【每周论文】Time, Clocks, and Ordering of Events in a Distributed System

最新推荐文章于 2020-09-12 01:23:39 发布

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最新推荐文章于 2020-09-12 01:23:39 发布 · 1.8k 阅读

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本文是Leslie Lamport的经典论文，探讨分布式系统中事件的偏序关系、逻辑时钟和全序，以及资源互斥的条件。通过逻辑时钟条件C1和C2，以及IR1和IR2规则，建立了事件的全序，解决了时钟同步问题。文中还提出了资源互斥的三个条件，确保资源请求的正确顺序和释放。

这篇文章是Leslie Lamport于1978年发表的，并在2007年被选入SOSP的名人堂，被誉为第一篇真正的“分布式系统”论文，该论文曾一度成为计算机科学史上被引用最多的文章。文章的作者Lamport享有分布式计算原理之父的美誉，并且因其对分布式系统研究作出的卓越贡献，2013年他被授予了图灵奖。

在分布式系统中的时钟同步是一个非常难的问题，因为在分布式系统中，是使用消息进行通信的，若使用物理时钟来进行同步，一方面是不同的process的时钟有差异，另一方面是时间的计算也有一定的误差，这样若有两个时间相同的事件，则无法区分它们谁前谁后了。这篇文章主要解决分布式系统中的时钟同步问题。

在文末的总结中，作者写了这么一句话“In a distributed system, it is important to realize that the order in which events occure is only a partial ordering”（在分布式系统中，事件发生的顺序只能是偏序），那什么是偏序呢？

以下图为例，有三个进程（P、Q、R），每个进程拥有一系列的事件（如进程P拥有事件p1、p2、p3、p4）。对于在同一个进程中，为每个事件区分前后是很简单的，比如下图时间从下往上是增大的，则最先发生的是p1，最晚发生的是p2；对于在不同的进程之间，假设事件p1代表了P向Q发送了一个消息，事件q2代表Q接收到这个消息，我们则称p1发生在q2之前，并且p1和q2存在一个偏序关系（happened before）；对于p3和q3，我们则无法判断它们是谁先发生、谁后发生的，我们称其为并发的。