2006-2007:Κατανεμημένα Συστήματα Ι:Ασκήσεις:Εξέταση Φεβρουαρίου

Από DistrSys

1o Θέμα [20%]
Θεωρείστε ένα ασύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός γενικού, μη-κατευθυνόμενου δικτύου με m κανάλια επικοινωνίας.
  1. Για το πρόβλημα της εύρεσης συντομότερων μονοπατιών, προτείνετε μια αλγοριθμική λύση που να ελαχιστοποιεί την χρονική καθυστέρηση.
  2. Για το πρόβλημα της εύρεσης συντομότερων μονοπατιών, προτείνετε μια αλγοριθμική λύση που να ελαχιστοποιεί τον αριθμό μηνυμάτων που ανταλλάσουν οι διεργασίες. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να υποθέσουμε ότι γνωρίζουμε άνω όρια για τον χρόνο εκτέλεσης κάθε διεργασίας και για τον χρόνο παράδοσης του παλαιότερου μηνύματος που βρίσκεται σε κάποιο κανάλι επικοινωνίας.
  3. Για το πρόβλημα της αναζήτησης κατα εύρος, προτείνετε μια αλγοριθμική λύση που να λύνει το πρόβλημα ελαχιστοποιώντας τον αριθμό μηνυμάτων που ανταλλάσουν οι διεργασίες.
  4. Για το πρόβλημα της αναζήτησης κατα εύρος, προτείνετε μια αλγοριθμική λύση που να λύνει το πρόβλημα ελαχιστοποιώντας την χρονική καθυστέρηση.
Ως αλγοριθμική λύση θεωρούμε είτε έναν αλγόριθμο (από την βιβλιογραφία) είτε μια συλλογή αλγορίθμων (από την βιβλιογραφία). Κατα την περιγραφή της πρότασης σας, αναφέρετε ξεκάθαρα όποιες επιπλέον υποθέσεις πρέπει να γίνουν ως προς τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος πέρα από αυτές που αναφέρονται σε κάθε ερώτημα.
2o Θέμα [25%]
Θεωρείστε ένα σύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός γενικού, μη-κατευθυνόμενου δικτύου με m κανάλια επικοινωνίας. Οι διεργασίες του συστήματος, συμμετέχουν στην διεκπεραίωση μιας δοσοληψίας εκτελόντας τον αλγόριθμο ThreePhaseCommit. Αποδείξτε ότι μετά απο τρεις γύρους εκτέλεσης του αλγόριθμου τα ακόλουθα ισχύουν στο δίκτυο:
  1. Αν κάποια διεργασία βρίσκεται στην κατάσταση k1 ή "έτοιμη", τότε οι αρχικές τιμές όλων των διεργασιών είναι "ναι"
  2. Αν κάποια διεργασία βρίσκεται στην κατάσταση k0, τότε καμία διεργασία δεν είναι στην κατάσταση k1 και καμία ενεργή διεργασία δεν είναι στην κατάσταση "έτοιμη"
  3. Αν κάποια διεργασία βρίσκεται στην κατάσταση k1, τότε καμία διεργασία δεν είναι στην κατάσταση k0, και καμία ενεργή διεργασία δεν είναι στην κατάσταση "άγνωστη"
3o Θέμα [25%]
Θεωρείστε ένα ασύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός γενικού, μη-κατευθυνόμενου δικτύου με m κανάλια επικοινωνίας, όπου κάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα αλλά δεν γνωρίζει το σύνολο των διεργασιών, ούτε την τοπολογία του δικτύου. Σχεδιάστε έναν αλγόριθμο που να κατασκευάζει ένα εικονικό δακτύλιο. Υποθέτουμε μια διεργασία u0 η οποία ξεκινάει την εκτέλεση του αλγορίθμου. Στο τέλος της εκτέλεσης του αλγορίθμου όλες οι διεργασίες γνωρίζουν τους γειτονικούς κόμβους στο εικονικό δακτύλιο. Περιγράψτε τον αλγόριθμό σας (δώστε ψευδο-κώδικα), αναλύστε την ορθότητα του αλγόριθμου, την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότητα μηνυμάτων. Αποδείξτε τους ισχυρισμούς σας.
4o Θέμα [30%]
Θεωρείστε ένα σύγχρονο κατανεμημένο σύστημα με n διεργασίες συνδεδεμένες μέσω ενός γενικού, μη-κατευθυνόμενου δικτύου με m κανάλια επικοινωνίας, όπου κάθε διεργασία έχει μια μοναδική ταυτότητα αλλά δεν γνωρίζει το σύνολο των διεργασιών, ούτε την τοπολογία του δικτύου. Κάθε διεργασία u δέχεται ως είσοδο έναν ακέραιο αριθμό iu. Σχεδιάστε έναν κατανεμημένο αλγόριθμο που επιτρέπει σε μια διεργασία u0 να εντοπίσει το ζεύγος γειτονικών διεργασιών k,l με το μέγιστο άθροισμα ik + il. Περιγράψτε τον αλγόριθμό σας (δώστε ψευδο-κώδικα), αναλύστε την ορθότητα του αλγόριθμου, την χρονική πολυπλοκότητα και πολυπλοκότητα μηνυμάτων. Αποδείξτε τους ισχυρισμούς σας.


Σχετικό υλικό:


Βαθμολογία:


 ΑΜ   Ονοματεπώνυμο   Βαθμός 
 2724  Σιδέρης Κυριάκος  8.5 
 2737  Τσαμπουκάς Πέτρος  8.5 
 2807  Αθανασάκης Χρήστος  9.5 
 2812  Αντωνέλλης Δημήτριος  10 
 2813  Αποστόλου Παναγιώτης  4.5 
 2817  Βαλσόματζης Εμμανουήλ  6 
 2827  Γεωργάς Βαγγέλης  9 
 2830  Γκατζέλης Βασίλης  7.5 
 2844  Ζάμπου Ελένη  9.5 
 2846  Ζούζιας Αναστάσιος  10 
 2864  Κουκόπουλος Ζώης  10 
 2873  Κωστάκης Θύμιος  9.5 
 2889  Μιχαήλ Όθωνας  8 
 2906  Ξαγοράρης Μάρκος  9 
 2913  Παπακηρύκου Βαγγέλης  7.5 
 2916  Παπουτσάκης Κων/νος  7.5 
 2917  Παπουτσιδάκης Μάρκος  5.5 
 2932  Ραμαντά Ιωάννα  8.5 
 2939  Σαλτού Αναστασία  10 
 2952  Σπύρου Αναστασία  9 
 2954  Στεργιανέλη Ειρήνη  10 
 3021  Ασημακόπουλος Σωτήρης  7 
 3053  Αλτάνης Αλέξανδρος  10 
 3077  Γιαννοπούλου Γεωργία  9.5 
 3078  Γιαννούλης Γιώργος  9.5 
 3097  Θεοδωρίδης Ιωάννης-Βασίλειος  9.5 
 3112  Καραμπίνας Δημήτρης  10 
 3125  Κοντοτάσιου Ιωάννα  9 
 3130  Κούστα Μαρία  7 
 3167  Μπαιρακτάρης Κων/νος  8.5 
 3171  Μπέσσας Απόστολος  10 
 3173  Μποχρίνη Σταυρούλα  4.5 
 3206  Ρεσβάνης Μιχάλης  10 
 3207  Ρίνης Ηλίας  10 
 3220  Σταθόπουλος Αναστάσιος  9