SISTEMAS DISTRIBUIDOS Y PARALELOS

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SISTEMAS DISTRIBUIDOS Y PARALELOS -2006- Dto. de
informática UNSL Argentina
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Protocolo de Commit de Dos Fases (Two - Phase
Commit)

• Uno de los procesos que intervienen funciona como
  el coordinador.

Write prepare en el log Send (prepare,
all) Collect all replies Write commiting en
el log Send (commit, all)
Write ready en el log Send (ready,
coordinador) Write commiting en el
log Send (end, coordinador )
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Control de Concurrencia

• Los algoritmos de control de concurrencia son
  necesarios cuando se ejecutan varias
  transacciones de manera simultánea en distintos
  procesos o en distintos procesadores.
• Los principales algoritmos son
• Locking.
• Control optimista de la concurrencia.
• Timestamp

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Locking

• Cuando un proceso debe leer o escribir en un
  archivo (recurso crítico) como parte de una
  transacción, primero cierra con llave el
  archivo (locks file).
• Las cerraduras serán responsabilidad de
• Un único administrador centralizado de
  cerraduras.
• Un administrador local de cerraduras en cada
  máquina.
• El administrador de cerraduras
• Mantiene una lista de los archivos cerrados y
  rechaza todos los intentos por cerrar archivos ya
  cerrados.
• El sistema de transacciones generalmente adquiere
  y libera las cerraduras sin acción por parte del
  programador.

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Locking

• Una mejora consiste en distinguir las cerraduras
  para lectura de las cerraduras para escritura.
• Una cerradura para lectura no impide otras
  cerraduras para lectura (Las cerraduras para
  lectura se comparten).
• Una cerradura para escritura sí impide otros
  intentos de cerrar con llave para lectura o
  escritura (son exclusivas).

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Two Phase Locking

• Cómo evitar inconsistencias cerrando y abriendo
  recursos críticos?
• Cerradura de dos fases
• El proceso adquiere todas las cerraduras
  necesarias durante la fase de crecimiento.
• El proceso las libera en la fase de reducción.

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Two Phase Locking

• Cerradura de dos fases

F.CRECIMIENTO
F.REDUCCIÓN
TIEMPO
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Strict Two Phase Locking

• La fase de reducción no ocurre hasta que las
  transacción hay o hecho commit o abort.
• Dos ventajas
• 1- las trasacciones siempre leen un valor
  actualizado por otra transacción
• 2- se eliminan los abortos en cascada

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Strict Two Phase Locking

• Se deben evitar situaciones de aborto en cascada

Abort(T1)
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Strict Two Phase Locking

• Se deben evitar situaciones de aborto en cascada

Administrador
r1
T1-Lw
T1-UL
T2-Lw
T2-UL
T3-L
T3-UL
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Control optimista de la concurrencia

• Cada transacción hace todo lo que se deba hacer,
  sin prestar atención a lo que hacen los demás
• De presentarse algún problema se actúa a
  posteriori.

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Control optimista de la concurrencia
w(r1)
Begin(T1)
w(r2)
Begin(T2)
w(r3)
w(r1)
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Control optimista de la concurrencia

• Las principales ventajas son
• Ausencia de DEADLOCKS
• Paralelismo máximo ya que no se esperan por
  locks.
• La principal desventaja es
• Re-ejecución de la transacción en caso de falla.
• La probabilidad de abort puede crecer si la carga
  de trabajo es muy alta.

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Timestamps
Se asocia a cada transacción una marca del tiempo
al iniciar (begin_transaction). Se garantiza que
las marcas son únicas mediante el algoritmo de
Lamport. Cada archivo del sistema tiene
asociadas una marca de tiempo para la lectura y
otra para la escritura, que indican la última
transacción (que logró commit) que realizó la
lectura o escritura.
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Timestamps

• Cuando un proceso intente acceder a un archivo,
  lo logrará si las marcas de tiempo de lectura y
  escritura son menores (más antiguas) que la marca
  de la transacción activa.
• Si la marca de tiempo de la transacción activa es
  menor que la del archivo que intenta acceder
• Una transacción iniciada posteriormente ha
  accedido al archivo y ha efectuado un commit.
• La transacción activa se ha realizado tarde y se
  aborta.

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Timestamps

• En el método Timestamps no preocupa que las
  transacciones concurrentes utilicen los mismos
  archivos, pero sí importa que la transacción con
  el número menor esté en primer lugar.
• Las marcas de tiempo tienen propiedades distintas
  a las de los bloqueos
• Una transacción aborta cuando encuentra una marca
  del tiempo mayor (posterior).
• En iguales circunstancias y en un esquema de
  cerraduras podría esperar o continuar
  inmediatamente.

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Timestamps (ejemplos)
Ts,110
Ts,225
Ts,2 es mayor que Ts,1 entonces T2 tiene permiso
de escritura