基于PEPA的提交协议建模与分析
在分布式系统中,提交协议是确保事务一致性的关键机制。常见的提交协议有两阶段提交协议(2PC)和三阶段提交协议(3PC)。本文将使用马尔可夫过程代数PEPA对这两种协议的提交阶段进行建模和分析,并通过性能指标(延迟和吞吐量)评估协议在无故障情况下的行为。
1. 协议基础
- 2PC协议 :在无故障情况下,2PC协议能正常工作。但如果仲裁中的某个服务器因任何原因发生故障,该服务器的其他对等方将被阻塞,直到其恢复,这会显著影响2PC协议的性能。
- 3PC协议 :作为非阻塞协议,3PC扩展了2PC协议。它在等待状态和最终提交状态之间引入了一个名为“准备提交”的缓冲状态,只有当所有其他参与者都投票决定提交事务时,才能进入该状态。否则,事务将在等待一段时间后被其他参与者中止。
2. PEPA模型参数
PEPA模型的参数化基于表1所示的速率,这些假设速率是根据相关系统的测量结果选择的,但尚未对2PC或3PC的实现进行测量。
| 速率 | 值 |
|---|---|
| r1 | 7.42 |
| r3 | 61.96657616 |
| r4 | 7.42 |
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