báo cáo tiểu luận lập trình mạng phòng tránh bế tắc trong cung cấp tài nguyên

Giới thiệu giải thuật loại trừ tương hỗ Loại trừ tương hỗ có thể được điều khiển trên một trạm trung tâm có nhiệm vụ nhận tất cả các thông điệp và khuyến nghị giải phóng.. Trạm này duy

TIỂU LUẬN LẬP TRÌNH MẠNG

Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Lê Văn Sơn Học viên: Đặng Quý Linh

Lớp: Khoa học máy tính K24

Yêu cầu dề tài

 Tên đề tài 11:

 SỬ DỤNG MỘT TRONG CÁC PHƯƠNG

PHÁP ĐÃ BIẾT ĐỂ LẬP TRÌNH PHÒNG TRÁNH BẾ TẮC TRONG CUNG CẤP TÀI NGUYÊN THUỘC HỆ PHÂN TÁN

 CHỌN PHƯƠNG PHÁP THÍCH HỢP

 GIẢ LẬP CÁC SERVER

 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH CHO PHÉP TRAO

Nội dung

Kết luận

Triển khai chương trình

Mô hình lập trình phân tán

Bế tắc và phương pháp phòng tránh

Bế tắc và phương pháp phòng tránh

Bế tắc hay còn gọi là khoá tương hỗ là sự kẹt chéo lẫn nhau có tính chất sống còn của các

tiến trình Bế tắc diễn ra khi hai tiến trình đang

sử dụng tài nguyên lại phát yêu cầu về nhu cầu

sử dụng tài nguyên mà tiến trình kia còn đang

sử dụng

Nội dung

Giới thiệu giải thuật loại trừ tương hỗ

Sắp xếp kiểu đóng dấu Phương

pháp phòng

tránh bế tắc

Sắp xếp kiểu đóng dấu

 Đóng dấu là hành vi gán giá trị nguyên cho

một thông điệp nhằm ghi nhận thời điểm truyền trên cơ sở tham chiếu đồng hồ lô gích

Nội dung cơ bản của phương pháp này là trạm phát được gắn một giá trị gọi là dấu Giá trị này

có tính chất thời điểm cho trạm phát thông tin

và dựa vào đồng hồ lô gích cục bộ của chính trạm Các đồng hồ này được lấy lại thông qua hội thoại giữa các trạm

Giới thiệu giải thuật loại trừ tương hỗ

Loại trừ tương hỗ có thể được điều khiển trên một trạm trung tâm có nhiệm vụ nhận tất cả các thông điệp và khuyến nghị giải phóng Trạm này duy trì một hàng đợi, sắp xếp các yêu cầu theo trật tự đến và phục

vụ cho từng thông điệp một trong trật tự

này

Thuật toán loại trừ tương hỗ

1 Trạm i của mạng có thể gửi cho các trạm khác thông điệp có dạng (T,Hi,i), trong đó

Hi là dấu của thông điệp có nghĩa là đồng

hồ lô gích của nó và T có thể nhận một

trong ba giá trị REQ, REL và ACQ

 Ba giá trị này xác định bản chất của ba loại thông điệp khác nhau:

STT Thông điệp Giải thích

1 REQ Thông điệp REQ được phát đi cho tất cả các trạm, khi trạm i muốn vào trong đoạn găng.

2 REL Thông điệp REL được phát đi cho tất cả các trạm, khi trạm i đã rời khỏi đoạn găng.

3 ACQ Thông điệp ACQ được gởi bởi trạm j cho trạm i, khi trạm j đã nhận từ trạm i thông điệp

REQ.

2 Mỗi trạm quản lý một hàng đợi các thông điệp được sắp xếp hoàn toàn bởi quan hệ  theo cặp <thời gian, số> của từng thông điệp Theo cấu trúc, hàng đợi luôn luôn chứa một thông

điệp và chỉ một thường trực trong mỗi trạm, bao gồm trạm cục bộ Khi có một thông điệp được gửi đi bởi trạm i, đồng thời nó cũng được ghi

trong hàng đợi của trạm này.

 Giả sử rằng mỗi hàng đợi ban đầu chứa các

thông điệp:

Mi = (REL,Hinit,i)

 Trong đó, i, Hinit là thời điểm khởi sự giống

3 Trên mỗi trạm, khi nhận được một thông điệp dạng (REQ, Hi,i) hay (REL,Hi,i)

thông điệp này thay thế thông điệp Mi bất chấp nó là gì Khi nhận thông điệp loại

(ACQ, Hi, i), thông điệp này thay thế Mi

ngoại trừ nếu Mi là một yêu cầu mà trong trường hợp đó ACQ bị bỏ qua Do vậy, ta

có thể tiết kiệm việc gởi đi thông điệp ACQ cho trạm i khi trạm này đã gởi một thông điệp REQ và không còn thông điệp REL

4 Trạm i được truyền vào đoạn găng khi

thông điệp REQ của nó đến trước theo

nghĩa của quan hệ  tất cả các thông điệp

khác trong hàng đợi của nó Cần nhắc lại rằng hàng đợi chứa một thông điệp loại

này trên một trạm

Mô hình lập trình phân tán

 Mô hình Client – Server

Client process

4.Client handles

reponse

Resource

Server process

2.Server handles request 3.Server sends response

1.Client sends request

Các ưu, nhược điểm trong Hệ phân tán

Ưu điểm

 Hỗ trợ truy cập dữ liệu ở nhiều nơi.

 Nhờ cơ chế nhân bản nên người dùng chỉ cần truy cập cục bộ cũng lấy được thông tin từ các trung tâm chính ở rất xa.

 Khắc phục được các hiểm họa ở địa phương.

Nhược điểm

 Dữ liệu phải được nhân bản và đồng bộ hóa cao

thông qua các mối liên kết mạng, điều này làm cho việc quản trị và giám sát phức tạp hơn

 Đôi khi gây khó khăn trong vấn đề bảo mật và điều

TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH

 Sử dụng thuật toán loại trừ tương hỗ để giải quyết yêu cầu của bài toán Nguyên lý của phương pháp này được khái quát như sau:

 Một tiến trình nào đó gửi thông điệp để yêu cầu sử dụng tài nguyên, một tiến trình sử dụng xong tài nguyên nào

đó truyền một thông tin giải phóng khi nó ngừng chiếm dụng.

 Trong các hệ phân tán, chương trình cung cấp nằm trên một trạm và các tiến trình đề nghị lại ở trên các trạm

khác, các yêu cầu và khuyến nghị giải phóng được

truyền cho các chương trình cung cấp thông qua hình thức thông điệp, chuyển theo các kênh của hệ thống

viễn thông Chính vì vậy nhu cầu sắp xếp các yêu cầu này theo một trật tự nhất định nào đó luôn luôn được đặt ra.

TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH

 Nếu chỉ có một thông điệp đến chương trình cung cấp thì trật tự đến thể hiện một trật tự chặt chẽ Ngược lại nếu có nhiều thông điệp đến cùng một lúc thì việc sắp xếp chúng phải theo kiểu loại trừ tương hỗ trong hàng đợi cục bộ của trạm có chứa chương trình cung cấp

Điều đó cũng cho phép ta có được một trật tự chặt chẽ

 Trật tự có được tại trạm cung cấp có thể không giống như trật tự phát, nếu thời gian truyền không được cố

định Trường hợp này khá phổ biến trong mạng máy

tính Nhưng nếu ta muốn xử lý các thông điệp theo trình

tự không tính tới thời gian truyền, thì cần phải tính đến một trật tự tổng quát của các lần truyền thông điệp từ các trạm khác nhau.

KẾT QUẢ DEMO

SERVER1:

SERVER2:

SERVER 3:

SERVER 4:

SERVER 5: