Principles of Distributed Systems - NSWI035

• Title: Principy distribuovaných systémů
• Form of teaching: lecture
• Guaranteed by: Department of Software Engineering (32-KSI)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2025
• Duration in semesters: 1
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Maximum number of enrolled students: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Additional information: https://teaching.mff.cuni.cz/nswi035-web
• Repeated enrollment: 2 / 2 / 2 / 2
• Guarantor: RNDr. Filip Zavoral, Ph.D.
• Teacher(s): Mgr. Tomáš Faltín, Ph.D.; RNDr. Filip Zavoral, Ph.D.
• Class: Informatika Mgr. - Softwarové systémy
• Classification: Informatics > Software Engineering
• Is pre-requisite for: NSWI070

Annotation

English

Distributed systems architectures. Communication, synchronization. Group communication, delivery protocols, virtual synchrony. Distributed shared memory, consistency models, page-based distributed shared memory. Process migration, load balancing. Replication. Blockchain technology, consensus, Bitcoin, Lightning Network.

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (04.07.2024)

Czech

Architektury distribuovaných systémů, komunikace, synchronizace. Kauzalita, skupinová komunikace, doručovací protokoly, virtuální synchronie. Distribuovaný konsensus. Distribuované sdílení paměti, konzistenční modely, distribuované stránkování. Vzdálený běh a migrace procesů, detekce deadlocků. Replikace. Technologie blockchainu, konsensus, Bitcoin, Lightning Network.

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (04.07.2024)

Course completion requirements

English

Oral exam.

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (07.06.2019)

Czech

Ústní zkouška

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (26.09.2017)

Literature

Tanenbaum, van Steen: Distributed Systems - Principles and Paradigms

Chow, Johnson: Distributed Operating Systems and Algorithms

Antonopoulos: Mastering Bitcoin

Novák: Lightning Network

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (18.12.2023)

Syllabus

English

Architectures of distributed systems. Communication primitives, distributed synchronization algorithms. Group communication, delivery protocols, virtual synchrony. Distributed consensus, PAXOS, RAFT. Distributed shared memory, consistency models, page-based distributed shared memory. Process migration, load balancing. Replication. Technical principles of cryptocurrencies.

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (14.09.2022)

Czech

1. Architektury distribuovaných systémů, hardwarové architektury

2. Meziprocesová komunikace - klient/server model, zprávy, spolehlivost, RPC

3. Synchronizační algoritmy - fyzické a logické hodiny, kauzalita, skupinová komunikace, doručovací protokoly, virtuální synchronie, vektorové a maticové hodiny, vyloučení procesů, volba koordinátora

4. Distribuovaný konsensus - detekce globálního stavu, dosažení distribuované shody, Paxos, RAFT

5. Distribuovaná sdílená paměť - konzistenční modely, distribuované stránkování

6. Procesy - vzdálené spouštění procesů, migrace, vyvažování zátěže, detekce zablokování

7. Replikace

8. Technické principy kryptoměn - blockchain, datové struktury, UTXO, konsensus, proof-of-work, Lightning Network

Last update: Zavoral Filip, RNDr., Ph.D. (04.07.2024)