Verteilte Systeme - HTWG Konstanz - AIN 5

Karteikarten für das Fach Verteilte Systeme von Prof. Dr. Haase

Karteikarten für das Fach Verteilte Systeme von Prof. Dr. Haase


Konrad Grüner
Diese Lernkarten behandeln grundlegende Konzepte und Herausforderungen verteilter Systeme auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf Themen wie Prozesse, Server, Clients, Dienste, Konsistenz und Probleme bei der Kommunikation zwischen Komponenten. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Informatik, die sich mit verteilten Systemen und deren Architektur auseinandersetzen, um ein tieferes Verständnis für die Funktionsweise und Fehlerbehandlung in solchen Systemen zu erlangen.
Cartes-fiches
104
Utilisateurs
6
Langue
Allemand
Catégorie
Informatique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
06.02.2016 / 26.01.2025

Flashcards

Was für Sicherheitsbedrohungen gibt es?

-Abfangen(intercept) (unteautorisierte Zugriff auf Dienst/Daten,z.b. abhören,illgales kopieren von daten nach eindringen in Dateisystem)
-Stören(interrupt)(Daten/dienste bschädigen,unzugreifbar machen, zerstören)
-Verändern(modify):Abändern von Diesten/Daten(z.b. aktivitäten aufzeichnen)
-Einbringen(fabricate):hinzufügen falscher daten/aktivitäten
-->manchmal möglich durch erneutes Senden einer abgefangenen Nachricht (replay Attack)

Was für Sicherheitsmechanismen gibt es?

-Verschlüsselung
-Authentisierung(tatsächlich die vorgegebene Entität?)
-Autorisierung(hat das Recht die gewünschte Aktivität durchzuführen?)
-Überprüfung(Auditing): Nachverfolgung wer worauf zugegriffen

Was ist der Kontrollfokus?

-beschreibt wo sich Fokus der Schutzmechanismen eines Systems befinden
-->direkter Schutz der Daten
-->Fokus auf Zugriffskontrolle:für jede Operation spezifiziert von wem ausgeführt
-->Fokus auf Benutzer und Rollen:Nur bestimmten Rollen zugriff auf daten

Wovon hängt es ab in weclhen Schichten Sicherheitsmechanismen benötigt werden?

Vom vertrauensmodell --> ob in die Sicherheit niedrigerer Dienste vertraut wird

Grundprinzip der Kryptografie?

-Sender verwendet Verfahren E und SChlüssel Ke um P zu verschlüsseln:
C = E(Ke,P)
-Empfänger verwendet Verfahren D und Schlüssel Kd um C zu entschlüsseln:
P=D(Kd,C)
-->Passiver eindringlich kann nicht einfach lesen
-->aktiver eindringling kann nicht einfach Nachrichten ändern/erzeugen

Was ist symmetrische Verschlüsselung?

-Ke = Kd = K --> D(K,E(K,P)) = P
-erforder Verwaltung eines eigenen SChlüssels pro Kommunikationspartner
-zahlreiche Verfahren wie DES,AES,Blowfish,Twofish

Was ist assymmetrische Verschlüsselung?

-Schlüsselpar besteht aus privatem Schlüssel K- und öffentlchem Schlüssel K+ sodass D(K-,E(K+,P)) = P und D(K+,E(K-,P))=P
-Nur ein Schlüsselpaar pro Besitzer, da öffentlciher Schlüssel geteilt werden kann
-Privater Schüssel darf ncht aus öffentlichem Schlüssel berechnet werden können
-typische Verfahren:
RSA,Merkle-Hellman,Chor-Rivest

Was sind sichere Kanäle?

-Client-Server-Systeme basieren auf Annahme derer
-->authentisierung von Server und Client, Nachrichtenintegrität,vertraulichkeit
-->feststellen ob ein klient autorisiert is bestimmte anfrage zu senden

Was gibt es für Techniken zum Aufsetzen eines sicheren Kanals?

-mit Hilfe gemeinsamer Schlüssel(in verkürzter Variante:Reflektionsangriff!)
-verwendung eines Key Distribution Centers(KDC)
-mittels asymmetrischer Schlüsselpaare

Was sind Digitale Signaturen?

-für Nachrictenintegrität(A sendet an B)
-->B(und kein Dritter unterwegs) kann erhaltene Nachricht nicht verändern
-->B kann sicher sein dass A Sender ist
-->A kann nicht leugnen Nachricht gesendet zu haben
-E-Commerce
-Nachricht digital signieren:
-->A verschlüsselt mit privatem Schlsüssel Ka-
-->wenn B Nahricht mit Ka+ entschlüsseln kann muss sie zuvor mit Ka- verschlüsselt worden sein

Was sind Digitale Zertifikate?

-Elektronische Dokumente die durch eine digitale Signatur einen öffentlichen Schlüssel an einen Namen (schlüsselinhaber) binden
- in einer public key infrastructure(PKI) gehört die Sginatur einer Certificate Authory(CA)
-können genutz werden um öffentliche Schlüssel zu tauschen un die Authentizität der Sender sicherzustellen

Was ist die TLS?

Transport Layer Security
-->authentisierungsprotokoll für sichere Internetkommunikation
-->hemeals Secure Socket Layer(SSL)
-->fügt eine sichere Transportschicht zwischen Transport und Anwendungsschicht ein

Was gibt es für Anforderngen an verteilte Systeme? (Wenn erfüllt ist System verlässlich)

M-Maintainability: Wartbarkeit (wie leicht kann ausgefallenes System repariert werden)
A-Availability:Verfügbarkeit(unmittelbare Benutzbarkeit,auf Zeitpunkt bezogen)
R-Reliability:Zuverlässigkeit(system läuft ausfallfrei,auf zeitintervall bezogen)
S-Safety:Funktionssicherheit(passiert nichts schlimmes wenn System vorübergehend nicht korrekt arbeitet)

Wann fallen Systeme aus? Wie wird die Ursache dafür bezeichnet?

Fallen aus wenn sie ihre Zusagen(Spezifikation) nichtmehr einhalten können.
-Ursache wird als Störung(fault) bezeichnet

Was gibt es für Arten von Störungen?

-Vorübergehend(transient): einmaliger Vorfall
-Wiederkehrend: unberechenbares Wiederauftreten
-Permanent: Fehler bleibt bestehen bis fehlerhafte Komponente ersetzt

Wie wird die Maskierung von Fehlern erreicht?

-Informationsredundanz
-zeitliche redundanz
-technische redundanz

-->anwendung der bereits bekannten Replikationsstrategien
--->urbildbasiert: koordinator der writeoperationen koordiniert, stürtzt koordinator ab wählen übrigen Prozesse einen neuen
--->aktive replikation/quorumbasierte Protokolle

WAs ist die Metapher der Byzantinischen Generäle?

-für einigungsproblem in verteiltem System
-zu übereinstimmung in fehlerhaftem verteiteln system kommen
-Mehere lager, generäle können funnktonieren oder Verräter seinm können über Boten kommunizieren
-->a: alle loyalen Generäle treffen geliche Entscheidung
-->B:keline Anzahl verräter kann keine schechte Entscheidung herbeiführen

Was gibt es für unterschiedliche Fälle bei den Byzantinischen Generälen?

-synchrone und assynchrone Systeme (gehen zusammen jeweils immer einen schritt weiter)
-kommunkiationsverzögerung ist begrenzt oder nicht
-nacrichtenauslieferung in korrekter Reihenfolge oder nicht
-nachrichtenübertragung per unicast oder multicast

Szenario:Client ruft entfernten Dienst eines Servers auf
Was für mögliche Probleme gibt es?

-Anfrage geht verloren
-Server stürtz nach Erhalt der Anfrage ab
-Antwort geht verloren
-Client stürtzt nach Senden der Afrage ab

Szenario:Client ruft entfernten Dienst eines Servers auf
Was für mögliche Probleme gibt es?
-->Anfrage geht verloren: Was tun?

-Timer starten beim abschicken der Anfrage
-Wenn Timer vor Eintreffen einer Antwort abläuft ->anfrage erneut schicken
(anfrage tatsächlich verloren gegangen: korrektes Verhalten aus Server sicht
Anfrage geht wiederholt verloren: Client gibt auf
Anfrage geht nicht verloren: Server erhält anfrage doppelt)

-->u.U. bereits in Transportpotokoll(z.b. in TCP, nicht in UDP)

Szenario:Client ruft entfernten Dienst eines Servers auf
Was für mögliche Probleme gibt es?
-->Server stürtzt ab: Was tun?

nachdem er Dienst ausgeführt hat:
-hängt von dienssemantik ab -->keine weitere Aktion
-->erneute Ausführung
bevor er Dienst ausgeführt hat:
-->Nachricht erneut schicken (evnt. an anderen Server)

Szenario:Client ruft entfernten Dienst eines Servers auf
Was für mögliche Probleme gibt es?
-->Antwort geht verloren: Was tun?

Problem: Für Client nicht zu utnerscheiden von Servercash
-->einfachster fall: idempotente operationen ->Dienst beliebig oft erneut anfordern
1)min-einmal-semantik: operation so oft anfordern bis erfolgreich
2)höchstens-einmal-semantik:sofortige Aufgabe bei ausbleibender Antwort

Szenario:Client ruft entfernten Dienst eines Servers auf
Was für mögliche Probleme gibt es?
-->Client-Crash: Was tun?

Client stürtzt ab bevor Server Antwort sendet->elternlose antworten können zu Problemen führen(Ressourcenverschwendung,..)
Lösungen:
-Extermination: client speichert angestossene Dienste persistent,löscht nach Neustart noch eintriffende Antworten
-Reinkarnation: Verwendung von Epochen ->lebenszeit des Client
-->Client Neustart->neue Epoche
-->Broadcast mit neuer Epoche an alle Computer
-->die löschen anhängige alte Requests
-->client löscht antworten von überlebenden alten Requests

Was bedeutet zuverlässig bei zuverlässiger Gruppenkommunikation?

Alle Prozesse einer Gruppe bekommen jede gesendete Nachricht

Étudier