Chương 1: Tổng quan về hệ phân tán = _ Chương 2: Xây dựng hệ thống đăng ký từ xa = _ Chương 3: Cài đặt và mê phỏng hệ thống Phan 2.NOI DUNG NGHIEN CUU Chuong 1: TONG QUAN VE HE PHAN TAN 1. Hé phan tan Hệ phân tán gềm một nhóm các máy tính được kết nối với nhau thông qua mạng máy tính, cùng với mệt tập phần mềm hệ thống được thiết kế nhằm điều khiển liên kết các tài nguyên, các chức năng và dữ liệu trên mạng. ⁄ Các hệ thẳng phan mén Hệ thống ( truyện thông Hình 1.Các thực thể của hệ tin học phân tán Phần mềm phân tán cung cấp công cụ thích hợp cho phép các máy tính phối hợp các hoạt động với nhau, cùng chia sẻ tài nguyên phan cứng. Ngoài hệ thống phần cứng, phần mềm, dữ liệu thì hệ phân tán còn có hệ thống truyền thông được mô tả như ở trên.Song điều cơ bản để phân biệt hệ tin học phân tán với mạng máy tính và hệ điều hành mạng chính là nguyên tắc xây dựng hệ.
Nguyên tắc xây dựng hệ phân tán Bảng 1: Các nguyên tác xây dựng hệ phân tán STT 'Tên gọi Thuyét minh Thuc té phát triển mạng máy tính đặt ra một vân đề \ Chia sé lớn là cần phải ding chung tai nguyên. Một tiến trình tài nguyên trên một trạm nào đó có thể cung cấp tài nguyên dùng chung ở một trạm khác. Khi các hệ thông đã được mắc nôi với nhau, các thực 2 Lién lac thể trong hệ có thể trao đổi thông tin với nhau. Một trạm trong hệ bị sự cô không làm cho toàn hệ ảnh hưởng, mà ngược lại, công việc đó được phân 3 Tin cậy cho các trạm khác đảm nhận.
Ngoài ra, trạm bị sự cố có thể tự động phục hẻi lại trạng thái ban đầu trước khi có sự cé hay trang thai ban đầu của nó. Đây là khái niệm mới về phân tán. Một tính toán lớn nào đó, nếu chỉ sử dụng một trạm thì thời gian cho 4 Tăng tốc kết quả lâu. Tính toán này được chia nhỏ và thực hiện song song trên các trạm.
Điều này cũng cần thiết. đối với các trạm quá tải. Một trong những tư tưởng lớn của các hệ phân tán là phân tán hoá các quá trình xử lý thông tin và thực hiện các công việc đó trên các trạm xa nhau.Đó là cơ sở để xây dựng các hệ ứng dụng lớn như thương mại điện tử, giáo dục điện tử, chính phủ điện tử. Mục tiêu của hệ phân tán 1.
Kết nỗi người sử dụng và tài nguyên Giải quyết bài toán chia sẻ tài nguyên trong hệ thống. Tính trong suốt Ấn giấu sự rời rạc và những nhược điểm nếu có của hệ phân tán đối với người sử dụng và những nhà lập trình ứng dụng. Theo tiéu chuẩn ISO cho hệ phân tán ISO /IS / 10746 tén la "Open distributed processing reference model” 1995 da cu thé héa tam dang trong suét: “Trong suốt truy cập: che giấu sự khác biệt về cách biểu diễn và cách truy cập tài nguyên. = Trong suốt về vị trí: che giấu vị trí của tài nguyên.
Hai dang trong suốt vừa trình bày được gọi chung là trong suốt mạng. Trong suốt di trú: che giấu khả năng chuyển vị trí của tài nguyên. = Trong suốt về việc định vị lại: che giấu việc di chuyển của tài nguyên khi đang được sử dụng. ¬ Trong suốt nhân bản: che giấu tình trạng sử dụng bản sao của tài nguyên.
=_ Che giấu sự chia sẻ tài nguyên tương tranh. 4 Trong suốt sự cố: che giấu lễi hệ thống nêu có. “Trong suốt khả năng di chuyển tài nguyên: che giấu việc đi chuyển tài nguyên tử bộ nhớ ngoài vào bộ nhớ trong và ngược lại. Tính mở Hệ phân tán được gọi là mở nếu nó cung cấp các dịch vụ theo các quy tắc chuẩn mê tả cú pháp và ngữ nghĩa của dịch vụ đó.
Thông thường trong hệ phân tán các dịch vụ thường được đặt tả qua các giao diện bằng ngôn ngữ đặc tả giao diện. Vì thế chỉ qua tâm đến cú pháp. Nó cho phép các dịch vụ khác nhau cùng chung sống. Nếu các giao diện của hệ phân tán được đặc tả đầy đủ và đúng đắn.
Xét hai khái niệm của hệ phân tán là khái niệm liên tác và khái niệm chuyển mạng. = Liên tác: các cài đặt của các hệ thống hoặc thành phản hệ thống từ các nhà sản xuất khác nhau có thể làm việc với nhau thông qua liên tác. =_ Chuyển mạng: nhờ chuyền mạng mà một ứng dụng được phát triển cho hệ phân tán A có thể thực hiện không cần thay đổi gì trên một hệ phân tán B khác, với điều kiện được cài đặt cùng giao diện như A. Tính co giãn Một hệ phân tán được gọi là có tính co giãn nếu nó thích nghỉ với sự thay đổi quy mô của hệ thống.
Thẻ hiện trên các khía cạnh sau: © Débé sung ngudi sir dung và tài nguyên hệ thống. = Khihé théng thay đổi quy mô về mặt địa lý dẫn đến sự thay đổi về vị trí địa lý của người sử dụng và các tài nguyên. = _ Hệthống có thay đổi quy mô về quản trị. Nếu hệ phân tán có tính co giãn thường ảnh hưởng đến hiệu năng của hệ thếng (hiệu năng của hệ thống là hiệu quả năng lực hoạt động của đối tượng).
Có ba giải pháp phổ dụng để giải quyết vấn đề co giãn của hệ phân tán: - Angidu. = Phan tan: phan nhé thanh phần hệ thống và phân bó chúng trên phạm vi của hệ thống (quản lý phân cấp). Ví dụ DNS xác định theo cách phân cấp miền lớp 5 thành các miền con. Với phương pháp này sẽ giải quyết được vấn đề khi thêm người dùng hay tài nguyên vào hệ thống.
¬ Nhân bản: nhân bản mệt thành phần nào đó của hệ thống. ví dụ tài nguyên dữ liệu đặt tại các vị trí khác nhau trong hệ thống. Hé co sé dit liéu phan tan (Distributed database system_DDBS) Một cơ sở dữ liệu phân tán là tập hợp nhiều cơ sở dữ liệu có quan hệ logic với nhau và được phân bố trên một mạng máy tính.Mỗi trạm của mạng có khả năng xử lý tự quản và có thể thực hiện các ứng dụng cục bộ, mỗi một trạm cũng có thể tham gia vào ít nhất 1 ứng dụng toàn cục, có yêu cầu truy xuất dữ liệu tại nhiều trạm. Từ đó ta định nghĩa: Hệ quản trị cơ sở đữ liệu phân tan (DDMS) là một hệ thông phân mềm cho phép quản lý các cơ sở dữ liệu phân tín và làm cho việc phân lớn trở nên “vô hình" đối với người sử dụng.
Môi trường của hệ cơ sở dữ liệu phân tán được mô tả qua hình 2. Trạm5 Trạm§ Tram Mang tmyén } mH Tram5 Tram ] Hình 2. Môi trường của hệ cơ sở dữ liệu phân tán 1. Giao dịch và quản lý giao dịch 1.
Các khải niệm Các đối tượng khác nhau của hệ không phải là các đối tượng độc lập nhau, chúng quan hệ bởi một tập các quan hệ gọi là một tập các ràng buộc toàn vẹn. Trạng thái thoả mãn một tập các ràng buộc toàn vẹn gọi là trạng thái gắn bó. Một CSDL ở trong một trạng thái nhất quán (sắn bé) nếu nó tuân theo tất cả các ràng buộc toàn vẹn (nhất quán) được định nghĩa trên nó. Sự thay đổi trạng thái xảy ra khi ta thực hiện các thao tác chèn, sửa hoặc xoá (gọi chung là cập nhật).
Chúng ta cần đảm bảo rằng CSDL không bao giờ chuyển sang trạng thái không nhất quán. CSDL có thể tạm thời không nhất quán trong khi thực hiện giao dịch. điều quan trọng là CSDL phải trở về trạng thái nhất quán khi giao dịch chấm dứt. 6 Một cơ chế cho phép duy trì sự gắn bó trong môi trường phân tán có sự cố phải là: Bảng 2: Cơ chế cho phép duy trì sự gắn bó.
STT Phải thực hiện 1 | Giao dịch T bắt buộc phải được thực hiện một cách trọn vẹn. 2 | Nếu có sự cố diễn ra thì bắt buộc nó phải quay trở lại điểm xuất phát. Muến thực hiện những điều vừa nêu trong bảng trên, người ta đòi hỏi giao dịch phải có các đặc tính toàn vẹn như sau: Bảng 3: Các đặc tính của giao dịch STT Đặc tính Nếu một tiễn trình bị sự cế trước khi kết thúc T nhưng lại sau các thao tác thay đổi cần thiết của T, trạng thái của hệ là gắn bó. Nếu một tiễn trình bị sự cế trước khi diễn ra các thay đổi của T, trạng thái của hệ là gắn bó.
3 Nêu một tiên trình bị sự cô giữa các thay đôi của T, trạng thái của hệ là không gắn bó. Y Gin be “TT eee ee Khéng gin bo - khi cập nhật (hay đổi} ei 7 e khi cập nhật (thay đổi) Hình 3. Ba giai đoạn của một giao dịch Độ tin cậy hay khả tín muốn nói đến khả năng tự thích ứng của một hệ thống đối với các loại sự cố và khả năng khôi phục lại từ những sự cố này. Một hệ thống tự thích ứng sẽ dung nạp được các sự cố hệ thống và có thể tiếp tục cung cấp các dịch vụ ngay cả khi xảy ra sự cố.
Một DBMS hẻi phục được là DBMS có thể 7 chuyển sang trạng thái nhất quán (bằng cách quay trở lại trạng thái nhất quán trước đó hoặc chuyển sang trạng thái nhất quán mới) sau khi gặp sự cố. Quản lý giao dịch lo giải quyết các bài toán duy trì được CSDL ở trong trình trạng nhất quán ngay cả khi có nhiều truy xuất đồng thời và khi có sự cố. M6t giao dich la một đơn vị tính todn nhất quán và đứng tin cậy. Vì thê về mặt trực quan, một giao dịch nhận mội CSDL, thục hiện một hành động trên CSDL và sinh ra một “bảng” CSDI, mới gây ra một dịch chuyên trạng thái.
Điều này tương tự nh điều mà câu vấn tin thục hiện, ngoại trừ trường hợp nếu CSDL nhất quán truớc khi thục hiện giao dịch. Tinh huấn kết thúc giao dịch: Một giao dịch luôn luôn kết thúc ngay cả khi có xảy ra sự cố.Nếu giao dịch có thể hoàn tất thành công tác vụ của nó, chúng ta nói giao dịch đó uỷ thác.Ngược lại nếu một giao dịch phải ngừng lại khi chưa hoàn tất công việc, chúng ta nói nó bị huỷ bỏ.Ngoài ra DBMS có thể huỷ bỏ một giao dịch, chẳng hạn do bị khoá cài.Khi một giao dịch bị huỷ bỏ, quá trình thực thi sẽ ngừng và tất cả mọi hành động đã được thực hiện đều phải được hồi lại, đưa CSDL trở về trạng thái trước khi thực hiện giao dịch.Quá trình này gọi là cuộn ngược.