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URI - DECC - Santo Ângelo Tolerância a Falhas Difusão de Mensagens Broadcast confiável, atômico e causal.

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1 URI - DECC - Santo Ângelo Tolerância a Falhas Difusão de Mensagens Broadcast confiável, atômico e causal

2 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Difusão de Mensagens

3 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Tipos de difusão broadcast envio de mensagens a todos os nodos do sistema multicast envio de mensagens a alguns nodos do sistema infraestrutura de rede podem ser baseados em broadcast não confiável ou em comunicação ponto a ponto sensível a falhas de nodo e comunicação Envolve o conceito de grupos nodo pode falhar após ter iniciado broadcast, assim alguns nodos podem ter recebido a mensagem e outros não

4 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo essa topologia só existe no modelo lógico, no modelo físico pode não existir caminhos entre alguns nodos nodo não operacional Exemplos de Problemas

5 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Propriedades na difusão confiabilidade mensagem deve ser recebida por todos os nodos operacionais ordenamento consistente diferentes mensagens enviadas para nodos diferentes são entregues na mesma ordem em todos os nodos preservação de causalidade a ordem na qual mensagens são entregues é consistente com a relação causal de envio das mensagens valem tanto para broadcast como multicast ordenamento consistente é diferente de ordenamento temporal mensagens sem relação causal poderiam ser entregues em qualquer ordem

6 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Primitivas de difusão difusão confiável uma mensagem enviada é recebida em todos os nodos não falhos na rede, mesmo na presença de falhas difusão atômica suporta difusão confiável e ordenação difusão causal assegura ordenação causal cada primitiva tem sua aplicação mensagens isoladas: difusão confiável banco de dados: difusão atômica uma mensagem depende de outra: difusão causal

7 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Comentários problemas com nomenclatura estamos usando nomenclatura do Jalote existem problemas principalmente em relação a atomicidade, que em banco de dados tem outro significado problemas com particionamento hipótese usual: falhas não particionam a rede mas em computação móvel particionamento é comum

8 URI - DECC - Santo Ângelo Broadcast confiável protocolo de Schneider protocolo de Melliar-Smith

9 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo árvore lógica de difusão não corresponde a topologia física Broadcast

10 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo árvore lógica de difusão Broadcast

11 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Broadcast confiável Exemplo: Schneider (84) modela rede como um árvore árvore de disseminação de mensagens árvore representa estrutura lógica nodo raiz é o iniciador de um broadcast todos os nodos que difundem são raiz naquela difusão árvore lógica não corresponde a topologia da rede física

12 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Protocolo de Schneider estrutura lógica sem relação com estrutura física da rede

13 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Protocolo de Schneider árvore estática, pré-definida e conhecida por todos os nós do sistema estratégia de broadcast raiz inicia broadcast envia mensagem para todos os seus sucessores nodo i recebe mensagem e repassa para todos os seus sucessores sucessores respondem ACK para i

14 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider Estratégia Básica:

15 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider Estratégia Básica: i não recebe ack de j; i assume: j não enviou mens. para n e m;

16 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider Estratégia Básica:

17 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider Estratégia Básica:

18 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Protocolo de Schneider quando a raiz falha: falhas na raiz são detectadas por seus filhos algum nodo (que recebeu a mensagem) assume função de raiz mais de um nodo pode assumir função da raiz (sem problema) para facilitar detecção de falha: raiz informa broadcast concluído com sucesso (recebeu ack de todos os sucessores) na falta de aviso, nodo sucessor assume falha na raiz

19 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider

20 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider

21 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider

22 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Schneider

23 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Protocolo de Melliar-Smith Trans protocol Melliar-Smith, Moser e Agrawala 1990 acks positivos e negativos (acks e nacks) na carona de mensagens difundidas piggyback (levar nos ombros) primitiva confiável baseada em broadcast não confiável ex meio físico: Ethernet ex: protocolo broadcast não confiável em comunicação ponto a ponto

24 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Trans protocol cada mensagem transporta: identidade do transmissor número de seqüência unívoco acks e nacks receptor: a partir de acks e nacks determina que mensagens ele não precisa reconhecer com ack que mensagens ele precisa pedir retransmissão que mensagens ele precisa retransmitir

25 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Trans (Melliar-Smith) primitiva confiável baseada em broadcast não confiável Melliar-Smith, Moser e Agrawala (1990)

26 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Trans cada m i transporta: identidade do transmissor e número de seqüência unívoco acks e nacks na carona de mensagens difundidas

27 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Trans o receptor determina: mensagens ele não precisa reconhecer quais ele precisa retransmissão quais ele deve retransmitir

28 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Trans – se o receptor R determina que não recebeu m1 pede retransmissão qualquer nodo pode atender um pedido de retransmissão (não apenas o originador) sem ordenação: mensagens podem ser recebidas em cada nodo em uma ordem diferente (no exemplo m1 chegará em R após m2 ) R não recebeu m1 R envia nackm1 pedindo retransmissão m3 ackm2 nackm1

29 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Exemplo Trans A, B, C, D = mens a, b, c, d = acks, a, b, c, d = nacks A A Ba A Ba Cb A Ba Cb Dc A Ba Cb Dc Ecd A Ba Cb Dc Ecd Cb A Ba Cb Dc Ecd Cb Fec Transm. de B reconhece A Trans. de C reconhece B, não precisa reconhecer A Trans. de E viu por Dc que não recebeu C Algum nodo retransmite C(sem Novos acks)

30 Tolerância a Falhas – Sistemas Distribuídos URI - DECC - Santo Ângelo Comentários retransmissão qualquer nodo pode atender um pedido de retransmissão (não apenas o originador) múltiplos acks várias mensagem podem confirmar (ack) o recebimento de uma dada mensagem mensagens dummy sem ordenação mensagens podem ser recebidas em cada nodo em uma ordem diferente


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