LOGO LẬP TRÌNH MẠNG Cán bộ hướng dẫn : PGS.TS Lê Văn Sơn Học viên thực hiện : Võ Minh Tiến Lớp : Khoa học máy tính – K24 ÁP DỤNG THUẬT TOÁN MULLERY ĐẢM BẢO GẮN BÓ DỮ LIỆU TRONG CÁC CSDL PHÂN TÁN 01/31/15 1 www.blc.edu.vn LOGO Nội dung Quản lý nhiều bản sao các ứng dụng 1 Giải thuật quản lý nhiều bản sao 2 Đánh giá số lượng, trạng thái, thông điệp bản sao 3 Kết luận 4 01/31/15 2 www.blc.edu.vn LOGO Quản lý nhiều bản sao  Cập nhật thông tin trong môi trường phân tán  Vấn đề nhân bản đối tượng thông tin: • Thời gian truy cập trung bình vào hệ thông tin phân tán có thể được rút ngắn nhờ vào phương pháp nhân nhiều bản sao của một đối tượng thông tin. • Cho phép rút ngắn thời gian truy cập, nếu số lần truy cập để đọc lớn hơn số lần truy cập để ghi. 01/31/15 3 www.blc.edu.vn LOGO Quản lý nhiều bản sao  Đảm bảo tính gắn bó thông tin, toàn vẹn dữ liệu và tránh bế tắc giữa các bản sao. Trong giai đoạn 1 và 3, thao tác duy nhất là lưu dữ liệu và trạng thái hiện có là đủ. Nếu nằm vào trạng thái 2, thì tác tử phải cố gắng kết thúc công việc của mình ở điểm II hoặc là phải phục hồi lại trạng thái ban đầu ở điểm I. Hai giai đoạn gắn bó 1 và 2 có bản dữ liệu khác nhau. 01/31/15 4 www.blc.edu.vn LOGO Quản lý nhiều bản sao Các bản sao có thể đặt trên các server S 1 , S 2 , ,S n trên các tập tin hay vùng nhớ đặc biệt b ij , i=1 n, j=1 m, trong đó i chỉ server, j chỉ bản sao, n là số lượng server được mắc nối trong mạng, m là số lượng các bản sao cần phải cập nhật. Mỗi server có thể quản lý một mạng con. Ngoài ra, các bản sao có thể được bố trí trên các trạm thể hiện bằng các t k , k=1 q, k là trạm và q là số trạm được mắc nối. 01/31/15 5 www.blc.edu.vn LOGO Quản lý nhiều bản sao Nếu ta có n bản sao của đối tượng b nào đó, thì ràng buộc toàn vẹn phải là: Gọi M là cực đại của các cập nhật có thể diễn ra đồng thời, thì M có thể tính theo công thức M = n × m. Trên bản sao của 1 đối tượng b 1 =b 2 =b 3 = =b n Trên các bản sao của toàn bộ các đối tượng b 11 =b 21 = =b n1 b 12 =b 22 = =b n2 b 1m =b 2m = =b nm 01/31/15 6 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao  Kỹ thuật đánh dấu bản điều khiển Việc lựa chọn giải thuật cập nhật được tiến hành trên cơ sở truy cập vào cấu trúc phân tầng. Một hệ thống bao gồm các chương trình, danh sách tài nguyên cần thiết để thực hiện các lệnh và tổ hợp các tín hiệu cho phép nhận biết trạng thái của toàn bộ các bản sao đang được sử dụng trong hệ. 01/31/15 7 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao Nội dung cơ bản của kỹ thuật này: Trạng thái các bản sao trên toàn bộ hệ thống được thể hiện một cách chính xác Mỗi khi cập nhật cho phép chỉ gửi những chi tiết cần thay đổi là đủ Làm tươi thông tin trong bản điều khiển thực hiện tự động 01/31/15 8 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao Ưu điểm căn bản của kỹ thuật đánh dấu bản điều khiển là: 1 Gắn bó Đảm bảo tính gắn bó thông tin. Nếu kết hợp với kỹ thuật hàng đợi các thông điệp ta có thể tránh được hiện tượng thiếu vô hạn tài nguyên. 2 Tin cậy Hệ thống hoạt động với kỹ thuật này chịu đựng được trạng thái lỗi của mạng nói chung, trong đó có lỗi của hệ thống đường truyền. 3 Nhạy Phản ứng được với các tình huống sinh lỗi. 4 Liên tục Cho phép phân phối động các tài nguyên cần cập nhật. 5 Phát hiện sự cố Phát hiện các lỗi phát sinh trong quá trình vận hành. 6 Thống kê Biết được trạng thái cập nhật ở mọi thời điểm. 01/31/15 9 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao  Thuật toán xử lý các thao tác đọc, các thao tác đọc – ghi Khi cập nhật, giải thuật GT l, l=1 P được thực hiện bởi tác tử nhận trong cơ chế then cài đối với các phép làm thay đổi thông tin trong bản sao, ngược lại, thì thực hiện theo kiểu tương tranh. 01/31/15 10 www.blc.edu.vn [...]... thông điệp bản sao Để giải quyết bài toán ta cần phải tính đến các yếu tố sau: a Các trạm và các đối tượng có số lượng xác định trước (số lượng cố định ở thời điểm khai thác) b Các tiến trình của các trạm và hệ thống viễn thông có thể xảy ra sự cố kỹ thuật, những sự cố này có thể khắc phục được c Có các chỉ dẫn cần thiết cho việc mở rộng sau này để có thể xử lý các tình huống ngoài chế độ bình thường... giả sử trong một hệ phân tán có hai trạm (M = 2), nếu có một thông điệp thì việc cập nhật và giải phóng trên một đối tượng là: 2 × 1 =2 Như vậy, số thông điệp = 2, tương tự số trạm là M ta có số lượng thông điệp là: (M-1) × k × 2.n 01/31/15 18 www.blc.edu.vn LOGO Kết luận Mô hình hệ thống quản lý nhiều bản sao giống nhau trên môi trường phân tán và các giải thuật được nghiên cứu đã áp ứng các yêu... các yêu cầu của một hệ thống phức tạp với lượng thông tin lớn cần phải xử lý và thể hiện ở các mặt sau đây: • Tự động hóa cập nhật các bản sao • Phát triển giải thuật nhiều bản sao trong môi trường phân tán hiện đại • Làm phong phú khả năng ứng dụng các tác tử di động • Triển khai kỹ thuật đánh dấu bản điều khiển trong quản lý nhiều bản sao • Bổ sung lý thuyết cập nhật nhiều bản sao 01/31/15 19 www.blc.edu.vn... sao Thuật toán dựa trên các nguyên lý sau: - Trước khi thực hiện cập nhật, một trạm nào đó cần phải yêu cầu và thống nhất với các trạm khác - Khi đã có sự thống nhất, tiến hành cập nhật; việc cập nhật được tiến hành trên tất cả các bản sao; đối tượng không thể truy nhập chừng nào các bản sao còn chưa cập nhật hết - Các xung đột giữa các trạm được giải quyết bằng một trật tự có hệ số ưu tiên giữa các. ..Giải thuật quản lý nhiều bản sao Các bước thể hiện công việc xử lý thông tin điều khiển được tiến hành tuần tự như sau 01/31/15 11 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao Sơ đồ được nghiên cứu cho việc ghi có kiểm tra thông tin vào một trường xác định của bản sao là cơ sở dữ liệu phân tán 01/31/15 12 www.blc.edu.vn LOGO Đánh giá số lượng,... thông điệp bản sao Để thực hiện việc cập nhật vào các bản sao, ta cần phải cài then chúng một cách hợp thức theo kiểu loại trừ Để cho i:=1 đến n thực hiện v_viet(ei) Để cho i:=1 đến n thực hiện giai_phong(ei) Để tránh bế tắc diễn ra, việc cài then các bản sao luôn luôn phải được thực hiện trong cùng một trật tự 01/31/15 16 www.blc.edu.vn... lượng, trạng thái, thông điệp bản sao Theo thuật toán Mullery, có 4 trạng thái cần xem xét cho mỗi bản sao STT Trạng thái 1 Nghỉ ngơi Trạm không thực hiện cập nhật nào cả 2 Hoạt động Chấp nhận yêu cầu cập nhật và yêu cầu này được truyền đến các trạm khác để kiểm tra 3 Chờ (thụ động) Đồng ý cho cập nhật và chờ đến trạng thái ưu tiên 4 Cập nhật Đang cập nhật, các yêu cầu khác đến đều lưu trữ 01/31/15... đến đều lưu trữ 01/31/15 Giải thích 14 www.blc.edu.vn LOGO Đánh giá số lượng, trạng thái, thông điệp bản sao Yêu cầu cập nhật  Sơ đồ hoạt động của thuật toán  Số lượng bản sao và thông điệp Nếu ta có n bản sao e1, e2, e3, , en của đối tượng e, một trong các ràng buộc toàn vẹn là: e1 = e2 = = en Để tham chiếu đến e, cần phải thực hiện giao dịch: v_doc(ei): đọc ei theo kiểu chia sẻ doc(ei): đọc ei giai_phong(ei):... thuật, những sự cố này có thể khắc phục được c Có các chỉ dẫn cần thiết cho việc mở rộng sau này để có thể xử lý các tình huống ngoài chế độ bình thường Vậy, Gọi M: là số trạm trên một hệ phân tán n: là số lượng các bản sao của một đối tượng k: số đối tượng của một trạm Số lượng bản sao của hệ thống = n.M.k 01/31/15 17 www.blc.edu.vn LOGO Đánh giá số lượng, trạng thái, thông điệp bản sao Như vậy, số . LOGO LẬP TRÌNH MẠNG Cán bộ hướng dẫn : PGS.TS Lê Văn Sơn Học viên thực hiện : Võ Minh Tiến Lớp : Khoa học máy tính – K24 ÁP DỤNG THUẬT TOÁN MULLERY ĐẢM BẢO GẮN BÓ DỮ LIỆU TRONG CÁC CSDL PHÂN TÁN 01/31/15. tin trong bản điều khiển thực hiện tự động 01/31/15 8 www.blc.edu.vn LOGO Giải thuật quản lý nhiều bản sao Ưu điểm căn bản của kỹ thuật đánh dấu bản điều khiển là: 1 Gắn bó Đảm bảo tính gắn bó. lý và thể hiện ở các mặt sau đây: • Tự động hóa cập nhật các bản sao • Phát triển giải thuật nhiều bản sao trong môi trường phân tán hiện đại • Làm phong phú khả năng ứng dụng các tác tử di