Odporność na błędy bizantyjskie w systemach peer-to-peer - Instytut ...

74 Rozdział 4. Tolerowanie bizantyjskich uszkodzeń
• Potwierdzenie zebrane od f +1 replik wystarcza, by zatwierdzić
zlecenie i wysłać odpowiedź klientowi 11 , jednak dopiero 2f +1potwierdzeń
jest dowodem tego, że stan replik jest spójny i może zostać
zatwierdzony.
• Przetwarzanie odbywa się tak długo, jak w wektorze R g pozostają
zlecenia do wykonania.
Protokół opisany w tym paragrafie będzie dalej oznaczany symbolem BF2.
Wzajemne wykluczanie. Ponieważ wszystkie repliki w grupie wykonują zlecenia
uporządkowane według kolejności w R g , zatem istnieje potencjalna możliwość
łatwego poszerzenia algorytmu o wzajemne wykluczanie. W tym celu
klient c wysyła na początku specjalne zlecenie zajęcia usługi (ang. lock) . Repliki
napotykając zlecenie lock wwektorzeR g sprawdzają czy wśród reszty
zleceń od tego samego klienta, który zamówił obiekt jest zlecenie zwolnienia
(ang. release). Jeżeli zlecenie release znajduje się w R g to repliki nie robią nic.
Jeżeli natomiast zlecenie to nie występuje, to resztę zleceń ustawiają w kolejce
typu FIFO oznaczonej np. Q Rg , wykonują zlecenia klienta c i przechodzą do
następnej rundy. Zlecenia zebrane w kolejnej rundzie są ustawiane na koniec kolejki
Q Rg jeżeli pochodzą od innych klientów, aż do momentu napotkania relase
od klienta c. Wtedy w kolejnej rundzie wykonuje się zlecenia zebrane w Q Rg .
Należy zagwarantować, by podczas wykonania nie wystąpiło przywłaszczenie
usługi, tzn. że tylko jeden klient ciągle będzie zajmował obiekt. W tym celu
można użyć następującego algorytmu:
Załóżmy, że znamy identyfikatory wszystkich klientów 12 . Z każdym identyfikatorem
kojarzymy licznik początkowo równy zero. Gdy klient otrzyma wyłączny
dostęp do obiektu, to jego licznik zostaje pomniejszony o jeden, a liczniki
wszystkich innych klientów zostają powiększone o jeden. Wartość wskazania
licznika nie może być mniejsza od zera, czyli gdy licznik osiągnie zero to odjęcie
od tej wartości jedności nie zmienia wskazania. W momencie pojawienia się
kolejnego zlecenia zamówienia obiektu dla kilku różnych klientów, sprawdzany
jest stan licznika i ten klient dostanie wyłączny dostęp, dla którego licznik ma
większą wartość. Procedura po przyznaniu wyłącznego dostępu odejmuje jeden
od licznika klienta, natomiast pozostałym dodaje jeden. Algorytm jest odporny
na zagładzanie, jednocześnie gwarantuje, że jeżeli tylko jeden z klientów będzie
nieustannie żądał dostępu, to będzie on mu przyznawany. Ilustrację działania
11 Zalecane jest użycie schematu przyrostowych podpisów cyfrowych, który pozwala zapamiętać
szereg podpisów stanu, jako jeden spójny podpis, który można następnie łatwo weryfikować.
W innym przypadku odpowiedź na zlecenie r s c jest wysyłana przez wszystkie repliki.
12 Takie założenie jest bardzo mocne, ale jest wprowadzone tylko dlatego, żeby łatwiej wyjaśnić
sposób działania algorytmu. Warunek ten zostanie później osłabiony.