Câu hỏi : Nguyên lý nhất quán và nhân bản? Phân tích (so sánh) các mô hình nhất quán lấy dữ liệu làm chung tâm?

Trả lời

1. Nguyên lý nhất quán và nhân bản:

Trong hệ phân tán có 2 lý do để sử dụng bản sao:

+Thứ nhất dùng bản sao để tăng độ tin cậy và tính sẵn sàng của hệ thống.

+Thứ 2 dùng bản sao để tăng hiệu năng của hệ thống.

Tuy nhiên việc sử dụng bản sao cũng phải trả giá, đó là tính nhất quán dữ liệu của hệ thống bị suy giảm. Do sử dụng bản sao nên có thể xảy ra trường hợp có sự thay đổi trên một dữ liệu mà không cập nhật trên các bản sao của nó. Điều này gây ra các sai sót trong hệ thống. Nguyên lý nhất quán và nhân bản được đưa ra cung cấp:

(1) Các mô hình nhất quán.

(2) Các giao thức phân phối .

(3) Các giao giao thức nhất quán.

+ Có một mâu thuẫn là tính nhất quán càng cao thì hiệu năng của hệ thống càng thấp vì vậy khi thiết kế hệ phân tán cần cân nhắc kỹ.

2. Phân tích ưu nhược điểm của các mô hình nhất quán lấy dữ liệu làm trung tâm:

+ Các mô hình nhất quán lấy dữ liệu làm trung tâm:

(1) Mô hình nhất quán chặt.

(2) Mô hình nhất quán tuần tự.

(3) Mô hình nhất quán tuyến tính.

(4) Mô hình nhất quán nhân quả.

(5) Mô hình nhất quán FIFO.

(6) Mô hình nhất quán yếu.

(7) Mô hình nhất quán đi ra.

(8) Mô hình nhất quán đi vào.

+ Phân tích các mô hình trên:

(1) Mô hình nhất quán chặt:

+Là một mô hình nghiêm ngặt phải thỏa mãn điều kiện sau: Thao tác đọc bất kỳ trên mục dữ liệu x đều trả về một giá trị tương ứng với kết quả của thao tác ghi gần nhất trên x đó. Để đảm bảo điều kiện này người ta phải làm sáng tỏ khái niệm thao tác ghi gần nhất tức là phải đưa ra định nghĩa về thời gian tuyệt đối. Thời gian tuyệt đối này phải bao quát tổng thể hệ thống.

+Ưu điểm: Mô hình đưa ra đảm bảo cho tính nhất quán lý tưởng, và dễ hiểu.

+Nhược điểm: Mô hình trên dựa vào khái niệm thời gian tuyệt đối cho toàn bộ hệ thống phân tán là không thể thực hiện được. Vì tất cả các quá trình đọc ghi được phân tán trên rất nhiều máy khác nhau có vị trí địa lý khác nhau mặt khác lại có sự trễ trên đường truyền...Vì vậy đây chỉ là mô hình nguyên lý không thể thực hiện với hệ phân tán thực tế.

(2) Mô hình nhất quán tuần tự:

+ Mô hình tuần tự có điều kiện cần phải thỏa mãn như sau: "kết quả của bất kỳ sự thực thi nào cũng phải giống nhau, như thể tất cả các hành động đọc, ghi dữ liệu là của mọi tiến trình và được thực thi theo một thứ tự nào đó. Hành động đọc ghi của mỗi tiến trình riêng biệt xuất hiện trong thứ tự đó là do chương trình của chính nó quyết định." . Có nghĩa là khi mà các tiến trình được diễn ra đồng thời trên các máy khác nhau mà có sự xen ngang của hành động đọc ghi dữ liệu thì tất cả các tiến trình đều nhìn thấy hành động đó.

+Ưu điểm: Trong điều kiện của mô hình không nhắc đến khái niệm trước sau về thời gian tuyệt đối khắc phục được nhược điểm không thể thực thi của mô hình nhất quán chặt chẽ.

+Nhược điểm: Chính vì sự định nghĩa thứ tự của các hành động đọc ghi của mỗi tiến trình chưa có khái niệm tem thời gian nên nó không thật sự chặt chẽ, nên mô hình nhất quán này hơi yếu.

(3) Mô hình nhất quán tuyến tính:

+Là mô hình thỏa mãn điều kiện sau: " kết quả của bất kỳ sự thực thi nào cũng phải giông nhau như thể tất cả các hành động đọc, ghi dữ liệu là của mọi tiến trình và được thực thi theo một thứ tự nào đó. Hành động đọc ghi của mỗi tiến trình riêng biệt xuất hiện trong thứ tự đó là do chương trình của chính nó quyết định. Đồng thời quy định nếu Tsop1(x)

+Ưu điểm: Việc sử dụng tem thời gian làm cho thứ tự xếp đặt tương đối chăt chẽ, và mô hình này được đánh giá mạnh hơn mô hình nhất quán tuần tự.

+Nhược điểm: Mô hình này tính nhất quán mạnh nhưng hiệu năng hệ thống lại không cao.