Verteilte Systeme (Vorlesungsmanuskript)

Inhaltsverzeichnis

• 0 Vorwort


• 1 Grundlegende Konzepte
• 1.1 Begriff verteiltes System
• 1.2 Sequenzialität und Nebenläufigkeit
• 1.2.1 Zeitliche Beziehungen
• 1.2.2 Darstellung zeitlicher Abläufe
• 1.3 Prozesse und Threads
• 1.3.1 Programmabarbeitungen
• 1.3.2 Java-Threads
• 1.3.3 Threadsicherheit
• 1.4 Inter-Thread-Kommunikation
• 1.4.1 Nachrichtenaustausch
• 1.4.2 Kommunikationstechniken
• 1.4.3 Netzwerkprotokolle


• 2 Programmierung
• 2.1 Programmierschnittstellen
• 2.2 Sockets
• 2.2.1 Kommunikation über Sockets
• 2.2.2 Java Stream Sockets
• 2.2.3 Java Datagram Sockets
• 2.3 Aufrufe ferner Programme
• 2.3.1 Remote Procedure Calls
• 2.3.2 Remote Method Invocation


• 3 Anwendungsprotokolle im Internet
• 3.1 File Transfer und Remote Login
• 3.2 HyperText Transfer Protocol
• 3.3 Domain Name System
• 3.4 Verteilte Dateisysteme


• 4 Transportprotokolle im Internet
• 4.1 Aufgaben eines Transportprotokolls
• 4.2 Portnummern
• 4.3 User Datagram Protocol
• 4.4 Transmission Control Protocol
• 4.4.1 Byteströme und Segmente
• 4.4.2 Bestätigungen
• 4.4.3 Verbindungsauf- und -abbau
• 4.4.4 Protokollkopf


• 5 Vermittlungsprotokolle im Internet
• 5.1 Aufgaben eines Vermittlungsprotokolls
• 5.2 DoD-Vermittlungsprotokolle
• 5.3 Internet Protocol version 4 (IPv4)
• 5.3.1 IPv4-Eigenschaften
• 5.3.2 IPv4-Protokollkopf
• 5.3.3 IPv4-Adressen
• 5.3.4 IPv4-Routing
• 5.4 Internet Protocol version 6 (IPv6)
• 5.4.1 IPv6-Eigenschaften
• 5.4.2 IPv6-Protokollkopf
• 5.4.3 IPv6-Adressen
• 5.5 Internet Control Message Protocol
• 5.6 IP und multimediale Daten


• 6 Netzzugang
• 6.1 Rechnernetze
• 6.2 Paketübertragung
• 6.2.1 Paketrahmen
• 6.2.2 Zugriffsverfahren
• 6.2.3 Bitübertragung
• 6.3 Ethernet


• 7 Übungen
• 7.1 Nebenläufigkeit mit Threads
• 7.1.1 Aufgabenstellung
• 7.1.2 Beispielhafter Grobentwurf
• 7.1.3 Lösungsbeispiel
           (Grobentwurf und Lösungsbeispiel wurden bei allen Übungen
          erst nach Abnahme der Aufgaben veröffentlicht)
• 7.2 HTTP über Sockets
• 7.2.1 Aufgabenstellung
• 7.2.2 Beispielhafter Grobentwurf
• 7.2.3 Lösungsbeispiel
• 7.3 Aufruf ferner Methoden (RMI)
• 7.3.1 Aufgabenstellung
• 7.3.2 Beispielhafter Grobentwurf
• 7.3.3 Lösungsbeispiel


• 8 Optionale Ergänzungen
• 8.1 Hinweis
• 8.2 Koordinierung nebenläufiger Programme
• 8.2.1 Produzenten/Konsumenten-Problem
• 8.2.2 Arbeiten mit Sperrverfahren
• 8.2.3 Verklemmungen
• 8.3 Sicherheit in verteilten Systemen
• 8.3.1 Ansatzpunkte für Sicherheitsverfahren
• 8.3.2 Kryptographie
• 8.4 Technische Grundlagen einer Blockchain
• 8.4.1 Hintergrund
• 8.4.2 Hilfsmittel
• 8.4.3 Blöcke und Blockketten
• 8.4.4 Blockverteilung