distributed computer systems

Course Overview

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

Organization

Exam

• The exam will be oral. Each student will be allocated a time slot for his/her exam.
• We offer three dates to choose from
  • 23 February 2017 or
  • 04 April 2017 or
  • 26 April 2017
• Please get a time slot from our secretary Mrs. Gerber. Her office is in building 36, room 430.
  • This is not the official exam registration!
  • It only reserves your time slot with using order to avoid collisions.
  • Time slots are assigned first come, first served.
• It is your responsibility to officially register your exam at the examination office.
  • Note, that there are official deadlines to do so.

Lecture Material

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

(*) In case you do not have Microsoft Office, you can use the RHRK's windows terminal server: http://tukl.de/gdwjt
(**) The ODP versions for OpenOffice or LibreOffice have bugs due to conversion from PPTX. For instance, the deconvolution symbol is depicted as a box. They have been uploaded upon demand by students. Please refer to the PPTX versions if in doubt.

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.

Literature

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

Overview

Every summer semester, the DISCO group offers a seminar with focus on performance and security aspects of communication networks. This summer, we lean our focus onto the performance aspects, more concretely, the foundation of performance modelling and analysis of communication networks. We do seminar on communication system from a wider perspective - distributed discrete event system.

You will practice your skills of scientifically surveying a topic, writing an essay, discussing with peers, and presenting your opinions on the topics. If you are interested in participating in our seminar, please stay tuned.

Organization

The seminar is organized in a typical computer science research conference manner. It consists of four phases:

1. Submission phase: submit your essays to the conference according to the submission guidelines. Incomplete submission will be regarded as fail of the seminar.
2. Review phase: After the submission deadline has passed, all submissions will be read, commented, and rated by members of the program committee (PC). For this seminar, the program committee consists of all authors. The reviewing process is single-blind. The essays to be reviewed will be assigned by the PC chairs, i.e., the advisors. The authors will be notified whether the essays are accepted for presentation.
3. Revision phase: correct errors and prepare for the camera-ready version.
4. Presentation phase: make your presentation slides, present them, and join the discuss with others.

All phases will be rated.

Important Dates

Kick-off meeting: May 2nd, 17:15 in 36-438

First meet with your advisor, before May 13^th

Submission deadline (firm): June 12^th, CET 12.00 pm

Review: June 15^th - 24^th

Notification date: June 28^th

Camera-ready version: July 6^th 

Presentation: July 13th, 13:00, room 36-338

Call for Submissions

You are expected to submit introductory, explanatory, and surveying essays on the topics important to distributed discrete event systems:

• Petri Nets
• Timed Automata
• Discrete Time Markov Chains
• Queueing Theory
• General Simulation of Discrete Systems
• …

Submission Guidelines

In order to be accepted for the review process, your essay must strictly conform with the following regulations. Violations will result in exclusion from the seminar.

The essay must be in English. All final submissions should have a length of six (6) printed pages (10-point font), including figures and references. Essays must be a PDF file written using LaTeX and formatted as the standard IEEE double-column transaction template IEEEtran with settings “\documentclass[10pt, conference, letterpaper]{IEEEtran}”. Submissions should be uploaded on

https://easychair.org/conferences/?conf=ddes2016 .

Before submission you would register to EasyChair.org if you are not yet registered. On registration, EasyChair requires you to enter your address. If you feel uncomfortable with providing your data to EasyChair (although it is a reputable platform), please do not hesitate entering e.g. the address of the TU Kaiserslautern instead of your private one.

Plagiarism in any form is unacceptable and is considered a serious breach of professional conduct. If you refer to information from other sources directly or indirectly, indicate the original source carefully using references. We will use plagiarism detection tools, so make sure you do not copy without referencing the source. For referencing and bibliography examples, please check e.g. the papers referenced in the IEEE Transactions.

Materials

Book: Introduction to Discrete Event Systems (2. Ed.) by Cassandras and Lafortune.

 Organization

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

Exercises

The exact weeks in which exercises are hold will be announced in the lectures and on this homepage!

Organisatorisches

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 Anwendungsprotokollen (z.B. HTTP, FTP, SMTP, ...) bis zu den Grundlagen der Datenübertragung (z.B. Signalverarbeitung, Kodierungstheorie) viele Aspekte vernetzter Systeme behandelt.

Der Vorlesungsaufbau ist dabei wie folgt:

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

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.

Übungen

Zwischenklausur Wiederholung

Für diejenigen,  die in der Zwischenklausur die erforderlichen 25% nicht erreicht haben, bieten wir an die Zwischenklausur am Ende des Semesters zu wiederholen. Ihr werdet die zweite Zwischenklausur dann am 12. August, während die anderen die richtige Klausur schreiben, nachholen. Erzielt ihr dort die erforderlichen 25% und habt die sonstigen Zulassungsvoraussetzungen erfüllt (siehe unten), dürft ihr am 26. September an der Nachklausur regulär teilnehmen.

Achtung: Wer die Zwischenklausur am 12. August wiederholen will muss sich bis spätestens 5. August in einer E-Mail an This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (nicht beim Prüfungsamt!!) dafür anmelden.

Übungsablauf & Zulassung zur Klausur

Die Übungen gehen in der Woche vom 2. Mai los und finden wöchentlich statt. Neue Übungsblätter gibt es alle zwei Wochen. Die aktive Teilnahme an den Übungen ist verpflichtend und Zulassungsvoraussetzung für die Klausur. In den Übungen wird der relevante Stoff aus der Vorlesung noch einmal wiederholt und die Aufgaben unter Betreuung durch euren Übungsleiter alleine oder gemeinsam in Gruppen gelöst.

Achtung: Es können auf den Übungsblättern Aufgaben sein, deren erfolgreiches Bearbeiten Zulassung für die Klausur ist und die außerhalb der Übungstermine gelöst werden. Diese Aufgaben werden dafür gekennzeichnet sein. Es wird sich dabei voraussichtlich um praktische (vereinfachte) Programmieraufgaben handeln. Das benötigte Wissen werdet ihr aber in der Übung vermitteln bekommen und solltet ihr zusätzlich Hilfe benötigen sind eure Übungsleiter natürlich gerne für euch da.

Desweiteren wird in der Woche vom 13. bis 17. Juni eine Probeklausur geschrieben. Die Modalitäten und der Schwierigkeitsgrad sind vergleichbar mit der richtigen Klausur am Ende des Semesters. Das Erreichen von 25% der Punkte in der Zwischenklausur ist ebenfalls Zulassungsvoraussetzung.

Um an der Klausur teilnehmen zu dürfen, müsst ihr demnach folgende Dinge während dem Semester erfüllen:

1. Mindestens an 10 der 12 Übungstermine anwesend sein!
2. Alle Pflichtaufgaben auf den Übungsblättern erfolgreich bearbeiten!
3. In der Probeklausur 25% der erreichbaren Punkte erzielen!

Diejenigen, die die Zulassung schon in den Vorjahren erworben haben, müssen diese nicht neu erwerben. Es ist aber dringend zu empfehlen die Übungen nocheinmal mitzumachen, da sich vieles ändern wird und die Klausur teilweise stark an den Übungen angelehnt ist.

Übungsblätter (nur aus dem Uni-Netz)

Klausur

Die Klausurtermine in diesem Semester sind:

• 12. August 2016 um 9 Uhr im Raum 46-220
• 26. September 2016 um 9 Uhr in Raum 01-106

Um an der Klausur teilnehmen zu dürfen, müsst ihr die Zulassung haben und ordnungsgemäß beim zuständigen Prüfungsamt angemeldet sein. In Ausnahmen muss This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. rechtzeitig (d.h. mindestens eine Woche vor der Klausur!) von euch per E-Mail kontaktiert werden.

Ergebnisse

Die Ergebnisse der zweiten Klausur findet ihr hier.

Die endgültigen Klausurergebnisse der ersten Klausur findet ihr hier.

Zulassung

Die Liste mit den Zulassungen findet ihr hier. Bitte checkt diese auf Korrektheit. Mit "Anforderungen" sind die 3 Pflichtaufgaben und die Zwischenklausur gemeint. Diejenigen, die die Zwischenklausur nachschreiben wollen, sollten auf jeden Fall vorher prüfen, ob ihr genügend oft (mind. 10 mal) anwesend wart! Sollte etwas nicht stimmen, schreibt This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. eine E-Mail.

Achtung: Die Liste zeigt nur, wer die Zulassung in diesem Jahr erhalten hat. Solltet ihr die Zulassung schon aus den Vorjahren haben, in der Liste aber mit "no" aufgeführt sein, habt ihr die Zulassung natürlich trotzdem.

Klausurvorbereitung

Um euch besser auf die Klausur vorzubereiten und um Unklarheiten bzgl. des Stoffes vor der Klausur zu beseitigen, bieten wir dieses Semester zwei zusätzliche Termine an:

• Am 9. August werden euch unsere Übungsleiter Markus und Tobias mit euch den Stoff aus den Übungen wiederholen und euch Fragen beantworten. Die Wiederholungsübung wird um 10 Uhr in 48-208 stattfinden.
• Am 11. August wird Matthias euch noch einmal einen Gesamtüberblick über den Vorlesungsstoff geben und euch last-minute Fragen rund um die Klausur und den Vorlesungsinhalt beantworten. Die Wiederholungsvorlesung wird ebenfalls um 10 Uhr in 48-208 stattfinden.