27、确保回滚依赖可跟踪性的检查点算法

确保回滚依赖可跟踪性的检查点算法

在分布式系统中，检查点算法对于确保系统的一致性和可恢复性至关重要。本文将深入探讨确保回滚依赖可跟踪性（Rollback - Dependency Trackability，RDT）的检查点算法，包括相关概念、不同算法的原理与实现。

1. 最优Z循环预防算法的概念

在设计通信诱导的检查点算法以防止Z循环形成时，“最优”意味着算法要尽可能少地进行强制本地检查点操作。然而，由于进程只能获取其因果过去的信息，基于这些信息设计的算法虽然在其因果过去的通信和消息模式下可能是最优的，但对于整个计算过程来说不一定是最优的。因为未来未知的消息交换模式可能使得当前不进行本地检查点操作，会导致后续需要进行更多的本地检查点操作。所以，从这个意义上讲，不存在用于Z循环预防的最优算法。

2. 回滚依赖可跟踪性（RDT）

2.1 定义回顾

RDT是一种针对通信和检查点模式的一致性条件，它比无Z循环条件更强。对于任意两个本地检查点c1和c2，RDT规定如果存在$c1\stackrel{zz}{\longrightarrow}c2$，则一定存在$c1\stackrel{\sigma}{\longrightarrow}c2$。这意味着本地检查点之间不存在从因果优先角度隐藏的Z依赖关系。并且，对于任意本地检查点c，RDT的一个显著特性是可以在不进行额外进程间通信的情况下，动态地为其关联一个包含它的全局检查点。

2.2 RDT的向量时钟

由于RDT涉及因果关系跟踪，因此可以定义一个适用于检查点的向量时钟系统。每个进程$p_i$都有一个向量时钟$tdv_i[1..n]$（传递依赖向量），其管理方式