[SD] Overall improvements and cleanup (#1005)

Co-authored-by: Nuno Gonçalves <[email protected]>

content/sd/0002-apis-de-comunicacao.md

@@ -18,77 +18,117 @@ type: content
 
 ## Representação externa de dados e _marshalling_
 
-A informação armazenada em programas é representada com diversas estruturas de dados, enquanto que a informação transmitida em mensagens consiste numa sequência de _bytes_. Independentemente da forma de comunicação utilizada, as estruturas de dados devem ser _flattened_ (convertidas numa sequência de bytes) antes da transmissão e reconstruídas na chegada.
+A informação armazenada em programas é representada com diversas estruturas de
+dados, enquanto que a informação transmitida em mensagens consiste numa sequência
+de _bytes_. Independentemente da forma de comunicação utilizada, as estruturas de
+dados devem ser _flattened_ (convertidas numa sequência de bytes) antes da
+transmissão e reconstruídas na chegada.
 
-Visto que nem todos os computadores armazenam os valores primitivos da mesma forma, um dos seguintes métodos pode ser utilizado para permitir que dois computadores troquem dados binários:
+Visto que nem todos os computadores armazenam os valores primitivos da mesma forma,
+um dos seguintes métodos pode ser utilizado para permitir que dois computadores
+troquem dados binários:
 
-- Os valores são convertidos para um formato externo acordado antes da transmissão e convertidos para o formato local ao serem recebidos
-- Os valores são transmitidos no formato do remetente, juntamente com uma indicação do formato utilizado, e o destinatário converte os valores se necessário
+- Os valores são convertidos para um formato externo acordado antes da transmissão
+  e convertidos para o formato local ao serem recebidos
+- Os valores são transmitidos no formato do remetente, juntamente com uma indicação
+  do formato utilizado, e o destinatário converte os valores se necessário
 
 ## Protocolos _request-reply_
 
-Esta forma de comunicação foi concebida para suportar as _roles_ e trocas de mensagens das interações típicas cliente-servidor. Normalmente, a comunicação _request-reply_ é síncrona porque o processo cliente bloqueia até receber resposta do servidor. A comunicação assíncrona pode ser útil em situações em que os clientes podem receber as respostas mais tarde.
+Esta forma de comunicação foi concebida para suportar as _roles_ e trocas de
+mensagens das interações típicas cliente-servidor. Normalmente, a comunicação
+_request-reply_ é síncrona porque o processo cliente bloqueia até receber resposta
+do servidor. A comunicação assíncrona pode ser útil em situações em que os clientes
+podem receber as respostas mais tarde.
 
-Embora muitas implementações atuais usem [TCP](/rc/transporte/#tcp---transmission-control-protocol), um protocolo baseado em [UDP](/rc/transporte/#udp---user-datagram-protocol) evita _overheads_ desnecessários, em particular:
+Embora muitas implementações atuais usem
+[TCP](/rc/transporte/#tcp---transmission-control-protocol), um protocolo baseado em
+[UDP](/rc/transporte/#udp---user-datagram-protocol) evita _overheads_ desnecessários,
+em particular:
 
-- Os _acknowledgements_ são redundantes, uma vez que os pedidos são seguidos por respostas
-- Estabelecer uma conexão envolve dois pares extra de mensagens para além do par necessário (pedido e resposta)
-- O controlo de fluxo é redundante para a maioria das invocações, visto que usam argumentos e resultados pequenos
+- Os _acknowledgements_ são redundantes, uma vez que os pedidos são seguidos por
+  respostas
+- Estabelecer uma conexão envolve dois pares extra de mensagens para além do par
+  necessário (pedido e resposta)
+- O controlo de fluxo é redundante para a maioria das invocações, visto que usam
+  argumentos e resultados pequenos
 
 :::tip[Nota]
 
-Muitas vezes é difícil decidir o tamanho apropriado para o _buffer_ no qual vamos receber os datagramas (isto aplica-se tanto do lado do cliente como do servidor). O tamanho limitado dos datagramas pode não ser adequado para sistemas [RMI](https://pt.wikipedia.org/wiki/RMI) ou [RPC](/sd/apis-de-comunicacao/#rpc), uma vez que os argumentos e resultados dos _procedures_ podem ter um tamanho arbitrário.
+Muitas vezes é difícil decidir o tamanho apropriado para o _buffer_ no qual vamos
+receber os datagramas (isto aplica-se tanto do lado do cliente como do servidor).
+O tamanho limitado dos datagramas pode não ser adequado para sistemas
+[RMI](https://pt.wikipedia.org/wiki/RMI) ou [RPC](#rpc), uma vez que os argumentos e
+resultados dos _procedures_ podem ter um tamanho arbitrário.
 
 :::
 
 ### Exemplo de aplicação UDP
 
-Vamos analisar o comportamento de uma aplicação cliente-servidor que utiliza UDP para a troca de mensagens.
+Vamos analisar o comportamento de uma aplicação cliente-servidor que utiliza UDP
+para a troca de mensagens.
 Ao utilizar UDP, sabemos que as mensagens podem:
 
 - Perder-se
 - Chegar fora de ordem
 - Chegar repetidas
 
-Imaginemos um caso em que o cliente não recebe resposta ao seu pedido. Tem agora 2 opções:
-ou **retorna erro** ou **repete o envio**.
+Imaginemos um caso em que o cliente não recebe resposta ao seu pedido.
+Tem agora 2 opções: ou **retorna erro** ou **repete o envio**.
 
 Se chegar uma resposta depois do reenvio, pode ter acontecido 1 de 3 cenários:
 
 - O pedido original não chegou ao servidor (operação executada apenas 1 vez)
 - A resposta ao pedido original perdeu-se (operação executada 2 vezes)
-- O servidor recebeu o pedido original e começou a processá-lo, mas _crashou_, podendo a operação ter sido realizada ou não caso não seja atómica (operação executada 1 ou 2 vezes)
+- O servidor recebeu o pedido original e começou a processá-lo, mas _crashou_,
+  podendo a operação ter sido realizada ou não caso não seja atómica (operação
+  executada 1 ou 2 vezes)
 
-O facto de a operação ser repetida, além de desperdiçar tempo, pode ter efeitos inesperados caso esta não seja **idempotente** (operação que produz o mesmo estado e devolve a mesma resposta independentemente do número de vezes que for executada).
+O facto de a operação ser repetida, além de desperdiçar tempo, pode ter efeitos
+inesperados caso esta não seja **idempotente** (operação que produz o mesmo estado
+e devolve a mesma resposta independentemente do número de vezes que for executada).
 
-Como é que o servidor pode evitar isto? Tem que ser capaz de verificar se o _id_ do pedido já foi recebido anteriormente:
+Como é que o servidor pode evitar isto? Tem que ser capaz de verificar se o _id_
+do pedido já foi recebido anteriormente:
 
 - Se for a primeira vez: executa a operação normalmente
-- Se for repetido: deve ter guardado o histórico de respostas a pedidos executados e retornar a resposta correspondente (isto implica o armazenamento de _ids_ e suas respostas)
+- Se for repetido: deve ter guardado o histórico de respostas a pedidos executados
+  e retornar a resposta correspondente (isto implica o armazenamento de _ids_ e suas
+  respostas)
 
-Conseguimos assim perceber que programar sistemas distribuídos através de _sockets_ é bastante complexo e vulnerável a falhas, pelo que iremos utilizar mais um nível de abstração, o RPC.
+Conseguimos assim perceber que programar sistemas distribuídos através de _sockets_
+é bastante complexo e vulnerável a falhas, pelo que iremos utilizar mais um nível de
+abstração, o RPC.
 
 ## RPC
 
-O **RPC** (_Remote Procedure Call_) permite que um cliente execute funções (_procedures_) remotamente num servidor
-mas de forma aparentemente local. O facto da execução ser remota levanta dois problemas principais:
+O **RPC** (_Remote Procedure Call_) permite que um cliente execute funções
+(_procedures_) remotamente num servidor mas de forma aparentemente local.
+O facto da execução ser remota levanta dois problemas principais:
 
-1. A rede entre o cliente e o servidor não é _reliable_, tendo tendência a perder e reordenar mensagens
-2. Os computadores onde ambos os processos correm podem ter arquiteturas muito diferentes
+1. A rede entre o cliente e o servidor não é _reliable_, tendo tendência a perder
+   e reordenar mensagens
+2. Os computadores onde ambos os processos correm podem ter arquiteturas muito
+   diferentes
 
 Programação típica com RPC:
 ![Programação típica com RPC](./assets/0002-rpc-programming.svg#dark=3)
 
-As **Interface definition languages** (IDLs) foram concebidas para permitir que os procedimentos sejam invocados noutras linguagens de programação. Uma IDL fornece uma notação para definir interfaces e parâmetros de operações (input e output).
+As **Interface definition languages** (IDLs) foram concebidas para permitir que
+os procedimentos sejam invocados noutras linguagens de programação. Uma IDL
+fornece uma notação para definir interfaces e parâmetros de operações (input e output).
 
 Este processo segue um mecânismo de _request reply_:
 
-1. O cliente passa os argumentos do procedure para o _local stub_, que os transforma num _request_ (mantendo assim a ilusão de que se está a chamar um procedure local)
+1. O cliente passa os argumentos do procedure para o _local stub_, que os transforma
+   num _request_ (mantendo assim a ilusão de que se está a chamar um procedure local)
 2. O _stub_ invoca o protocolo RPC para enviar este request para o servidor
-3. O servidor recebe o request, que é traduzido pelo seu _stub_ de forma a obter os argumentos (utilizando o mesmo protocolo)
+3. O servidor recebe o request, que é traduzido pelo seu _stub_ de forma a obter os
+   argumentos (utilizando o mesmo protocolo)
 4. Executa localmente o procedure
 5. Devolve uma resposta ao cliente de acordo com o protocolo
-6. O _stub_ do cliente traduz a resposta e obtém assim o valor, que devolve ao programa que chamou o procedure
+6. O _stub_ do cliente traduz a resposta e obtém assim o valor, que devolve ao
+   programa que chamou o procedure
 
 ![Implementação do RPC](./assets/0002-rpc-implementation.png#dark=3)
 
@@ -101,23 +141,35 @@ Existem várias semânticas de invocação (e mecanismos associados):
 - _**At-most-once**_ : O procedure é executado no máximo 1 vez
   - mecanismos: RPC timeout + Resend + **Message id + Response history**
 - _**Exactly-once**_ : O procedure é executado exatamente 1 vez
-  - mecanismos: RPC timeout + Resend + Message id + Response history + **Transaction rollback**
+  - mecanismos: RPC timeout + Resend + Message id + Response history + **Transaction
+    rollback**
 
 :::tip[Transparência]
 
-Os criadores do RPC queriam tornar as chamadas de procedimento remoto idênticas às chamadas locais (sem distinção na sintaxe). No entanto, as chamadas de procedimento remoto são mais suscetíveis a falhas, devido à presença de uma rede, outro computador e outro processo. Isto exige transparência para que os clientes sejam capazes de recuperar caso haja falhas.
+Os criadores do RPC queriam tornar as chamadas de procedimento remoto idênticas às
+chamadas locais (sem distinção na sintaxe). No entanto, as chamadas de procedimento
+remoto são mais suscetíveis a falhas, devido à presença de uma rede, outro computador
+e outro processo. Isto exige transparência para que os clientes sejam capazes de
+recuperar caso haja falhas.
 
 :::
 
 A implementação que iremos utilizar na cadeira é o **gRPC**.
 
 ## gRPC
 
-Tem como base [HTTP/2](/rc/aplicacao/#http-20) e por sua vez [TLS](https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security) e [TCP](/rc/transporte/#tcp---transmission-control-protocol). É um mecanismo focado em serviços cloud (e não no paradigma cliente/servidor) baseado no RPC utilizado internamente pela Google.
-
-- Utiliza uma **IDL** (_Interface Definition Language_) para especificar os tipos dos dados e quais as operações disponíveis.
-  - Um exemplo de IDL é o [**protobuf**](https://protobuf.dev/) utilizado pela Google, que fornece o seu compilador **protoc** para gerar código (por ex. Java)
-- Fornece ferramentas de **geração de código a partir da IDL** (conversão de dados + invocação remota)
+Tem como base [HTTP/2](/rc/aplicacao/#http-20) e por sua vez
+[TLS](https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security) e
+[TCP](/rc/transporte/#tcp---transmission-control-protocol). É um mecanismo focado
+em serviços cloud (e não no paradigma cliente/servidor) baseado no RPC utilizado
+internamente pela Google.
+
+- Utiliza uma **IDL** (_Interface Definition Language_) para especificar os tipos
+  dos dados e quais as operações disponíveis.
+  - Um exemplo de IDL é o [**protobuf**](https://protobuf.dev/) utilizado pela Google,
+    que fornece o seu compilador **protoc** para gerar código (por ex. Java)
+- Fornece ferramentas de **geração de código a partir da IDL** (conversão de dados +
+  invocação remota)
 - As chamadas remotas podem ser **síncronas ou assíncronas**
 
 Uma chamada remota gRPC:
@@ -131,20 +183,24 @@ Uma chamada remota gRPC:
   - Meta-dados opcionais
   - Um _trailer_ (indica se a chamada foi bem sucedida ou se ocorreu um erro)
 
-Dado que estamos a utilizar a rede, podem acontecer falhas (o que deve ser tido em conta ao escrever os clientes)
-e portanto podem ser devolvidas respostas com códigos de resultado em vez do tipo definido na IDL. Alguns exemplos:
+Dado que estamos a utilizar a rede, podem acontecer falhas (o que deve ser tido em
+conta ao escrever os clientes) e portanto podem ser devolvidas respostas com códigos
+de resultado em vez do tipo definido na IDL. Alguns exemplos:
 
 - **0** - OK
 - **5** - not found
 - **13** - internal
 
-De forma a saber como contactar o servidor, o **gRPC** utiliza por omissão [DNS](/rc/aplicacao/#dns---domain-name-system) como servidor de nomes.
+De forma a saber como contactar o servidor, o **gRPC** utiliza por omissão
+[DNS](/rc/aplicacao/#dns---domain-name-system) como servidor de nomes.
 
 ## Referências
 
 - Coulouris et al - Distributed Systems: Concepts and Design (5th Edition)
   - Secções 4.2 e 5.1-5.3
-- Larry Peterson and Bruce Davie - [Computer Networks: A Systems Approach](https://github.com/SystemsApproach/book) © Elsevier 2012 (License [CC BY 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/))
+- Larry Peterson and Bruce Davie -
+  [Computer Networks: A Systems Approach](https://github.com/SystemsApproach/book)
+  © Elsevier 2012 (License [CC BY 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/))
   - Secção 5.3
   - Imagem que ilustra funcionamento do RPC
 - Departamento de Engenharia Informática - Slides de Sistemas Distribuídos (2022/2023)

content/sd/0003-tempo-e-sincronizacao.md

@@ -657,7 +657,7 @@ com o custo adicional de processamento para reconstruir os vetores.
 
 ## Salvaguarda distribuída
 
-Criar uma salvaguarda distribuída (ou _distribuded snapshot_) consiste
+Criar uma salvaguarda distribuída (ou _distributed snapshot_) consiste
 essencialmente em capturar o estado global do sistema num determinado instante,
 o que pode ser útil porque permite:
 

content/sd/0004-coordenacao-e-consenso.md

@@ -20,7 +20,7 @@ type: content
 
 ## Exclusão mútua distribuída
 
-Já fomos introduzido ao problema da exclusão mútua em
+Já fomos introduzidos ao problema da exclusão mútua em
 [**Sistemas Operativos (SO)**](/so/programação/), que tem como objetivo garantir
 que dois processos/_threads_ não acedem concorrentemente ao mesmo recurso
 (ex: ficheiro, bloco de memória, ...), uma vez que tal pode causar incoerências
@@ -170,7 +170,7 @@ Este algoritmo associa um **_voting set_** $V_i$ (também chamados **quóruns**)
 cada processo $p_i$ $(i = 1,2,...,N)$, onde $V_i \subseteq \{p_1, p_2, ..., p_N\}$.
 Os _sets_ $V_i$ são escolhidos de forma a que, para todo $i,j = 1,2,...,N$:
 
-- $p_i \in V_i$ (atenção que um processo pode pertencer a mais que um _voting set_)
+- $p_i \in V_i$
 - $V_i \cap V_j \neq \varnothing$ – há pelo menos um membro comum entre quaisquer
   dois _voting sets_
 - $|V_i| = K$ – de forma a ser justo, todos os _voting sets_ têm o mesmo tamanho
@@ -296,7 +296,7 @@ Tolerância a falhas:
 
 Tal como vimos anteriormente, muitos algoritmos distribuídos precisam de atribuir
 cargos especiais a certos processos. Por exemplo, na variante
-["servidor central"](/sd/coordenacao-e-consenso/#algoritmo-do-servidor-central)
+["servidor central"](#algoritmo-do-servidor-central)
 dos algoritmos para exclusão mútua, o servidor é escolhido entre os processos que
 precisam de utilizar a secção crítica. É necessário um **algoritmo de eleição**
 para esta escolha, sendo essencial que todos os processos concordem com a mesma.