Распределённые алгоритмы — различия между версиями

Материал из Кафедра математической кибернетики
Перейти к: навигация, поиск
 
(не показаны 19 промежуточные версии 1 участника)
Строка 3: Строка 3:
 
Обязательный курс для студентов группы 521. Курс читает [[Подымов Владислав Васильевич|В. В. Подымов]].
 
Обязательный курс для студентов группы 521. Курс читает [[Подымов Владислав Васильевич|В. В. Подымов]].
  
Актуальность информации: весенний семестр 2023/2024 учебного года.
+
Актуальность информации: весенний семестр 2024/2025 учебного года.
  
= Слайды лекций =
+
= Слайды =
 +
 
 +
== Лекции ==
  
 
''Слайды будут появляться по мере чтения лекций.''
 
''Слайды будут появляться по мере чтения лекций.''
  
== Прошлогодние слайды ==
+
=== Прошлогодние ===
  
[[Media: DAS_VP_01.pdf| Блок 1.]] О чём этот курс. Литература.
+
[[Media: DA_VP_01.pdf| Блок 1.]] О чём этот курс. Литература.
  
[[Media: DAS_VP_02.pdf| Блок 2.]] Вступление: несколько слов о распределённых системах, проблемы организации их вычислений, особенности распределённых алгоритмов.
+
[[Media: DA_VP_02.pdf| Блок 2.]] Вступление: несколько слов о распределённых системах, проблемы организации их вычислений, особенности распределённых алгоритмов.
  
[[Media: DAS_VP_03.pdf| Блок 3.]] Модель распределённой системы: система переходов системы, система переходов узла, распределённый алгоритм, асинхронный и синхронный обмен сообщениями.
+
[[Media: DA_VP_03.pdf| Блок 3.]] Иллюстрация трудности разработки распределённых алгоритмов: начало.
  
[[Media: DAS_VP_04.pdf| Блок 4.]] Справедливые вычисления.
+
[[Media: DA_VP_04.pdf| Блок 4.]] Системы переходов.
  
[[Media: DAS_VP_05.pdf| Блок 5.]] Иллюстрация трудности разработки распределённых алгоритмов
+
[[Media: DA_VP_05.pdf| Блок 5.]] Справедливые вычисления систем.
  
[[Media: DAS_VP_06.pdf| Блок 6.]] Причинно-следственный порядок событий.
+
[[Media: DA_VP_06.pdf| Блок 6.]] Основные соглашения о псевдокоде.
  
[[Media: DAS_VP_07.pdf| Блок 7.]] Логические часы.
+
[[Media: DA_VP_07.pdf| Блок 7.]] Адресованные сообщения.
  
[[Media: DAS_VP_08.pdf| Блок 8.]] Дополнительные допущения. Сложность.
+
[[Media: DA_VP_08.pdf| Блок 8.]] Симметричный протокол раздвижного окна.
  
[[Media: DAS_VP_09.pdf| Блок 9.]] Симметричный протокол раздвижного окна.
+
[[Media: DA_VP_09.pdf| Блок 9.]] Как обосновывать корректность распределённых алгоритмов. Свойства безопасности и живости. Свойства корректности симметричного протокола раздвижного окна.
  
[[Media: DAS_VP_10.pdf| Блок 10.]] Как обосновывать корректность распределённых алгоритмов. Свойства безопасности и живости.
+
[[Media: DA_VP_10.pdf| Блок 10.]] Безопасность симметричного протокола раздвижного окна.
  
[[Media: DAS_VP_11.pdf| Блок 11.]] Корректность симметричного протокола раздвижного окна.
+
[[Media: DA_VP_11.pdf| Блок 11.]] Живость симметричного протокола раздвижного окна.
  
[[Media: DAS_VP_12.pdf| Блок 12.]] Особенности реализации симметричного протокола раздвижного окна.
+
[[Media: DA_VP_12.pdf| Блок 12.]] Особенности реализации симметричного протокола раздвижного окна. Протокол альтернирующих битов.
  
[[Media: DAS_VP_13.pdf| Блок 13.]] Коммуникационный протокол с таймерами.
+
[[Media: DA_VP_13.pdf| Блок 13.]] Напоминание о графах.
  
[[Media: DAS_VP_14.pdf| Блок 14.]] Корректность протокола с таймерами.
+
[[Media: DA_VP_14.pdf| Блок 14.]] Типовые допущения и ограничения.
  
[[Media: DAS_VP_15.pdf| Блок 15.]] Задача маршрутизации.
+
[[Media: DA_VP_15.pdf| Блок 15.]] Коммуникационная и битовая сложности.
  
[[Media: DAS_VP_16.pdf| Блок 16.]] Основные допущения о весах в задаче маршрутизации. Маршрутизация и свойства графов.
+
[[Media: DA_VP_16.pdf| Блок 16.]] Задача маршрутизации.
  
[[Media: DAS_VP_17.pdf| Блок 17.]] Построение оптимальных путей для всех пар вершин. Алгоритм Флойда-Уоршелла.
+
[[Media: DA_VP_17.pdf| Блок 17.]] Основные допущения в задаче маршрутизации. Маршрутизация и свойства графов.
  
[[Media: DAS_VP_18.pdf| Блок 18.]] Алгоритм маршрутизации Туэга.
+
[[Media: DA_VP_18.pdf| Блок 18.]] Алгоритм Флойда-Уоршелла.
  
[[Media: DAS_VP_19.pdf| Блок 19.]] Алгоритм маршрутизации Мерлина-Сигалла.
+
[[Media: DA_VP_19.pdf| Блок 19.]] Алгоритм Туэга
  
[[Media: DAS_VP_20.pdf| Блок 20.]] Алгоритм маршрутизации Чанди-Мисры.
+
[[Media: DA_VP_20.pdf| Блок 20.]] Алгоритм Чанди-Мисры.
  
[[Media: DAS_VP_21.pdf| Блок 21.]] Волновые алгоритмы: основные определения и свойства.
+
[[Media: DA_VP_21.pdf| Блок 21.]] Диаграммы событий. Причинно-следственный порядок событий.
  
[[Media: DAS_VP_22.pdf| Блок 22.]] Применение волновых алгоритмов: PIF, SYN, INF.
+
[[Media: DA_VP_22.pdf| Блок 22.]] Логические часы.
  
[[Media: DAS_VP_23.pdf| Блок 23.]] Примеры волновых алгоритмов: кольцевой алгоритм, древесный алгоритм, алгоритм эха.
+
[[Media: DA_VP_23.pdf| Блок 23.]] Сложность распределённого алгоритма по времени.
  
[[Media: DAS_VP_24.pdf| Блок 24.]] Примеры волновых алгоритмов: фазовый алгоритм.
+
[[Media: DA_VP_24.pdf| Блок 24.]] Волновые алгоритмы: основные определения и свойства.
  
[[Media: DAS_VP_25.pdf| Блок 25.]] Примеры волновых алгоритмов: алгоритм Финна.
+
[[Media: DA_VP_25.pdf| Блок 25.]] Кольцевой волновой алгоритм.
  
[[Media: DAS_VP_26.pdf| Блок 26.]] Распределённые алгоритмы обхода. Алгоритм Тарри. Классический распределённый обход в глубину.
+
[[Media: DA_VP_26.pdf| Блок 26.]] Древесный волновой алгоритм.
  
[[Media: DAS_VP_27.pdf| Блок 27.]] Распределённый обход в глубину: алгоритм Авербаха.
+
[[Media: DA_VP_27.pdf| Блок 27.]] Алгоритм эха.
  
[[Media: DAS_VP_28.pdf| Блок 28.]] Алгоритмы избрания лидера: основные определения и допущения, волновое избрание лидера.
+
[[Media: DA_VP_28.pdf| Блок 28.]] Распределённые алгоритмы обхода.
  
[[Media: DAS_VP_29.pdf| Блок 29.]] Избрание лидера в дереве.
+
[[Media: DA_VP_29.pdf| Блок 29.]] Алгоритм Тарри.
  
[[Media: DAS_VP_30.pdf| Блок 30.]] Избрание лидера в кольце: алгоритм Ле-Ланна, алгоритм Ченя-Робертса.
+
[[Media: DA_VP_30.pdf| Блок 30.]] Классический обход в глубину.
  
[[Media: DAS_VP_31.pdf| Блок 31.]] Избрание лидера: эффект угасания.
+
[[Media: DA_VP_31.pdf| Блок 31.]] Алгоритм Авербаха.
  
[[Media: DAS_VP_32.pdf| Блок 32.]] Избрание лидера: нижние оценки.
+
[[Media: DA_VP_32.pdf| Блок 32.]] Задача избрания лидера: основные определения и допущения, избрание лидера INF-алгоритмом.
  
[[Media: DAS_VP_33.pdf| Блок 33.]] Избрание лидера: алгоритм Галлагера-Хамблета-Спиры (GHS).
+
[[Media: DA_VP_33.pdf| Блок 33.]] Задача избрания лидера: эффект угасания.
  
[[Media: DAS_VP_34.pdf| Блок 34.]] Задача сохранения снимка сети.
+
[[Media: DA_VP_34.pdf| Блок 34.]] Избрание лидера в дереве.
  
[[Media: DAS_VP_35.pdf| Блок 35.]] Сохранение снимка сети: алгоритм Чанди-Лэмпорта.
+
[[Media: DA_VP_35.pdf| Блок 35.]] Избрание лидера в кольце: алгоритм Ле-Ланна, алгоритм Ченя-Робертса.
  
[[Media: DAS_VP_36.pdf| Блок 36.]] Сохранение снимка сети: алгоритм Лаи-Янга.
+
[[Media: DA_VP_36.pdf| Блок 36.]] Задача избрания лидера: нижние оценки.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_37.pdf| Блок 37.]] Избрание лидера и построение остовного дерева: алгоритм Галлагера-Хамблета-Спиры (GHS).
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_38.pdf| Блок 38.]] Задача сохранения снимка сети.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_39.pdf| Блок 39.]] Алгоритм Чанди-Лэмпорта.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_40.pdf| Блок 40.]] Алгоритм Лаи-Янга.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_41.pdf| Блок 41.]] Отказоустойчивые алгоритмы. Модели неисправностей. Задачи приниятия решения.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_42.pdf| Блок 42.]] Задача консенсуса.
 +
 
 +
[[Media: DA_VP_43.pdf| Блок 43.]] Паксос.
 +
 
 +
== Семинары ==
 +
 
 +
''Слайды будут появляться по мере чтения лекций.''
  
[[Media: DAS_VP_37.pdf| Блок 37.]] Задача обнаружения завершения вычислений.
+
=== Прошлогодние ===
  
[[Media: DAS_VP_38.pdf| Блок 38.]] Обнаружение завершения вычислений: алгоритм Дейкстры-Шолтена.
+
[[Media: DA_VP_S01.pdf| Семинар 1.]] Псевдокод, системы переходов и справедливость на примере передачи данных с обеспечением надёжности.
  
[[Media: DAS_VP_39.pdf| Блок 39.]] Обнаружение завершения вычислений: алгоритм Шави-Франчеза.
+
[[Media: DA_VP_S02.pdf| Семинар 2.]] Свойства безопасности и живости.
  
[[Media: DAS_VP_40.pdf| Блок 40.]] Обнаружение завершения вычислений: алгоритм возвращения кредита.
+
[[Media: DA_VP_S04.pdf| Семинар 4.]] Вычисление таблиц маршрутизации. Коммуникационная и битовая сложности.
  
[[Media: DAS_VP_41.pdf| Блок 41.]] Отказоустойчивые алгоритмы. Модели неисправностей. Задачи принятия решения.
+
[[Media: DA_VP_S05.pdf| Семинар 5.]] Алгоритмы маршрутизации.
  
[[Media: DAS_VP_42.pdf| Блок 42.]] Задача консенсуса.
+
[[Media: DA_VP_S07.pdf| Семинар 7.]] Приложения волновых алгоритмов.
  
[[Media: DAS_VP_43.pdf| Блок 43.]] Консенсус: Паксос.
+
[[Media: DA_VP_S08.pdf| Семинар 8.]] Сложность по времени.
  
 
= Литература =
 
= Литература =

Текущая версия на 13:22, 6 февраля 2025


Обязательный курс для студентов группы 521. Курс читает В. В. Подымов.

Актуальность информации: весенний семестр 2024/2025 учебного года.

Слайды

Лекции

Слайды будут появляться по мере чтения лекций.

Прошлогодние

Блок 1. О чём этот курс. Литература.

Блок 2. Вступление: несколько слов о распределённых системах, проблемы организации их вычислений, особенности распределённых алгоритмов.

Блок 3. Иллюстрация трудности разработки распределённых алгоритмов: начало.

Блок 4. Системы переходов.

Блок 5. Справедливые вычисления систем.

Блок 6. Основные соглашения о псевдокоде.

Блок 7. Адресованные сообщения.

Блок 8. Симметричный протокол раздвижного окна.

Блок 9. Как обосновывать корректность распределённых алгоритмов. Свойства безопасности и живости. Свойства корректности симметричного протокола раздвижного окна.

Блок 10. Безопасность симметричного протокола раздвижного окна.

Блок 11. Живость симметричного протокола раздвижного окна.

Блок 12. Особенности реализации симметричного протокола раздвижного окна. Протокол альтернирующих битов.

Блок 13. Напоминание о графах.

Блок 14. Типовые допущения и ограничения.

Блок 15. Коммуникационная и битовая сложности.

Блок 16. Задача маршрутизации.

Блок 17. Основные допущения в задаче маршрутизации. Маршрутизация и свойства графов.

Блок 18. Алгоритм Флойда-Уоршелла.

Блок 19. Алгоритм Туэга

Блок 20. Алгоритм Чанди-Мисры.

Блок 21. Диаграммы событий. Причинно-следственный порядок событий.

Блок 22. Логические часы.

Блок 23. Сложность распределённого алгоритма по времени.

Блок 24. Волновые алгоритмы: основные определения и свойства.

Блок 25. Кольцевой волновой алгоритм.

Блок 26. Древесный волновой алгоритм.

Блок 27. Алгоритм эха.

Блок 28. Распределённые алгоритмы обхода.

Блок 29. Алгоритм Тарри.

Блок 30. Классический обход в глубину.

Блок 31. Алгоритм Авербаха.

Блок 32. Задача избрания лидера: основные определения и допущения, избрание лидера INF-алгоритмом.

Блок 33. Задача избрания лидера: эффект угасания.

Блок 34. Избрание лидера в дереве.

Блок 35. Избрание лидера в кольце: алгоритм Ле-Ланна, алгоритм Ченя-Робертса.

Блок 36. Задача избрания лидера: нижние оценки.

Блок 37. Избрание лидера и построение остовного дерева: алгоритм Галлагера-Хамблета-Спиры (GHS).

Блок 38. Задача сохранения снимка сети.

Блок 39. Алгоритм Чанди-Лэмпорта.

Блок 40. Алгоритм Лаи-Янга.

Блок 41. Отказоустойчивые алгоритмы. Модели неисправностей. Задачи приниятия решения.

Блок 42. Задача консенсуса.

Блок 43. Паксос.

Семинары

Слайды будут появляться по мере чтения лекций.

Прошлогодние

Семинар 1. Псевдокод, системы переходов и справедливость на примере передачи данных с обеспечением надёжности.

Семинар 2. Свойства безопасности и живости.

Семинар 4. Вычисление таблиц маршрутизации. Коммуникационная и битовая сложности.

Семинар 5. Алгоритмы маршрутизации.

Семинар 7. Приложения волновых алгоритмов.

Семинар 8. Сложность по времени.

Литература

  1. G. Tel. Introduction to Distributed Algorithms. Cambridge University Press. 2000. (русск. пер. Ж. Тель. Введение в распределенные алгоритмы, изд-во МЦНМО, 2009 г., 616 с.)
  2. W. Fokkink. Distributed Algorithms: Intuitive Approach. The MIT Press. 2013. (русск. пер. У. Фоккинк. Распределенные алгоритмв: интуитивный подход., изд-во Питер, 2017 г., 231 с.)
  3. N. Lynch. Distributed Algorithms. Morgan Kaufmann, 1996, 906 pp.