modèle de système distribué

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M
OD
È
LE DE SYST
È
ME DISTRIBU
É
S est une structure logicielle et matérielle distribuée en un réseau point-à-
point asynchrone d entités séquentielles communicantes.
Réseau d interconnexion Sites et système de communication
Graphe G = (X,U) , connexe, simpl e et symétrique
X modélise l ensemble fini des entités ( sommets , sites, processus) de S.
U X2 modélise ses communications ( arêtes , canaux, lignes, liens).
X = n= nombre de processus du réseau ( ordre de G ),
U = m = nombre de lignes de communication du réseau ( taille de G ).
Chaque processus de S possède une mémoire locale non partagée de
capacité bornée et au moins un processeur .
Les processus de S communiquent dans le réseau uniquement par
messages : S est un modèle asynchrone à transmission de messages
( Asynchronous Message - Passing Model ) :
1° L échange/transmission de messages constitue le coût d exécution
dominant d un algorithme sur S.
2° toute entité non fautive du système S (y compris une ligne de
communication) peut continuer à fonctionner indépendamment en présence
de défaillances .

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Chaque processus de S est caractérisé par son identificateur propre ou
identité ( id ) appartenant à un ensemble I quelconque (non vide, fini ou non),
muni d un ordre total .
Système distribué asynchrone S absence de mémoire partagée,
d horloge globale et de toute variable ou configuration globale
Modèle de réseau point -à- point
Orientation locale. Tout processus est capable de faire la distinction
entre ses portes. Les identités des autres processus et, en particulier
celles de ses voisins, lui sont inconnues .
Communication sans perte de message. En l absence de
défaillance, tout message envoyé à un voisin est reçu au bout d un temps
fini mais non borné , sans altération ni modification.
Taille bornée des messages. Pour tout réseau G, tout message
transmis contient au plus sG bits, sG constante prédéfinie du réseau :
sG = constante ou f(n, id
max
),
sG = sup { log( n) , log( id
max
)}.

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L ES PROCESSUS
S est distribué : tous les processus y sont symétriques .
Symétrie . Les processus jouent tous le même rôle, il n y a pas de
distinction entre eux et aucun n est particularisé.
Symétrie totale. Lorsque les processus ne possèdent pas d identité,
ils sont identiques et absolument indiscernables .
Mais tous les processus n exécutent pas forcément toujours la
même action, ni « simultanément » , ni « instantanément ».
Un des paradigmes de l informatique distribuée es t de briser la symétrie
des processus en octroyant à l un d entre eux un privilège .
Problèmes de l exclusion mutuelle : lecteurs - rédacteurs , producteur -
consommateur , dîner des philosophes, etc.
Problème de l élection : un processus unique de S est priv ilégié grâce
au choix distribué de tous les processus coopérants de S. L élection consiste à
atteindre une configuration spécifique de S où un unique processus est dans
un état prédéterminé élu et tous les autres dans un état prédéterminé distinct
du précé dent battu .
L exclusion mutuelle ou l élection n ont de sens que dans un système
distribué S « suffisamment »
fiable

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L
E R É SEAU DE COMMUNICATIO N
Les réseaux centralisés
Un réseau est dit centralisé ( Leader Network ) s il existe un
seul et unique processus de S dans l état élu , tous les autres se
trouvant dans l état battu . (Une élection s est produite dans S.)
Les réseaux avec identités
Ce type de réseau ( Named Network ) correspond au modèle
« standard » de système distribué : chaque processus de S e st
distingué par l attribution d une identité unique, distincte des
autres et connue de lui seul.
Les réseaux anonymes
On dit qu un réseau est anonyme ( Anonymous Network ) si les
processus du système distribué S sont symétriques du point de vue
de l exécution algorithmique et ne possèdent aucune identité
(connue d eux) : ils sont indiscernables (symétrie totale). Lorsqu il
existe un (ou plusieurs) initiateur(s) dans un réseau anonyme, la
symétrie est brisée et, si l initiateur est unique, on est ramené au cas
d un réseau centralisé anonyme .

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P ROPRI ÉTÉ S DU SYST È ME DE COMMUNICATION
Propriétés fondamentales des processus et des voies logicielles de
communication d un système distribué S ( réseau d interconnexion)
(i) Le graphe G sous - jacent au réseau du systè me S est connexe .
(ii) Les délais d acheminement des messages le long des lignes de
communication de S sont finis non bornés : le délai de transmission d un
message entre deux processus voisins prend un temps (fini) arbitrairement
long ; le système est asy nchrone .
(iii) Au contraire, le délai d acheminement de tout message le long de
toute ligne de communication de S est borné , majoré par une constante .
On peut alors supposer que tous les délais sont < , qui constitue l « unité de
temps » de transmission des messages sur les lignes. Le réseau est
« asynchrone à délais bornés » ou « ADB » ( ABD Network ).
(iv) Tout message envoyé à un processus est instantanément placé
dans sa file d attente correspondante. L ordonnanceur du réseau de
communication permet aux processus de traiter leur file d attente. S il existe
des messages en attente de réception dans les files d un ou plusieurs
processus, l ordonnanceur doit accorder cette permission de réception en un
délai fini .