Overview

Verteilte Algorithmen sind Verfahren, die dadurch charakterisiert sind, dass mehrere autonome Prozesse gleichzeitig Teile eines gemeinsamen Problems in kooperativer Weise bearbeiten und der dabei erforderliche Informationsaustausch ausschliesslich uber Nachrichten erfolgt. Derartige Algorithmen kommen im Rahmen verteilter Systeme zum Einsatz, bei denen kein gemeinsamer Speicher existiert und die Ubertragungs- und Bearbeitungsdauer von Nachrichten i.a. nicht vernachlassigt werden kann. Fur wichtige Grundprobleme, zu denen das Election-Problem, das Schnappschussproblem und das Terminierungsproblem gehoren, werden in diesem Buch verschiedene Losungsalgorithmen angegeben und miteinander verglichen. Die Bewertung der Algorithmen umfasst analytische und empirische Untersuchungen sowie eine Diskussion der qualitativen Eigenschaften verschiedener Varianten. Neben grundsatzlichen Aspekten, etwa der Bedeutung des Zeitbegriffs in verteilten Systemen, werden einige typische Methoden und Techniken vorgestellt, die fur die Konstruktion und Analyse verteilter Algorithmen, aber auch fur die Programmierung verteilter oder paralleler Systeme von praktischer Bedeutung sind.

Full Product Details

Author:   Friedemann Mattern
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Volume:   226
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 1.60cm , Length: 24.20cm
Weight:   0.550kg
ISBN:  

9783540518358

ISBN 10:   3540518355
Pages:   285
Publication Date:   25 October 1989
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Einleitung.- 1.1 Verteilte Systeme.- 1.2 Prozesse und Ereignisse.- 1.3 Synchronisation und Kommunikation.- 1.3.1 Synchronisation.- 1.3.2 Kommunikation.- 1.4 Programmiersprachen fur verteilte Systeme.- 1.4.1 Verteilte Programmiersprachen.- 1.4.2 Objektorientierte Parallelitat, Actor-Modell und Atommodell.- 1.4.3 Die Sprache CSSA.- 1.4.4 Ein verteiltes Beispielprogramm.- 1.5 Verteilte Algorithmen.- 1.5.1 Beobachtungen am ggT-Beispiel.- 1.5.2 Verteilte Kontrollalgorithmen.- 1.5.3 Der Echo-Algorithmus.- 1.6 Ausblick auf die weiteren Kapitel.- 2 Untersuchung von Election-Algorithmen.- 2.1Das Election-Problem.- 2.1.1 Eine UEbersicht bekannter Election-Algorithmen.- 2.1.2 Simulationsexperimente: Zufallszahlen und Versuchsmethode.- 2.2 Ringbasierte Election-Verfahren.- 2.2.1Election auf unidirektionalen Ringen.- 2.2.1.1 Eine Anwendung: Das Token-Ring-Protokoll.- 2.2.1.2 Nachrichtenkomplexitat des unidirektionalen Verfahrens.- 2.2.2 Election auf bidirektionalen Ringen.- 2.2.2.1 Ein probabilistischer Algorithmus.- 2.2.2.2 Deterministische Varianten.- 2.2.2.3 Eine experimentelle Analyse des Koeffizienten c.- 2.2.3 Der Einfluss nicht-konstanter Nachrichtenlaufzeiten.- 2.3 Election-Algorithmen fur andere Topologien.- 2.3.1 Election auf Baumen.- 2.3.2 Election auf allgemeinen Netzen.- 2.3.2.1 Problematik der Bewertung allgemeiner Election-Algorithmen.- 2.3.2.2 Die allgemeinen Election-Verfahreh.- 2.3.2.3 Reprasentative beliebige Netze.- 2.3.2.4 Experimentelle Untersuchung allgemeiner Election-Verfahren.- 3 Das Schnappschussproblem.- 3.1 Konsistente globale Zustande.- 3.2 Das Schnappschussprinzip.- 3.3 Zwei symmetrische Schnappschussalgorithmen.- 3.4 Basisalgorithmen als Bausteine.- 3.5 Konsistenz durch 'Einfrieren'.- 4 Verteilte Terminierung.- 4.1 Einleitung.- 4.1.1 Das Marchen von der verteilten Terminierung.- 4.2 Ein Beispiel - verteiltes Loesen von krypto-arithmetischen Ratseln.- 4.2.1 Verteiltes Probl\emloesen.- 4.2.2 Sequentielle und parallele Loesungsansatze.- 4.2.3 Backtracking und Erkennung der Terminierung.- 4.2.4 Weitere Aspekte.- 4.3 Der Terminierungsbegriff.- 4.3.1 Ergebnisorientierte Terminierung.- 4.3.2 Kommunikationsorientierte Terminierung.- 4.4 Eine Analyse des Terminierungsproblems.- 4.4.1 Einfaches Zahlen genugt nicht.- 4.4.2 Das Problem bei synchroner Kommunikation.- 4.5 Charakteristika von Terminierungsalgorithmen.- 4.5.1 Basisprinzipien.- 4.5.2 Eigenschaften, Mericmale und Kriterien.- 4.6 Verfahren mit zwei Wellen.- 4.6.1 Das Doppelzahlverfahren.- 4.6.2 Der skeptische Algorithmus.- 4.6.3 Election-basierte Terminierungsalgorithmen.- 4.7 Zeitzonenverfahren.- 4.7.1 Eine symmetrische ringbasierte Version.- 4.7.2 Eine sternfoermige Version mit beschrankter Zahl von Zeitzonen.- 4.7.3 Ein effizienter Terminierungstest fur synchrone Kommunikation.- 4.7.3.1 Der DFG-Algorithmus.- 4.7.3.2 Eine effiziente Variante.- 4.7.3.3 Eine Realisierung in CSP.- 4.7.3.4 Bemerkungen zu synchronen Loesungen und CSP.- 4.8 Die Vektormethode.- 4.8.1 Der Revisor.- 4.8.2 Das Prinzip.- 4.8.3 Varianten.- 4.9 Die Kreditmethode.- 4.9.1 Eine Realisierung der Kreditmethode.- 4.9.2 Eine Variante.- 4.9.3 Optimierungen und weitere Varianten.- 4.10 Empirische Effizienzmessungen.- 4.10.1 Messungen am Zahlenratselprogramm.- 4.10.2 Messungen mit synthetischen Benchmarkprogrammen.- 5 Virtuelle Zeit in verteilten Systemen.- 5.1 Zeitdiagramme und Kausalitatsstruktur.- 5.2 Realzeit.- 5.3 Virtuelle Zeit.- 5.4 Vektorzeit.- 5.4.1 Die Struktur der Vektorzeit.- 5.4.2 Die Analogie zu Minkowski's Raumzeit.- 5.4.3 Anwendungsmoeglichkeiten der Vektorzeit.- 5.5 Stichzeitpunkt und Schnappschuss.- 6 Schlussbemerkungen.- Anhang - Messergebnisse allgemeiner Election-Algorithmen.- Literatur.

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