MATERIA: SISTEMAS OPERATIVOS II. PROFESORA: M.T.I HEIDI JIMÉNEZ SILVA ALUMNOS: DAMIÁN FLORES BAHENA MAGAL MAGALY OSÓRES OSÓRES GODÍNEZ GODÍNEZ IRVING DAVID VARGAS BARRERA JAZMÍN ALV ALVARES ÁLAMO JAVIER JAVIER AGUSTÍN MARTÍNEZ MARTÍNEZ AVILÉS •
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ESPECIALIDAD: INGENIERÍA EN INFORMÁTICA GRUPO: U
SALÓN: E-5
ADMINISTRACIÓN DE RÉPLICAS: Hay dos razones principales para la replicación de datos:
Con!"#$#%!% Continuidad de trabajo ante caída de la réplica, mayor cantidad de copias mejor protección contra la corrupción de datos.
R&n%#'#&n(o El SD escala en número Escala en rea !eo!r"ica #disminuye el tiempo de acceso al dato$ Consulta simultnea de los mismos datos.
G)!n*$!)#%!% Se re"iere a la especi"icidad a la %ue se de"ine un ni&el de detalle en una tabla, es decir, si 'ablamos de una jerar%uía la !ranularidad empieza por la parte ms alta de la jerar%uía, siendo la !ranularidad mínima, el ni&el ms bajo. (a replicación acti&a #conocida también como replicación mediante m%uina de estados$ es un método !eneral para construir un sistema tolerante a "allos mediante la replicación de sus elementos y la coordinación de las comunicaciones entre ellos. )na m%uina de estados est compuesta por un conjunto de &ariables #estado$ y un conjunto de operaciones %ue modi"ican o consultan el &alor de esas &ariables. Cada operación se realiza mediante un pro!rama determinista, y su "uncionamiento es atómico respecto al de otras. (as operaciones también producir resultados de salida. Cuando un cliente %uiere ejecutar un ser&icio de la m%uina de estados, le 'ace una petición, indicando %ué operación debe ejecutar. El resultado puede ser la acti&ación de un actuador o la respuesta a al!ún cliente %ue la estaba esperando. Es necesario también %ue las peticiones %ue recibe una m%uina de estados sean atendidas de una en una, en un orden %ue 'a de ser consistente con la causalidad potencial entre ellas. (a propiedad "undamental %ue caracteriza una m%uina de estados es %ue los resultados de salida %ue produce estn completamente determinados por la secuencia de peticiones %ue recibe, con independencia del momento en %ue las recibe y de cual%uier otra acti&idad del sistema. )na !ran &entaja de este en"o%ue consiste en %ue casi cual%uier sistema puede descomponerse en clientes y m%uinas de estados, por lo %ue puede ser utilizado en !ran parte de los casos. *ara conse!uir una &ersión tolerante a t "allos de una m%uina de estados podemos replicarla, colocando cada réplica en un nodo di"erente de la red. Si todas las réplicas comienzan en el mismo estado, y reciben la misma secuencia de peticiones, todas 'arn lo mismo, y producirn los mismos resultados. El número de réplicas %ue son necesarias para tolerar t "allos depende del modelo de "allo %ue se considere. Si son "allos bizantinos, 'acen "alta como mínimo +t -, y para obtener resultados correctos basta con tomar los %ue producen la mayoría de las réplicas. Si se considera %ue sólo puede 'aber "allo parada, basta con t - réplicas.
En otras palabras, la cla&e para conse!uir m%uinas de estados replicadas tolerantes a "allos est en !arantizar la coordinación entre las réplicas #todas reciben y procesan la misma secuencia de peticiones$. Este re%uisito puede a su &ez descomponerse en dos: consenso #todas las réplicas correctas reciben el mismo conjunto de peticiones$ y orden #todas las réplicas correctas procesan las peticiones %ue reciben en el mismo orden$. (os al!oritmos de comunicación %ue satis"acen el re%uisito de acuerdo #consenso$ deben conse!uir %ue un emisor pueda en&iar un mensaje a los receptores cumpliendo dos condiciones: todos los receptores correctos estn de acuerdo en el mensaje %ue reciben y, si el emisor es correcto, lo %ue cada receptor correcto recibe es lo %ue en&ió el emisor. (os %ue !arantizan estas dos condiciones se llaman protocolos de radiado "iables, protocolos de acuerdo bizantino o, simplemente, protocolos de consenso. El re%uisito de orden suele satis"acerse a/adiendo in"ormación de orden a los mensajes. Esta in"ormación puede ser a/adida por uno de los receptores #%ue lue!o la distribuye a los dems$, o por los emisores, mediante el uso de al!ún tipo de reloj ló!ico #!eneralmente, combinado con cierto Consideremos un objeto 0, y la in&ocación de la operación 10 op #ar!$
2 por parte del cliente
(a petición se en&ía a todas las réplicas de x . Cada réplica procesa la petición, actualiza su estado, y en&ía la respuesta 1 x ok(res) al cliente
2
.
El cliente espera 'asta %ue recibe la primera respuesta, o 'asta %ue recibe todas las respuestas. Si las réplicas no se comportan de manera maliciosa #es decir, no se producen "allos bizantinos$, entonces el proceso cliente espera sólo por la primera respuesta. En caso contrario, ser necesario disponer al menos de + f - réplicas para tolerar 'asta f posibles "allos. En esta situación, el cliente espera a recibir sólo f respuestas idénticas. erdo entre los receptores$.
Replicaci! "e#ia!$e p%i"a%i& ' %e(pal#&( En los sistemas %ue usan este en"o%ue para lo!rar tolerancia a "allos, los emisores en&ían mensajes sólo al proceso marcado como primario. Si éste "alla, uno de los respaldos toma su lu!ar. (os clientes deben darse cuenta de estas caídas y actualizar el primario para poder en&iar sus mensajes al proceso adecuado. 3s "ormalmente, para %ue un protocolo pueda ser considerado del tipo primario respaldos, deben cumplir las si!uientes condiciones: E0iste un predicado %ue se puede aplicar al estado de cada ser&idor. En cual%uier momento, como muc'o un ser&idor satis"ace ese predicado. El %ue lo satis"ace es denominado primario. 4odo cliente mantiene in"ormación sobre la identidad de un ser&idor, al %ue realiza sus peticiones. Este ser&idor, si es el primario, encola las peticiones y las atiende de una en una. Si una petición lle!a a un ser&idor %ue no es el primario, se descarta. El ser&icio replicado aparece, en su conjunto, como un ser&idor %ue, en el peor de los casos, no responde durante un número limitado de períodos "initos de tiempo. (as tres primeras propiedades de"inen cómo debe ser el protocolo entre los clientes y el ser&icio y la cuarta indica en %ué condiciones el ser&icio debe satis"acer las peticiones. Consideremos una &ez ms la in&ocación de la operación 10 op#ar!$ 5p67i852 por parte del cliente 5p67i85. En ausencia de "allo del ser&idor primario, la petición se maneja de la si!uiente "orma: El proceso 5p67i85 en&ía la petición 0 op#ar!$ a la réplica primaria 5067-85. 5067-85 recibe y ejecuta la petición. )na &ez ejecutada la operación solicitada, 5067-85 en&ía a las réplicas de respaldo la petición %ue se recibió del cliente para %ue éstas actualicen su estado. Cuando 5067-85 recibe un reconocimiento desde todos los ser&idores de reser&a, la respuesta es en&iada al cliente 5p67i85.
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