1、分布式系统集成模型：IMDS 解析

分布式系统集成模型：IMDS 解析

1. 分布式系统验证难题与旧有模型局限

在构建工业和研究分布式系统时，对这些系统进行正确的建模和验证至关重要。并发系统中任务的并行性会因可能存在的无限执行组合而带来困难。

早期，基于原始 CSM（并发状态机）的验证方法在 COSMA 设计工具中得以开发和实现。CSM 基于系统组件产生的信号在生成期间对其他组件可见的原理，这可视为一种同步或非局部状态，模块能基于其他模块的实际状态做出决策。作者还构建了 TempoRG 时间验证器，并对多个实际系统进行了时间验证，如 KURMAN 分布式系统、ESS 工业工厂监控分布式系统等，验证过程发现了这些系统中的一些行为和通信错误。

然而，现代系统的分布式环境带来了新的挑战。分布式系统中不存在真正的全局状态和全局/非局部变量，任务间仅通过网络消息传递进行通信，且除使用公共总线的严格关联系统外，组件间多是异步通信。旧有的基于服务器同步动作的模型不再适用于分布式系统，因为在分布式系统中，服务器间无法同步执行协调动作，每个服务器自主运行，依据本地状态和待处理消息决定行为。

2. IMDS 形式主义的诞生与特性

2.1 IMDS 的基本概念与定义

为应对分布式系统建模和验证的挑战，作者和 Stanisław Chrobot 提出了 IMDS（分布式系统集成模型）形式主义。IMDS 是一个封闭的分布式系统模型，它将资源和用户建模为分布式服务器，将服务器上的分布式计算建模为移动代理。

IMDS 基于对分布式环境中服务器操作的基本观察进行定义。服务器处于由内部变量值决定的状态 p，当消息 m 以代理的形式到达服务器时，若消息被接受，将触