Синхронизация в распределенных системах

Удаленный вызов процедур

Клиент-сервер

Локальные сети.

Особенности LAN:

ü географическая область охвата невелика (здание или несколько зданий);

ü высокая скорость передачи (10-100 Mbps);

ü малая вероятность ошибок передачи.

Свойственные многоуровневой модели ISO OSI накладные расходы являются причиной того, что в LAN применяются более простые протоколы.

Можно избежать подтверждения получения сервером сообщения-запроса от клиента, если ответ сервера должен последовать скоро.

Send, receive - подход ввода/вывода Более естественный подход, применяемый в централизованных ЭВМ - вызов процедур.

Birrell and Nelson (1984) (независимо и раньше - Илюшин А.И.,1978) предложили позволить вызывающей программе находиться на другой ЭВМ.

MPP с распределенной памятью может рассматриваться как частный случай локальной сети. Решетка транспьютеров, в которой каждый транспьютер параллельно с вычислениями может обмениваться одновременно по 8 каналам с 4 соседями, является хорошим примером, для которого будут формулироваться различные экзаменационные задачи. Время передачи сообщения между двумя узлами транспьютерной матрицы (характеристики аппаратуры - время старта передачи Ts, время передачи одного байта информации соседнему узлу Tb, процессорные операции, включая чтение из памяти и запись в память считаются бесконечно быстрыми). За время Ts+Tb транспьютер может передать 1 байт информации своим четырем соседям и принять от них 4 байта информации (по одному байту от каждого). Конвейеризация и параллельное использование нескольких маршрутов.

Обмен сообщениями между прикладными процессами
SEND, RECEIVE (адресат/отправитель, [тэг], адрес памяти, длина)

Адресация - физический/логический номер процессора, уникальный идентификатор динамически создаваемого процесса, служба имен (сервер имен или широковещание - broadcasting). Обычно пересылка в соседний компьютер требует три копирования - из памяти процесса-отправителя в буфер ОС на своем компьютере, пересылка между буферами ОС, копирование в память процесса-получателя.

Блокирующие операции send (до освобождения памяти с данными или до завершения фактической передачи) и неблокирующие.

Буферизуемые и небуферизуемые (rendezvous или с потерей информации при отсутствии receive).

Обычно децентрализованные алгоритмы имеют следующие свойства:

1. Относящаяся к делу информация распределена среди ЭВМ.

2. Процессы принимают решение на основе только локальной информации.

3. Не должно быть единственной критической точки, выход из строя которой приводил бы к краху алгоритма.

4. Не существует общих часов или другого источника точного глобального времени.

Первые три пункта все говорят о недопустимости сбора всей информации для принятия решения в одно место. Обеспечение синхронизации без централизации требует подходов, отличных от используемых в традиционных ОС. Последний пункт также очень важен - в распределенных системах достигнуть согласия относительно времени совсем непросто. Важность наличия единого времени можно оценить на примере программы make в ОС UNIX. Главные теоретические проблемы - отсутствие глобальных часов и невозможность зафиксировать глобальное состояние (для анализа ситуации - обнаружения дедлоков, для организации промежуточного запоминания).

Дата добавления: 2015-04-25