基于邏輯令牌環(huán)的容錯(cuò)協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能和可靠性的要求也越米越高。分布式系統(tǒng)是一組邏輯和物理上互聯(lián)的處理單元的集合。將計(jì)算任務(wù)分布到多個(gè)物理主機(jī)上處理，可以屏蔽某些系統(tǒng)錯(cuò)誤，使得系統(tǒng)在發(fā)生故障或存在軟件錯(cuò)誤的情況下仍能繼續(xù)正確完成指定任務(wù)，這種方法可以使系統(tǒng)具有良好的伸縮性和可靠性。 分布式系統(tǒng)具備以下基本功能：通信，資源共享，并行運(yùn)算，健壯性(容錯(cuò)能力)。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也多種多樣。一種典型的分布式系統(tǒng)是邏輯令牌環(huán)網(wǎng)，它通過(guò)

2、在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間有序地傳遞令牌來(lái)分配各結(jié)點(diǎn)發(fā)送消息的權(quán)利，形成閉合的邏輯環(huán)路。只有擁有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送消息，其它結(jié)點(diǎn)只能接收消息，或者被動(dòng)地發(fā)送消息(在擁有令牌的結(jié)點(diǎn)的要求下，發(fā)送消息)。令牌傳遞控制機(jī)制使得網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的等待時(shí)間可預(yù)估，可以適于用一些實(shí)時(shí)場(chǎng)合。而在異步容錯(cuò)分布式環(huán)境下，消息的接收沒(méi)有時(shí)間上限，可以考慮把令牌傳輸?shù)臅r(shí)間控制機(jī)制引入到分布式環(huán)境下消息的發(fā)送與接收的交互以及處理過(guò)程中來(lái)，提高分布式系統(tǒng)的健壯性。 分布式

3、系統(tǒng)中的主要問(wèn)題是，如何維持系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)系統(tǒng)中處理器的行為。本論文針對(duì)分布式系統(tǒng)中的這些問(wèn)題，把分布在廣播網(wǎng)絡(luò)上的不同土機(jī)組織成容錯(cuò)組的形式，提出了一種基于邏輯令牌環(huán)的容錯(cuò)協(xié)議，每個(gè)成員都可以看作是復(fù)本，執(zhí)行相同的任務(wù)。這個(gè)組在物理上是總線州結(jié)構(gòu)，在邏輯上是一個(gè)令牌環(huán)結(jié)構(gòu)。通過(guò)把容錯(cuò)組通信策略和邏輯令牌環(huán)網(wǎng)的令牌控制策略結(jié)合起米，可以有效地提高分布式系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)消息的全序接受。 本論文詳細(xì)介紹了基于邏輯令牌環(huán)的容

4、錯(cuò)協(xié)議，包括令牌管理子協(xié)議、請(qǐng)求管理子協(xié)議和容錯(cuò)組管理子協(xié)議。由于協(xié)議運(yùn)行在不可靠廣播環(huán)境下，本論文對(duì)協(xié)議建立了網(wǎng)絡(luò)排隊(duì)模型，提出協(xié)議的可靠性主要體現(xiàn)在客戶請(qǐng)求消息從產(chǎn)生到被移交給上層應(yīng)用之間的延遲，本論文分析了延遲概率，并得出協(xié)議可靠性的計(jì)算公式。在理論分析的基礎(chǔ)上，本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于邏輯令牌環(huán)的容錯(cuò)協(xié)議的原型系統(tǒng)，對(duì)原型系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試，另外，將本論文研究的協(xié)議和Totem協(xié)議進(jìn)行了性能上的比較，主要圍繞消息大小對(duì)性能的影響，