BAB
Distribusi Sistem Operasi
Sebuah sistem operasi terdistribusi adalah agregasi logis dari sistem operasi perangkat lunak melalui koleksi independen, jaringan, berkomunikasi secara spasial dan disebarluaskan node komputasi,. simpul sistem masing-masing individu memiliki subset perangkat lunak terpisah dari sistem operasi agregat global. Setiap tingkat perangkat lunak subset-node adalah komposisi dua provisioners layanan yang berbeda.
Yang pertama adalah minimal di mana-mana kernel , atau mikrokernel , terletak tepat di atas masing-masing node perangkat keras. Mikrokernel ini hanya menyediakan mekanisme yang diperlukan untuk fungsionalitas node. Kedua adalah tingkat koleksi yang lebih tinggi dari komponen manajemen sistem, menyediakan semua kebijakan yang diperlukan untuk node individu dan kolaborasi sebuah kegiatan.Kumpulan komponen manajemen ada tepat di atas mikrokernel, dan di bawah setiap aplikasi pengguna atau API yang mungkin berada pada tingkat yang lebih tinggi.
Kedua entitas, yang mikrokernel dan manajemen koleksi komponen, bekerja sama. Mereka mendukung global sistem tujuan dari mulus mengintegrasikan semua terkoneksi sumber daya jaringan dan fungsi pengolahan menjadi sebuah, tersedia, dan terpadu sistem yang efisien. ini integrasi node individu menjadi sebuah sistem global yang disebut sebagai transparansi, atau Single image sistem ; menggambarkan ilusi disediakan untuk pengguna penampilan sistem global sebagai entitas komputasi tunggal dan lokal.
BAB II
Deskripsi
II. 1 Sebuah sistem dalam sebuah sistem
Struktur kernel monolitik, mikrokernel dan hibrida sistem operasi berbasis kernel
Sebuah sistem operasi terdistribusi adalah sebuah sistem operasi. Pernyataan ini mungkin sepele, tetapi tidak selalu terang-terangan dan jelas karena sistem operasi terdistribusi adalah bagian integral dari sistem terdistribusi . Gagasan ini sinonim untuk pertimbangan sebuah persegi . Sebuah persegi mungkin tidak langsung diakui sebagai sebuah persegi panjang. Meskipun memiliki semua syarat atribut mendefinisikan sebuah persegi panjang,'s tambahan atribut persegi dan konfigurasi khusus memberikan menyamar. Pada intinya, sistem operasi terdistribusi hanya menyediakan layanan penting dan fungsi minimal yang diperlukan dari suatu sistem operasi, tetapi atribut tambahan dan khusus konfigurasi yang membuatnya berbeda. Sistem operasi terdistribusi memenuhi perannya sebagai sistem operasi, dan melakukannya dengan cara yang tidak dapat dibedakan dari, terpusat sistem operasi monolit .Artinya, meskipun didistribusikan di alam, ia mendukung gambar sistem tunggal melalui penerapan Transparansi; atau lebih hanya berkata, sistem penampilan sebagai lokal, entitas tunggal.
II. 2 Dasar-dasar sistem operasi
Sebuah sistem operasi, pada tingkat dasar, diharapkan untuk mengisolasi dan mengelola kompleksitas fisik tingkat rendah hardware sumber daya. Pada gilirannya, kompleksitas ini diatur dalam logika sederhana abstraksi dan disajikan untuk tingkat entitas yang lebih tinggi sebagaiinterface ke dalam mendasari sumber daya . Ini dan presentasi kegiatan marshalling terjadi dalam lingkungan yang aman dan dilindungi, sering disebut sebagai " tingkat-sistem ". Namun dalam penggambaran grafis, sistem operasi paling monolitik akan digambarkan sebagai wadah diskrit terjepit di antara sumber daya perangkat keras lokal di bawah dan program aplikasi di atas. Wadah sistem operasi akan dipenuhi dengan kuat melengkapi layanan dan fungsi untuk mendukung sebagai kebutuhan potensial sebanyak mungkin atau praktis. Ini fitur koleksi lengkap jasa akan berada dan melaksanakan pada tingkat sistem dan dukungan yang lebih tinggi, " user-level "aplikasi dan layanan.
II. 3 Distribusi penting sistem operasi
Sebuah sistem operasi terdistribusi, digambarkan dengan cara yang sama, akan menjadi wadah menyarankan fungsi minimal sistem operasi dan ruang lingkup . Wadah ini benar-benar akan mencakup semua sumber daya perangkat keras disebarluaskan, mendefinisikan sistem-tingkat. Wadah akan membentang di seluruh sistem, yang mendukung lapisan komponen software modular yang ada di tingkat-user.Komponen ini melengkapi perangkat lunak sistem operasi didistribusikan dengan satu set dikonfigurasi pelayanan menambahkan, biasanya terintegrasi dalam sistem operasi monolitik (dan sistem-tingkat). Pembagian fungsi sistem tingkat-tingkat minimal dari tambahan modular layanan-pengguna menyediakan " pemisahan mekanisme dan kebijakan . "Mekanisme dan kebijakan dapat diartikan sebagai" bagaimana sesuatu dilakukan "versus" mengapa sesuatu dilakukan, "masing-masing. Pencapaian pemisahan ini memungkinkan untuk sebuah sistem operasi yang sangat longgar digabungkan, fleksibel, dan scalable didistribusikan.
BAB III
Ikhtisar
III .1 Kernel
Kernel adalah minimal, tetapi lengkap kumpulan utilitas simpul-tingkat yang diperlukan untuk akses ke perangkat keras yang mendasari sebuah node dan sumber daya. Mekanisme ini memberikan set lengkap "-blok bangunan" penting untuk operasional node; rendahnya tingkat alokasi, manajemen, dan disposisi dari, sumber daya, simpul proses, komunikasi, dan I / O fungsi. Dukungan manajemen terutama Fungsi-fungsi ini dimungkinkan oleh memperlihatkan suatu ringkas, namun array primitif mekanisme komprehensif dan jasa. Kernel ini bisa dibilang pertimbangan utama dalam sistem operasi terdistribusi, namun, dalam kernel, subjek penting utama adalah bahwa dari terstruktur dan sangat efisien komunikasi sub-sistem baik.
Dalam sistem operasi terdistribusi, kernel sering didefinisikan oleh arsitektur relatif minim. Sebuah kernel desain ini disebut sebagai sebuah mikrokernel. Mikrokernel biasanya hanya berisi mekanisme dan jasa yang, jika sebaliknya dihapus, akan membuat node atau sistem global fungsional dioperasi. Sifat minimal mikrokernel yang kuat meningkatkan operasi modular's sistem potensi didistribusikan. Hal ini umumnya kasus yang mikrokernel tersebut diterapkan secara langsung di atas's node perangkat keras dan sumber daya, melainkan juga umum untuk kernel yang akan identik direplikasi atas semua node dalam suatu sistem. Kombinasi's minimal desain mikrokernel dan cakupan simpul global di mana-mana meningkatkan sistem diperpanjang, dan kemampuan untuk secara dinamis memperkenalkan node baru atau jasa.
Gambaran umum komponen sistem manajemen
III . 2 Sistem manajemen komponen
Sebuah sistem node komponen manajemen adalah kumpulan perangkat lunak server proses yang menentukan kebijakan node sistem. Komponen ini adalah gabungan dari perangkat lunak sistem node tidak secara langsung dibutuhkan dalam kernel. Layanan ini software mendukung semua kebutuhan node yaitu komunikasi, proses dan manajemen sumber daya, kehandalan, kinerja, dan keamanan untuk menyebutkan hanya beberapa. Dalam kapasitas ini, komponen sistem manajemen membandingkan secara langsung ke perangkat lunak operasi terpusat dari-entitas sistem tunggal.
Namun, komponen sistem manajemen ini memiliki tantangan tambahan sehubungan dengan mendukung tanggung jawab node terhadap sistem global. Selain itu, komponen sistem manajemen menerima tanggung jawab defensif keandalan, ketersediaan, dan ketekunan yang melekat dalam sistem operasi terdistribusi. Cukup sering, setiap upaya untuk mewujudkan tingkat keberhasilan yang tinggi di daerah tertentu memicu konflik dengan upaya serupa di daerah lain. Oleh karena itu, pendekatan yang konsisten, perspektif seimbang, dan pemahaman yang mendalam dari sistem secara keseluruhan dan tujuan dapat membantu mengurangi beberapa kompleksitas, dan membantu dengan cepat mengidentifikasi titik-titik potensi hasil yang menurun. Ini adalah contoh mengapa pemisahan kebijakan dan mekanisme sangat penting.
III . 3 Bekerja bersama-sama sebagai sebuah sistem operasi
Arsitektur dan desain sistem operasi terdistribusi secara khusus sesuai dengan mewujudkan kedua simpul individu dan tujuan sistem global.Setiap arsitektur atau desain harus didekati dengan cara yang konsisten dengan memisahkan kebijakan dan mekanisme. Dengan demikian, sistem operasi terdistribusi upaya untuk menyediakan kerangka kerja komputasi terdistribusi yang handal dan efisien sangat memungkinkan untuk pengguna kesadaran minimal mutlak dari perintah yang mendasari dan upaya pengendalian.
Kolaborasi multi-tingkat antara kernel dan komponen sistem manajemen, dan pada gilirannya antara node yang berbeda dalam sistem operasi terdistribusi adalah tantangan fungsional dari sistem operasi terdistribusi. Ini adalah titik dalam sistem yang harus menjaga harmoni yang sempurna tujuan, dan sekaligus mempertahankan lengkap putuskan niat dari implementasi. Tantangan ini merupakan peluang sistem operasi terdistribusi, untuk menghasilkan pondasi dan kerangka kerja untuk sistem yang handal, efisien, tersedia, kuat, extensible, dan scalable. Namun, kesempatan ini datang dengan biaya yang sangat tinggi dalam kompleksitas.
III . 4 Harga kompleksitas
Dalam sistem operasi terdistribusi, tingkat kerumitan luar biasa yang melekat dengan mudah bisa membuat seluruh sistem laknat untuk setiap user. Dengan demikian, harga logis mewujudkan sistem operasi terdistribusi harus dihitung dalam hal mengatasi sejumlah besar kompleksitas di banyak daerah, dan pada berbagai tingkatan. Perhitungan ini meliputi kedalaman, luas, dan berbagai investasi desain dan perencanaan arsitektur yang diperlukan dalam mencapai bahkan Pelaksanaan yang paling sederhana.
Pertimbangan desain dan pengembangan yang kritis dan tak kenal ampun. Misalnya, pemahaman yang mendalam mengenai operasi secara keseluruhan arsitektur sistem terdistribusi dan desain rincian diperlukan pada titik awal yang sangat. Ada
III . 5 Perspektif: masa lalu, sekarang, dan masa depan
Penelitian dan eksperimen upaya mulai digalakkan pada 1970-an dan terus berlanjut sampai tahun 1990-an, dengan bunga terfokus memuncak pada akhir 1980-an. Sejumlah sistem operasi terdistribusi diperkenalkan selama periode ini, namun sangat sedikit dari implementasi mencapai sukses bahkan sederhana.
Subyek sistem operasi terdistribusi Namun, memiliki perspektif sejarah jauh lebih kaya. Hal ini sangat jelas ketika mempertimbangkan masalah desain sistem operasi terdistribusi beberapa kali, dan dalam kaitannya dengan beberapa langkah primordial diambil terhadap realisasinya. Ada beberapa contoh dan perintis implementasi primitif konsep dasar komponen sistem operasi terdistribusi dating kembali ke awal 1950-an. Beberapa individu ini langkah awal yang sangat tidak terfokus langsung pada komputasi terdistribusi, dan pada waktu, banyak yang tidak menyadari dampak penting mereka. Upaya ini merintis meletakkan dasar yang penting, dan terinspirasi penelitian lanjutan di bidang yang terkait dengan komputasi terdistribusi.
Dimulai pada pertengahan 1970-an, banyak upaya penelitian yang penting menghasilkan kemajuan sangat penting dalam komputasi terdistribusi. Terobosan ini memberikan landasan yang kokoh dan stabil untuk upaya berkelanjutan melalui 1990, disebutkan sebelumnya.Mengingat sistem operasi terdistribusi modern dan masa depan, kita harus melihat tidak lebih dari tantangan yang luar biasa saat ini banyak ilmu-core dan multi-prosesor. Mempercepat perkembangan dari multi-prosesor dan multi-core prosesor penelitian sistem telah menyebabkan kebangkitan konsep sistem operasi terdistribusi. Banyak dari upaya penelitian sedang menyelidiki paradigma yang menarik, menyenangkan, dan masuk akal mempengaruhi masa depan komputasi terdistribusi.
BAB
Model Komputasi Terdistribusi
IV. 1 Sifat distribusi
Generalized organisasi node dalam model terpusat.
Generalized organisasi node dalam model jaringan.
Generalized organisasi node dalam model terdistribusi.
IV. 2 Node Organisasi dalam model komputasi yang berbeda
Sifat unik dari sistem operasi Distributed bersifat halus dan kompleks. Sebuah perangkat keras sistem operasi terdistribusi's elemen infrastruktur tidak terpusat, yaitu unsur-unsur tidak memiliki kedekatan erat satu sama lain di satu lokasi. elemen struktur Sistem operasi terdistribusi yang diberikan bisa berada di berbagai ruangan dalam bangunan, atau di berbagai bangunan di seluruh dunia. Ini penyebaran geografis spasial mendefinisikan desentralisasi, namun, sistem operasi terdistribusi didistribusikan, bukan hanya desentralisasi.
Perbedaan ini adalah sumber kehalusan dan kompleksitas. Sementara sistem desentralisasi dan sistem operasi terdistribusi keduanya spasial beragam, itu adalah cara yang spesifik dan tingkat relatif dalam hubungan antara unsur-unsur, atau node dalam sistem yang membedakan keduanya. Dalam kasus ini dua jenis sistem operasi, hubungan ini adalah garis komunikasi antara node sistem.
IV. 3 Tiga distribusi dasar
Untuk lebih menggambarkan hal ini, memeriksa tiga sistem arsitektur , sentralisasi, desentralisasi, dan didistribusikan. Dalam penelitian ini, mempertimbangkan tiga aspek terkait erat struktur mereka: organisasi, koneksi, dan kontrol. Organisasi akan menjelaskan karakteristik fisik suatu sistem pengaturan, koneksi akan melibatkan asosiasi antar entitas struktur konstituen, dan kontrol akan berkorelasi dengan cara , kebutuhan, dan dasar pemikiran dari dua pertimbangan sebelumnya.
IV. 4 Organisasi
Pertama, subjek organisasi. Sebuah sistem terpusat diatur paling sederhana, pada dasarnya satu tingkat nyata struktur, dimana semua unsur tersebut sangat dipengaruhi oleh dan pada akhirnya tergantung pada organisasi ini. Ini sistem yang terdesentralisasi adalah lebih struktur federasi yang terdiri dari beberapa tingkat, dimana himpunan bagian dari suatu entitas sistem bersatu. himpunan bagian badan ini pada gilirannya bersatu di tingkat yang lebih tinggi, ke arah dan akhirnya puncaknya pada elemen master pusat. Sistem (murni) didistribusikan tidak memiliki konsep discernable dari, atau bahkan setiap kebutuhan bagi tingkat; itu adalah murni sebuah koleksi otonom elemen diskrit.
Penting untuk dicatat bahwa semua sistem ini didistribusikan, dalam arti bahwa mereka terdiri dari unsur yang terpisah dan berbeda dihubungkan bersama untuk membentuk sebuah sistem. Ini adalah ide umum dari organisasi terdistribusi elemen sistem, namun sebuah sistem terdistribusi adalah suatu badan khusus kepada cukup itu sendiri. Ini adalah konsep sistem terdistribusi yang akan didekati dalam sub-bagian berikut.
IV. 5 Koneksi
Asosiasi hubungan antara elemen adalah pertimbangan kedua. Dalam setiap kasus, asosiasi fisik terkait erat (atau terputus), untuk organisasi konseptual. Sistem terpusat memiliki anggota konstituen secara langsung bersatu badan master pusat. Orang bisa mengonsep memegang seikat balon - masing-masing pada string, - dengan tangan menjadi tokoh sentral. Sebuah sistem desentralisasi (atau sistem jaringan ) mencakup langkah-tunggal langsung, atau langkah langsung jalan-multi antara unsur konstituen yang diberikan dan entitas pusat.Hal ini bisa dipahami dengan memikirkan sebuah bagan organisasi perusahaan , tingkat pertama menghubungkan langsung, dan tingkat yang lebih rendah menghubungkan secara tidak langsung melalui tingkat yang lebih tinggi berturut-turut (tidak lateral "bertitik" garis).Akhirnya, sistem operasi terdistribusi tidak memiliki pola yang melekat; koneksi langsung dan tidak langsung yang mungkin antara dua elemen tertentu sistem. Pertimbangkan tahun 1970-an fenomena " seni string "atau spirograph gambar sebagai sistem tersambung penuh , dan laba-laba's web atau Interstate Highway System antara kota-kota AS sebagai contoh dari sistem terkoneksi secara parsial.
IV. 6 Kontrol
Perhatikan, bahwa desentralisasi dan sistem terpusat telah jelas diarahkan arus koneksi terhadap entitas pusat, sedangkan sistem operasi yang didistribusikan dengan cara tidak dipengaruhi khusus berdasarkan organisasi. Ini adalah gagasan yang penting dalam pertimbangan ketiga. Apa ada korelasi antara organisasi sistem, dan asosiasi-nya? Dalam semua tiga kasus, ini adalah keseimbangan yang sangat halus antara proses administrasi, dan ruang lingkup dan diperpanjang dari proses-proses. Lebih hanya mengatakan, ini adalah tentang kontrol diperlukan atau didikte oleh organisasi tertentu dan koleksi koneksi.
Perhatikan bahwa dalam sistem diarahkan (sentralisasi dan desentralisasi) terdapat lebih banyak kontrol, sehingga memudahkan proses administrasi, tetapi membatasi lingkup kemungkinan pengaruh mereka. Di sisi lain, sistem operasi terdistribusi - tanpa sambungan diarahkan - jauh lebih sulit untuk mengontrol, tetapi efektif dibatasi dalam ruang lingkup diperluas hanya oleh kemampuan node yang individu, otonom, dan saling tergantung. Asosiasi-asosiasi dari sistem operasi terdistribusi hanya sesuai dengan kebutuhan yang dipaksakan oleh banyaknya pertimbangan desain, dan tidak dengan cara apapun oleh keterbatasan organisasi.
BAB
Desain Pertimbangan
V. 1 Transparansi
Transparansi, adalah kualitas sistem operasi terdistribusi untuk dilihat dan dipahami sebagai sistem gambar tunggal, dan merupakan pertimbangan utama terbesar di tataran konseptual desain-tinggi dari sistem operasi terdistribusi. Sementara konsep sederhana, pertimbangan transparansi langsung efek pengambilan keputusan dalam setiap aspek dari desain sistem operasi terdistribusi. Tergantung pada derajat mana transparansi diimplementasikan ke dalam sistem, persyaratan tertentu dan / atau pembatasan dapat dikenakan pada desain banyak pertimbangan lainnya, dan hubungan mereka.
Transparansi memungkinkan pengguna untuk mencapai tujuan sistem yang berhubungan dengan pengetahuan minim absolut dari detail internal khususnya yang berkaitan dengan tujuan. Sebuah sistem atau aplikasi dapat mengekspos banyak, atau sebagai transparansi kecil di daerah tertentu fungsionalitas yang dianggap perlu. Artinya, sejauh mana transparansi diimplementasikan dapat bervariasi antara himpunan bagian dari fungsi dalam sistem atau aplikasi. Ada
Sebagai contoh, sistem operasi terdistribusi dapat menyajikan akses ke hard drive sebagai "C:" dan akses ke DVD sebagai "G:". Pengguna tidak memerlukan pengetahuan tentang driver perangkat atau metode teknik akses memori langsung mungkin digunakan di belakang layar, kedua perangkat bekerja dengan cara yang sama, dari sudut pandang pengguna. Contoh ini menunjukkan tingkat-tinggi transparansi, dan menampilkan bagaimana tingkat rendah rincian dibuat agak "tak terlihat" kepada pengguna melalui transparansi. Di sisi lain, jika pengguna menginginkan untuk mengakses sistem lain atau server, nama host atau alamat IP mungkin diperlukan, bersama dengan login user remote-mesin dan password. Hal ini mengindikasikan tingkat-rendah transparansi, karena ada pengetahuan yang terperinci dibutuhkan pengguna dalam rangka untuk menyelesaikan tugas ini.
Umumnya, transparansi dan pengetahuan yang diperlukan pengguna merupakan hubungan terbalik. Seperti transparansi dirancang dan diimplementasikan ke berbagai sistem, hati-hati harus diambil untuk tidak merugikan daerah lain transparansi dan keprihatinan desain dasar.Transparansi, sebagai konsep desain, merupakan salah satu tantangan besar dalam desain sebuah sistem operasi terdistribusi, seperti ada faktor dalam perlunya pemahaman muka lengkap.
§ transparansi Lokasi - Lokasi transparansi terdiri dari dua sub-aspek transparansi, transparansi Penamaan dan mobilitas User.transparansi Penamaan mengharuskan bahwa tidak ada dalam referensi fisik atau logis ke entitas sistem harus mengekspos indikasi lokasi entitas, atau hubungan yang lokal atau remote kepada pengguna. Pengguna mobilitas membutuhkan referensi entitas sistem yang konsisten, terlepas dari lokasi sistem dari mana referensi berasal. Transparansi menentukan bahwa lokasi relatif dari sistem entitas-baik lokal maupun jarak jauh harus keduanya tidak terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DCD Pradeep, pg 20]
§ Akses transparansi - remote sistem entitas dan Daerah harus tetap dibedakan jika dilihat melalui antarmuka pengguna. Sistem operasi terdistribusi memelihara persepsi melalui pemaparan mekanisme akses tunggal untuk entitas sistem, tanpa memandang bahwa entitas yang lokal atau remote kepada pengguna. Transparansi menyatakan bahwa perbedaan dalam metode untuk mengakses setiap entitas sistem tertentu-baik lokal maupun jarak jauh harus keduanya tidak terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [TLD , pg 84]
§ Migrasi transparansi - sumber daya logis dan proses fisik bermigrasi oleh sistem, dari satu lokasi ke lokasi lain dalam upaya untuk memaksimalkan efisiensi, keandalan, ketersediaan, keamanan, atau apapun alasannya, harus melakukannya secara otomatis dikontrol hanya oleh sistem. Ada
§ transparansi Replikasi - sistem elemen A atau komponen mungkin perlu disalin ke titik-titik terpencil strategis dalam sistem dalam upaya meningkatkan efisiensi mungkin melalui kedekatan yang lebih baik, atau menyediakan untuk keandalan ditingkatkan melalui duplikasi back-up. Ini duplikasi dari suatu entitas sistem dan gerakan selanjutnya ke lokasi sistem remote mungkin terjadi karena berbagai alasan yang mungkin, dalam hal apapun, seluruh proses sebelum, selama, dan setelah-harus terjadi tanpa sepengetahuan pengguna atau interaksi. Transparansi menentukan bahwa baik kebutuhan dan pelaksanaan replikasi, serta keberadaan entitas direplikasi di seluruh sistem harus menjadi keduanya tidak terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DCP, pg 16]
§ transparansi Concurrency - Sistem operasi terdistribusi memungkinkan untuk penggunaan sumber daya sistem secara simultan oleh beberapa pengguna dan proses, yang selalu benar-benar menyadari penggunaan bersamaan. Transparansi menyatakan bahwa baik keharusan untuk concurrency, dan penggunaan sumber daya sistem multiplexing harus kedua terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DSC, pg 23]
§ transparansi Kegagalan - Dalam hal terjadi kegagalan sistem parsial, sistem bertanggung jawab atas, cepat, dan akurat deteksi otomatis dan orkestrasi dari obat. Langkah-langkah ini harus menunjukkan pengenaan pemakai, dan harus memulai dan melaksanakan tanpa pengetahuan pengguna atau interaksi. Transparansi menyatakan bahwa pengguna dan proses akan terkena pengenaan minimal mutlak sebagai akibat dari kegagalan sistem parsial, dan setiap teknik yang digunakan sistem deteksi dan pemulihan harus kedua terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DSA, pg 30]
§ Kinerja Transparansi
§ Ukuran / transparansi Skala - geografis mencapai sistem A, jumlah node, tingkat kemampuan simpul, atau setiap perubahan di dalamnya harus ada tanpa pengetahuan yang diperlukan atau interaksi pengguna. Transparansi menyatakan bahwa sistem dan node komposisi, kualitas, atau perubahan harus baik baik tidak terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DCD, pg 23]
§ Revisi transparansi - Sistem kadang-kadang memiliki kebutuhan untuk perangkat lunak versi perubahan-perubahan sistem dan implementasi internal infrastruktur sistem. Sementara pengguna akhirnya mungkin mengetahui, atau menemukan ketersediaan fungsi sistem baru atau jasa, pelaksanaannya harus sama sekali tidak menjadi prompt untuk penemuan ini. Transparansi menentukan bahwa pelaksanaan perubahan versi sistem perangkat lunak dan perubahan infrastruktur sistem internal harus kedua terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna, kecuali sebagaimana diungkapkan oleh administrator sistem. [DSA, pg 30]
§ Kontrol transparansi - Semua sistem informasi, konstanta, properti, pengaturan konfigurasi, dll harus benar-benar konsisten dalam penampilan, konotasi, dan denotasi untuk semua pengguna dan aplikasi perangkat lunak menyadarinya. [TLD , pg 84]
§ transparansi data - Tidak ada sistem data-entitas harus mengekspos dirinya sebagai aneh sehubungan dengan lokasi atau tujuan di dalam sistem, sebagai hasil dari interaksi pengguna. [TLD , pg 85]
§ Paralelisme transparansi - Arguably aspek yang paling sulit transparansi, dan dijelaskan oleh Tanenbaum sebagai "Grail Kudus" untuk desainer sistem terdistribusi. eksekusi paralel Sebuah sistem tugas di antara berbagai proses seluruh sistem harus terjadi tanpa pengetahuan yang diperlukan atau interaksi pengguna. Transparansi menentukan bahwa kedua kebutuhan, dan pelaksanaan pengolahan paralel ini harus baik terlihat, dan tidak terdeteksi oleh pengguna. [DOS, pg 24]
V. II Proses Komunikasi Inter
Inter-Proses Komunikasi (IPC) adalah pelaksanaan komunikasi umum, proses interaksi, dan dataflow antara benang dan / atau proses baik dalam system node, dan antara semua node dalam sebuah sistem operasi terdistribusi. Sifat terdistribusi node sistem dan pertimbangan multi-tingkat persyaratan intra dan inter-node-node memberikan dasar-line IPC pertimbangan tingkat tinggi desain. Namun, IPC dalam sistem operasi terdistribusi adalah implementasi tingkat rendah. IPC adalah tingkat rendah kritis melengkapi dengan konsep tingkat tinggi transparansi. Banyak persyaratan dan pembatasan yang diberlakukan pada sistem sebagai akibat dari transparansi akan dicapai secara langsung atau tidak langsung melalui IPC. Dalam pengertian ini, IPC adalah konsep yang mendasari terbesar dalam pertimbangan desain tingkat rendah dari sebuah sistem operasi terdistribusi.
V. 3 Proses manajemen
Proses manajemen memberikan kebijakan dan mekanisme untuk berbagi dan efisien efektif yang didistribusikan pengolahan sumber daya sistem di antara sistem terdistribusi proses itu. Kebijakan-kebijakan dan mekanisme yang mendukung operasi yang melibatkan alokasi dan de-alokasi proses dan port untuk prosesor, serta ketentuan untuk menjalankan, menunda, bermigrasi, berhenti, atau melanjutkan pelaksanaan proses. Meskipun sumber daya sistem terdistribusi operasi dan operasi pada mereka dapat berupa lokal atau remote dengan menghormati satu sama lain, sistem operasi terdistribusi masih harus mempertahankan keadaan lengkap dan sinkronisasi atas semua proses dalam sistem, dan melakukannya dengan cara yang benar-benar konsisten dari perspektif sistem unified pengguna.
Sebagai contoh, load balancing adalah proses manajemen fungsi umum. Salah satu pertimbangan load balancing adalah proses yang harus dipindahkan. Kernel mungkin memiliki beberapa mekanisme, salah satu yang mungkin menjadi pilihan prioritas berbasis. Mekanisme di kernel mendefinisikan apa yang dapat dilakukan, dalam hal ini, pilih proses yang didasarkan pada beberapa prioritas. komponen sistem Manajemen akan menerapkan sejumlah kebijakan pengambilan keputusan untuk konteks ini. Salah satu kebijakan akan menentukan prioritas apa artinya, dan bagaimana akan digunakan untuk memilih proses dalam hal ini.
V. 4 Manajemen Sumber Daya
Sistem sumber daya seperti memori, file, perangkat, dll didistribusikan di seluruh sistem, dan pada setiap saat, setiap node ini mungkin memiliki cahaya ke siaga beban kerja menemukan Load. load sharing dan menyeimbangkan banyak berorientasi kebijakan membutuhkan keputusan, mulai dari CPU idle, kapan harus bergerak, dan yang bergerak. Banyak algoritma yang ada untuk membantu dalam keputusan ini, namun, ini panggilan untuk tingkat kedua pengambilan keputusan kebijakan dalam memilih algoritma paling cocok untuk skenario, dan kondisi sekitarnya skenario.
V. 5 Keandalan
Salah satu prinsip dasar sistem operasi terdistribusi adalah tingkat kehandalan yang tinggi. Ini atribut kualitas sistem operasi terdistribusi telah menjadi harapan pokok.
Keandalan yang paling sering dianggap dari sudut pandang ketersediaan dan keamanan dari perangkat keras sistem, layanan, dan data. Isu yang timbul dari kegagalan atau pelanggaran keamanan ketersediaan dianggap kesalahan.
V. 6 Kinerja
Kinerja ini bisa dibilang perhatian komputasi klasik, dalam sistem operasi terdistribusi, hal ini tidak berbeda. Banyak patokan metrik yang ada untuk kinerja: penyelesaian pekerjaan throughput, per satuan waktu, pemanfaatan sistem, dll. Masing-masing standar yang lebih bermakna dalam menjelaskan beberapa skenario, dan kurang dalam diri orang lain. Sehubungan sengan sistem operasi terdistribusi, pertimbangan ini paling sering menyuling untuk keseimbangan antara proses dan IPC paralelisme. Mengelola granularity tugas paralelisme dalam hubungan yang masuk akal untuk pesan-pesan yang diperlukan untuk dukungan sangat efektif. Juga, mengidentifikasikan ketika itu lebih bermanfaat untuk bermigrasi proses untuk data, bukan menyalin data, efektif juga. Banyak proses dan algoritma manajemen sumber daya, dan algoritma dalam ruang kerja untuk memaksimalkan kinerja.
V. 7 Synchronization
Bekerjasama proses berbarengan memiliki kebutuhan interen untuk sinkronisasi. Tiga dasar situasi yang menentukan ruang lingkup kebutuhan ini:
§ satu atau lebih proses harus melakukan sinkronisasi pada suatu titik tertentu untuk satu atau lebih proses lain untuk melanjutkan,
§ satu atau lebih proses harus menunggu kondisi asynchronous dalam rangka untuk melanjutkan,
§ atau proses harus membangun akses eksklusif untuk salingberbagi sumber daya.
Ada
V. 8 Fleksibilitas
Fleksibilitas dalam sistemoperasi terdistribusi dimungkinkanmelalui karakteristik modular mikrokernel itu. Dengan penyajianmikrokernel mutlak minimaltetapilengkapset primitif dan layananfungsional kohesif dasar, tingkattinggi komponen manajemendapat disusun dengan cara yang kohesif serupa. Kemampuan ini mengarah ke fleksibilitas luar biasa dalam manajemen koleksi komponen, tetapi yang lebih penting, memungkinkan kesempatan untuk dinamis swap, upgrade, atau memasang contoh tambahan komponen di atas kernel.
BAB
Perspektif Sejarah
VI. 1 Pioneering inspirations
With a cursory glance around the internet, or a modest perusal of pertinent writings, one could very easily gain the notion that computer operating systems were a new phenomenon in the mid-twentieth century. In fact, important research in operating systems was being conducted at this time. While early exploration into operating systems took place in the years leading to 1950; shortly afterward, highly advanced research began on new systems to conquer new problems. In the first decade of the second-half of the 20th century, many new questions were asked, many new problems were identified, many solutions were developed and working for years, in controlled production environments.
VI. 2 Aboriginal distributed computing
The DYSEAC (1954)
One of the first solutions to these new questions was the DYSEAC , a self-described general-purpose synchronous computer; but at this point in history, exhibited signs of being much more than general-purpose [ clarification needed ] . In one of the earliest publications of theAssociation for Computing Machinery , in April 1954, a researcher at the National Bureau of Standards – now the National Institute of Standards and Technology ( NIST ) – presented a detailed implementation design specification of the DYSEAC. Without carefully reading the entire specification, one could be misled by summary language in the introduction, as to the nature of this machine. The initial section of the introduction advises that major emphasis will be focused upon the requirements of the intended applications, and these applications would require flexible communication. However, suggesting the external devices could be typewriters, magnetic medium , and CRTs , and with the term “ input-output operation ” used more than once, could quickly limit any paradigm of this system to a complex centralized “ensemble.” Seemingly, saving the best for last, the author eventually describes the true nature of the system.
Finally, the external devices could even include other full-scale computers employing the same digital language as the DYSEAC. For example, the SEAC or other computers similar to it could be harnessed to the DYSEAC and by use of coordinated programs could be made to work together in mutual cooperation on a common task… Consequently[,] the computer can be used to coordinate the diverse activities of all the external devices into an effective ensemble operation.
—ALAN L. LEINER
While this more detailed description elevates the perception of the system, the best that can be distilled from this is some semblance of decentralized control. The avid reader, persevering in the investigation would get to a point at which the real nature of the system is divulged.
Each member of such an interconnected group of separate computers is free at any time to initiate and dispatch special control orders to any of its partners in the system. As a consequence, the supervisory control over the common task may initially be loosely distributed throughout the system and then temporarily concentrated in one computer, or even passed rapidly from one machine to the other as the need arises. …it should be noted that the various interruption facilities which have been described are based on mutual cooperation between the computer and the external devices subsidiary to it, and do not reflect merely a simple master-slave relationship.
—ALAN L. LEINER
This is one of the earliest examples of a computer with distributed control. Dept. of the Army reports [ 21 ] show it was certified reliable and passed all acceptance tests in April 1954. It was completed and delivered on time, in May 1954. In addition, was it mentioned that this was aportable computer ? It was housed in a tractor-trailer , and had 2 attendant vehicles and 6 tons of refrigeration capacity.
VI. 3 Multi-programming abstraction
The Lincoln TX-2 (1957)
Described as an input-output system of experimental nature, the Lincoln TX-2 placed a premium on flexibility in its association of simultaneously operational input-output devices. The design of the TX-2 was modular, supporting a high degree of modification and expansion, as well as flexibility in operating and programming of its devices. The system employed The Multiple-Sequence Program Technique.
This technique allowed for multiple program counters to each associate with one of 32 possible sequences of program code. These explicitly prioritized sequences could be interleaved and executed concurrently, affecting not only the computation in process, but also the control flow of sequences and switching of devices as well. Much discussion ensues related to the complexity and sophistication in the sequence capabilities of devices.
Similar to the previous system, the TX-2 discussion has a distinct decentralized theme until it is revealed that efficiencies in system operation are gained when separate programmed devices are operated simultaneously. It is also stated that the full power of the central unit can be utilized by any device; and it may be used for as long as the device's situation requires. In this, we see the TX-2 as another example of a system exhibiting distributed control, its central unit not having dedicated control.
VI. 4 Memory access abstraction
Intercommunicating Cells, Basis for a Distributed Logic Computer (1962)
One early memory access paradigm was Intercommunicating Cells, where a cell is composed of a collection of memory elements. A memory element was basically an electronic flip-flop or relay , capable of two possible values. Within a cell there are two types of elements, symbol and cell elements. Each cell structure stores data in a string of symbols, consisting of a name and a set of associated parameters . Consequently, a system's information is linked through various associations of cells.
Intercommunicating Cells fundamentally break from tradition in that it has no counters or any concept of addressing memory . The theory contends that addressing is a wasteful and non-valuable level of indirection . Information is accessed in two ways, direct and cross-retrieval. Direct retrieval looks to a name and returns a parameter set.
Cross-retrieval projects through parameter sets and returns a set of names containing the given subset of parameters. This would be similar to a modified hash table data structure that would allow for multiple values(parameters) for each key (name).
Cellular memory would have many advantages: | ||
 | A major portion of a system's logic is distributed within the associations of information stored in the cells, | |
| This flow of information association is somewhat guided by the act of storing and retrieving, | |
| ||
| Cells are logically indistinguishable, making them both flexible to use and relatively simple to extend in size | |
This early research into alternative memory describes a configuration ideal for the distributed operating system. The constant-time projection through memory for storing and retrieval would be inherently atomic and exclusive . The cellular memory's intrinsic distributed characteristics would be an invaluable benefit; however, the impact on the user , hardware / device , or Application programming interfaces is uncertain. It is distinctly obvious that these early researchers had a distributed system concept in mind, as they state:
We wanted to present here the basic ideas of a distributed logic system with... the macroscopic concept of logical design, away from scanning, from searching, from addressing, and from counting, is equally important. We must, at all cost, free ourselves from the burdens of detailed local problems which only befit a machine low on the evolutionary scale of machines.
—Chung-Yeol (CY) Lee , Intercommunicating Cells, Basis for a Distributed Logic Computer
VI. 5 Foundational work
VI. 6 Coherent memory abstraction
Algorithms for scalable synchronization on shared-memory multiprocessors
VI. 7 File System abstraction
Measurements of a distributed file system
Memory coherence in shared virtual memory systems
Memory coherence in shared virtual memory systems
VI. 8 Transaction abstraction
Transaksi
Sagas
Sagas
Transactional Memory
Composable memory transactions
Transactional memory: architectural support for lock-free data structures
Software transactional memory for dynamic-sized data structures
Software transactional memory
Composable memory transactions
Transactional memory: architectural support for lock-free data structures
Software transactional memory for dynamic-sized data structures
Software transactional memory
VI. 9 Persistence abstraction
OceanStore: an architecture for global-scale persistent storage
VI. 10 Coordinator abstraction
Weighted voting for replicated data
Consensus in the presence of partial synchrony
Consensus in the presence of partial synchrony
VI. 11 Reliability abstraction
Sanity checks
The Byzantine Generals Problem
Fail-stop processors: an approach to designing fault-tolerant computing systems
The Byzantine Generals Problem
Fail-stop processors: an approach to designing fault-tolerant computing systems
Recoverability
Distributed snapshots: determining global states of distributed systems
Optimistic recovery in distributed systems
Distributed snapshots: determining global states of distributed systems
Optimistic recovery in distributed systems
VI. 12 Penelitian Lancar
VI. 13 Replicated model extended to a component object model
Architectural Design of E1 Distributed Operating System.
The Cronus distributed operating system.
Design and development of MINIX distributed operating system.
The Cronus distributed operating system.
Design and development of MINIX distributed operating system.
VI. 14 Future directions
VI. 15 Complexity/Trust exposure through accepted responsibility
Scale and performance in the Denali isolation kernel.
VI. 16 Multi/Many-core focused systems
The multikernel: a new OS architecture for scalable multicore systems.
VI. 17 Distributed processing over extremes in heterogeneity
Helios: heterogeneous multiprocessing with satellite kernels.
VI. 18 Effective and stable in multiple levels of complexity
Tessellation: Space-Time Partitioning in a Manycore Client OS.
Postingan
0 komentar:
Posting Komentar