BÁO CÁO THẢO LUẬN MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN PHÂN TÁN Đề tài: Giới thiệu về tính chịu lỗi và Khả năng phục hồi tiến trình Tính chịu lỗi là chủ đề được nghiên cứu nhiều trong khoa học máy tính. Tính sẵn có : Sẵn có được định nghĩa là những tài sản mà một hệ thống đã sẵn sàng để được sử dụng ngay lập tức Độ tin cậy :Độ tin cậy liên quan đến các tài sản mà một hệ thống có thể chạy liên tục mà không có lỗi. Ngược lại với tính sẵn có, độ tin cậy được xác định theo một khoảng thời gian thay vì tức thì trong khoảng thời gian.
Trang 1OSPF
Click to edit Master title style
Click to edit Master subtitle style
Trang 2OSPF
8.1 GIỚI THIỆU CHUNG
• Tính chịu lỗi là chủ đề được nghiên cứu nhiều trong khoa học máy tính
• Tính sẵn có : Sẵn có được định nghĩa là những tài sản mà một hệ thống đã sẵn sàng để được sử dụng ngay lập tức
• Độ tin cậy :Độ tin cậy liên quan đến các tài sản mà một
hệ thống có thể chạy liên tục mà không có lỗi Ngược lại
với tính sẵn có, độ tin cậy được xác định theo một khoảng
Trang 3OSPF
8.1 GIỚI THIỆU CHUNG
• Độ an toàn : Tính an toàn đề cập đến thực tế là khi một hệ
thống lỗi tạm thời trong việc vận hành chính xác, không
có gì nghiêm trọng xảy ra
• Khả năng bảo trì : khả năng bảo trì đề cập đến cách dễ
dàng một hệ thống lỗi có thể được sửa chữa.Một hệ thống
rất dễ bảo trì cũng có thể cho thấy một mức độ cao của sự
sẵn có, đặc biệt là nếu lỗi có thể được phát hiện và sửa
Trang 4OSPF
8.1 GIỚI THIỆU CHUNG
• Lỗi Models
Type of failure(loại lỗi ) Description(miêu tả) Crash failure (Lỗi phá huỷ) Máy chủ chỉ hoạt động lại khi hết lỗI Omission failure(lỗi bỏ sót)
Receive omission(lỗi bỏ sót khi nhận )
Send omission(lỗi bỏ sót khi gửi)
Máy chủ bị lỗi khi trả lời một yêu cầu :
- Máy chủ bị lỗi trong quá trình nhận thông điệp
- Máy chủ gặp lỗi khi gửi thông điệp
Timing failure(lỗi thời gian) Việc trả lời của máy chủ nằm ngoài khoảng
thờI gian quy định trả lời
Response failure (lỗi đáp ứng) Value failure(lỗi về mặt giá trị)
Việc trả lờI của máy chủ là không đúng:
- Giá trị của việc trả lời đó sai
- Máy chủ lệch khỏi hướng điều khiển.
Trang 5OSPF
8.1 GIỚI THIỆU CHUNG
• Lọc các lỗi bằng phương pháp dư thừa
• Nếu một hệ thống có tính chịu lỗi, điều tốt nhất nó có thể
làm là cố gắng để che giấu đi sự xuất hiện củalỗi từ những quá trình khác các kỹ thuật chính ẩn giấu lỗi là sử dụng để dự phòng
• Có 3 loại là: thông tin dư thừa, thời gian dư thừa, vật lý
dư thừa
Trang 6OSPF
8.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Trang 7OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Các vấn đề cơ bản của khả năng chịu lỗi đã được thảo luận,vì
vậy tiếp theo chúng ta hãy tập trung vào việc làm thế nào khả
năng chịu lỗi thực sự có thể đạt được trong các hệ thống phân
phối
Trong phần này chúng ta tập trung vao 4 vấn đề cần:
• Vấn đề thiết kế của các nhóm quy trình
• Lọc lỗi(lỗi che dấu ) và sự mô phỏng
• Thỏa thuận trong hệ thống Lỗi
• Phát hiện lỗi
Trang 8OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
8.2.1 Vấn đề thiết kế của các nhóm quy trình
Chìa khóa để tiếp cận một quy trình chịu lỗi là tổ chức một số
các quy trình nhất định vào một nhóm
Các tính chất chủ yếu mà tất cả các nhóm có là khi mà một tin
nhắn được gửi đến các nhóm riêng của họ, tất cả các quy trình
trong nhóm nhận được chúng
Một quy trình có thể tham gia vào một nhóm hoặc rời khỏi theo một hệ thống đang hoạt động Một quy trình có thể là một thành
viên của nhiều nhóm cùng một lúc
Trang 9OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Do đó, các cơ chế là cần thiết cho việc quản lý các nhóm và
thành viên nhóm
Có 3 cơ chế quản lý nhóm là:
• Nhóm bằng phẳng
• Nhóm thứ bậc
• Nhóm thành viên
Trang 10OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Nhóm bằng phẳng: là nhóm mà các quy trình co chức vụ là
như nhau
Ưu điểm:Nếu một trong các quy trình bị treo, nhóm chỉ đơn
giản trở nên nhỏ hơn và có thể tiếp tục hoạt động bình thường
Nhược điểm: việc ra quyết định càng ngày phức tạp hơn
Trang 11OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Nhóm thứ bậc: là nhóm mà quy trình có thứ bậc cao hơn sẽ
điều phối quy trình có thứ bậc thấp hơn
Ưu điểm: một điều phối đang chạy, nó có thể đưa ra quyết
định mà không làm phiền người khác.Điều này làm việc ra
quyết định đơn giản hơn
Nhược điểm: sự thiếu mất các điều phối viên mang lại cho
toàn bộ nhóm ngừng hẳn lại
Trang 12OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Nhóm thành viên: một nhóm máy chủ mà tất cả những yêu cầu
như tạo và xóa các nhóm, cũng như là cho phép các quá trình
tham gia và rời khỏi nhóm có thể được gửi đi, sau đó các máy
chủ nhóm có thể duy trì một cơ sở dữ liệu đầy đủ của tất cả
các nhóm và các thành viên chính xác của họ
Ưu điểm: đơn giản, hiệu quả và khá dễ dàng để thực hiện
Nhược điểm: Nếu nhóm máy chủ bị treo hoặc bị hỏng, quản lý
nhóm không còn tồn tại, có lẽ hầu hết hoặc tất cả các nhóm sẽ
phải được xây dựng lại từ đầu, có thể chấm dứt bất cứ công
việc nào đang diễn ra
Trang 13OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
8.2.2 Lọc lỗi (lỗi che giấu) và sự mô phỏng
Nhóm quy trình là một phần của giải pháp cho việc xây dựng
các hệ thống chịu lỗi
Đặc biệt, có một nhóm các quy trình giống hệt nhau cho phép
chúng ta để một hoặc nhiều tiến trình bị lỗi trong nhóm đó
Chúng ta có thể nhân rộng quy trình và tổ chức chúng thành
một nhóm để thay thế một quá trình duy nhất với một nhóm
Trang 14OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
• Bằng các phương tiện của giao thức “ primary-based “:
Primary-based mô phỏng trong các trường hợp khả năng chịu lỗi thường
xuất hiện trong các hình thức của giao thức primary-backup Quy
trình của nhóm là được tổ chức trong thứ bậc trong đó chủ yếu là
phối hợp tất cả các hoạt động ở dạng viết.
• Thông qua các giao thức "replicated-write“: mô phỏng các giao
thức viết (replicated-write ) được sử dụng trong các hình thức
hoạt động mô phỏng, cũng như bằng các phương tiện của giao
thức dựa trên túc số (quorum-based) Những giải pháp tương ứng
để tổ chức một tập hợp các quy trình nhất định trở thành một
Trang 15OSPF
8.2.3 Thỏa thuận trong hệ thống Lỗi
Tổ chức quá trình nhân bản thành một nhóm, giúp tăng khả năng
chịu lỗi
Mục tiêu chung của các thuật toán thỏa thuận phân tán là có tất cả
các quá trình không bị lỗi đạt được đồng thuận về một số vấn đề, và
để thiết lập sự đồng thuận đó với một số lượng các bước bị hạn chế
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Trang 16OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Turek và Shasha (1992) phân biệt các trường hợp sau đây:
1 Đồng bộ so với các hệ thống không đồng bộ
2 giao tiếp chậm là bị chặn hay không
3 Tin giao hàng được đặt mua hay không
4 Tin truyền được thực hiện thông qua uncasing hoặc multicasting
Trang 17OSPF
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Trang 18OSPF
8.2.4 Phát hiện lỗi
•Đây là một trong những nền tảng của khả năng chịu lỗi trong hệ
thống phân tán
•Chúng ta có thể cần phát hiện khi mà một thành viên bị lỗi Khi
nói đến việc phát hiện quá trình lỗi, chủ yếu là chỉ có 2 cơ chế
hoặc là quá trình chủ động tin nhắn cho nhau, hoặc thụ động chờ
đợi cho đến khi thông điệp đến từ các quá trình khác nhau
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Cách tiếp cận thứ hai có ý nghĩa chỉ khi nó có thể được đảm
Trang 19OSPF
• Phát hiện lỗi cũng có thể được thực hiện như là một tác dụng
phụ của thường xuyên trao đổi trong- hình thành với các vùng
lân cận, như là trường hợp tuyên truyền thông tin dựa trên tin
đồn
• Vấn đề quan trọng là một hệ thống phụ phát hiện lỗi cần có khả năng phân biệt sự cố mạng từ lỗi nút khi nhận thấy một thời gian chờ vào một tin nhắn lệnh ping, một nút yêu cầu vùng lân cận
hay những người hàng xóm khác để xem liệu họ có thể tiếp cận với các nút coi như là bị lỗi
8.2 KHẢ NĂNG PHỤC HỒI TIẾN TRÌNH
Trang 20OSPF