báo cáo tiểu luận lập trình mạng chương trình cho phép đưa một trạm đã khắc phục sự cố vào lại mạng và đồng nhất dữ liệu

B GIO DC O TO B GIO DC O TO I HC NNG I HC NNG BAO CAO baứi taọp tieồu luaọn Mụn hc : Lp trỡnh mng ti: BI TON S DNG B TUN T DI CHUYN TRấN VềNG TRềN O GVHD GVHD : PGS.TS Lấ VN SN : PGS.TS Lấ VN SN SVTH SVTH : H NGC T : H NGC T LP : KHMT K24 LP : KHMT K24 2 Nội dung  Phần I: Lý thuyết về bộ tuần tự tuần hoàn  Phần II: Giới thiệu về các phương án có sự cố  Phần III: Lập trình về bộ tuần tự tuần hoàn trên vòng tròn ảo 3 PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN I.Khái niệm bộ tuần tự Bộ tuần tự là đối tượng đồng bộ cung cấp cho mỗi yêu cầu một số có giá trị nguyên dương (hay còn gọi là một tíc kê) nhằm xác lập trật tự. Hai yêu cầu kế tiếp nhau được thể hiện bởi hai số nguyên liên tiếp, trong đó giá trị 0 được cung cấp cho yêu cầu đầu tiên. Giả sử ta có bộ tuần tự S, lúc này một tiến trình muốn nhận giá trị từ bộ tuần tự S thì nó phải gọi thủ tục hay hàm có tên là TICKET(S). Giả sử rằng tất cả các sự kiện được đánh số bởi một bộ tuần tự duy nhất S. Khi một tiến trình cung cấp cho một sự kiện i một số thông qua TICKET(S), ta có thể khẳng định như sau: 4 1. Các sự kiện t bao hàm các giá trị nhỏ hơn t đã đựoc diễn ra. 2. Số thứ tự sự kiện kề liền sau t phải bằng t +1. Việc triển khai một bộ tuần tự cần phải mang hai đặc tính sau:  Đặc tính P1: Nếu a và b là hai sự kiện thực hiện trên cùng hàm TICKET(S), thì ta có a  b hay b  a. Đặc tính này thể hiện việc loại trừ tương hỗ trên các phép toán TICKET(S).  Đặc tính P2: Nếu a thực hiện phép t = TICKET(S) thì giá trị gán cho t là số lượng các phép TICKET(S) đã được thực hiện trước a. Đặc tính P2 thể hiện tính liên tục trong khi đánh số có nghĩa là không để lại khoảng trống khi đánh số. PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 5 Bộ tuần tự là đối tượng đồng bộ cung cấp cho mỗi yêu cầu một số (hay còn gọi là một tíc kê) nhằm xác lập trật tự tuần hoàn. Một tiến trình muốn nhận giá trị tự bộ tuần hoàn S thì nó phải gọi thủ tục (hoặc hàm) có tên là TICKET(S). Mỗi một giá trị chỉ phục vụ cho một và chỉ một sự kiện mà thôi. PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 6 I.2. Ấn phong Việc vận dụng tương đối tổng quát bộ tuần tự S trong hệ phân tán là sự chuyển động giữa các trạm một đối tượng duy nhất gọi là ấn phong chứa giá trị hiện hành của bộ tuần tự. Khi một trạm có ấn phong nó có thể thực hiện hàm TICKET(S). PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 7 I.3. Vòng tròn ảo Để triển khai một ấn phong có kết quả, đầu tiên ta cần phải xác định hành trình của nó trong mạng máy tính như thế nào. Phương pháp đơn giản nhất là lắp đặt các trạm nằm trên một vòng tròn theo một chiều xác định. Mỗi trạm chỉ được liên hệ với hai trạm gần nhất. PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 8 Xét một mạng gồm tập hợp N trạm được nối với nhau và một trạm bất kỳ trong mạng có thể liên lạc với các trạm khác trong mạng một cách dễ dàng. Mỗi trạm trong mạng được phân phối một lần một số duy nhất từ 0 đến N-1. Một trạm i bất kỳ trong mạng sẽ có trạm hàng xóm bên phải (hay trạm kế tiếp sau) mà số của trạm đó là suc[i] và trạm hàng xóm bên trái (hay trạm kề liền trước) mà số của nó là pred[i]. Lúc này suc[i]=i+1 modulo N và pred[i]=i-1 modulo N. Sự mô tả này kiến ta hình dung một vòng tròn ảo. Hình vẽ II.1 sau đây mô phỏng vòng tròn ảo giữa các trạm. PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 9 3 1 6 07 2 5 4 Trạm đang giữ ấn phong (thẻ bài) Hàng xóm trái Hàng xóm phải 4 2 1 0 7 3 6 5 PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN 10 Một số nguyên tắc được đặt ra:  Ấn phong được cụ thể hoá trên một vài cấu hình của các biến trạng thái và quay trên vòng tròn ảo luôn luôn theo một chiều xác định.  Khi có sự cố xảy ra ở một trạm nào đó (giả sử trạm i) thì cần xây dựng lại (cấu hình lại) vòng tròn để vòng tròn có thể hoạt động tốt. Tức là phải cập nhật lại các giá trị của suc[i] và pred[i] của hàng xóm bên phải và bên trái của trạm bị sự cố. Khi một trạm bị sự cố đã được khắc phục và hoạt động trở lại thì nó có thể tham gia lại vào mạng thông qua phép chèn. PHẦN I. LÝ THUYẾT VỀ BỘ TUẦN TỰ TUẦN HOÀN [...]... tại một REQ) hoặc một thông điệp REL Mạng cần phải bổ khuyết cho các trạm bị sự cố bằng cách gởi thông điệp vang_mat Khi nó đã nhận tất cả các trả lời cho thông điệp vao_lai, trạm vừa đưa vào đó có thể bắt đầu lại bằng các yêu cầu 24 Phần II GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG ÁN CÓ SỰ CỐ Để có thể tự tham gia lại công việc trong mạng sau sự cố, trạm i phải gởi yêu cầu vào lại cho một trạm nào đó trong số các trạm. .. dễ dàng cho các trạm khác Nếu trạm có sự cố đã gởi yêu cầu, thì nó kết thúc với lý do trở thành trước đối với tất cả các trạm khác 23 Phần II GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG ÁN CÓ SỰ CỐ - Khi một trạm lại được đưa vào trong mạng sau khi đã khắc phục sự cố, nó cần phải kiến tạo lại trạng thái hiện hành của các yêu cầu Để đảm bảo điều đó, nó phát đi thông điệp vao_lai (xin vào lại) và để trả lời, các trạm gởi... TUẦN TỰ TUẦN HOÀN Xét khi có xảy ra sự cố ở một trạm nào đó trong mạng Để đưa một trạm bị sự cố đã được khắc phục xong vào mạng, lúc này ta phải định lại cấu hình của vòng tròn ảo Sau đó, tiến trình cần phải khởi động lại S[i], miễn là trạm j=suc[i] không được phép đọc biến S[j] của mình trong thời gian vào đoạn găng Có nghĩa là: Nếu j . ra sự cố ở một trạm nào đó trong mạng. Để đưa một trạm bị sự cố đã được khắc phục xong vào mạng, lúc này ta phải định lại cấu hình của vòng tròn ảo. Sau đó, tiến trình cần phải khởi động lại. pred[i] của hàng xóm bên phải và bên trái của trạm bị sự cố. Khi một trạm bị sự cố đã được khắc phục và hoạt động trở lại thì nó có thể tham gia lại vào mạng thông qua phép chèn. PHẦN I. LÝ THUYẾT. với các trạm khác trong mạng một cách dễ dàng. Mỗi trạm trong mạng được phân phối một lần một số duy nhất từ 0 đến N-1. Một trạm i bất kỳ trong mạng sẽ có trạm hàng xóm bên phải (hay trạm kế