Sincronizacion en Sistemas Operativos Distribuidos

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Mapa mental de sincronizacion en sistemas operativos distribuidos

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Sincronizacion en Sistemas Operativos Distribuidos
1 Algoritmos para Sincronizacion de relojes.
1.1 Algoritmo de Cristian.
1.1.1 Basado en el trabajo de cristian(1989)
1.1.2 Es un algoritmo centralizado
1.1.3 Consiste en cada maquina envia un mensaje al servidor para solicitar el tiempo actual
1.1.3.1 -Lo hace periodicamente en un tiempo no mayor a una constante definida. -La respuesta sera tan pronto posible,con el tiempo actual en un mensaje.
1.1.3.2 El servidor de tiempo es pasivo
1.1.3.3 Tiene dos problemas
1.1.3.3.1 1.-Problema mayor El tiempo nunca debe correr hacia atras: si el reloj del emisor es rapido,el tiempo que se espera recibir sera menor que el valor actual que tenga el emisor La forma de corregirlo es intentar medir el tiempo
1.1.3.3.2 2.-Problema menor El tiempo que tarda el servidor en responder al emisor es distinto de cero: La forma de corregirlo es intentar medir el tiempo
1.2 Algoritmo de Berkeley
1.2.1 Es un algoritmo Centralizado
1.2.2 Es adecuado cuando no se dispone de un receptor UTC
1.2.3 El servidor de tiempoRealizar un muestreo periodico de todas las maquinas para preguntarles el tiempo::
1.2.4 con la respuesta: Calcula el tiempo promedio Indica a las maquinas que avancen su reloj o disminuyan la velocidad del mismo hasta lograr lo requerido
1.3 Algoritmos con promedio
1.3.1 son centralizados
1.3.2 1.-Al inicio de cada intervalo,cada maquina transmite el tiempo actual segun su reloj:Estas transmisiones no seran simultaneas porque no todos los relojes trabajan a la misma velocidad
1.3.3 2.-Despues se inicia un cronometro local para reunir las demas transmisiones que lleguen en cierto intervalo 'x'
1.3.4 3.-Al llehar todas las transmisiones se ajecuta un algoritmo para calcular una nueva hora para los relojes: -El algoritmo mas sencillo es promediar todos los valores-otro algoritmo seria el de descartar los valores extremos(mas grandes y mas chicos)y promediar:Esto en autodefensa contra los relojes sin sentido -Una mejora al adgoritmo considera la correccion por tiempo de propagacion.
1.4 Fuentes externas de tiempo
1.4.1 Los sistemas que requieren una sincronizacon muy precisa con UTC se pueden equipar con varios receptores de UTC
1.4.2 Las distintas fuentes de tiempo generan distintos rangos(intervalos de tiempo) donde caeran los respectivos UTC,porque es necesaria una sincronizacion
2 Relojes Fisiscos.
2.1 Son necesarios en ciertos sistemas,por ejemplo uno de tiempo real,ya que importa la hora del reloj: -Seran necesarios mas de un reloj:Deberan de estar sincronizados con el munto real y entre ellos mismos.
2.2 -La forma de medir el tiempo ha tenido una evolucion: *En la antiguedad se media astronomicamente. *En 1941,se comenzo a medir con relojes atomicos. *La oficina internacional de la hora en paris(BIH)calcula el tiempo atomico internacional(TAI). *Surge el UTC:Tiempo coordenado universal.
3 Uso de Relojes Sincronizados.
3.1 Con el hw y sw necesario para la sincronizacion a gran escala(en todo internet) es posible mantener millones de relojes sincronizados con UTC,con precision de milisegundos
3.1.1 algunos algoritmos son:
3.1.1.1 Entrega de mensajes a llo ams uno.
3.1.1.1.1 -Incluso en presencia de fallas. -Los mensajes llegan atrabes de una cierta conexion.Cada mensaje lleva un identificador de conexion y una marca de tiempo. -Para cada conexion,el servidor registra en una tabla las marcas mas recientes. -si un mensaje llega con una marca de tiempo menor que la almacenada para esa conexion,el mensaje se considera duplicado y se rechaza. -Para descartar marcas de tiempo viejas,cada servidor mantiene una variable: G=Tiempo actual-MaxTiempoDeVida-MaxDesviacionReloj -Cualquier marca de tiempo mayor que G puede ser borrada de forma segura. -Los mensajes de conexion desconoidas se aceptan si su marca en mas reciente que G. Cada cierto tiempo 'T',el tiempo actual se escribe en el disco. Despues de una cauda se recarga G del disco incrementado con el periodo de acrualizacion 'T'.
3.1.1.2 Consistencia en cache basado en reloj
3.1.1.2.1 -Si un cliente tiene en cache un fichero para lectura y otro lo pide para escritura,el servidor debe pedir al primero que lo invalide,aunque lo pidiere hace horas. -La utilizacion de relojes sincronizados elimina esta sobrecarga. -Cuando un cliente pide un fichero,se le da un alquiler(lease)sobre el fichero que indica el tiempo durante el que la copia sera valida. -Cuando la copia esta a punto de expirar el cliente puede pedir la renovacion. -Si expira,ya no podra utilizarse y no hay que mandar un mensaje al servidor. -Si expira y sigue en la cache,el cliente puede preguntar al servidor si la copia(identifica por una marca de tiempo)aun es la copia actual.Utilizando temporizadores el servidor puede esperar y dejar que el alquiler expire. -Si un cliente cae,el servidor no puede saber si ha muerto o es demasiado lento.
3.1.1.3 Authentication tickets in Kerberos
3.1.1.3.1 -Kerberos provee un medio para modulos y comunicarse usando conexiones seguras y autentificadas. -Hace uso de llaves privadas con extencion DES y protocolo de Needham y Schroeder. -Estos sistemas tienen que hacer uso de conexiones autentificadas entre cliente/servidor. -Utiliza los relojes sincronizados de dos formas: 1)para limitar el uso de llaves particulares. 2)Ayuda a la deteccion de mensajes duplicados. -Como hace uso de metodos de seguridad altos,los relojes tambien necesitan tener el mismo nivel de seguridad.
4 Relojes Logicos.
4.1 -Su funcionamiento es mas parecido al de un cronometro. -Los ordenadores poseen un circuito que registra el tiempo,conocido como dispositivo reloj: *Basicamente es un cronometro. *Consiste en un cristal de cuarzo de precision semetido a cierta tension:1)Cada cristal se le asocia un registro contador y un registro mantenedor.2)se puede programar un cronometro para que genere una interrupcion 'x' veces por segundo.3)cada interrupcion se denomina marca de reloj. *Al arrancar por 1ra vez el sistema se solicita la fecha y hora,se convierte en una marca que se compara con una fecha y hora conocida por el sistema y al final se guarda en memoria. -Cuando un sistema 'n' computadora,y cada una con su reloj: *Es imposible garantizar que los cristales oscilen con la misma frecuencia. *Habra una perdida de sincronia en relojes:1)La diferencia entre los valores del tiempo se llama distorsion de reloj.2)Podria generar fallas en programas dependientes del tiempo.
4.2 -En 1978,lamport demostro que si es posible la sincronizacion de relojes: *Señalo que la sincronizacion no tiene que ser absoluta:1)Si 2 procesos no interactua no es necesario la sincronizacion de sus relojes.2)Generalmente lo importante no es que los procesos esten de acuerdo en la hora,si no que coincidan en el orden en que ocurren los eventos. *Para sincronizar los relojes logicos,definio una relacion llamada ocurre antes de:Identificar que todos los procesos coinciden en que primero ocurre el evento 'a' y luego 'b': a->b
4.2.1
4.3 -Para ciertos algoritmos,lo que importa es la consistencia interna de los relojes: *Estos relojes son los relojes logicos. *No interesa si estan cercanos a la hora real,mientras coincidan internamente en una hora.
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