基于邏輯令牌環(huán)的容錯協(xié)議的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，人們對計算機系統(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。將計算任務(wù)分布到多個物理主機上處理，可以屏蔽某些系統(tǒng)錯誤，使得系統(tǒng)在發(fā)生故障或存在軟件錯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，并行運算，健壯性(容錯能力)。其拓撲結(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

2、在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點之間有序地傳遞令牌來分配各結(jié)點發(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)點才能發(fā)送消息，其它結(jié)點只能接收消息，或者被動地發(fā)送消息(在擁有令牌的結(jié)點的要求下，發(fā)送消息)。令牌傳遞控制機制使得網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點的等待時間可預(yù)估，可以適于用一些實時場合。而在異步容錯分布式環(huán)境下，消息的接收沒有時間上限，可以考慮把令牌傳輸?shù)臅r間控制機制引入到分布式環(huán)境下消息的發(fā)送與接收的交互以及處理過程中來，提高分布式系統(tǒng)的健壯性。 分布式

3、系統(tǒng)中的主要問題是，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。本論文針對分布式系統(tǒng)中的這些問題，把分布在廣播網(wǎng)絡(luò)上的不同土機組織成容錯組的形式，提出了一種基于邏輯令牌環(huán)的容錯協(xié)議，每個成員都可以看作是復(fù)本，執(zhí)行相同的任務(wù)。這個組在物理上是總線州結(jié)構(gòu)，在邏輯上是一個令牌環(huán)結(jié)構(gòu)。通過把容錯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，實現(xiàn)消息的全序接受。 本論文詳細介紹了基于邏輯令牌環(huán)的容

4、錯協(xié)議，包括令牌管理子協(xié)議、請求管理子協(xié)議和容錯組管理子協(xié)議。由于協(xié)議運行在不可靠廣播環(huán)境下，本論文對協(xié)議建立了網(wǎng)絡(luò)排隊模型，提出協(xié)議的可靠性主要體現(xiàn)在客戶請求消息從產(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)議可靠性的計算公式。在理論分析的基礎(chǔ)上，本論文設(shè)計并實現(xiàn)了基于邏輯令牌環(huán)的容錯協(xié)議的原型系統(tǒng)，對原型系統(tǒng)進行了性能測試，另外，將本論文研究的協(xié)議和Totem協(xié)議進行了性能上的比較，主要圍繞消息大小對性能的影響，