18、分布式计算中的执行、状态与全局状态

分布式计算中的执行、状态与全局状态

分布式计算是当今计算机科学领域的重要研究方向，它涉及多个进程在不同节点上协同工作。本文将深入探讨分布式执行、局部状态、全局状态以及它们之间的关系，帮助大家更好地理解分布式计算的本质。

1. 分布式执行是局部事件的偏序关系

在分布式系统中，分布式执行可以看作是局部事件的偏序关系。这里引入了“割”和“一致割”的概念。

• 割（Cut） ：割 C 是一组事件，这些事件定义了进程历史的初始前缀。可以用向量 [prefix(h1), …, prefix(hn)] 来表示，其中 prefix(hi) 是进程 pi 对应的前缀。例如，C = {e21, e12, e32, e13} 不是一个割，因为进程 p1 中唯一的事件 e21 不是 p1 历史的前缀，初始前缀还应包含 e11，因为 e11 在 e21 之前产生。
• 一致割（Consistent Cut） ：一致割 C 是满足条件 ∀e ∈ C: f ev−→e ⇒ f ∈ C 的割。例如，C = {e11, e21, e12, e22, e13, e23} 是一个割，但不是一致割，因为 e32 ∉ C，e23 ∈ C，且 e32 ev−→e23；而割 C′ = C ∪ {e32} 是一致割。

在异步分布式执行中，其定义不涉及物理时间。只要不考虑实时分布式程序，这种定义就有意义。物理时间是执行分布式程序所需的资源，但不是进程可访问的编程对象，只有外部的全知观察者才能知道物理时间。这意味着，具有相同事件集和相同事件偏序关系的分布式执行集，无论事件产生的物理时间如何，都是相同