bck

收藏本站

普适分布式互斥算法及应用

【摘要】: 在分布式系统中,很多进程能够在微观上并行执行。但由于共享资源的有限性,以及全局数据要求的一致性,一些临界资源的访问需要以互斥的方式实现同步。实现分布式互斥的算法一般分为基于令牌的分布式互斥算法和基于竞争的分布式互斥算法。基于令牌的分布式互斥算法具有较小的消息复杂度,但其同步时间较长,基于竞争的分布式互斥算法具有较大的消息复杂度,但其同步时间较短。同时,基于竞争的分布式互斥算法由于具有良好的对称性在全分布系统中得到了广泛的应用。本文着重研究了基于竞争的分布式互斥算法。特别是基于请求集的适用于任意规模分布式系统的普适分布式互斥算法。 基于竞争的分布式互斥算法主要分为两类:全局互斥和局部互斥。全局互斥以Lamport和RA算法为代表;局部互斥以Makawa算法为代表。虽然全局互斥具有十分优良的对称性和极高的避免死锁的能力,但其极大的消息复杂度(O(N))使得系统的规模受到了较大的限制。局部互斥虽然对称性不如全局互斥,同步延迟也较大(一般为2T),但Makawa算法提出了请求集(Quorum)的概念,使得局部互斥的消息复杂度降为O(N~(1/2))。因此,局部互斥在系统规模的限制方面的性能比全局互斥要好得多。局部互斥在打破全局互斥对系统规模的限制的同时,由于请求集的生成需要时间和存储空间,以及同步延迟的增加,因此使得互斥算法的实际性能受到很大影响。 局部互斥算法的运行过程分为两部分。一部分是请求集生成算法;另一部分是基于请求集的互斥算法。请求集生成算法决定了整个互斥算法的消息复杂度和对称性,并对算法运行的实际时间消耗具有重要影响。互斥算法对请求集的组织及通信容错处理形式决定了分布式互斥算法的对称性,同步延迟,死锁避免能力,节点与通信的失效容错能力,并对消息复杂度具有重要影响。因此,寻求对任意规模系统都能生成对称请求集的请求集生成算法(普适请求集生成算法),降低请求集算法的时间复杂度和空间复杂度以降低由于生成请求集所耗费的时间与空间给互斥算法性能带来的额外影响的问题是本文研究的一个重要内容。在此基础上提出消息复杂度低,同步延迟短,失效容错能力强的没有死锁的适用于任意规模分布式系统的普适对称分布式互斥算法也是本文研究的主要内容之一。 首先本文对适用于任意规模分布式系统的普适分布式互斥请求集生成算法进行了研究。其目的在于寻找请求集长度、时间复杂度与空间复杂度都较低的对称请求集生成算法。为降低算法的复杂性,同时根据循环请求集的优良特性,本文提出的对称请求集生成算法都是循环请求集生成算法。本文提出了基于循环编码的对称循环请求集生成算法,基于循环松弛差集的对称请求集生成算法以及基于循环请求集性质的对称请求集生成算法。 其次本文对普适分布式互斥算法进行了研究。以往的互斥算法多数是对Makawa算法的某一方面性能进行改进。它们多数需要牺牲互斥算法的一方面性能以提高其另一方面性能。如对容错能力,死锁检测能力或者同步时间的改进一般会以提高分布式互斥算法的消息复杂度为代价。本文将基于竞争的互斥算法的低同步延迟与基于令牌的互斥算法的低消息复杂度结合起来提出了新的互斥算法,这种算法能同时具有令牌算法和竞争算法的优点,克服上述二种算法的缺点。另一方面本文基于网络系统的自组织特性,将分布式网络划分成一定数量的子网,在子网内采用令牌算法,在由子网组成的上层采用竞争算法以确定各节点的请求时序与权限转移,提出了分层结构的分布式互斥算法,对降低分布式互斥算法的消息复杂度具有很大作用。 本文还对非稳定环境下互斥算法的平均消息复杂度进行研究并提出了相应的复合算法。实际上,以前的所有分布式互斥算法,都是以假设系统的节点与通信都可靠作为算法运行的前提的。但实际系统中,节点与通信并不总是可靠的。因此,在实际应用中,对节点与通信容错的处理对分布式互斥的平均消息复杂度影响很大。通过对互斥算法的容错处理方式进行研究,并对不同容错处理方式下,互斥算法的平均消息复杂度进行分析,提出了在实际应用中采取有效的容错处理方式以提高互斥算法的性能的复合容错算法。 本文还对分布式互斥算法的应用范围进行了扩展,对其在现场总线控制和数据交换机的性能改进领域的应用进行了研究。提高了算法的理论层次和应用范围。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蒋勋;邹坚敏;;无线传感网络技术与展望[J];无锡南洋学院学报;2007年02期
2 徐博;;无线局域网规划与应用[J];铁道通信信号;2009年03期
3 徐雪亮;;CAN2000变电站监控系统在煤矿的应用[J];江西煤炭科技;2010年02期
4 陈锐;;Agent技术在分布式入侵检测系统中的应用[J];计算机时代;2009年10期
5 崔志武,韦春才,李和太;氟卤气体传感器及其应用[J];沈阳工业大学学报;1993年01期
6 谢长菊,林芳;dBase Ⅲ截获键盘扫描码技术及程序控制[J];河池师专学报;1994年03期
7 高云;用电管理信息系统在我局的应用效果[J];内蒙古电力技术;1995年06期
8 余红,杨兰荪;NTC热敏电阻的应用开发[J];国外建材科技;1995年04期
9 赵宏声,黄俊,姜德生;国内外光纤传感器的发展概况及市场分析[J];国外建材科技;1996年03期
10 陈清华,杨彦军,刘岚芳;北京市中长期经济发展预测模型的研究与应用[J];信息系统工程;1996年02期
11 张雪江,朱向阳,钟秉林,黄仁;自适应基因遗传算法及其在知识获取中的应用[J];系统工程与电子技术;1997年07期
12 张建民;传感器在汽车发动机上的典型应用[J];机电一体化;1997年02期
13 程慧琴;计算机技术在徐州矿务局生产调度系统中的应用[J];煤炭科技;1997年01期
14 谢全彪;插值法应用于工作曲线的计算程序[J];孝感学院学报;1997年01期
15 朱予东,董传敏;WDPF Ⅱ 分散控制系统在衡水电厂的应用[J];华北电力技术;1998年11期
16 王丽亚,马登哲,严隽琪;CIMS 技术应用实例[J];上海交通大学学报;1998年05期
17 刘榴娣,倪国强,钟生东,王毅;紫外线的应用、探测及其新发展[J];光学技术;1998年02期
18 李鸿儒,于成民,冯桂华,马松林,张军,郑强,王赣,王育东;廉价电流传感器及其应用[J];仪表技术与传感器;2000年02期
19 杨大伟;SDH技术在广播电视省级干线网中的应用[J];中国有线电视;2000年16期
20 邓群,孙才新;基于Clientranet的信息结构在电网中的应用[J];中国电力;2000年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林国木;姜忠富;;衢州电力局变电站自动化监控系统现场总线的应用[A];第三届浙江中西部科技论坛论文集(第四卷 电力分卷)[C];2006年
2 李妮;;农村中小学远程教育应用初探[A];教育技术:信息化阶段新发展的研究[C];2007年
3 刘智杰;季建兵;赵亚军;;浅析RTK测高技术在响水涧抽水蓄能电站工程测量中的应用[A];抽水蓄能电站工程建设文集(2009)[C];2009年
4 贾洪锋;范文教;孙俊秀;陈云川;;茶多酚的生理活性及其在肉类中的应用[A];中国茶叶科技创新与产业发展学术研讨会论文集[C];2009年
5 李春英;;腐植酸在医药领域的发展状况[A];第八届全国绿色环保肥料(农药)新技术、新产品交流会论文集[C];2009年
6 张青;凌沛学;;硫酸软骨素在眼科中的应用[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年
7 陈磊;凌沛学;;硫酸软骨素在骨科中的应用[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年
8 卢秉国;;生物技术在番木瓜上的应用[A];福建师大福清分校2003年会议论文汇编[C];2003年
9 王泽红;韩跃新;于福家;;纳米碳酸钙的制备及其应用[A];第九届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2003年
10 王艳红;任茂明;孙津生;;趋磁性细菌的培养及其在污水处理方面应用的研究[A];第二届全国传递过程学术研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李美安;普适分布式互斥算法及应用[D];电子科技大学;2007年
2 郑红;分布式系统形式化建模技术研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2003年
3 陈晓江;分布式系统软件体系结构建模与开发方法研究[D];西北大学;2010年
4 何盼;面向可靠性优化设计的分布式系统资源分配研究[D];重庆大学;2012年
5 张淑杰;城市经营理论与实践研究[D];同济大学;2006年
6 赵慧;刑法上的依赖原则研究[D];武汉大学;2005年
7 聂锐利;大庆油田动态测井地面数字化技术研究与应用[D];中国地质大学(北京);2006年
8 马立平;居民消费的定量研究[D];首都经济贸易大学;2006年
9 梁丽;基本层次范畴及其在英语教学研究中的应用[D];华中科技大学;2006年
10 张曾莲;论政府管理会计的构建与应用[D];厦门大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李奇志;安德烈·勒菲弗尔的理论在晚清翻译研究中的应用[D];郑州大学;2005年
2 孙志宏;探究式学习在初中地理课堂教学中的应用研究[D];南京师范大学;2005年
3 翁剑平;案例教学在中学生物学教学中的应用尝试[D];福建师范大学;2006年
4 陈宏霞;任务型语言教学及其在大学英语词汇教学中的应用[D];四川师范大学;2007年
5 温润;流行色在现代家用纺织品中的应用研究[D];苏州大学;2007年
6 苏珊;资产负债观及其应用研究[D];重庆工学院;2008年
7 黄鹤雅;初中地理活动教学的研究[D];福建师范大学;2008年
8 刘彬;长春佛吉亚汽车座椅有限公司激励与约束模式的构建与应用[D];吉林大学;2005年
9 董焕青;研究性学习在生物教学中的应用[D];山东师范大学;2006年
10 李端蓉;基于高中地理课程理念的案例教学研究[D];福建师范大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈虎;[N];计算机世界;2002年
2 本报记者 周蓉蓉;[N];计算机世界;2002年
3 全程;[N];建筑报;2000年
4 本报记者 龚祥 江流;[N];中国计算机报;2001年
5 周;[N];中国计算机报;2002年
6 张艳蕊;[N];中国企业报;2002年
7 潘巳申;[N];人民法院报;2002年
8 吴纬;[N];通信产业报;2001年
9 王宏、郭莹;[N];中国计算机报;2002年
10 范国荣;[N];中国计算机报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|