Tiểu luận môn hệ phân tán Điều khiển tải

• Các tham số đặc trưng của tải: – Số lượng các yêu cầu được cung cấp tài nguyên; – Bản chất của các yêu cầu; – Phân tán theo thời gian và các yêu cầu tạo ra nó... 2 Điều khiển tảinhàn

Điều khiển tải

H TIN H C PHÂN TÁN Ệ Ọ

ĐỀ TÀI:

Người trình bày: Trần Thị Mỹ Dung

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Lê Văn Sơn

Mục tiêu đề tài

• Nghiên cứu các khái niệm cơ bản về tải

và điều khiển tải;

• Nghiên cứu một số kỹ thuật điều khiển

tải;

• Nghiên cứu các ứng dụng của điều khiển tải.

Nội dung trình bày

I Lý thuyết:

1) Khái niệm về tải

2) Điều khiển tải

3) Triển khai quá trình điển khiển 4) Kết luận

II Bài tập :

1) Khái niệm về tải

• Tải là thuật ngữ chỉ tập hợp các yêu cầu

phục tùng các qui tắc của một bộ cung cấp.

• Các tham số đặc trưng của tải:

– Số lượng các yêu cầu được cung cấp tài

nguyên;

– Bản chất của các yêu cầu;

– Phân tán theo thời gian và các yêu cầu tạo

ra nó.

2) Điều khiển tải

nhàng các yêu cầu về tài nguyên của một

hệ trong một giới hạn chấp nhận được trên

cơ sở số lượng tài nguyên hiện hành và

các thông số hiệu năng cần phải tuân thủ.

• Vai trò của điều khiển tải thể hiện ở hai

phương diện:

– Điều khiển tải tổng quát.

a) Điều khiển tải tổng quát

Điều khiển tải tổng quát chịu trách nhiệm giữ nhịp cho các hoạt động cung cấp tài nguyên.

Tr1

Tr2

Tr3

Bộ Phân phối tải

S1

S2

S3

T

a) Điều khiển tải tổng quát (tt)

về khả năng của các server chấp nhận

hay không chấp nhận các yêu cầu.

b) Điều khiển phân tán tải

• Phân tán tải cho các đối tượng có khả năng cung cấp như là người điều khiển hợp lý việc phân bố tài nguyên.

• Việc phân phối tải được thực hiện sao cho các server có khả năng phục vụ phải có tải tương đương nhau.

• Bộ phân phối tải được hình thành chỉ để

sử dụng cho những tài nguyên phần cứng như: Các bộ xử lý, các thiết bị ngoại vi, đường truyền.

Về phân tán tải người ta chia thành 2 chiến lược:

– Chiến lược tĩnh : Việc phân tán các yêu

cầu giữa các server được xác định theo kiểu cố định.

– Chiến lược thích nghi : Việc phân tán

này được xác định như là chức năng tải của hệ.

3) Triển khai quá trình điều khiển

• Trong các hệ thống phân tán, việc điều

khiển tải được tiến hành ở tầng giao vận, nơi bao gồm nhiều tài nguyên phần cứng như các đường truyền thông tin hay các

bộ nhớ đệm trong các nút mạng.

• Trong các ứng dụng khác, các trạm thông thường được chuyên môn hoá và do vậy,

ta có rất ít cơ hội để thực hiện công việc này.

a) Ví dụ về điều khiển tải tổng quát

Xét ví dụ điều khiển xe khách đón khách tại bến xe Ta phân tích các thành phần như sau:

Vị trí đón

a) Ví dụ về điều khiển tải tổng quát (tt)

Vậy phương pháp điều khiển này thể hiện việc duy trì số lượng toàn bộ các xe luân chuyển phải nhở hơn hay bằng một giá trị tối ưu T nào đó Số lượng này phát huy tác dụng trong toàn mạng điều khiển

xe khách; được gọi là cái cho di qua của chính mạng đó.

Xét mạng ARPANET theo mô hình sau:

b) Ví dụ điều khiển tải phân tán theo chiến

b) Ví dụ điều khiển tải phân tán theo chiến

Xét cơ chế tiền tố của hệ DCS

Xét cơ chế tiền tố của hệ DCS (tt)

• Cơ chế này được sử dụng để cung cấp các tài nguyên như các

bộ xử lý chức năng hay các tập tin Tài nguyên của hệ DCS được quản lý bởi một Server Các tài nguyên cùng loại được nhóm lại và quản lý bởi một nhóm các Server Nhóm này được định danh bởi một tên tổng quát Một yêu cầu về tài nguyên được thể hiện bằng cách gửi thông điệp, nhờ đó mà tất cả các Server liên quan đều có thể nhận biết, thông thường thông qua tên tổng quát

• Việc cấp phát tài nguyên hoạt động theo hệ tiền tố Khi hệ nhận được yêu cầu về sử dụng tài nguyên, một Server sẽ trả lời bằng cách cho “phần trị “ cho việc phục vụ của nó phụ thuộc vào phần tải thiết bị được quản lý. Như thế, tiến trình

có yêu cầu nhận được nhiều khả năng từ các Server khác nhau, nó chọn một trong số đó và báo cho Server được chọn Server này sẽ kiểm tra tính hợp thức của “phần trị” vì lý do trong thời gian đó đã giải quyết cho các trường hợp khác Nếu phần trị không thay đổi, sự việc trở thành hợp thức có nghĩa là tài nguyên được dự trữ Trường hợp ngược lại ta phải bắt đầu

Xét cơ chế cung cấp bộ xử lý trong MCS

Xét cơ chế cung cấp bộ xử lý trong MCS (tt)

• Trong hệ MCS, các bộ xử lý được chia thành các nhóm gọi là phân

tử và có thể truy cập vào bộ nhớ chung Việc thực hiện một tiến trình được tiến hành trên một trong các bộ xử lý thuộc vào một phân tử cho trước Một phân tử có thể thực hiện nhiều tiến trình cùng một lúc

• Cơ chế này phục vụ cho việc cung cấp một phân tử để thực hiện một tiến trình trong điều kiện tuân thủ tính cân bằng tải giữa các phân tử với nhau Cách đo tải được xác định bởi số lượng các bộ

xử lý có trong một phân tử Khi tạo ra một tiến trình thì có một yêu cầu được đăng ký vào trong bộ nhớ chung Tất cả các phân tử đều được biết đến khi có một yêu cầu diễn ra Trong một phân tử, một bộ xử lý tự do chờ một thời gian thích hợp với số lượng các bộ

xử lý bị bận trong phân tử này trước khi có ý định rút yêu cầu Việc rút các yêu cầu được tiến hành theo kiểu loại trừ tương hỗ

• Bộ xử lý nhận yêu cầu là bộ xử lý có thời gian chờ ít nhất Do vậy,

nó thuộc về phần tử mà tải của phần tử này là ít nhất Các bộ xử lý khác thấy rằng yêu cầu đã bị xóa và chỉ cố gắng đáp ứng các yêu cầu mới mà thôi Thời gian chờ của một bộ xử lý được chọn rất bé

II Bài tập

-Giả sử rằng ta có bảng CSDL phối hợp với một hoạt động được gọi từ bên ngoài nhằm phục vụ cho việc cập nhật hay tra cứu thông tin cần thiết

- Hãy viết chương trình trên ngôn ngữ giả định cho phép cập nhật CSDL được tiến hành có kiểm tra.

Phân tích

• Qui bài toán về trường hợp cụ thể của một kho hàng phân tán mà bảng cơ sở dữ liệu của chúng ta chính là bảng kho tại một trạm

• Bảng cơ sở dữ liệu này phối hợp với một bộ đáp ứng truy vấn và bộ truy vấn từ bên ngoài Bộ truy vấn từ bên ngoài này có thể sử dụng nhiều trạm khác nhau trên mạng

Tên trường Mô tả

Mô hình mô phỏng bài toán

CSDL

PC

CSDL

Bộ đáp ứng truy vấn

PC

Bắt đầu

TracuucsdlPhatketqua(s,kq)Ketthuc

Neu khong

Guithongbao(s,thongbao)

Thủ tục tra cứu thông tin

Gia_tri_ton_kho=Thuc_hien_cau_lenh(Select) }

Else //Khong phai tram nay

{ Tracuu=null Exit

Thủ tục cập nhật thông tin

Tên thủ tục CapNhat(MaMH, GiatriCN, Add) as boolean

{ // Kiểm tra thông tin // Cắt lấy đoạn thông tin đầu để xác định trạm cần truy vấn

Prefix=Cat_chuoi(QueryMessage)

If (Prefix=Mã trạm) {

//Nhap kho

If (Add=1) then

Thuc_hien_cau_lenh(Update) Capnhat=true

Capnhat=False }

Else //Khong phai tram nay {

Xin chân thành cảm

ơn Thầy và các anh

chị đã lắng nghe !