OBIETTIVI FORMATIVI

Learning how to design high quality distributed systems, ranging from classical client-server to peer-to-peer and blockchain-based systems, and applying classical mathematical tools to measure reliability, availability, and fault tolerance.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Obiettivo principale di questo corso è comprendere quando ha senso passare da sistemi centralizzati a sistemi distribuiti e alcune delle scelte chiave nella loro progettazione, tenendo conto di attributi quali disponibilità, affidabilità, tolleranza ai guasti. Durante il corso verranno presentati esempi di sistemi distribuiti, in particolare sistemi peer-to-peer e applicazioni basate su blockchain.

PREREQUISITI

Per seguire con successo questo corso, gli studenti devono già conoscere:

• strutture dati e algoritmi di base
• le architetture client-server
• i protocolli di rete
• i principali argomenti di base di sicurezza informatica

Per le attività pratiche è necessario avere buone capacità di programmazione.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni, esercitazioni pratiche e studio a casa.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Ti serve davvero un sistema distribuito? Pro e contro nella scelta:

• Scalabilità verticale e orizzontale
• Costi di comunicazione

Gestione dei dati distribuiti

• Replicazione
• Codici a cancellazione e codici fontana

Rendere coerenti i sistemi

• Il consenso bizantino
• Approcci moderni (ad es. Google's Spanner)

Rendere veloci i sistemi: progettazione di sistemi di successo

• MapReduce e Hadoop
• Spark e Reliable Distributed Datasets

Rendere decentralizzati i sistemi: peer-to-peer

• Ricerca dei dati nei sistemi peer-to-peer
• Incentivi alla cooperazione

Consenso per i sistemi peer-to-peer: blockchain e registri distribuiti

• Hai davvero bisogno di una blockchain?
• Bitcoin e Proof-of-Work
• Modelli di consenso alternativi
• Ethereum: cosa c'è dietro al computer più lento del mondo

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Durante il corso verranno suggeriti articoli scientifici sugli argomenti trattati durante le lezioni.