مدیریت پروسس های توزیع شده

مدیریت پروسس های توزیع شده

اسلاید 1: مدیریت پروسس های توزیع شدهمهاجرت پروسسحالت سرتاسری توزیع شدهانحصارمتقابل توزیع شدهبن بست توزیع شده 1

اسلاید 2: مهاجرت پروسستعریف : انتقال مقدار کافی از حالت یک پروسس از یک کامپیوتر به کامپیوتراجرای پروسس روی ماشین هدف2

اسلاید 3: اهداف مهاجرت پروسسمهاجرت پروسس به دلایل زیر مناسب برای محاسبات توزیع شده است.تعادل بارکارایی ارتباطاتقابلیت دسترسی یا تحمل خرابیبهره گیری از قابلیت های ویژه3

اسلاید 4: تعادل بارانتقال پروسس ها از سیستم های محاسباتی با بار سنگین به سیستم های محاسباتی با بار سبکتعادل بار باعث بهبود کارایی می شود.در طراحی الگوریتم های تعادل بار باید به بالاسری ارتباطات دقت داشت.4

اسلاید 5: کارایی ارتباطاتجهت کاهش هزینه ارتباطی، پروسس های که با گره هایی تعامل زیاد دارند، به آن گره ها انتقال داده می شوند.شاید بهتر باشد، پروسسی را به محل نزدیک داده ها انتقال داد یا برعکس داده ها را به محل پروسس انتقال داد.5

اسلاید 6: کارایی دسترسی و قابلیت ویژهقابلیت دسترسیممکن پروسسی با زمان اجرایی طولانی به علت خطا ها یا اتمام زمانبندی نیاز به انتقال داشته باشد.سیستم عامل باید خطاها و رفع آنها را دنبال کند.به عبارتی قابلیت دسترسی یعنی تحمل پذیری بالای سیستم در برابر خطاهااستفاده از قابلیت ها ی ویژهیک پروسس برای استفاده از سخت افزا و یا نرم افزار خاص به گره ای که آن قابلیت ها را دارد انتقال می یابد.6

اسلاید 7: سؤالات مهاجرت پروسسچه کسی شروع کننده مهاجرت پروسس است؟چه چیزهایی در مهاجرت پروسس درگیر می شوند؟چه قسمت هایی از پروسس مهاجرت می کنند؟چه پیام ها و سیگنال هایی رد و بدل می گردند؟7

اسلاید 8: چه کسی شروع کننده مهاجرت است؟بستگی به هدف یا علت مهاجرت دارد.شروع کننده سیستم عاملاگر هدف تعادل بار باشدباید از دید پروسس شفاف باشدشروع کننده پروسساگر هدف دسترسی به یک منبع خاص باشدپروسس باید از سیستم توزیع شده اطلاعات کافی داشته باشد8

اسلاید 9: چه چیزهایی در مهاجرت پروسس درگیر می شوند؟باید پروسس از سیستم مبدأ حذف و روی ماشین هدف ایجاد شود.تغییر مکان پروسس نه تکرا آنتصویر پروسس شامل حداقل بلوک کنترل کننده پروسس (PCB) باید انتقال یابد.علاوه بر این باید پیوندهای بین پروسس مهاجرت کننده و پروسس های دیگر تغییر پیدا کنند.پیوند های فوق جهت تبادل پیام ها و سیگنال ها استفاده می شود.9

اسلاید 10: مثالی از مهاجرت پروسس10

اسلاید 11: چه قسمت هایی از پروسس مهاجرت می کنند؟انتقال بلوک کنترل کننده پروسس (PCB) ساده است.چند راهکار برای انتقال فضای آدرس و داده ها به صورت زیر است:Eager AllPrecopyEager dirtyCopy-on-referenceFlushing11

اسلاید 12: Eager All انتقال کل فضای آدرسردپایی از پروسس در ماشین مبدأ باقی نمی ماند.اگر فضای آدرس خیلی طولانی باشد و پروسس نیازی به تمامی آن نداشته باشد، این روش هزینه و وقت زیادی را تلف می کند.12

اسلاید 13: PreCopyهمزمان با کپی فضای آدرس به ماشین مقصد، پروسس روی ماشین مبدأ در حال اجرا است.به عبارتی ابتدا فضای آدرس انتقال می یابد و سپس پروسسصفحاتی که در طول عملیات precopy در ماشین مبدأ تغییر یافته اند، باید بعد از مهاجرت پروسس دوباره انتقال یابند.این راهکار زمان وقفه و بیکاری پروسس را کاهش می دهد. در طول مهاجرت پروسس اجرای آن موقتاً قطع می گردد.13

اسلاید 14: Eager dirtyانتقال صفحاتی از فضای آدرس حافظه ی اصلی که تغییر یافته باشند.بلوک های اضافی از فضای آدرس مجازی با توجه به نیاز انتقال می یابند.این راهکار انتقال داده ها را به حداقل می رساند.ماشین مبدأ در طول حیات پروسس درگیر است.نگهداری صفحات و جداول صفحه 14

اسلاید 15: Eager dirtyانتقال صفحاتی از فضای آدرس حافظه ی اصلی که تغییر یافته باشند.بلوک های اضافی از فضای آدرس مجازی با توجه به نیاز انتقال می یابند.این راهکار انتقال داده ها را به حداقل می رساند.ماشین مبدأ در طول حیات پروسس درگیر است.نگهداری صفحات و جداول صفحه 15

اسلاید 16: کپی با مرجع(Copy-On-reference)صفحات حافظه موقعی انتقال می یابند، که به آنها رجوع شود.این روش کمترین هزینه اولیه مهاجرت پروسسس را شامل می شود.16

اسلاید 17: Flushingبا نوشتن صفحات dirty روی دیسک، صفحات از حافظه ی اصلی حذف می شوند.صفحات مورد نیاز برای دسترسی از طریق دیسک تأمین می شوند.در این حالت مبداء از صفحات پروسس مهاجرت یافته که در حافظه ی اصلی قرار دارند، پاک می شود.17

اسلاید 18: انتخاب راهکاراگر پروسسی از فضای آدرس استفاده نمی کند، در حالی که روی ماشین هدف قرار دارد، بهتر است از روش های زیر استفاده شود:Eager allPre CopyEager dirtyدر غیر این صورت استفاده از روش های زیر:Copy-On-ReferenceFlushing18

اسلاید 19: تبادل سیگنال ها و پیام ها19

اسلاید 20: اخراجسیستم مقصد ممکن است درخواست مهاجرت یک پروسس را رد نموده و آن را به ماشین مبداء برگرداند.اگر ایستگاه کاری مبدأ بیکار شد، پروسس مهاجرت یافته از آن، دوباره به ماشین مبداء خود بر می گردد.20

اسلاید 21: حالات سرتاسری توزیع شدهسیستم عامل حالت فعلی تمامی پروسس ها را در یک سیستم توزیع شده نمی داند.یک پروسس فقط حالت فعلی تمامی پروسس ها در سیستم خود را می داند.پروسس های راه دور فقط اطلاعات دریافتی از پیام ها را می دانند.21

اسلاید 22: حالات سرتاسری توزیع شدهمثال: شماره حسابی روی دو شعبه بانکی توزیع شده است. جمع کل موجودی حساب با جمع موجودی حساب در دو شعبه بدست می آید.در ساعت 3 بعداظهر تراز حساب محاسبه می شود.پیام های برای درخواست اطلاعات ارسال می شود.22

اسلاید 23: حالات سرتاسری توزیع شدهمثال 1: در این حالت پیام ها قبل و بعد از ترازگیری رد و بدل می شوند.23

اسلاید 24: حالات سرتاسری توزیع شدهمثال 2: در این حالت در موقع گرفتن تراز یک انتقال 100 دلاری وجه از شعبه A به شعبه B داریم.نتیجه موجودی نادرست است.راه حل : اضافه کردن مبلغ ارسالی به موجودی24

اسلاید 25: حالات سرتاسری توزیع شدهمثال 3: سنکرون نبودن کلاک هاکلاک شعبه A سریع تر از شعبه B است.نتیجه تراز نادرست می باشد25

اسلاید 26: تعاریف اولیهکانالاگر بین دو پروسس پیامی رد و بدل شود کانال داریمحالتدنباله ای از پیام ها که بین کانال های مرتبط با یک پروسس ارسال یا دریافت شده اند.26

اسلاید 27: تعاریف اولیهsnapshotثبت حالت یک پروسسحالت سرتاسریمجموعه حالات تمامی پروسس هاSnapshot توزیع شده مجموعه Snapshot ها، برای هر پروسس یک snapshot27

اسلاید 28: حالت سرتاسری ناسازکارSA={send(M2}, SB={send(M1)}, SC={Rcv(M1),Rcv(M3),send(M4)} 28

اسلاید 29: حالت سرتاسری سازکارSA={send(M2}, SB={send(M1)}, SC={Rcv(M1),send(M3),send(M4)} 29

اسلاید 30: الگوریتم توزیعی snapshotفرض کنید پیام به ترتیبی که ارسال شده اند دریافت می شوند.هیچ پیامی گم نمی شود.TCP این نیازمندی ها را بر طرف می کند.استفاده از پیام کنترلی خاصMarker30