Multicast-Kommunikation in verteilten Systemen

ISBN-13: 9783540525516 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 191 str.

Dieter Wybranietz

Opis

Der Datenaustausch zwischen Prozessen uber das Versenden von Nachrichten spielt in verteilten Systemen eine zentrale Rolle. Als Erganzung zu den bekannten Formen der 1:1-Kommunikation werden in diesem Buch 1: n-Kommunikationen (Multicasts) untersucht und umfassend dargestellt, bei denen mit einer einzigen Botschaft mehrere Prozesse erreicht werden konnen. Der Multicast kann als allgemeine Kommunikationsform aufgefasst werden, von der Broadcast und Unicast Spezialfalle sind. Nach einer Ubersicht uber die vielfaltigen Anwendungsgebiete von Multicasts werden die besonderen Schwierigkeiten dieser Kommunikationsform behandelt. Durch eine formale Definition unterschiedlicher Zuverlassigkeitsgrade von Multicast-Operationen wird eine Basis fur die Klassifikation von Multicast-Protokollen und ihrer Semantik geschaffen. Nach der Diskussion von Basistechniken fur die Abwicklung von Multicasts werden mehrere Protokollvarianten vorgestellt sowie Beispiele fur die Unterstutzung von Multicasts durch Sprachen, Betriebssysteme und Hardware-Bausteine gegeben. Die Integration einer Multicast-Kommunikationsmoglichkeit in eine verteilte Programmiersprache, die auf einem Mehrrechnersystem implementiert wurde, und die dabei gewonnenen Erfahrungen werden ausfuhrlich dargestellt."

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Anwendungsbeispiele für Multicasts.- 3. Problematik der Multicast-Kommunikation.- 3.1 Begriffsfestlegungen.- 3.2 Kommunikationsmodelle.- 3.3 Zuverlässigkeitsaspekte.- 3.4 Festlegung und Verwaltung von Multicast-Gruppen.- 4. Multicast-Protokolle.- 4.1 Basistechniken für Multicast-Protokolle.- 4.1.1 Simulation von Multicast-Nachrichten.- 4.1.2 Direkte Multicast-Übertragung mit Quittungen.- 4.1.3 Verfahren zur Reduktion von Quittungen.- 4.1.4 Negative Quittungen.- 4.1.5 Kombination verschiedener Techniken.- 4.2 Direkte Protokolle mit steigenden Zuverlässigkeitsgraden.- 4.2.1 k-zuverlässige Protokolle.- 4.2.2 Vermeidung von Pufferüberläufen bei der Paketisierung.- 4.3 Atomar-zuverlässige Multicasts.- 4.4 Ordnungserhaltende Multicasts.- 4.4.1 Direkte Übertragung: das ISIS-System.- 4.4.2 Ring-basierte Verfahren.- 4.4.2.1 Eine zentral-gesteuerte Protokollfamilie.- 4.4.2.2 Dezentrale Multicast-Protokolle.- 4.4.3 Quittungen als Multicast-Nachrichten.- 4.5 Byzantinische Protokolle.- 4.6 Zusammenfassung.- 5. Unterstützung von Multicasts durch Sprachen und Betriebssysteme.- 5.1 Die verteilte Systemimplementierungssprache LADY.- 5.1.1 Sprachkonzepte von LADY.- 5.1.2 Die Multicast-Kommunikation in LADY.- 5.1.3 Semantik der Multicast-Kommunikation.- 5.1.4 Implementierungsaspekte.- 5.1.5 Diskussion der Multicast-Semantik in LADY.- 5.2 CSSA.- 5.2.1 Multicasts in CSSA.- 5.3 StarMod.- 5.4 Eine Multicast-Erweiterung für LINDA.- 5.5 Multicast-Kommunikation in MEGLOS.- 5.6 Eine Multicast-Schnittstelle für UNIX.- 5.7 Der V-Kernel und das VMTP-Protokoll.- 5.8 Das ISIS-System.- 6. Hardware-Unterstützung.- 6.1 Existierende Hardware-Unterstützung für Multicasts.- 6.2 Verbesserungsmöglichkeiten der Hardware-Unterstützung.- 7. Vergleichende Leistungsbewertung ausgewählter Multicast-Protokolle.- 7.1 Messungen im INCAS-Experimentalsystem.- 7.1.1 Die Meßumgebung.- 7.1.2 Meßergebnisse.- 7.2 Das Simulationssystem INCSIM.- 7.3 Simulationsergebnisse.- 7.3.1 Lasterzeugung.- 7.3.2 Ergebnisse.- 7.3.3 Zusammenfassende Bewertung.- 8. Schlußbemerkungen.- Literatur.