distributed computer systems

Teaching

 

News:

die Klausurergebnisse sind im QIS eingetragen. Die Einsicht findet nächste Woche Montag um 15.30 Uhr in unserem Seminarraum (36-438) statt.

Vorlesung:

Montags, 15:30 in Raum 46-210

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Jens Schmitt
M.Sc. Carolina Nogueira
oder folgt uns auf Twitter

Vorlesungsübersicht

Diese Vorlesung soll die Aufgaben, der Aufbau und die Arbeitsweise moderner Kommunikationssysteme näher bringen. Insbesondere liegt dabei der Fokus auf der Architektur und den Protokollen, welche heute vor allem im Internet im Einsatz sind. Anhand eines Schichtenmodells, werden von  Grundlagen der Datenübertragung (z.B. Signalverarbeitung, Kodierungstheorie) bis zu Anwendungsprotokollen (z.B. HTTP, FTP, SMTP, ...) viele Aspekte vernetzter Systeme behandelt.

Der Vorlesungsaufbau ist dabei wie folgt:

  1. Physikalische Schicht: Theoretische Grundlagen der Datenübertragung, Übertragungsmedien, Kodierungstechniken
  2. Sicherungsschicht: Fehlererkennung & -korrektur, Mehrfachzugriff, Ethernet
  3. Vermittlungsschicht: IP, Routing, Forwarding
  4. Transportschicht: Multiplexing, UDP, TCP
  5. Anwendungsschicht: Softwarearchitektur, Web, FTP, E-Mail, DNS, Peer-to-peer Anwendungen

Vorlesungsunterlagen

Downloads zu dieser Vorlesung sind nur aus dem Universitätsnetz verfügbar (131.246.*). Um außerhalb des Universitätsnetzes auf das Material zugreifen zu können, nutzt bitte Dienste wie VPN oder SSH.

Titel Letztes Update
Folien
0. Organisation 10. April 2018 PDF
1. Introduction 10. April 2018 PDF
2. Physical Layer 13. April 2018 PDF
3. Link Layer 04. Mai 2018 PDF
4. Network Layer 04. Juni 2018 PDF1      PDF2
5. Transport Layer 12. Juni 2018 PDF
6. Application Layer 28. Juli 2018 PDF

 

Klausur

Die Klausur findet dieses Jahr in die folgenden Terminen statt:

  • 1. Klausur: am Freitag, dem 03.08.2018 um 9 Uhr
  • 2. Klausur: am Montag, dem 17.09.2018 um 9 Uhr

 Um an der Klausur teilnehmen zu dürfen benötigt ihr die Zulassung. Voraussetzung um die Zulassung dieses Semester zu erhalten waren:

  • Teilnahme an mindestens 8 Übungsterminen
  • Bestehen der Zwischenklausur (25%)
  • Korrigieren einer anderen Zwischenklausur

Wer seine Zulassung schon in einem vergangenen Semester erhalten hat, behält diese natürlich.

Achtung: Wer seine Zulassung nicht hat darf nicht an der Klausur teilnehmen und wird davon zwangsabgemeldet. Falls ihr fragen haben, bitte klärt mit eurem Übungsleiter ab.

Erlaubte Hilfsmittel: nicht-programmierbarer Taschenrechner und ein einsprachiges Wörterbuch.

Recap und Fragestunde

Zur Klausurvorbereitung bieten unsere Tutoren Yasmina, Martin und Markus eine Recap- und Fragestundensession an. Dabei wird noch einmal im Schnelldurchlauf der gesamte Übungsstoff wiederholt und danach habt ihr die Möglichkeit Fragen zu stellen, die während der Klausurvorbereitung aufgetreten sind.

Der Recap findet am Montag, den 30.07., ab 10:00 Uhr in 48-210 statt und dauert in etwa zwei Stunden. Danach gibt es eine Mittagspause und ab ca. 13:00 Uhr beginnt die Fragestunde.

1. Klausur

Wichtig: Die Klausur wird in drei Hörsälen gleichzeitig geschrieben! Die Raumverteilung ist wie folgt:

  • Studierende mit Matrikelnr bis 402400 schreiben in 46-210 (gelb);
  • Studierende mit Matrikelnr zwischen 402401 und 406400 schreiben in 46-215 (grün);
  • Studierende mit Matrikelnr ab 406401 schreiben in 46-220 (rot). 

Zwichenklausur(Nachholen): Freitag, den 03.08.2018, um 09:00 Uhr - Raum 46-215 (grün)

Einsicht

Die Einsicht zur Klausur "Kommunikationssysteme" wird am Montag, den 13. August, ab 14:00 Uhr im Seminarraum der AG Disco (36-438) stattfinden. Bis dahin könnte Ihr neben dem Büro unserer Sekretärin Anja Gerber (36-430) eine Liste mit den erreichten Punktzahlen in der Klausur finden. Aus Datenschutzgründen muss diese öffentliche Liste stark anonymisiert werden. Deswegen findet Ihr auf der Liste Eure Punktzahl verknüpft mit Eurer KoSy ID, die Ihr während der Probeklausur erhalten habt. Solltet Ihr Eure KoSy ID nicht mehr wissen, kann Euch Euer Tutor weiterhelfen.

Punkte Noten
>=80 1.0
(80;76] 1.3
(76;71.5] 1.7
(71.5;67] 2.0
(67;62.5] 2.3
(62.3;58] 2.7
(58;53.5] 3.0
(53.5;49] 3.3
(49;44.5] 3.7
(44.5;40] 4.0
<40 5.0

 

2. Klausur

Die 2. Klausur findet am 17.09.2018 um 9 Uhr in Raum 01-106 statt.

Die Klausurergebnisse sind im QIS eingetragen.

Einsicht

Die Einsicht zur Klausur "Kommunikationssysteme" wird  Montag, den 24. September, ab 15:30 Uhr im Seminarraum der AG Disco (36-438) stattfinden.

Übungen

Übungsanmeldung: ist geschlossen.
Übungsbeginn: 4. April Woche (KW 17)

Downloads zu dieser Vorlesung sind nur aus dem Universitätsnetz verfügbar (131.246.*). Um außerhalb des Universitätsnetzes auf das Material zugreifen zu können, nutzt bitte Dienste wie VPN oder SSH.

# Termine Letztes Update PDF
1 KW 17+18 20.April PDF
2 KW 19+20 15.Mai (minor updates) PDF
3 KW 21+22 18.Mai PDF
4 KW 23+24 05.Juni (minor updates) PDF
5 KW 27+28 29.Juli PDF

Zwischenklausur

Die Zwischenklausur findet dieses Jahr in einem Peer-Review-Modus statt, d.h. ihr korrigiert euch gegenseitig unter Anleitung. Ablaufen wird das Ganze wie folgt:

1. Die Zwischenklausur wird in den Übungen vom 19. bis 21. Juni geschrieben. In der Woche danach, d.h. in den Übungen vom 26. bis 28. Juni werden die Klausuren dann von den Studenten (unter Anleitung) korrigiert. In den Übungen vom 03. bis 05. Juli  könnt ihr dann eine halbe Übung lang Einsicht in eure korrigierte Klausur nehmen und die Korrektur überprüfen. Falls ihr in einer der Wochen nicht an eurem Termin teilnehmen könnt, müsst ihr in der gleichen Woche in eine der anderen Gruppen gehen.

2. Jeder Student bekommt eine eindeutige Teilnehmernummer (KoSy ID) zugewiesen, die er dann auf seiner Klausur einträgt. Auch beim Korrigieren schreibt ihr eure Nummer in das entsprechende Feld vorne auf der Klausur. Damit ist zum einen gewährleistet, dass wir überprüfen können, wer geschrieben und korrigiert hat und zum anderen wird der Korrektor/in nicht wissen, wer die Klausur geschrieben hat (und umgekehrt).

3. Um die Zulassung zu erhalten muss jeder Student a) mitschreiben b) mitkorrigieren und c) 25% der Punkte bekommen. Das Ganze wird danach anhand der Teilnehmer/Korrektornummern überprüft.

4. Sollte in der Einsicht jemand mit der Korrektur berechtigt nicht einverstanden sein bzw. herausfinden, dass der Korrektor unfair/böswillig korrigiert hat, wird das Problem an Prof. Schmitt persönlich übergeben und es kann zum Verlust der Zulassung des Verursachers führen.

5. Um die Distanz zwischen Korrektor und Schreiber zu maximieren, vermischen wir die Klausuren über die verschiedenen Übungsgruppen zur Korrektur. Wir werden aber danach dennoch Stichprobenartig überprüfen, ob korrekt korrigiert wurde. Sollten wir Klausuren finden, bei denen offensichtlich absichtlich zu viele Punkte vergeben wurden, wird der Fall an Prof. Schmitt übergeben und der Korrektor verliert die Zulassung.

Bringt für die Klausur bitte einen nicht-programmierbaren Taschenrechner mit (normaler Schulrechner). Außerdem gelten während dem Schreiben, Korrigieren und Einsehen Klausurbedingungen. Wer beim Schummeln, Fotografieren, etc erwischt wird verliert sofort die Zulassung.

Organization

Exam:

In order to register for the exam, please contact our secretary Mrs. Gerber (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., room 36/430)

Lecture:

 Tuesdays, 11:45-13:15 in 36-438

Exercises:

 Fridays (announced via KIS), 15:30 in 36-438

Contact:

 Prof. Dr.-Ing. Jens Schmitt
 M.Sc. Paul Nikolaus
 or follow us on Twitter

Lecture Overview

The objective of this lecture is to introduce the basics of performance management in communication networks on multiple time-scales. The contents are as follows:

  1. Introduction & Motivation
  2. Long-Term Performance Management
    • Network Design
    • Traffic Modelling
  3. Medium-Term Performance Management
    • Traffic Engineering / Routing
    • Content Distribution / Caching
  4. Short-Term Performance Management
    • Packet-Level Dynamics
    • Packet Scheduling
  5. Conclusion and Outlook

Material & Slides

The slides are only accessible from within the university network (131.246.*). You can use SSH or VPN for remote access.

Chapter Title Last Update Slides
 0  Organization  April 16, 2018  PDF
 1  Introduction  April 16, 2018  PDF
 2  Long-Term Performance Management  April 17, 2018  PDF
3  Medium-Term Performance Management  May 11, 2018  PDF
4  Short-Term Performance Management July 10, 2018  PDF  uncorr.-vs-indep.  MG1

 

 

Exercises

The exercise sheets are only accessible from within the university network (131.246.*). You can use SSH or VPN for remote access.

Exercise Time Download
1 May 4 at 15:30  PDF  ex_1_data_1.dat  ex_1_data_2.dat  positions.txt  Solution (1-2)
2 May 25 at 15:30 PDF  Solution (1-3)  PrimalDualRelation
3 June 8 at 11:45 PDF  Solution (1)
4 July 6 at 15:30 PDF

 

Organization

News: The Presentation Day is on Monday, July 2
in our seminar room (36-438)
Level: Bachelor (89-4111) / Master (89-4271)
Contact: M.Sc. Paul Nikolaus
and follow us on Twitter

Important Dates

Kick-off Meeting: April 23, 5.15pm
Registration (FCFS): April 24, 4am - 11:59pm
Visualization Mock-up: May 7, 11:59pm
Visualization First Version: May 28, 11:59pm
Report & Presentation First Version: June 18, 11:59pm
Final Visualization, Report, Presentation: June 25, 11:59pm
Presentation Day: July 2

Presentation Day

Each seminar participant will give a talk that should not exceed 30 minutes. In these 30 minutes, the students should a) present their topic and b) give a short demonstration of their visualization.

The presentations will be held in our seminar room room 36-438 starting from 9am. The tentative schedule for the presentation day is as follows:

ID Time Student Title
09:00-10:20: Security
S2 09:00-09:30 Manish Distance-Bounding Protocols
S3 09:40-10:10 Lukas An Intrusion-Detection Model

Registration

Please register in order to participate in this year's seminar. The registration will open on April 24 at 4am and will close on the same day at 11:59pm. No registrations will be accepted after the deadline has passed. 6 topics will be available and the registration is on a first-come first-served basis. As soon as the 6 topics are assigned, the registration will be closed. However, if there are no topics available anymore, you can send an email to This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. to be put on the waiting list. Please include your three favorite topics and your study program in your email.

Introduction Slides

You can register for the seminar here:

Seminar Registration (only from within the Uni network/VPN)

Content

The DISCO group offers a seminar with focus on performance and security aspects of communication networks this summer. You will practice a literature research, give a scientific presentation and implement a visualization. All of them are equally important to your grade. The presentations have to be supported by an interactive visualization of an important aspect of your paper.

Here is the list of papers for this year's seminar. Note that this list is tentative and may be subject to changes:

ID Author(s) and Title Student Supervisor PDF
Performance
P1 Shannon: Communication in the Presence of Noise   Carolina PDF
P2 Crovella et al.: Self-Similarity in World Wide Web Traffic   Paul PDF
P3 Kleinrock: Packet Switching in Radio Channels: Part I - CSMA   Paul PDF
Security
S1 Dijkstra: Guarded Commands, Non-Determinacy and Formal Derivation of Programs Junhan Carolina PDF
S2 Brands et al.: Distance-Bounding Protocols Manish Matthias PDF
S3 Denning: An Intrusion-Detection Model Lukas Matthias PDF

 

 

News

We have added a guideline for the final report.

Contact

M.Sc. Paul Nikolaus

M.Sc. Carolina Nogueira

Or follow #PEDSproject and @DISCO_Teaching.

Topic

This year's project will be about simulating a queuing network and evaluating its performance. Queuing networks are an essential component of our communication and a model close to reality is an important, yet challenging subject.

An important aspect will be the construction of particular modules of which the network will be composed. We plan to implement arrival (memoryless, self-similar) traffic and scheduling properties (FIFO, priority queue) in order to mimic different kinds of networks.

 Official module entry: [89-4245] INF-42-45-L-6

Schedule and Slides

Class time Title Slides Homework
Nov 22, 5.30pm Kickoff Meeting PDF  
Jan 10, 3.30pm I. Introduction to Queueing Theory PDF PDF
Jan 17, 3.30pm II. Limited Buffers and Multiple Servers PDF PDF
Jan 24, 3.30pm III. Queueing Networks PDF PDF
Jan 31, 3.30pm     PDF
Feb 7, 3.30pm IV. Intro to Stochastic Network Calculus PDF  PDF 
Feb 16, 3.30pm V. SNC-e2e Analysis PDF PDF
Feb 21, 3.30pm Final Presentation PDF  

 All the solutions have to submitted until next week's Tuesday, 11.59pm.

Final Report

You can find a guideline for the final report here (PDF). Deadline is March 8, 11.59pm.

Presentation

The project will be presented on Monday, March 5, starting at 2pm.

Student Groups

Team CHIP:

Sachinkumar Bavikatti Mallikarjun
Marco Meides
Junhan Sui

Team DALE:

Kevin Kirsch
Deepak Paramashivam
Yash Rohilla
Alexander Scheffler

Requirements

Previous programming knowledge is required (we will use C++). You should also be interested in queuing networks ;-)

Organization

It will be a group project. We will decide on the group sizes based on the number of participants.

Recommended Readings

 

 

 

 

 

Exam

We will conduct an oral examination on March 9 in room 36/429 (Prof. Schmitt's office).

Course Overview

The objective of this lecture is to introduce the art of performance-related modeling of distributed systems. We will use worst-case assumptions in order to obtain robust results.

Please register here in order to get lecture updates via email!

Organization

Lecture:

Two consecutive lectures every Friday in 48-453
Official module entry: [89-4256] INF-42-56-V7

Contact:

Dr.-Ing. Kai Lampka
M.Sc. Paul Nikolaus
or follow us on Twitter (WoCADS)

Lecture Material

The lecture material is only accessible from within the university network (131.246.*). Please use SSH or VPN for remote access.

Steffen's WoCADS-script (Lecture 16/17): PDF (last update: January 26, 2018)

 

Title Last Update Slides
Motivation, PI-Problem November 17, 2017 PDF, PDF
Introduction November 17, 2017 PDF
MinPlusAlgebra November 17, 2017 PDF
Network Calculus Part I November 17, 2017 PDF
Network Calculus Part II December 1, 2017 PDF
Network Calculus Part III December 1, 2017 PDF
Timed Automata January 19, 2018 PDF

Exercise Material

We strongly recommend you to work on the exercises, since they are crucial to get a good grasp on math-heavy lectures. Moreover, exercise content can and will be part of exam.

Please download and install UPPAAL and MATLAB (the university has a licence, see therefore the RHRK Downloads from within the university network). MATLAB is necessary for the RTC Toolbox.

Exercise Day of Presentation
PDF Nov 24
PDF Jan 19, see Timed Automata Templates

 

 Literature

  • Jean-Yves Le Boudec, Patrick Thiran. Network Calculus. Springer, 2001. (Also →available online)

University of Kaiserslautern

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