概述 :
“自我稳定”的概念由Dijkstra于1974年首次提出。这是非屏蔽分布式系统的通用技术。这是一种持续修复的技术,可确保在一系列故障后的最终安全性。在学校进行物理实验时,您一定遇到过阻尼摆。因此,在开始摆时是稳定的,当对该摆施加一些外力时,摆会进入任意位置。您知道在一段有限的时间后,它将再次回到初始的稳定位置或平衡状态。因此,在这里我们将看到这种类比在分布式系统中如何工作。
在分布式系统中的类比:
考虑以下几点。
- 您有一些处理器P 0 ,P 1,……………………………… P n +通信通道。
- 每个处理器P i具有状态x i ,例如,该状态可以是处理器的存储器中的变量的值或处理器P i中的寄存器的值。
- 配置只是系统中每个处理器的状态向量的设置序列。
- 设计自稳定分布式系统的主要复杂之处在于,节点没有可即时访问的全局内存。每个节点都必须根据可用的本地知识来做出决策,并且所有节点的操作都必须实现全局目标。
通常,在设计系统时,您具有通常稳定的合法配置。如果您可以启动合法的配置,并且可以在有限的步骤数之内到达另一个配置,那么只要进程没有进一步损坏,此新配置也将是合法的。但是,您的分布式系统是一个物理系统,因此容易受到多种故障的影响。特别是可能存在瞬态故障。
瞬态故障:
这是无法预料的故障,可以随时发生。而且它们经常发生。由于一周的电源或电池,可能是由于过载造成的。当软件组件发生故障时,它们还会捕获状态损坏。因此,通常系统以合法的配置开始,然后在有限的时间内遇到扰动。在此干扰结束时,您的系统将达到任意配置。
在某些配置中可能比合法配置长的配置中。从任何初始状态自动恢复的能力意味着不需要初始化。当没有更多干扰时,据说您的系统处于自稳定模式,并且如果在有限的时间后达到合法配置并停留在那里,则此属性将从任意配置开始,然后收敛到合法配置,并且呆在那里被称为自我稳定。自稳定系统具有两个特性: 收敛和封闭。
分布式系统中自我稳定的优势:
在这里,我们将讨论分布式系统中自稳定的优点,如下所述。
- 只要没有进一步的故障发生,它就能使分布式系统自动从瞬态故障中恢复,而无需任何人工干预。
- 自稳定算法无需初始化,因为无论其初始系统状态如何,它最终都会开始正确运行。
- 对于分布式系统,此属性非常健壮,这使其成为分布式计算的一个有吸引力的模型。
分布式系统中自我稳定的缺点:
在这里,我们将讨论分布式系统中自稳定的缺点,如下所述。
- 特别是当系统以不正确的状态启动或被入侵者破坏时,很难实现。
- 这非常复杂,即难以设计。