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Propiedades: Política de Acuerdo
La propiedad de política de acuerdo, requiere que cuando un mensaje relativo a un servicio de pertenencia se entrega a la aplicación en un determinado miembro del grupo, también debe entregarse a todos los demás miembros.
Así, la propiedad de acuerdo especifica que los mismos cambios de pertenencia al grupo son recibidos por todos los miembros del grupo
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Propiedades: Política de Acuerdo
Tipo de acuerdo
Acuerdo regular o fuerte.
Si todos los miembros del grupo han visto la misma secuencia de componentes del grupo (vistas).
Acuerdo eventual.
Es una variante más débil de la propiedad de acuerdo
Todos los miembros del grupo alcanzarán la misma vista del grupo en periodos estables (tras periodos sin fallos adicionales).
Esta variedad puede ser utilizada en algunas aplicaciones distribuidas que no dependen de forma crítica del estado actual de todos los nodos.
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Propiedades: Política de Acuerdo
Semántica de entrega
Una característica de la política de acuerdo es el número de miembros que deben coincidir en el acuerdo inicial. Las alternativas son varias:
Un solo miembro.
Cuando un miembro sospecha del fallo de otros o recibe una petición de unión o marcha del grupo, este envía un mensaje notificándolo al resto de miembros, los cuales aceptan la modificación, y modifican su vista del grupo de acuerdo al mensaje recibido.
Un conjunto de mayoría.
El acuerdo de un conjunto mayoría de entre los actuales miembros del grupo debe ocurrir para aceptar cambios en la composición del grupo.
Todos los miembros (acuerdo total).
Todos los miembros del grupo deben ser conscientes de un cambio para que éste se lleve adelante, afectando a la composición del grupo.
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Propiedades: Política de Acuerdo
Seguridad
Una política de acuerdo es segura si en cualquier momento los miembros del grupo coinciden en la actual composición del grupo, y además los procesos en situación de fallo no pueden comunicarse con los miembros del grupo.
En función de la definición anterior, se hacen necesarios mecanismos de acuerdo adicionales para descartar mensajes de miembros que han sido considerados erróneos. Normalmente, estos mecanismos utilizan números de secuencia de grupo en los mensajes, así, cada vez que se establece una nueva vista del grupo se le asocia un nuevo número de secuencia de grupo.
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Propiedades: Simetría
Un protocolo de pertenencia se dice que es Simétrico o totalmente distribuido, si todos los miembros del grupo ejecutan el mismo código
Se dice que es Centralizado si algún componente especial del grupo es el encargado de manejar y coordinar el comportamiento del grupo.
Un protocolo simétrico incrementará la sobrecarga debida a envío de mensajes entre los componentes del grupo, mientras que en un protocolo centralizado el manejador del grupo será un posible cuello de botella del sistema además de un punto débil del mismo.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Esta propiedad hace alusión al orden en el cual, tanto los mensajes de aplicación, como los mensajes de pertenencia, son entregados a la aplicación, no afectando dicha ordenación a los mensajes generados para implementar el protocolo de pertenencia.
Se pueden implementar diferentes semánticas de ordenación.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
No-ordenación.
Comunicación en grupo sin orden de entrega entre los diferentes mensajes. Es fácil de implementar, pero por el contrario, traslada la propia implementación del protocolo al diseñador de la aplicación.
Ordenación FIFO.
Requiere que los mensajes de pertenencia generados por un miembro del grupo, sean entregados a la aplicación del resto de miembros en el mismo orden que dicha estación los generó.
Se garantiza en prácticamente todos los protocolos de pertenencia.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
Ordenación Total.
Requiere que cualquier mensaje de cambio de grupo sea entregado a la aplicación de todos los miembros en el mismo orden, independientemente del miembro que la generó.
La diferencia con la ordenación FIFO, está en que FIFO requiere que los mensajes de pertenencia generados por un miembro del grupo, sean entregados a la aplicación del resto de miembros en el mismo orden que dicha estación los generó, no imponiendo condiciones de orden respecto a mensajes generados por otros miembros.
Ordenación Causal.
Requiere, que aquellos mensajes que están “relacionados de manera causal” sean entregados en el mismo orden a todos los miembros del grupo.
En un sistema distribuido se dice que dos eventos están “relacionados de manera causal” si el primero de ellos puede influir de alguna forma en la naturaleza del comportamiento del segundo.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
Acuerdo en el último mensaje.
Además de establecer criterios de ordenación de los mensajes de pertenencia, también se hacen necesarios criterios respecto a los mensajes enviados por la aplicación cliente. Acuerdo en el último mensaje requiere que todos los miembros del grupo estén de acuerdo en el último mensaje perteneciente a un miembro que actualmente se considera erróneo, entregado a la aplicación.
Acuerdo en el primer mensaje.
El acuerdo en el primer mensaje esta relacionado con la unión de nuevos miembros.
Así como la propiedad anterior se refería al fallo de miembros, el cumplimiento de esta propiedad hace necesario que todos los miembros del grupo estén de acuerdo en cual es el primer mensaje del nuevo miembro entregado a la aplicación.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
Acuerdo en sucesores.
Requiere que todos los miembros sean informados de un cambio en el grupo antes de que algún posible mensaje del nuevo grupo sea entregado a cualquier a de los miembros.
Acuerdo en predecesores.
De forma análoga, este acuerdo requiere que ningún mensaje de vistas anteriores sea entregado a ninguno de los miembros una vez que todos han sido informados de la generación de una nueva composición del grupo.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
Sincronismo Virtual.
Restringe el orden de entrega de los cambios del grupo a la aplicación de forma que parezca que dichos cambios están ocurriendo de forma síncrona en todos los miembros del grupo. De esta forma se consigue que los diferentes eventos de fallo y unión al grupo sean percibidos por todos los miembros en el mismo instante lógico.
El modelo virtual síncrono requiere un modelo de partición única (no soporta particiones), donde los miembros que fallan son eliminados del grupo y ningún mensaje adicional es entregado si este proviene de miembros (identificador) que han fallado anteriormente. Lo anterior fuerza a utilizar métodos de identificación por encarnación o similares.
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Propiedades: Ordenación de mensajes
Semánticas:
Sincronismo virtual extendido.
Es la extensión de modelo virtual síncrono, permitiendo la creación de particiones y posteriores uniones de dichas particiones tras ocurrir un fallo en algún miembro del grupo. Para conseguir ésto, un evento debe ser ordenado en el mismo instante lógico para todos los miembros del grupo.
Sea A un miembro del grupo {A, B, C}, el cual envía un mensaje ai . Antes de que el mensaje sea recibido y entregado, la estación D se une al grupo, pasando este a ser {A, B, C, D}. Bajo sincronismo virtual el mensaje de unión de D al grupo puede ser entregado antes de la entrega de ai, con lo que este es entregado al nuevo grupo {A, B, C, D}, esto puede ser aceptable en aplicaciones en las que la composición actual de destinos no es importante. Sin embargo, en determinadas aplicaciones son necesarias propiedades más fuertes. Con sincronismo virtual extendido se garantiza que todos los mensajes enviados bajo una composición de grupo son entregados antes de que se modifique la composición del grupo, así, ai será entregado al conjunto {A, B, C}.
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Propiedades: Manejo de Particiones
Una partición ocurre cuando dado un grupo, un subconjunto del mismo es incapaz de comunicarse con el resto de miembros del grupo.
Las particiones pueden ser debidas a diferentes situaciones: sobrecarga de la red, fallo de enlaces, fallos de nodos.
Existen varias aproximaciones relativas al manejo de particiones.
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Propiedades: Manejo de Particiones
Aproximaciones:
Ausencia de particiones.
Consiste simplemente en asumir que dichas particiones no se pueden producir, esto puede ser justificado incrementando la redundancia hardware de los enlaces. En caso de utilizar esta aproximación, propiedades anteriores como la ordenación de entrega, solo se garantizarán en ausencia de particiones.
Modelo de partición primaria.
En este modelo, tras la presencia de fallos únicamente se contempla la posibilidad de una única partición, debiendo forzar al fallo al resto de miembros que quedan fuera de esta partición primaria. De esta manera se evita manejar la unión posterior de las diferentes particiones. La partición primaria de entre los diferentes subgrupos se forma por mayoría.
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Propiedades: Manejo de Particiones
Aproximaciones:
Múltiples particiones.
Esta aproximación permite la formación de múltiples particiones, permitiendo la ejecución por separado de las diferentes particiones e implementando las funciones necesarias para el manejo de posteriores uniones de dichas particiones.
Algunos ejemplos que permiten este comportamiento son Totem, Transis y Horus entre otros.
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Propiedades: Detección de fallos
La detección de fallos está en intima relación con las propiedades de exactitud y vivacidad.
Estas dos propiedades no pueden darse simultáneamente en sistemas asíncronos.
La mayoría de los protocolos asumen un modelo de fallos conocido como fail-stop.
Se basa en dos condiciones
Si un miembro del grupo falla, todos los demás miembros detectan el fallo o también fallan
No se detectan falsos errores.
Esta última condición es difícil de conseguir en sistemas asíncronos, con lo que dicha condición se suele relajar manejando “fallos bajo sospecha”, los cuales ocurren cuando el resto de miembros del grupo sospechan del fallo de un determinado miembro, el cual es efectivamente forzado al fallo.
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Propiedades: Detección de fallos
Implementaciones del modelo de fallos:
Utilización de timeouts y mensajes periódicos de “Estoy vivo”, para sospechar fallos. Si el protocolo de pertenencia llega al acuerdo respecto a la sospecha del fallo, dicho miembro es eliminado del grupo.
Utilización de servicios externos encargados de la detección de posibles fallos, y su posterior notificación.
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Propiedades: Arranque y Recuperación
Deben implementarse mecanismos iniciales que traten el problema de la creación de los diferentes grupos, así como posibles recuperaciones posteriores.
Los métodos de arranque y recuperación están en estrecha relación con las propiedades de manejo de particiones.
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Propiedades: Arranque y Recuperación
Mecanismos de arranque
Aproximaciones:
Arranque colectivo.
Se asume que es conocida la identificación de los componentes iniciales del grupo, con lo que prácticamente todos los miembros comienzan en el mismo instante de tiempo.
Esta aproximación es fácil de implementar y manejar puesto que son conocidos a priori todos los componentes iniciales del grupo.
Arranque individual.
Inicialmente se forman tantos grupos como miembros tenemos, y poco a poco mediante intercambio de mensajes y protocolos de unión de subgrupos, se va obteniendo la composición final del grupo.
Esta aproximación es más general y flexible pues no requiere información inicial de los componentes del grupo, pero a su vez es difícil de implementar
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Propiedades: Arranque y Recuperación
Mecanismos de recuperación
La recuperación implica el arranque de uno de los miembros que han fallado y la reintegración al grupo.
La estación recuperada debe reinicializarse en un estado valido coherente con el resto de miembros del grupo. Alcanzar este estado valido será más o menos complejo en función de la política de acuerdo y ordenación de mensajes utilizada por el protocolo.
Las soluciones para alcanzar dicho estado estable podrán ser varias, desde el simple arranque utilizando la vista de grupo que tenía el miembro antes del fallo, hasta el intercambio de información estable con el resto de miembros del grupo.
Una vez este se alcanza un estado inicial estable, la estación recuperada se considera como un miembro más del grupo.
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Relación entre Propiedades
Algunas de las propiedades estudiadas se encuentran en estrecha relación, y la elección de una de ellas condiciona de alguna forma aquellas otras con las que se encuentra en relación.
Relaciones generales entre las propiedades :
Dependencia.
Una dependencia entre propiedades aparece cuando una propiedad no puede cumplirse a menos que se cumpla aquella de la cual depende.
Así por ejemplo La ordenación total de mensajes depende directamente de una política de acuerdo fuerte o regular.
Inclusión.
Una relación de inclusión aparece entre dos propiedades, cuando una propiedad es estrictamente más fuerte que otra, de forma que el cumplimiento de la primera implica de forma automática que sea satisfecha la segunda.
Una relación de inclusión aparece entre sincronismo virtual extendido y sincronismo virtual.
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