Coordinación y sincronización en aplicaciones distribuidas

Abstract

Con la propagación de los ambientes distribuidos, las aplicaciones distribuidas y las tareas cooperativas van en crecimiento y popularidad. Estas tareas requieren la utilización de recursos, en algunos casos los compartirán y en otros los utilizarán en forma excluyente, para ello se requieren de protocolos que sincronicen y coordinen el accesos a los mismos. En los sistemas uno de los problemas es el acceso exclusivo de un proceso hacia un recurso, y en los ambientes cooperativos varios procesos comparten la utilización del recurso para resolver una tarea. Para estas tareas es necesario contar con protocolos que garanticen exclusión mutua para procesos y para grupos de procesos. En el análisis del problema de la exclusión mutua para un proceso, se considera al sistema compuesto por n procesos, p0, p1, ..., pn−1, que compiten por acceder a un recurso. Las soluciones a este problema pueden estar basadas en memoria compartida, pasaje de mensajes basados en quorum o basados en token. En ambientes distribuidos, algunos compiten por los recursos y otros los comparten, cooperando en la realización de su tarea. Esta característica motivo el estudio del problema de exclusión mutua para grupos de proceso. Se considera que el sistema está formado por un conjunto de n procesos, p0, p1, ..., pn−1; donde los procesos pueden participar de cualquiera de los diferentes m grupos, G0, G1, . . ., Gm−1. Las soluciones al problema de la exclusión mutua para grupos de procesos se las clasifica de acuerdo a su diseño en: modelos basados en un actor y modelos basados en dos actores. A partir del estudio y análisis de la problemática de utilización de los recursos en forma excluyente y compartida, se propone en esta tesis un modelo general de diseño simple y claro para la exclusión mutua de grupos de procesos.

Distributed environments, distributed applications and collaborative tasks are growing and increasing in popularity. These tasks requiere the utilization of resources, in some cases they shared and in others compete to use in a exclusive mode. So, we need protocols that synchronize and coordinate the access to resources. One of the problems in systems is the exclusive access of a process to a resource, and in cooperative environments several processes share the utilization of the resource to solve a tasks. For these tasks are required a protocol that guarantee individual mutual exclusion and group mutual exclusion. In the analysis of the mutual exclusion problem, we consider the system with n processes, p0, p1, . . ., pn−1, that compite for access to the resource. The solutions to this problem may be based on shared memory, messages based on quorum or based on token. In distributed environments, some ones compite for the resources and others share them, cooperating in solving a task. Let be a set of n processes, p0, p1, . . ., pn−1; where the processes can participate of any of the m groups, G0, G1, . . ., Gm−1. The solutions for the group mutual exclusion problem can be classified in accordance with his design: models based in one actor and models based in two actors. Further the study and analysis of the problematic of utilization of the resources in exclusive and shared mode, we propose in this thesis a general model of simple and straightforward design for the group mutual exclusion.