetti chiave per la coordinazione distribuita quali esclusione mutua e assenza di deadlock.
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- Il modello di esecuzione considerato è "fair", garantendo che ogni processo corretto compia un numero infinito di calcoli locali e che ogni messaggio inviato venga eventualmente consegnato senza rimanere bloccati indefinitamente.
- Nel contesto dei fallimenti, si distinguono due modelli principali: Crash-Stop, dove il processo smette definitivamente l'esecuzione, e Byzantine, in cui il comportamento del processo diventa arbitrario e imprevedibile per un sottoinsieme di processi maliziosi o difettosi.
- Le proprietà delle comunicazioni vengono classificate come Safety (qualcosa di brutto non accade mai dopo la violazione) o Liveness (qualcosa di buono accadrà eventualmente), con esempi specifici come FL3 per l'assenza di creazione di messaggi e FL1/FL2 per le garanzie di consegna.
- Il sistema asincrono, caratterizzato da ritardi di messaggio non limitati e assenza di orologio globale, rappresenta il modello più realistico ma difficile; esistono però anche modelli sincroni con limiti noti sui ritardi ed eventualmente-sincroni che diventano sincroni dopo un tempo sconosciuto.
- Sia la sincronizzazione interna (tra processi) sia quella esterna (verso una fonte UTC) sono soggette a skew e drift rate degli orologi hardware, richiedendo algoritmi come quello di Cristian o il protocollo NTP per correggere le discrepanze temporali misurando i tempi di andata e ritorno dei messaggi.
- Per costruire protocolli robusti si utilizzano astrazioni che evolvono da link "fair-lossy" a link "stubborn", fino al raggiungimento del perfetto P2P Link, dove la consegna è affidabile (eventualmente), senza duplicati e senza creazione di nuovi messaggi dal nulla.
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Di cosa parla l'insegnamento
DISTRIBUTED SYSTEMS · 1° anno · 1° semestre · 6 CFU · IINF-05/A
Obiettivi formativi Il corso riguarda i sistemi distribuiti, con particolare attenzione alla tolleranza ai guasti. Gli studenti impareranno a comprendere le difficoltà introdotte dalla coesistenza inevitabile di conoscenza locale, asincronia e guasti. Comprenderanno come e quando, nonostante tali difficoltà, sia…