TU BRAUNSCHWEIG
| Carl-Friedrich-Gauß-Faculty | Computer Science
Informatikzentrum

Seminar Verteilte Systeme: "Distributed File Systems"

Semester Summer 2012 [ Other terms: Winter 17/18 · Sommer 17 · Winter 16/17 · Winter 15/16 · Sommer 15 · Winter 14/15 · Sommer 14 · Sommer 13 ]
Programmes Diplom Elektrotechnik, Diplom Informatik, Diplom Informations-Systemtechnik, Diplom Wirtschaftsinformatik, Lehramt Informatik, Master Computational Sciences in Engineering, Master Elektrotechnik, Master Informatik, Master Informations-Systemtechnik, Master Mobilität und Verkehr, Master Wirtschaftsinformatik
IBR Group(s) DS (Prof. Kapitza)
Type Seminar
Lecturer
Photo PD Dr. Christian Werner
Privatdozent
cwerner[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
Room 169
Credits 4
Hours 0+2
Certificates Schriftliche Ausarbeitung und erfolgreicher Seminarvortrag. Die Note wird abhängig von der aktiven Teilnahme am Seminar sowie der Qualität des Vortrages und der Ausarbeitung bestimmt.
Registration

Eine Anmeldung zu den Einzelthemen ist nicht möglich. Die Vorstellung und Vergabe der Einzelthemen findet am 13.04.2012 um 17:00 Uhr (s.t.) in IZ 105 (IBR-Seminarraum) statt. Die Teilnahme ist obligatorisch.

Content

Überblick

Dateisysteme sind ein integraler Bestandteil vieler Betriebssysteme und bieten bewährte Mechanismen, um Datenbestände zu verwalten und dabei Persistenz zu gewährleisten.

Im Rahmen dieses Seminars geht es um Dateisysteme, die nicht nur auf lokalen Speichermedien arbeiten, sondern verteilt funktionieren. Dies wirkt sich vor allem mit Blick auf die Skalierbarkeit (realisierbarer Speicherplatz und ggf. auch Datendurchsatz) positiv aus. Weiterhin bieten viele verteilte Dateisysteme Ortstransparenz, so dass von dem tatsächlichen Speicherort der Daten abstrahiert werden kann. Einige verteilte Dateisysteme realisieren darüber hinaus auch Fehlertoleranz, so dass der Ausfall einzelner Systemteile kompensierbar wird.

Die Vorteile verteilter Dateisysteme werden jedoch durch eine deutlich erhöhte Systemkomplexität erkauft -- nahezu alle klassischen Probleme aus dem Bereich der verteilten Systeme kommen bei verteilten Dateisystemen vor und müssen gelöst werden -- insbesondere Synchronisation, Replikation, Konsistenz und Sicherheit.

Im Rahmen der einzelnen Seminarthemen werden diese Aspekte anhand konkreter verteilter Dateisysteme exemplarisch betrachtet.

Einzelthemen

Nr Thema Betreuer
M1 Historische Entwicklung und aktuelle Forschung PD Dr. Christian Werner

Im Rahmen dieser Seminararbeit soll das komplexe Thema verteilte Dateisysteme zunächst sinnvoll unterteilt werden. Zu jedem Teilgebiet ist ein Überblick über die bisherigen Forschungsaktivitäten sowie richtungsweisende Forschungsergebnisse zu erarbeiten. Dieser Überblick ist chronologisch zu gliedern. Die Seminarthemen M2 bis M5 sollen in jedem Fall Erwähnung finden. Nach diesem ersten Überblicksteil soll sich der Autor mit drei ausgewählten aktuellen Forschungsarbeiten zum Thema eingehend befassen. Der Auswahlprozess erfolgt in enger Abstimmung mit dem Betreuer. Im Rahmen der Seminarausarbeitung soll jede dieser drei Arbeiten zusammengefasst und die zentralen Ideen jeweils herausgearbeitet werden. Den letzten Abschnitt der Arbeit bildet ein Ausblick auf Forschungsgebiete, die wissenschaftlich besonders relevant und aussichtsreich erscheinen.

M2 Network File System (NFS) PD Dr. Christian Werner

Das Network File System ist eines der am häufigsten eingesetzten verteilten Dateisysteme. Es zeichnet sich durch ein vergleichsweise einfaches Protokolldesign aus und liefert für viele Anwendungen einen ausreichenden Funktionsumfang. Im Rahmen dieses Vortrag soll ein Überblick über das NFS-Protokoll sowie die Architektur von NFS-Clients und NFS-Servern erarbeitet werden. Hierbei sind die unterschiedlichen NFS-Versionen mit zu berücksichtigen und die jeweils realisierten Erweiterungen und Verbesserungen gegenüber der Vorgängerversion zu beschreiben und zu bewerten. Weiterhin soll die Erweiterung pNFS detailliert betrachtet und die damit einhergehenden Vor- und ggf. auch Nachteile herausgearbeitet werden.

M3 Andrew File System (AFS) PD Dr. Christian Werner

Das Andrew File System bietet gegenüber NFS den Vorteil, dass es ein weitergehendes Sicherheitskonzept umsetzt und zudem auch Replikation unterstützt. Im Rahmen dieser Arbeit soll zunächst ein Überblick über die typischen Komponenten einer AFS-Installation gegeben werden. Darauf aufbauend sind die Bereiche "Sicherheit" und "Replikation" detailliert zu beschreiben und die sich daraus ergebenden Stärken und Schwächen zu bewerten.

M4 Lustre PD Dr. Christian Werner

Lustre ist ein verteiltes Dateisystem, welches vor allem im Bereich Cluster-Computing eingesetzt wird. Im Rahmen dieser Seminararbeit sollen zunächst die besonderen Anforderungen herausgearbeitet werden, welche Cluster-Computing an ein verteiltes Dateisystem stellt. Darauf aufbauend, sind die kennzeichnenden Architekturmerkmale von Lustre darzustellen zu bewerten. Die Seminararbeit soll die Leser bzw. Zuhörer in die Lage versetzen, die Architektur von Lustre zu verstehen und mit den Grundzügen der Administration eines Lustre-Verbunds vertraut zu machen. Weiterhin sollen Alternativen zu Lustre überblicksartig genannt und bewertet werden (insbesondere das Oracle-eigene OCFS2).

M5 Hadoop und das Hadoop Distributed File System (HDFS) PD Dr. Christian Werner

Im Rahmen dieser Seminararbeit sollen besonders spezialisierte Ansätze zur Lösung einer verteilten Datenhaltung betrachtet werden: Hadoop und das HDFS. Zunächst sollen die dem Map-Reduce-Ansatz zugrunde liegenden Ideen erläutert werden. Diese sind anhand von Beispielen zu veranschaulichen. Die damit einhergehenden Vor- und Nachteile sind schließlich zu bewerten. HDFS bildet eine wichtige Basis für Map-Reduce-Applikationen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die wesentlichen Unterschiede zu generischen verteilten Dateisystemen systematisch herausgearbeit werden, so dass der Leser/Zuhörer beurteilen kann, in welchen Bereichen eine Hadoop-basierte Realisierung sinnvoll ist.

Ablauf

Auch in diesem Semester wird es wieder eine gegenseitige Begutachtung der Ausarbeitungen durch die Teilnehmer des Seminars geben. Das bedeutet, dass jeder Teilnehmer nach der Abgabe der finalen Version seiner Ausarbeitung zwei Ausarbeitungen anderer Teilnehmer erhält, zu denen er ein kleines Gutachten (Review) schreiben muss. Dieses Review soll sowohl positive als auch negative Kritik enthalten und dazu beitragen, dass die Ausarbeitung weiter verbessert wird. Für die Erstellung der Reviews wird es eine entsprechende Vorlage geben, die ausgefüllt werden muss.

Hinweise

Die Ausarbeitungen ist als PDF abzuliefern. Der Umfang der Ausarbeitungen muss dabei 12 bis 15 Seiten umfassen, für den Vortrag selbst sind minimal 18, maximal 22 min. angesetzt. Jeder Teilnehmer des Seminars erhält Basisliteratur zu seinem jeweiligen Thema. Darüber hinaus sollte jeder Teilnehmer zusätzlich eine selbständig Recherche, z.B. im Internet durchführen. Die Betreuer stehen hierbei jederzeit gerne hilfreich zur Seite.

Aufgrund entsprechender Erfahrungen soll auch noch auf die Selbstverständlichkeit hingewiesen werden, dass die Ausarbeitung in eigenen Worten erfolgen muss und das durch den elektronischen Bezug von Literatur verleitete Copy&Paste von Textpassagen ein Vergehen gegen die Prüfungsordnung darstellt.

Eine LaTeX-Vorlage für die Ausarbeitung ist hier zu finden, ebenso wie ein Beispiel einer Ausarbeitung im PDF-Format.

Weitere Hinweise für die Gestaltung der Ausarbeitung finden sich auf den Webseiten des IBR.

Als Präsentationsvorlage kann dieses PowerPoint-Template (PPT) bzw. PowerPoint-Template (PPTX)oder dieses OpenOffice-Template verwendet werden.

Selbstverständlich existiert auch eine Vorlage für Latex, basierend auf Beamer: Beamer Beispiel mit TU-Logo [PDF].

Jeder Seminarteilnehmer bekommt auf Wunsch einen Account für die Rechner des Instituts.

Schedule
[ Subscribe Calendar | Download Calendar ]
Date Description
13.04.2012, 17:00 Uhr Treffen zur Vergabe der Einzelthemen (IZ Raum 105)
27.04.2012, 16:00 Uhr Abgabe einer ersten Gliederung
18.05.2012, 16:00 Uhr Abgabe der ersten vollständigen Ausarbeitung
25.05.2012, 12:00 Uhr Abgabe der vollständigen Ausarbeitung
25.05.2012, 17:00 Uhr Ausgabe Ausarbeitung für die Reviews an die Teilnehmer
08.06.2012, 12:00 Uhr Abgabe der Reviews durch die Teilnehmer
08.06.2012, 17:00 Uhr Ausgabe der Reviews an die Teilnehmer
29.06.2012, 16:00 Uhr Abgabe der finalen Ausarbeitung
06.07.2012, 16:00 Uhr Abgabe einer ersten Version der Folien
12.07.2012, 12:00 Uhr Abgabe der finalen Folien
13.07.2012, 09:00 Uhr Blockveranstaltung mit Vorträgen (IZ Raum 105)
References

Im World-Wide-Web gibt es verschiedene Hinweise zur Gestaltung von Seminarvorträgen. Als besonders beachtenswert gilt:

Für die Literaturrecherche könnten diese Links hilfreich sein:

Hier noch ein paar Tipps+Tricks zu (La)TeX

Die Folien der Themenvergabe sind hier als PDF-Dokument zu finden.

Evaluation

Die Ergebnisse der Lehrevaluation sind hier als PDF-Dokument zu finden.


last changed 2012-08-15, 12:58 by PD Dr. Christian Werner
printemailtop