Sơ lược về hệ điều hành phân tán và hệ tự trị cộng tác

�ầy đủ
và không mạch lạc. Phần tử bản chất nhất của thông tin toàn cục là thông tin thời gian
toàn cục cỡ hệ thống, thường được chỉ dẫn như một đồng hồ toàn cục. Về mặt lý thuyết,
không thể đạt được nhằm đạt được một đồng hồ toàn cục thậm chí trong hệ phân tán có
một đồng hồ trung tâm chung. Bỏ qua thông tin thời gian toàn cục, sự thúc ép sự sắp
xếp sự xuất hiện các sự kiện trở thành một bài toán không tầm thường. Việc xấp xỉ đồng
hồ toàn cục với sự thứ lỗi thời gian nào đó và cơ chế thực hiện thứ tự sự kiện đúng đắn
không cần sử dụng thông tin đồng hồ toàn cục bắt buộc phải được phát triển. Nhiều thi
hành của các chức năng điều khiển mức cao chẳng hạn ĐBQT và TTQT dựa vào sự thứ
lỗi (fault tolerance) thời gian và cơ chế sắp xếp sự kiện này. Độ trễ truyền thông tạo ra
khó khăn lớn để đạt được thỏa thuận về trạng thái hệ thống, bản chất của các hoạt động
phân tán cộng tác.
Bổ sung tới tính phức tạp do độ trễ truyền thông, thiết kế thuật toán phân tán là phức tạp
hơn bởi vì nguồn lỗi và không tin cậy là phổ biến hơn trong hệ phân tán so với hệ tập
trung. Thứ lỗi trong hệ phân tán là vấn đề khó tính hơn đối với các thuật toán phân tán.
Bản chất là hệ thống bao gói nhiều kiểu của lỗi. Thậm chí nhiều thuật toán tập trung để
ĐBQT, lập lịch, và điều khiển đồng thời .. buộc phải được xem xét kỹ lưỡng để dùng
trong hệ phân tán. Thuật toán có thể được phân thành hai lớp: thuật toán không tập trung
đầy đủ và thuật toán phân tán với một điều phối tập trung thứ lỗi. Loại thứ hai đơn giản
hơn theo khái niệm cung cấp những cơ chế hiệu quả tồn tại nhằm kiểm soát lỗi của điều
khiển tập trung và chọn những chỉ đạo mới.
Kiến trúc phần cứng của hệ phân tán cũng có vai trò quan trọng trong thi hành các thuật
toán phân tán. Các phương pháp truyền thông phụ thuộc vào việc tôpô mạng là kết nối
đầy đủ hay không, thông thường hay không thông thường, và truyền dữ liệulà điểmđiểm hay đa điểm. Kiến trúc thậm chí cho phép cả việc thay đổi tôpô, lỗi kết nối và các
nút là tồn tại. Về phía phần mềm dữ liệu thường được nhân bản nhằm cho phép truy
nhập đồng thời và đạt được độ tin cậy cao hơn. Nhân bản dữ liêu lại đưa đến vấn đề tính

6/7


Sơ lược về hệ điều hành phân tán và hệ tự trị cộng tác

chặt chẽ của dữ liệu. Quản lý nhân bản dữ liệu trở thành một vấn đề cũng khó tính trong
thiết kế hệ phân tán.
Dưới đây là một danh sách tổng quát các thuật toán phân tán khi lưu tâm tới những vấn
đề đáng kể của hệ phân tán được tóm tắt từ những điều mô tả trên.
-Chuyển thông điệp Hệ quả của việc không có bộ nhớ chia xẻ ngụ ý rằng điều phối giữa
các quá trình đồng thời bắt buộc phải thực hiện bằng CTĐ. Như vậy, thuật toán đồng bộ
và nắm giữ bế tắc cần được thiết kế lại trong môi trường phân tán. Thuật toán phân tán
có thể không tập trung hoàn toàn hoặc tập trung. Trong thuật toán tập trung, thuật toán
bầu cử phân tán thường được đòi hỏi để thiết lập và duy trì điều khiển tập trung.
-Sự thiếu thông tin toàn cục. Hiệu lực của thuật toán phân tán phụ thuộc vào tri thức của
nó về trạng thái của hệ thống. Do không hợp lý nếu đưa ra thông tin trạng thái toàn cục
do độ trễ mạng và các thành phần trong hệ thống không tin cậy, tương tác giữa các quá
trình bắt buộc phải dựa trên sự nhất trí nhận được từ một vài giao thức thỏa thuận nào
đó. Giao thức thoả thuận tự nó là thuật toán phân tán.
-Nhân bản dữ liệu. Quản lý nhân bản dữ liệu là chức năng cơ sở của hệ thống file
và cơ sở dữ liệu phân tán. Mục tiêu căn bản của giao thức là duy trì tính nhất quán
(consistency). Vấn đề tương đương lôgic cần đến tán phát tin cậy (reliable broadcast).
Tập các dữ liệu được nhân bản là tương tự như một nhóm thành viên được tán phát. Vấn
đề này kéo theo trong HĐH hoặc CSDL cũng được nhìn nhận.
-Lỗi và khôi phục. Độ tin cậy của hệ thống có thể được nâng cao theo nghĩa thứ lỗi hoặc
khôi phục tiếp sau lỗi. Tiếp cận thứ lỗi sử dụng giải pháp dư thừa hoặc đa phục vụ. Khôi
phục là cách tiếp cận sẵn có trong đó trạng thái của hệ thống là được duy trì và được
dùng để thực hiện lại từ điểm kiểm tra ngay trước. Thuật toán khôi phục giải quyết với
việc đăng nhập vào trạng thái hệ thống, các điểm kiểm tra và nắm giữ các quá trình và
thông điệp cô lập.

Câu hỏi và bài tập
1. Trình bày khái niệm và hai chức năng cơ bản của hệ điều hành.
2. Trình bày sơ lược về quá trình tiến hóa của hệ điều hành, những nét đặc trưng

nhất của mỗi lớp hệ điều hành. Nhận xét về quá trình tiến hóa đó.
3. Trình bày những bài toán điều khiển chủ yếu nhất của hệ điều hành truyền
thống và sơ bộ về một số giải pháp giải quyết mỗi bài toán đó.
4. Khái niệm vi nhân và sơ bộ về giải pháp vi nhân.
5. Tính mở và tính khả chuyển của hệ điều hành. Sơ bộ về giải pháp thi hành tính
mở và tính khả chuyển.

7/7