Università degli Studi di Roma Tor Vergata · DICII

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Risultati dell'apprendimento

Principi, metodologie e tecnologie per la progettazione ed implementazione di sistemi distribuiti moderni, inclusi i sistemi distribuiti a larga scala ed i sistemi di Cloud computing.

CFU

9 CFU, 90 ore di didattica frontale distribuite in 6 ore a settimana.

Prerequisiti

Il corso presuppone una buona conoscenza dei protocolli di rete, della progettazione e programmazione di applicazioni software e di rete (linguaggi C, Python e Java), dell'organizzazione e gestione di basi di dati, dell'infrastruttura Web.

Modalità di svolgimento delle lezioni

La didattica è svolta esclusivamente in presenza.
La classe virtuale su Teams è utilizzata per condividere il materiale del corso e le informazioni.

Orario delle lezioni

Orario valido dal 23/9/2024 al 17/1/2025 (primo semestre)
  • Lunedì dalle 9:30 alle 11:15, aula B13
  • Mercoledì dalle 11:30 alle 13:15, aula C3
  • Venerdì dalle 9:30 alle 11:15, aula B13

Docenti

Valeria Cardellini
Tel.: 067259 7388
E-mail: img (specificare [SDCC] nell'oggetto della mail)
Ufficio: stanza D1-17, Edificio "Ingegneria dell'Informazione", corpo D, primo piano.
Orario di ricevimento: al termine delle lezioni, per appuntamento

Gabriele Russo Russo
Ciclo di lezioni "Hands-on Cloud Computing Services" (1 CFU)
E-mail: img (specificare [SDCC] nell'oggetto della mail)
Ufficio: stanza D1-15, Edificio "Ingegneria dell'Informazione", corpo D, primo piano.

Avvisi

  • 21 settembre 2024 - Il corso avrà inizio lunedì 23 settembre.
    Si raccomanda di effettuare l'iscrizione al corso tramite Delphi.

Materiale Didattico

Testi consigliati

Slide delle lezioni

Argomento Slide Ultima modifica
Organizzazione del corso Organization.pdf
 25/10/2024
Introduzione ai SD DS_Introduction.pdf 25/10/2024
Introduzione al Cloud computing Cloud_Introduction.pdf 25/10/2024
Architetture dei SD DS_Architecture.pdf 25/10/2024
Sistemi distribuiti auto-adattativi DS_Self-adaptive.pdf 25/10/2024
Comunicazione nei SD, I parte DS_Communication1.pdf 11/11/2024
Introduzione a
Esercizio facoltativo in Go		 Go.pdf
GoExercise.pdf		 6/11/2024
13/11/2024
Comunicazione nei SD, II parte DS_Communication2.pdf 25/11/2024


Ciclo di lezioni Hands-on Cloud Computing Services

Argomento Slide Ultima modifica
Introduzione ad AWS; EC2 slides (.pdf)
codice (.zip) 		04/10/2024
Elastic Load Balancer, Auto-Scaling, VPC slides (.pdf) 15/11/2024
AWS CLI, Ansible, Amazon S3 slides (.pdf)
codice (lez 3-5) (.zip) 		02/12/2024

Articoli

I seguenti articoli approfondiscono ed integrano gli argomenti trattati a lezione; la loro lettura è raccomandata.

When I talk to researchers, when I talk to people wanting to engage in entrepreneurship, I tell them that if you read research papers consistently, if you seriously study half a dozen papers a week and you do that for two years, after those two years you will have learned a lot. This is a fantastic investment in your own long term development. (Andrew Ng, Inside The Mind That Built Google Brain: On Life, Creativity, And Failure)

Introduzione ai SD

  • M. van Steen and A.S. Tanenbaum, "A brief introduction to distributed systems", Computing, vol. 98, no. 10, pp. 967-1009, 2016. (pdf)
  • J. Hodges, "Notes on distributed systems for young bloods", 2013. (html)
  • A. Rotem-Gal-Oz, "Fallacies of distributed computing explained". (pdf)

Introduzione al Cloud Computing
  • M. Armbrust et al., "A view of cloud computing", ACM Comm., Vol. 53, No. 4, 2010. (pdf)
  • P. Mell, T. Grance, "The NIST definition of cloud computing", 2011. (pdf)
  • N. Herbst, S. Kounev, Ralf Reussner, "Elasticity in cloud computing: What it is, and what it is not", ICAC '13, 2013. (pdf)
  • S.A. Baset, "Cloud SLAs: Present and future", SIGOPS Oper. Syst. Rev., Vol. 46, No. 2, pp. 57-66, 2012. (pdf)
  • R. Buyya et al., "A manifesto for future generation cloud computing: Research directions for the next decade", ACM Comput. Surv., Vol 51, No. 5, 2019. (pdf)

Architetture dei SD
  • P.T. Eugster, P.A. Felber, R. Guerraoui, A.-M. Kermarrec, "The many faces of publish/subscribe", ACM Comput. Surv., Vol. 35, No. 2, pp. 114-131, 2003. (pdf)
  • H. Balakrishnan, M.F. Kaashoek, D. Karger, R. Morris, I. Stoica, "Looking up data in P2P systems", Comm. ACM, Vol. 46, No. 2, pp. 43-48, 2003. (pdf)
  • I. Stoica, R. Morris, D. Liben-Nowell, D.R. Karger, M.F. Kaashoek, F, Dabek, H. Balakrishnan, "Chord: a scalable peer-to-peer lookup protocol for Internet applications", IEEE/ACM Trans. Netw., Vol. 11, No. 1, pp. 17-32, 2003. (pdf)
  • D. Karger, E. Lehman, T. Leighton, R. Panigrahy, M. Levine, D. Lewin, "Consistent hashing and random trees: distributed caching protocols for relieving hot spots on the World Wide Web", Proc. of 29th ACM Symposium on Theory of Computing (STOC '97), 1997. (pdf)
  • D. Yaga, P. Mell, N. Roby, K. Scarfone, "Blockchain technology overview", NIST.IR 8202, 2018. (pdf)

SD auto-adattativi
  • J.O. Kephart, D.M. Chess, "The vision of autonomic computing", IEEE Computer, Vol. 36, No. 1, 2003. (pdf)
  • D. Weyns, "An Introduction to Self-Adaptive Systems: A Contemporary Software Engineering Perspective", chapter 1, 2020. (pdf)
  • D. Weyns, B. Schmerl, V. Grassi, S. Malek, R. Mirandola, C. Prehofer, J. Wuttke, J. Andersson, H. Giese, K. Göschka, "On patterns for decentralized control in self-adaptive systems", In Software Engineering for Self-Adaptive Systems II, 2013. (pdf)

Comunicazione nei SD
  • E. Petron, "Remote Procedure Calls", Linux Journal, 1997. (html)
  • Trail: RMI (The Java tutorials) (html)
  • RPyC tutorial (html)
  • A. A. Donovan, B. W. Kernighan, "Tutorial", in "The Go Programming Language", Addison-Wesley, 2015. (pdf)
  • N. Jackson, "RPC in the Go standard library", in Building Microservices with Go, 2017. (html)
  • M. Sax, "Apache Kafka", in Encyclopedia of Big Data Technologies, Springer, 2018. (doi)
  • A. Montresor, "Gossip and epidemic protocols", Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, 2017. (pdf)
  • A.-M. Kermarrec, M. van Steen, "Gossiping in distributed systems", ACM Operating System Review, Vol. 41, No. 5, Oct. 2007. (pdf)
  • M. Portmann, A. Seneviratne, "The cost of application-level broadcast in a fully decentralized peer-to-peer network", Proc. of ISCC 2002, 2002. (doi)
  • K.P. Birman, M. Hayden, O. Ozkasap, Z. Xiao, M. Budiu, Y. Minsky, "Bimodal multicast", ACM Trans. Comput. Syst., Vol. 17, No. 2, pp. 41-88, May 1999. (pdf)

Video

Video per approfondire alcuni argomenti del corso.

Programmazione

SUN RPC
square: sun-rpc_square.zip

Java RMI
echo: rmi_echo.zip

Remote Python Call
rpyc.zip

Go
Introduzione a Go: go-introduction.zip
RPC in Go: go-rpc.zip

gRPC
gRPC in Go: grpc-go_examples.zip

Programma preliminare

Introduzione ai sistemi distribuiti
Introduzione al Cloud computing
Architetture per sistemi distribuiti
Sistemi distribuiti auto-adattativi
Comunicazione nei sistemi distribuiti
Introduzione alla programmazione in Go
Virtualizzazione
Architetture a microservizi e serverless
Sincronizzazione nei sistemi distribuiti
Mutua esclusione ed elezione nei sistemi distribuiti
Consistenza e replicazione nei sistemi distribuiti
Consenso nei sistemi distribuiti
Amazon Web Services

Esami

Modalità di esame

L'esame si compone di:

  • Prova scritta;
  • Progetto e relativa discussione;
  • Prova orale facoltativa.
Prova scritta

La prova scritta verte sugli argomenti dell'intero corso e prevede domande a risposta aperta ed esercizi. Si raccomanda di sostenere la prova scritta prima del progetto.

In alternativa alla prova scritta, si terranno due prove scritte intermedie. Tali prove intermedie possono essere sostenute soltanto dagli studenti immatricolati al primo anno della Laurea Magistrale nell'A.A. 2024/25 e dagli studenti immatricolati in anni precedenti e che optano per il programma dell'A.A. 2024/25.
Se entrambe le prove intermedie saranno superate positivamente, verrà proposto un voto finale per la prova scritta. Non è possibile recuperare le prove intermedie in modo parziale.
Non ci sono vincoli sulla partecipazione alle prove (eccetto la prenotazione obbligatoria per le prove scritte).
Tuttavia, la partecipazione ad una prova scritta comporta la rinuncia automatica ad un voto sufficiente conseguito in una prova scritta precedente.

Prova orale facoltativa

La prova orale è facoltativa e verte su tutto il programma del corso. E' possibile sostenere la prova orale facoltativa in un appello diverso da quello in cui si è sostenuto la prova scritta, purchè nella stessa sessione.
E' possibile sostenere la prova scritta e l'eventuale prova orale in una stessa sessione e posticipare la discussione del progetto ad un'altra sessione.

Progetto

Le tracce dei progetti sono suddivise in due modalità, corrispondenti a due diversi pesi del progetto nella valutazione finale e a due differenti composizioni dei gruppi:

  • tipo A: 50% prova scritta, 50% progetto (2-3 studenti per gruppo);
  • tipo B: 75% prova scritta, 25% progetto individuale.

Per il ciclo di lezioni "Hands-on Cloud Computing Services" e la realizzazione del progetto, è possibile usufruire del grant offerto da Amazon Web Service tramite un Learner Lab del programma AWS Academy. Le istruzioni per l'accesso al Learner Lab sono disponibili sul canale Teams e l'invito per accedere al Learner Lab inviato sulla mail istituzionale degli studenti iscritti al corso.

Negli anni passati alcuni gruppi di studenti hanno svolto il loro progetto partecipando a competizioni internazionali o nazionali, tra cui:

Prove scritte di anni precedenti

Appelli

Per la prenotazione alle prove d'esame, usare il servizio di prenotazione su Delphi.
  • I prova intermedia
    Martedì 3 dicembre 2024, ore 16:00 aula A3 edificio Didattica.
  • II prova intermedia
    Mercoledì 22 gennaio 2025, ore 10:00 aula B3 edificio Didattica.
  • I appello sessione invernale
    Mercoledì 5 febbraio 2025, ore 9:30 aula B5 edificio Didattica.
  • II appello sessione invernale
    Mercoledì 26 febbraio 2025, ore 9:30 aula B5 edificio Didattica.
  • I appello sessione estiva
  • II appello sessione estiva
  • I appello sessione autunnale
  • II appello sessione autunnale