ΚατανεμημέναΣυστήματαΙ · 1 Άσκηση Λύσεις2 Άσκησης Ανακεφαλαίωση/Επανάληψη ΚατανεμημέναΣυστήματαΙ

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

1 ΆσκησηΛύσεις 2 Άσκησης

Ανακεφαλαίωση/Επανάληψη

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Λύσεις 2 Άσκησης

Δημήτριος Αμαξηλάτης

Λύσεις 2 Άσκησης Κατανεμημένα Συστήματα Ι

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Εξέταση

28-Ιαν Τρίτη 14-17 Β4-Β3Θέματα ανάλογα των ασκήσεωνΥπόλοιπες 6 μονάδες από το άριστα 10


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Περίληψη

1 1 Άσκηση

2 Λύσεις 2 Άσκησης

3 Ανακεφαλαίωση/Επανάληψη


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



1 1 Άσκηση




.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Sta s cs! part 2 (120 reports!)


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



1 1 Άσκηση




.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 1

Έστω το ακόλουθο ασύγχρονο κατανεμημένο σύστημα:Μη-κατευθυνόμενο δέντρο T = (V, E) με n = |V| διεργασίες. Οιδιεργασίες έχουν unique ids (UIDs), γνωρίζουν τον αριθμό τωνγειτόνων τους, αλλά δεν γνωρίζουν ούτε τη διάμετρο ούτε τομέγεθος του δικτύου.

Να κατασκευάσετε ασύγχρονο κατανεμημένο αλγόριθμο που ναεκλέγει μοναδικό αρχηγό και όλες οι διεργασίες να τερματίζουνγνωρίζοντας τον αρχηγό.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 1

Κάθε διεργασία που έχει μόνο 1 γείτονα είναι φύλλοΟι διεργασίες αυτές ξεκινούν και στέλνουν μήνυμα στον 1γείτονα τους την ταυτότητά τουςΚάθε διεργασία που λαμβάνει αυτό το μήνυμα απαντά πίσωκαι ενημερωνει για τους γείτονές τηςτα φύλλα ξέρουν πλέον τους γείτονές τους σε απόσταση 2στην συνέχεια στέλνουν ξανά το μήνυμα με την ταυτότητά/εςτους προς τους γείτονες απόστασης 2 και περιμένουν τιςαπαντήσεις...συνεχίζουν μέχρι να μην μάθουν κανένα νέο γείτοναεκλέγουν αρχηγό την μεγαλύτερη ταυτότητα


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 2

Θεωρείστε ένα ασύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίεςσυνδεδεμένες μέσω ενός πλήρως συνδεδεμένου δικτύου, όπουκάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα, γνωρίζει το σύνολοτων διεργασιών και την τοπολογία του δικτύου. Τα κανάλια τουδικτύου είναι αξιόπιστα και FIFO.

Σχεδιάστε έναν κατανεμημένο αλγόριθμο που να λύνει το πρόβληματου k−αμοιβαίου αποκλεισμού, δηλαδή το πολύ k από τιςδιεργασίες μπορούν να αποκτήσουν πρόσβαση στον κοινό πόρο σεένα ορισμένο χρονικό διάστημα (συνθήκη της ασφάλειας).


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 2

Ο αλγόριθμος πρέπει να ικανοποιεί την συνθήκη της διάταξης: ηάδεια εισόδου στο κρίσιμο τμήμα πρέπει να παραχωρηθεί σύμφωναμε τη σχέση συνέβη-πριν: οι αιτήσεις των διεργασιώνεξυπηρετούνται με τη σειρά που έχουν εκδοθεί.

Περιγράψτε τον αλγόριθμό σας, αναλύστε την ορθότητα τουαλγόριθμου, την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότηταμηνυμάτων. Αποδείξτε τους ισχυρισμούς σας.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 2

Οι διεργασίες έχουν μοναδικές ταυτότητεςΚάθε διεργασία έχει μέρη του κώδικα της με κρίσιμα τμήματαΓια ευκολία – οι διεργασίες ανταγωνίζονται για ένα k πόροΔεν υπάρχει κάποιο καθολικό ρολόιΟι διεργασίες επικοινωνούν με την ανταλλαγή μηνυμάτωνΥποθέτουμε ότι τα κανάλια είναι αξιόπιστα, FIFO


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 2

Αλγόριθμος kCoordinatorΥπάρχει μια φάση αρχικοποίησης του συστήματος όπου όλες οι διεργασίεςεκτελούν έναν αλγόριθμο εκλογής αρχηγού – την διεργασία συντονιστή Pc.Κάθε διεργασία που επιθυμεί να μπει σε KT στέλνει μια αίτηση στονσυντονιστή. Ο συντονιστής διατηρεί μια ουρά για τις εισερχόμενεςαιτήσεις. Εφόσον ο κάποιος από τους k κοινούς πόρους είναι ελεύθεροςκαι η ουρά δεν είναι άδεια, ο συντονιστής ενημερώνει την διεργασία πουβρίσκεται στην αρχή της ουράς να μπει στο KT. Όταν η διεργασία βγει αποτο KT στέλνει ένα μήνυμα εξόδου στον συντονιστή.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 3

Περιγράψτε την εκτέλεση του αλγορίθμου FloodSet για τέσσεριςδιεργασίες 1, 2, 3 και 4 και δύο αστοχίες διεργασιών, όπου οιδιεργασίες έχουν αρχικές τιμές 0, 1, 1 και 0 αντίστοιχα. Οιδιεργασίες είναι συνδεδεμένες σε πλήρες δίκτυο.

Υποθέστε ότι οι διεργασίες 1 και 2 εμφανίζουν σφάλμα, με τηδεργασία 1 να σταματάει στον πρώτο γύρο αφού στείλει στηδιεργασία 2, αλλά όχι στις 3 και 4, και η διεργασία 2 σταματάει στοδεύτερο γύρο αφού στείλει στις διεργασίες 1 και 3, αλλά όχι στην 4.Η προσυμφωνημένη τιμή είναι το 1.

Πρέπει να δώσετε το διάνυσμαWi κάθε διεργασίας i στο τέλος κάθεγύρου εκτέλεσης του αλγορίθμου, καθώς και την τιμή πουαποφασίζει η κάθε διεργασία στο τέλος του αλγορίθμου.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 3


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 4

Θεωρήστε την εκτέλεση του αλγορίθμου FloodSet σε ένα πλήρεςδίκτυο n διεργασιών.Υποθέστε ότι ο αλγόριθμος τρέχει μόνο για f γύρους αντί για f+ 1,με τον ίδιο κανόνα απόφασης.

Περιγράψτε μια συγκεκριμένη εκτέλεση στην οποία οι συνθήκεςορθότητας (συμφωνία, εγκυρότητα και τερματισμός, όσο το δυνατόπερισσότερες από τις τρεις) παραβιάζονται.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 4

Συμφωνία: Δεν υπάρχουν δύο διεργασίες που να αποφασίζουνδιαφορετικές τιμές.Εγκυρότητα: Εάν όλες ξεκινήσουν με την ίδια αρχική τιμή v ∈ V,τότε το v είναι η μόνη δυνατή τιμή απόφασης.Τερματισμός: Όλες οι μη εσφαλμένες διεργασίες τελικάαποφασίζουν.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 4

n διεργασίες, με αρχικές τιμές 0 για την u0 και 1 για τιςυπόλοιπες.τα f σφάλματα συμβαίνουν στις ui με i 0...f− 1 μόλις στείλουνένα μήνυμα στην επόμενη διεργασία, ui+1

στο γύρο f μια διεργασία uf θα έχει στο W τιμές 1 και ενα 0οι άλλες θα έχουν την τιμή 1 μόνοη uf θα αποφασίσει 0 ενώ οι άλλες 1άρα οι συνθήκη της συμφωνίας δεν ισχύει σε αυτή τηνπερίπτωση


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

Δίνεται η παραπάνω εκτέλεση ενός ασύνχρονου κατανεμημένουσυστήματος και το διάγραμμα μηνυμάτων.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Ερώτημα 5

α Προσθέστε 2 αποστολές μηνυμάτων από κάθε διεργασία προςμια άλλη.

β Αποτυπώστε την ιστορία των διεργασιών (h1, h2, h3) και τηνκαθολική ιστορία του συστήματος (H).

γ Αποτυπώστε 3 συνεπείς και 3 μη συνεπείς τομές (C) τουκατανεμημένου συστήματος καθώς και τα σύνορα των τομώναυτών.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37C1

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37C1 C2

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37C1 C2 C3

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

C4

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

C4 C5

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Απάντηση 5

P1

P2

P3

σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

C4 C5 C6

h1 = σ11 σ1

2 σ13 σ1

4 σ15 σ1

6

h2 = σ21 σ2

2 σ23 σ2

4 σ25

h3 = σ31 σ3

2 σ33 σ3

4 σ35 σ3

6 σ37

H = σ31 σ1

1 σ21 σ2

2 σ32 σ3

3 σ12 σ3

4 σ23 σ2

4 σ13 σ3

5 σ14 σ3

6 σ25 σ1

5 σ37 σ1

6


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



1 1 Άσκηση




.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Τοπολογία Δικτύου

Δακτύλιος (LCR HS)Γενικό δίκτυο (SynchBFS, Flooding)Πλήρες δίκτυο (FloodSet)Δίκτυο Δέντρο (TwoPhaseCommit)


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



HS

φάσεις του αλγορίθμουσκυτάλες σε απόσταση 2,4,6επιστρεφόμενες σκυτάλες


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Σφάλματα

ΕπικοινωνίαςΔιεργασιώνΒυζαντινά


.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



Χρόνος

Ασύνχρονα ΣυστήματαΛογικά ΡολόγιαΣυνέβη πρινΣτιγμιοτυπα


Documents

ΚατανεμημέναΣυστήματαΙ · 1 Άσκηση Λύσεις2 Άσκησης Ανακεφαλαίωση/Επανάληψη ΚατανεμημέναΣυστήματαΙ