Sistemas Distribuidos de Gran Escala

Del 18 de junio al 13 de julio de 2012.

Materia corta del Programa de Profesores Visitantes.

Profesor: Dr. Fabián Bustamante (Department of Electrical Engineering and Computer Science, Northwestern University, EEUU).

Objetivos:  Durante la última década hemos presenciado el crecimiento explosivo de sistemas distribuidos de gran escala, con cientos, miles o millones de usuarios. Desde telefonía y televisión sobre IP hasta juegos online y redes sociales, estas aplicaciones se han movido con vertiginosa velocidad de narrativas de ciencia ficción y bosquejos de diseño a componentes asumidos de nuestro contexto diario. La creciente interconexión y la capacidad potencialmente ilimitada de nuestros dispositivos computacionales han redefinido el "borde" de la red de estos sistemas, de universidades y laboratorios de investigación, a nuestras casas, autos y bolsillos. Este curso revisa ideas y proyectos investigando las implicaciones de estos cambios "demográficos", incluyendo los retos que presentan a nuestras ideas sobre el diseño, implementación y evaluación de sistemas distribuidos. El objetivo principal del curso es prepararlos para hacer investigación en el área general de sistemas distribuidos y redes; con esto en mente, el curso cubre también temas generales tales como formas de leer y presentar artículos, la generación, critica, y comunicación de ideas de investigación y comunidades y sus conferencias.

Puntaje: 2 puntos para la Licenciatura; 2 puntos para el Doctorado (en trámite).

Carga horaria: Clases teórico/prácticas, 10 horas semanales, 4 semanas.

Horario: Lunes y miércoles de 13 a 17h; consultas de 17 a 18h.  Laboratorio 3 (Depto. de Computación, subsuelo del pabellón 1).

Forma de evaluación: Reportes semanales, trabajos prácticos y proyecto final.

Materias correlativas: Sistemas Operativos.

Inscripción: Por mail, escribiendo a dcosta (at) dc.uba.ar. 

Programa:

1. Introducción a sistemas distribuidos – Definición, ejemplos, retos.
2. Modelos de sistemas – Modelos de arquitectura, modelos fundamentales incluyendo sincronización, fallas y seguridad.
3. Arquitectura de la Internet – Arquitectura y detalles operacionales, protocolos.
4. Comunicación y coordinación de procesos – RPC, RMI, eventos y notificaciones, comunicación grupal.
5. Medición y experimentación – Plataformas, aspectos temporales, mediciones a través de protocolos.
6. Nombrando y encontrando cosas: Nombres, identificadores y direcciones, servicios de nombre, directorios, usos y mal usos.
7. Sincronización y estados globales – Relojes, eventos y estados de procesos, sincronización, estado global y depuración distribuida.
8. Acuerdos y coordinación – Exclusión mutua, elecciones, consenso.
9. Tolerancia a fallas: Replicación, servicios tolerantes a fallas.
10. Privacidad y seguridad.

Bibliografía: Lista de artículos provista por el profesor, incluyendo:

• End-to-end arguments in systems design, by J. H. Saltzer, D.P. Reed and D. D. Clark, In ACM TOCS 2(4):277-288, Nov. 1984.
• Internet Inter-Domain Traffic, by C. Labovitz, S. Lekel-Johnson, D. McPherson, J. Oberheideand F. Jahanian, In Proc. of SIGCOMM, 2010
• Consensus Routing: The Internet as a Distributed System, by J. John, E. Katz-Bassett, A. Krishnamurthy, T. Aderson and A. Venkataramani. In Proc. of NSDI, 2008
• The Design and Implementation of a Next Generation Name Service for the Internet, by V. Ramasubramanian and E. Gun Sirer, In Proc. of ACM SIGCOMM, 2004.
• Networking Named Content, by V. Jacobson, D. Smetters, J. Thornton, M. Plass, N. Briggs, and R. Braynard, In Proc. of CoNext 2009.
• Time, Clocks, and the Ordering of Events in a Distributed System, by L. Lamport, In Communications of the ACM, 21(7), July 1978.
• Network Coordinates in the Wild, by J. Ledlie, P. Gardner, M. Seltzer. Proc. of USENIX NSDI, 2007.
• Moving Beyond End-to-End Path Information to Optimize CDN Performance, by R. Krishan and H. Madhyastha, S. Srinivasan, S. Jain, A. Krishnamurthy, T. Anderson and J. Gao. In Proc. of IMC 2009.
• Cutting the Electric Bill for Internet-Scale Systems, by A. Qureshi, R. Weber, H. Balakrishnan, J. Guttag and B. Maggs. In Proc. of SIGCOMM 2009.
• CrystalBall: Predicting and Preventing Inconsistencies in Deployed Distributed Systems, by M. Yabandeh, N. Knezevic, D. Kostic, and V. Kuncak. In Proc. of USENIX NSDI, 2009.
• TrInc: Small trusted hardware for large distributed systems, by D. Levin, J. Douceur, J. Lorch and T. Moscibroda, In Proc. of USENIX NSDI, 2009.
  
  

Acerca del profesor:

Fabián E. Bustamante es profesor en el Departamento de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación (EECS) en Northwestern University, EEUU, desde el año 2002. Recibió su MS y PhD del College of Computing, Georgia Institute of Technology, y su Licenciatura en Ciencias de la Computación de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Su investigación se centra en sistemas distribuidos y redes de escala Internet, con una metodología experimental. Bustamante ha recibido varios honores a través de su carrera, incluyendo el prestigioso CAREER Award de la National Science Foundation (fundación nacional de ciencias) de EEUU (NSF) y el E.T.S. Watson Fellowship Award de la Science Foundation (fundación de ciencias) de Irlanda (SFI), es miembro senior de la ACM and IEEE, co-organizador de varias conferencias en su especialidad y autor de más de 50 artículos publicados en prestigiosos medios tales como SIGCOMM, CoNEXT, IEEE INFOCOM, ICDCS, IEEE/ACM ToN, ACM TOCS, IEEE JSAC e IEEE TPDS. Para más información: http://www.aqualab.cs.northwestern.edu.