15 Kohärenzkontrolle

Übungsaufgaben

Als Kompromiß zwischen einem Austausch geänderter Seiten über Platte und direktem Seitentransfer wurde in [MN91] das in der Abbildung gezeigte Verfahren vorgeschlagen. Dabei schreibt der Page-Owner nach Eintreffen einer Seitenanforderung die geänderte Seite synchron aus, schickt jedoch die Seite selbst mit der Antwort auf die Seitenanforderung an den anfordernden Rechner. Wo liegen die Vor- und Nachteile gegenüber den beiden Basisverfahren für Seitentransfers?

(Lösung Aufgabe 15-1:)

Eine On-Request-Invalidierung verlangt vor dem Objektzugriff die Prüfung durch den GLM, ob eine gepufferte Seite noch aktuell ist. Mit Lese-/Schreibautorsierungen sollen jedoch Sperren lokal vergeben werden, um Kommunikation mit dem GLM einzusparen. Funktioniert die On-Request-Invalidierung auch bei Einsatz dieser Autorisierungen?
(Lösung Aufgabe 15-2:)

Seite B sei in R2 und R3 in der gültigen Version gepuffert.

In dieser Situation sollen nacheinander folgende Operationen ausgeführt werden:
1. Schreibzugriff auf B in Rechner R1
2. Lesezugriff auf B in Rechner R4
3. Schreibzugriff auf B in Rechner R2.

Zur Erkennung von Pufferinvalidierungen sollen Invalidierungsvektoren verwendet werden (Ausgangswert I = 0000); zur Update-Propagierung ein Noforce-Ansatz mit direkten Seitentransfers. Untersuchen Sie die Bearbeitung obiger Aktionen für die folgenden beiden Protokolle
a) dediziertes Sperrprotokoll (ohne Autorisierungen) mit dynamischer
Page-Owner-Zuordnung
b) Primary-Copy-Sperrverfahren (ohne Leseautorisierung) mit fester
Page-Owner-Zuordnung gemäß der GLA-Verteilung (R2 sei der GLA-Rechner für B).

Geben Sie in beiden Fällen die anfallenden Zwischenschritte an, insbesondere Änderungen des Invalidierungsvektors, der Page-Owner-Zuordnung sowie notwendige Seitentransfers. Wieviele Nachrichten für Sperranforderungen und -freigabe sowie Seitentransfers und wieviele Plattenzugriffe werden in beiden Fällen für die drei Seitenzugriffe benötigt?

(Lösung Aufgabe 15-3:)

Geben Sie an, wie das Beispiel der vorhergehenden Aufgabe bearbeitet wird, falls ein dediziertes Sperrprotokoll mit Haltesperren (Lese- und Schreibautorisierungen) eingesetzt wird. Zu Beginn liege eine RA-Haltesperre in R2 und R3 vor. Der Seitenaustausch soll wiederum über das Kommunikationsnetz erfolgen.Wie ist der hohe Nachrichtenbedarf zu erklären?
(Lösung Aufgabe 15-4:)

Wie kann die Kohärenzkontrolle bei einem verteilten Sperrprotokoll mit dynamischer GLA-Zuordnung aussehen? Welche Möglichkeiten bestehen, den Kommunikationsaufwand zu reduzieren?

(Lösung Aufgabe 15-5:)

Welche Verfahren von dem Shared-Disk-Lösungsspektrum (Abb. 15-13) kommen zur Synchronisation und Kohärenzkontrolle in Workstation/Server-DBS in Betracht? Es soll dabei ein Page-Server-Ansatz vorliegen, mit einer Synchronisation auf Seitenebene sowie einer Seitenpufferung in den Workstations sowie im Server. Welche Techniken zur Reduzierung des Kommunikationsumfanges können genutzt werden?

(Lösung Aufgabe 15-6:)

In Kapitel 4.3 wurde erläutert, daß für die Katalogverwaltung in Verteilten DBS eine Pufferung nicht-lokaler Katalogdaten zur Einsparung von Kommunikationsvorgängen sinnvoll ist. Es wurden zwei Verfahren zur Kohärenzkontrolle skizziert, die in den Prototypen SDD-1 bzw. R* verwendet wurden. Wo sind diese Ansätze in der eingeführten Klassifikation von Verfahren zur Kohärenzkontrolle einzuordnen?

(Lösung Aufgabe 15-7:)