Kurs 01711
Fehlertoleranz in Computersystemen und Netzwerken - Wintersemester 2023
Modul 64312 „Sicherheit - Safety & Security“
Das Modul 64312 "Sicherheit - Safety & Security" besteht aus den beiden Kursen
- 01711 "Fehlertoleranz in Computersystemen und Netzwerken" (bisher 21811)
- 01867 "Sicherheit im Internet II"
Im Master-Studiengang Wirtschaftsinformatik wird das Modul ebenfalls unter der Modulnummer 64312 angeboten (früher Modulnummer 32411).
Kommunikation
- E-Mail: lehre.kn
Bitte geben Sie Ihre Matrikel-Nummer sowie die Kursnummer an.
Kursbeschreibung
Der Kurs 01711 "Fehlertoleranz in Computersystemen und Netzwerken" besteht aus vier Kurseinheiten, die eine Einführung in das Gebiet der fehlertolerierenden Systeme vermitteln.
mehr Infos
Die erste Einheit macht den Studierenden durch eine Reihe von Beispielen zunächst mit dem Problem der Fehlertoleranz bekannt. Darüber hinaus werden die Unterschiede zwischen Fehlertoleranz und Risikominimierung genauer untersucht. Obwohl das Gebiet der fehlertolerierenden Systeme im Allgemeinen im Rahmen der Informatik definiert ist, werden die grundlegenden Prinzipien anhand allgemeiner Beispiele dargestellt. Insbesondere werden hier verschiedene Arten von Fehlern definiert und untersucht, unter welchen Bedingungen ein System trotz Auftretens solcher Fehler weiterarbeiten kann.
In der zweiten Kurseinheit werden die theoretischen Grundlagen behandelt, die im Wesentlichen eine Wiederholung der Axiome der Wahrscheinlichkeitsrechnung und die Einführung einfacher stochastischer Prozesse umfassen. Hierbei werden die Prinzipien jeweils mittels Beispielen erklärt, die es ermöglichen, die behandelten Methoden auf verschiedene Probleme anzuwenden.
Die dritte Kurseinheit widmet sich einigen angewandten Methoden, die die Fehlertoleranz in Computersytemen und Netzwerken realisieren können. Anwendungen einfacher Datenkodierungsmechanismen sowie die Konfigurationen paralleler Plattenspeicher zur Erhöhung der Fehlertoleranz werden in dieser Kurseinheit vorgestellt. Protokoll-orientierte Mechanismen, wie sie in der Datenübertragung und verteilten Systemen angewandt werden, um auftretende Fehler zu erkennen und deren Effekte zu eliminieren oder zu minimieren.
Die vierte Kurseinheit stellt nach einer kurzen Wiederholung des OSI-7-Schichtenmodells ein abstraktes Kommunikationsproblem vor, mit dessen Hilfe die Problematik der protokollbasierten Fehlertoleranz motiviert werden soll.
Inhaltliche Voraussetzung: Grundkenntnisse, z.B. aus Kurs 01801 "Betriebssysteme und Rechnernetze".
Kursmaterial
Die Materialien für diesen Kurs werden ausschließlich im Virtuellen Studienplatz angeboten. Ein Versand in gedruckter Form findet nicht statt.
Skript zur Vorlesung im Virtuellen Studienplatz
Die Übungsaufgaben befinden sich im Skript am Ende jeder Kurseinheit.
Musterlösungen der Übungsaufgaben im Virtuellen Studienplatz
Eine Bearbeitung der Übungsaufgaben ist nicht erforderlich, wird aber nachdrücklich empfohlen.
Im Virtuellen Studienplatz finden Sie ggf. auch Hinweise zu Änderungen.
Bildung von Lerngruppen
- Kontaktlisten: Im Virtuellen Studienplatz können Sie ihre Kontaktdaten freigeben und im Gegenzug die Kontaktdaten anderer Studierender erhalten, die einen bestimmten Kurs belegt haben. Dies erleichtert die Bildung von Arbeitsgruppen.
- Lerngruppen-App: Die Lerngruppen-App (für iOS, Android, Web-App im Browser) zeigt Ihnen passende Mitstudierende, die ebenfalls gemeinsam lernen wollen. Über die App können Sie Kontaktanfragen senden, empfangen und E-Mail-Adressen austauschen.
- Discord-Channel: Studierende haben einen Discord-Channel (externer Link) eingerichtet, wo sich Bachelor- und Masterstudierende der Informatik jahrgangsübergreifend austauschen.
Ergänzende Literatur
- Claudia Eckert: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle
- Werner Poguntke: Basiswissen IT-Sicherheit
- Rolf Oppliger: Security Technologies for the World Wide Web
- Bruce Schneier: Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C, 2nd Edition
- Jean Bacon and Tim Harris: Operating Systems: Concurrent and Distributed Software Design
- Dimitri Bertsekas and Robert Gallager: Data Networks, 2nd Edition
- Jay L. Devore: Probability and Statistics for Engineering and the Sciences, ab 2007
- Israel Koren and C. Mani Krishna: Fault-Tolerant Systems
- Andrew S. Tanenbaum: Modern Operating Systems, ab 2008
Prüfungsvorbereitung
Der Betreuer Herr Schaible wird die Anfragen der Studierenden sammeln. Je nach Anzahl der gestellten Fragen wird er sie persönlich beantworten oder bei entsprechend hohen Rückmeldungen eine Onlineveranstaltung anbieten.
Prüfungsrelevanz
Prüfungsrelevant sind die Inhalte beider Kurse "01867 Sicherheit im Internet II" und "01711 Fehlertoleranz in Computersystemen und Netzwerken" (kombinierte Prüfung mit beiden Kursinhalten).
Die Bearbeitung der Übungsaufgaben ist für die Klausurteilnahme nicht erforderlich, wird aber nachdrücklich empfohlen.
Prüfungsklausur
Studierende der Master-Studiengänge Informatik, Praktische Informatik und Wirtschaftsinformatik legen eine 2-stündige Prüfungsklausur ab. Die Anmeldung erfolgt über das Prüfungsportal.
Modul- und Prüfungsnummer: 64312
