CHƯƠNG 5 : HỆ ĐIỀU HÀNH ĐA XỬ LÝ
2. Hệ điều hành đa xử lý phân tán
Mục tiêu: hiểu được những nét cơ bản về hệ điều hành đa xử lý phân tán nhằm trang bị khả năng tự nghiên cứu trong tương lai.
2.1. Giới thiệu hệ phân tán
Trong phần phân loại hệ thống đa xử lý, chú ý cách phân loại theo vị trí đặt các CPU (tập trung và phân tán) thì hệ phân tán được xây dựng từ các “ máy tính” rời rạc nhau: mỗi vị trí là một máy tính ngun vẹn, có đầy đủ chức năng xử lý, lưu trữ và truyền dữ liệu.
Hệ tập trung cho phép xử lý song song theo thao tác hoặc theo q trình, trong khi đó, hệ phân tán chỉ có thể xử lý song song theo quá trình: các quá trình con được xử lý trên các máy tính khác nhau. Việc phân chia quá trình cho các CPU thành phần hoặc theo chức năng của CPU đó (server/client) hoặc theoo một lịch được phân công của một hệ thống chung.
Do phân tán nên vấn đề truyền dẫn dữ liệu đóng vai trị quan trọng trong các hệ phân tán. Đây cũng là một trong những lí do điển hình nhất để cách thức xử lý song song trên các hệ phân tán là theo q trình mà khơng phải theo phép toán.
2.2. Đặc điểm hệ phân tán
Hệ thống phân tán (kéo theo sự hình thành các hệ điều hành phân tán) được phát sinh do các nhu cầu hết sức tự nhiên về việc nâng cao năng lực tài nguyên hệ thống (sức mạnh của hệ thống tính tốn và cơ sở dữ liệu chung v.v..). Giải pháp phân tán có tác dụng phát huy năng lực chung của toàn bộ hệ thống khi giải quyết bài tốn với kích thước bài tốn tăng lên và
vẫn đảm bảo hoạt động bình thường của các máy tính thành viên. Hệ thống phân tán được thiết lập hoặc là một hệ thống mới hoàn toàn được thiết kế theo mơ hình phân tán hoặc xây dựng một hệ phân tán dựa trên các tài nguyên địa phương (máy tính, cơ sở dữ liệu) sẵn có.
Một trong các trường hợp điển hình, các hệ phân tán được dùng để quản trị các hệ thống cơ sở dữ liệu lớn. Trong các hệ cơ sở dữ liệu phân tán, tính dư thừa thơng tin lại được quan tâm chú ý không chỉ tới khía cạnh gây khó khăn khi tính đến tính nhất qn dữ liệu mà cịn tới khía cạnh thuận lợi về vần đề an toàn: lưu trữ kép (ngồi bản chính cịn một số bản sao) để có thể phục hồi khi xảy ra sự cố đối với hệ thống. Để đảm bảo tính nhất quán của hệ thống định kỳ “làm tươi” các thông tin do hệ thống quản lý.
Như đã biết, bài toán lập lịch cho hệ thống chung là phức tạp ngay cả đối với máy tính với một CPU, vì vậy trong các hệ phân tán, bài tốn nói trên là hết sức phức tạp (ngay cả các hệ đồng nhất) cho nên người ta thường chọn các phương án đơn giản nhất.
Các nội dung kiến thức về hệ thống phân tán được trình bày chi tiết hơn trong giáo trình chuyên đề” mạng và các hệ phân tán”. Bản chất của hệ điều hành trong các mơ hình phân tán là một hệ điều hành đa chương trình. Do tính chất khơng thuần nhất của các máy tính địa phương và có liên quan chặt chẽ đến đường truyền thơng, bài tốn lập lịch và các hệ thống chương trình điều khiển là phức tạp. Các thuật tốn điều khiển được chọn lựa là đủ đơn giản và vẫn ln là bài tốn thời sự đang được nghiên cứu.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Trình bày mục đích của hệ nhiều CPU. 2. Hệ phân tán là gì?
3. Đặc điểm hệ phân tán. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI
1. Tăng cường năng lực của CPU là giải pháp liên kết nhiều CPU để tạo ra một hệ thống chung có năng lực đáng kể: việc đưa xử lý song
song tạo ra nhiều lợi điểm.
2. Hệ phân tán tập hợp các máy tính ghép nối với nhau bằng đường truyền theo một tiêu chuẩn qui định trước.
3. Đặc điểm hệ phân tán: tạo khả năng làm việc phân tán, nâng cao việc khai thác và xử lý dữ liệu, tăng độ tin cậy của hệ thống, chia sẻ tài nguyên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TS Hà Quang Thụy, Giáo trình Nguyên lý các hệ điều hành , NXB KH
& KT, 2005.
[2]. Trần Hồ Thủy Tiên, Nguyên lý hệ điều hành, Đại học Đà Nẵng, Năm 2007.
[3]. Đặng Vũ Tùng, Giáo trình Nguyên lý hệ điều hành,Nhà xuất bản Hà
Nội, 2005.
