Sincronizaci

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Sincronización de Relojes
Gianfranco Azzato Verónica Cuello Vanessa
Quintas Marcos Retzignac
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Sincronización de Relojes

• Propiedades de los Algoritmos Distribuidos

• La información relevante se distribuye entre
• varias máquinas.
• Los procesos toman las decisiones sólo con
• base en la información disponible en forma local.
• Debe evitarse un punto de fallo en el sistema.
• No existe un reloj común o alguna otra fuente
• precisa del tiempo global.

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Sincronización de Relojes

• Problemas a considerar

• Tiempos y estados globales.
• Exclusión mutua.
• Algoritmos de elección.
• Operaciones atómicas distribuidas.

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Sincronización de Relojes
NTP Network Time Protocol
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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Mejorar la precisión para las necesidades de hoy
  en día

• Mejoras en los modelos de reloj que predicen
  con mas Precisión
• la fase y frecuencia del ruido
• Algoritmos que reducen el impacto
  del retraso y de las
• imprecisiones del reloj.
• Rediseño de los algoritmos de disciplina
  del reloj que pueden
• operar con bloqueos de frecuencia, fase o un
  modelo híbrido.
• Las mejoras confirmadas por simulación,
  incrementan la precisión en
• un factor de décimas, mientras permiten que los
  intervalos de sondeo
• sean mucho mayores sin significantes reducciones
  en la precisión.

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Encapsulado

• STRATUM 1 En este stratum están los servidores
  primarios que se sincronizan con hora nacional a
  través de radio, satélite, y módem.
• STRATUM 2 aquí aparecen servidores secundarios
  y clientes se sincronizan con los servidores
  primarios a través de la subred jerárquica.

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Encapsulado

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• El Demonio NNTPD

• Activo / Pasivo simétrico
• Retransmisión / Multirretransmisión
• Cliente / Servidor
• Transmisión Múltiple

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Configuraciones NTP

• Cliente / Servidor también llamado maestro /
  esclavo, un cliente se sincroniza igual que el
  modo RPC convencional
• Simétrico permite que cada uno de los dos
  servidores sincronizarse con otro para
  proporcionarse copias de seguridad mutuamente
• Broadcast muchos clientes se pueden sincronizar
  con uno o varios servidores reduciendo el
  tráfico en la red cuando están involucrados un
  gran número de clientes

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Esquemas de diferentes Configuraciones

Las workstation usan el modo multicast con
múltiples servidores de departamento.
Los servidores de departamento usan
modos cliente/servidor con múltiples
servidores secundarios (nivel superior en la
subred) y modos simétricos los unos con los
otros.
Los servidores secundarios usan
modos cliente/servidor con mas de seis
servidores externos, modos simétricos con los
otros y un servidor NTP secundario
externo.(buddy)
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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Aproximaciones a la arquitectura NTP

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Aproximaciones a la arquitectura NTP

• Algoritmo de Intersección Escogen la mejor y
  descartan el resto
• Algoritmo de Cloustering Escogen la mejor y
  descartan el resto
• Algoritmo de Selección y Combinación computan
  la media de los offsets de tiempo.
• Filtro del Bucle y variación de la frecuencia
  del Oscilador (VFO) implementan bloqueos
  híbridos de la fase y la frecuencia realimentando
  a los otros filtros para minimizar el jitter y
  fluctuaciones NTP.

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Proceso de Descomposición

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Sincronización de Relojes

• NTP (Network Time Protocol )

• Aplicaciones de NTP

• Fisica la comunicación entre computadoras es
  mas fácil si los
• computadores están sincronizados y está menos
  sujeta a desfases
• Geofísica necesita de medidas exactas de tiempo
  para determinar epicentros de terremotos y así
  por el estilo.
• Correo electrónico Fiabilidad en la fecha y
  hora de los mensajes.
• Proxy-cache En el intercambio de documentos
  entre servidores es muy importante que los
  tiempos que cada servidor asocia al documento
  (últimamodificación, tiempo en la cache, etc...)
  sean precisos para el correcto funcionamiento de
  la política de refresco y expiración de
  documentos de la cache.
• Seguridad en la red La detección de problemas
  de seguridad frecuentemente exige poder comparar
  datos de los acceso de máquinas diferentes, para
  lo que es imprescindible la coincidencia horaria
  de las mismas.

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Sincronización de Relojes
EXCLUSIÓN MUTUA
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Sincronización de Relojes

• Exclusión mutua

• Soluciones para el problema de exclusión mutua
  en Sistemas Distribuidos

• Enfoque Centralizado
• Enfoque Distribuído

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Sincronización de Relojes

• Exclusión mutua

• Para que un algoritmo de exclusión mutua
• sea correcto debe ser

• Libre de Interbloqueos
• Libre de Esperas Infinitas
• Justo
• Tolerante a Fallas

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Sincronización de Relojes

• Exclusión mutua

• Control Centralizado

Un maestro manriene la lista de todos los
procesos Que solicitan la entrada a una sección
crítica

• Control Distribuido

No existe un solo maestro, todos los nodos toman
la decisión con base al estado global del sistema
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

• La idea básica del algoritmo es que el proceso
• que requiere entrar a su Sección Crítica envía
• un mensaje a todos los procesos y entra,
• únicamente, cuando recibe un reconocimiento
• de todos ellos.

2
1
3
x
4
n
. . .
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

• Construye un mensaje con el nombre de la sección
  crítica, su número de proceso y la hora actual.
• Envía el mensaje a todos los demás procesos,
  incluyéndose a sí mismo (Se supone un envío
  confiable).
• Cuando un proceso recibe un mensaje de solicitud
  de otro proceso
• 1. Si el receptor no está en la región crítica y
• no desea entrar a ella -gt OK
• 2. Si el receptor ya está en la región crítica
  no
• responde sino que incluye la solicitud en
  una lista.
• 3. Si el receptor desea entrar a la región
  crítica pero no
• lo ha logrado compara la marca de tiempo del
  mensaje
• recibido con la marca del mensaje que envió a
  cada
• uno. Si el suyo es menor encola la petición,
  si no envía OK.

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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

• Dos procesos quieren hacer uso de la Sección
• Crítica al mismo tiempo. En particular,
• los procesos 0 y 2 son los involucrados.

8
0
8
8
12
2
1
12
12
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

Entra a la Sección Crítica
0
OK
OK
2
1
OK
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

0
OK
2
1
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Ricart y Agrawala

• Problemas
• 1. Si cualquier proceso falla no es posible
• responder a las peticiones hechas (se puede
• interpretar incorrectamente). Probabilidad de
• falla contra un proceso coordinador es n veces
• mayor.
• 2. Primitiva de comunicación de membresía de
• grupo.

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Sincronización de Relojes
Algoritmos de Elección
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Sincronización de Relojes

• Algoritmo de Anillo (Chang y Roberts)

• No se conoce la identidad de los otros
  procesos a priori.
• Sólo existe comunicación entre vecinos (en un
  sentido).
• Se asume la funcionalidad y alcance de los
  procesos durante la elección.

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Sincronización de Relojes

• Variante Tanenbaum 1992

1.- Inicialmente cada proceso se marca como
no participante. 2.- Cualquier proceso puede
iniciar la elección. - Se marca como
participante. - Envía un mensaje de
elección con su ID al vecino.
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Sincronización de Relojes

• Variante Tanenbaum 1992

3.- Cuando se recibe un mensaje de elección
se compara el ID del mensaje con el propio.
- IDmensaje gt IDreceptor, se reenvía. -
IDmensaje lt IDreceptor, y el receptor no es
participante, se sustituye el ID y se
reenvía. - IDmensaje lt IDreceptor, y el
receptor es participante, no se
reenvía. - IDmensaje IDreceptor, este
proceso pasa a ser el coordinador.
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Sincronización de Relojes

• Variante Tanenbaum 1992

4.- El coordinador se marca como no
participante, y envía un mensaje de elegido
con su ID. 5.- Cuando se recibe un mensaje de
elegido por cualquier otro proceso (no
coordinador) se marca como no participante y
reenvía el mensaje.
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Sincronización de Relojes

• Variante Tanenbaum 1992

• Peor Caso
• Cuando sólo un proceso empieza la elección y su
  vecino contrario es el de mayor ID.
• Se envían 3n 1 mensajes en total.
• n 1 hasta llegar al vecino de mayor ID
• n mensajes de este vecino a través del anillo
• n mensajes de elegido

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GRACIAS