Verteilte Systeme
Verteilte Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sie aus mehreren, weitestgehend eigenständigen und über ein Netzwerk miteinander verbundenen Komponenten bestehen, die einen gemeinsamen Dienst anbieten. Abhängig von der konkreten Ausprägung kann es sich hierbei beispielsweise um die auf wenige Rechner begrenzte redundante Speicherung kleiner Dateien handeln, oder aber auch um die massiv parallele Verarbeitung großer Datenmengen im Rahmen weltumspannender Cloud-Anwendungen. Während sich durch die Verteiltheit eines Systems einerseits neue Möglichkeiten eröffnen, wie etwa eine Verbesserung der Fehlertoleranzeigenschaften durch Replikation von Daten oder Berechnungen, ergeben sich andererseits zusätzliche Herausforderungen, wie zum Beispiel die effiziente Bereitstellung von Diensten bei einer Verteilung auf mehrere geografische Standorte. Ziel der Forschungsaktivitäten des Lehrstuhls ist die Entwicklung von Konzepten und Techniken, die es Systemen erlauben, die sich durch Verteilung bietenden Chancen zu nutzen und dabei die zur Verfügung stehenden Ressourcen so effizient wie möglich einzusetzen.
Projekte:
REFIT: Betriebsunterstützung für ressourceneffiziente, einbruchstolerante Systeme unter Verwendung von Virtualisierung
Durch Einführung von Redundanz ist es möglich verteilte Systeme zu bauen, die nicht nur Ausfälle einzelner Komponenten tolerieren können, sondern beliebiges Fehlverhalten. Leider ist diese Robustheit beim Rückgriff auf existierende Ansätze nur auf Kosten eines stark erhöhten Ressourcenverbrauchs zu erreichen, so dass der erforderliche Mehraufwand den eigentlichen Nutzen oftmals übersteigt. Der Fokus des Projekts „Resource-Efficient Fault and Intrusion Tolerance (REFIT)“ liegt darauf Protokolle und Systeme zu entwickeln, die Fehlertoleranz und Ressourceneffizienz miteinander in Einklang bringen. Zentrale Herangehensweise ist hierbei, die Redundanz während des Normalbetriebs eines System auf das Nötigste zu beschränken und zur Tolerierung von Fehlern erforderliche Ressourcen nur im Rahmen der Fehlerbehandlung zu belegen.
TCLOUDS: Trustworthy Clouds - Privacy and Resilience for Internet-scale Critical Infrastructure
EDC: Effiziente verteilte Koordinierung
Koordinierungsdienste wie ZooKeeper stellen zentrale Bausteine heutiger Datenzentrumsinfrastrukturen dar, da sie Prozessen verteilter Anwendungen Mechanismen zur Verfügung stellen, um Nachrichten auszutauschen, Anführerwahlen durchzuführen, Rechner- oder Prozessausfälle zu erkennen, oder Konfigurationsdaten auf zuverlässige Art und Weise zu speichern. Aufgrund ihrer hervorgehobenen Rolle als Stabilitätsanker für Client-Anwendungen müssen Koordinierungsdienste hohe Anforderungen hinsichtlich Widerst…
E³: Energiegewahre Ausführungsumgebungen
Die Verarbeitung großer Datenmengen auf verteilten Ausführungsplattformen wie MapReduce oder Heron trägt signifikant zum Energieverbrauch heutiger Datenzentren bei. Das E³-Projekt erforscht wie sich der Stromverbrauch solcher Ausführungsumgebungen senken lässt ohne dabei Performanzeinbußen in Kauf nehmen zu müssen. Hierzu entwickelt das Projekt Ansätze, die darauf abzielen, Ausführungs- und Datenverabeitungsplattformen energiegewahr zu gestalten, und es ihnen zu ermöglichen, Wissen über Anwendungen…
Kontaktpersonen:
Beteiligte Wissenschaftler:
Publikationen:
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Byzantine Fault-Tolerant State-machine Replication from a Systems Perspective
In: ACM Computing Surveys 54 (2021), Art.Nr.: 24
ISSN: 0360-0300
DOI: 10.1145/3436728 - , :
Stream-based State Machine Replication
In: Proceedings of the 17th European Dependable Computing Conference (EDCC '21) 2021 - , :
Resilient Cloud-based Replication with Low Latency
21st International Middleware Conference, Middleware 2020 (, 7. Dezember 2020 - 11. Dezember 2020)
In: Middleware 2020 - Proceedings of the 2020 21st International Middleware Conference 2020
DOI: 10.1145/3423211.3425689
URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2020/eischer_20_middleware.pdf - , , , :
Strome: Energy-Aware Data-Stream Processing
Distributed Applications and Interoperable Systems (Madrid, 18. Juni 2018 - 21. Juni 2018)
In: Proceedings of the 18th International Conference on Distributed Applications and Interoperable Systems (DAIS '18) 2018
DOI: 10.1007/978-3-319-93767-0_4 - , , :
Resource-efficient Byzantine Fault Tolerance
In: IEEE Transactions on Computers, Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2016, S. 2807-2819 (IEEE Transactions on Computers, Bd.65(9))
DOI: 10.1109/TC.2015.2495213
URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2015/distler_15_ieeetc.pdf