Visualisierung verteilter Systeme

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1 Visualisierung verteilter Systeme
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen von Christian Grümme

2 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
Heiko Krumms Homepage: Visualisierung von Verteilten Algorithmen durch animiertes HTML- und JAVA-Applets Dortmund, 1997 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

3 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
Beschriebene Algorithmen: Echo-Algorithmus Serieller Netzdurchlauf Nachrichten-Auslöschungsprinzip Schnappschuss Alternating Bit Protokoll Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

4 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
Startseite Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

5 I. Der Echo-Algorithmus
Der Echo-Algorithmus in Kürze: Ein Knoten (Station) schickt eine empfangene Nachricht (gleichzeitig) an alle anderen Nachbar weiter und wartet auf eine Antwort oder dieselbe Nachricht von jeden von ihnen und schickt dann eine Antwort an den Ursprung zurück. Vorraussetzung: Zuverlässiger und verlustfreier Datenaustausch Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

6 I. Der Echo-Algorithmus
Das Visualisierungsapplet: Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

7 I. Der Echo-Algorithmus
Start Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

8 Erste Nachbarn erreicht
I. Der Echo-Algorithmus Erste Nachbarn erreicht Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

9 Sternknoten aktiv: I. Der Echo-Algorithmus
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

10 Quittierung durch Anfragenachricht
I. Der Echo-Algorithmus Quittierung durch Anfragenachricht Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

11 Erste Terminierungen I. Der Echo-Algorithmus
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

12 Sternknoten terminiert
I. Der Echo-Algorithmus Sternknoten terminiert Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

13 Fertig: spannender Baum
I. Der Echo-Algorithmus Fertig: spannender Baum Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

14 Website: Echo-Applet 1 I. Der Echo-Algorithmus
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

15 Website: Echo-Applet 2 I. Der Echo-Algorithmus
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

16 Website: Echo-Algorithmus
I. Der Echo-Algorithmus Website: Echo-Algorithmus Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

17 Echo-Algorithmus in Weg/Zeit-Diagramm-Ansicht
I. Der Echo-Algorithmus Echo-Algorithmus in Weg/Zeit-Diagramm-Ansicht Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

18 I. Der Echo-Algorithmus
Start Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

19 Weitere Quittierungsanfragen
I. Der Echo-Algorithmus Weitere Quittierungsanfragen Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

20 Erste Terminierungen I. Der Echo-Algorithmus
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

21 I. Der Echo-Algorithmus
Fast fertig Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

22 Zustandsübergangsdiagramm
I. Der Echo-Algorithmus Zustandsübergangsdiagramm Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

23 Markierung des Sternknotens
I. Der Echo-Algorithmus Markierung des Sternknotens Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

24 I. Der Echo-Algorithmus
Endzustand Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

25 Der Algorithmus in Kürze:
II. Serieller Netzdurchlauf Der Algorithmus in Kürze: Identisch mit dem Echo-Algorithmus, aber nur eine Nachricht wird auf einmal gesendet. Wird in der Praxis nicht eingesetzt, sondern dient nur der Veranschaulichung des Echo-Algorithmus. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

26 Das Applet II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

27 II. Serieller Netzdurchlauf
Start Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

28 Zweiter Aktiver Knoten
II. Serieller Netzdurchlauf Zweiter Aktiver Knoten Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

29 Dritter Aktiver Knoten
II. Serieller Netzdurchlauf Dritter Aktiver Knoten Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

30 Die Erste Antwort II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

31 Sende zum nächsten Nachbar
II. Serieller Netzdurchlauf Sende zum nächsten Nachbar Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

32 Der Sternknoten sendet an schon Aktiven Knoten
II. Serieller Netzdurchlauf Der Sternknoten sendet an schon Aktiven Knoten Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

33 Der Sternknoten sendet zum nächsten Nachbar
II. Serieller Netzdurchlauf Der Sternknoten sendet zum nächsten Nachbar Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

34 Letzte Nachricht II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

35 Erster Knoten terminiert
II. Serieller Netzdurchlauf Erster Knoten terminiert Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

36 Sternknoten sendet an nächsten Nachbar
II. Serieller Netzdurchlauf Sternknoten sendet an nächsten Nachbar Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

37 Letzter Nachbar vom Knoten sendet Quittung
II. Serieller Netzdurchlauf Letzter Nachbar vom Knoten sendet Quittung Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

38 Fast Durchlaufen II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

39 II. Serieller Netzdurchlauf
Fertig! Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

40 Weg/Zeit-Diagramm II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

41 Weg/Zeit-Diagramm II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

42 Weg/Zeit-Diagramm II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

43 Weg/Zeit-Diagramm II. Serieller Netzdurchlauf
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

44 II. Serieller Netzdurchlauf
Fertig Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

45 Zustandsübergangsdiagramm
II. Serieller Netzdurchlauf Zustandsübergangsdiagramm Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

46 III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Das Prinzip: Unbestätigte Benachrichtigung des gesamten Netzes. Die vorhergehenden Algorithmen bauen auf diesem Prinzip auf. Auch hier Vorraussetzung: Zuverlässiger und verlustfreier Datenaustausch. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

47 Start III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

48 Weiterverteilung an alle Nachbarn
III. Nachrichtenauslöschungsprinzip Weiterverteilung an alle Nachbarn Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

49 Sternknoten ist erreicht
III. Nachrichtenauslöschungsprinzip Sternknoten ist erreicht Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

50 Sternknoten fertig III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

51 Fertig III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

52 Weg/Zeit-Diagramm III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

53 Fertig III. Nachrichtenauslöschungsprinzip
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

54 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Der Schnappschuss: Dient zur Sicherung des Verteilten Systems. Konsistente Wiederherstellung nach einem Ausfall. Es werden vorgestellt: Inkonsistenter Schnappschuss Schnappschuss durch Einfrieren Schnappschuss unter Weitergabe Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

55 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Inkonsistenter Schnappschuss: Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

56 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Die rechten drei tauschen „12“. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

57 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Linker Knoten sendet Anfrage Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

58 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Er erhält von den mittleren schon antwort. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

59 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Anfrage zum rechten Knoten dauert länger Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

60 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Bekommt vom rechten Knoten eine Antwort Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

61 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Summe des Ergebnisses ist > 12. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

62 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Inkonsistenter Schnappschuss: Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

63 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Schnappschuss durch Einfrieren: Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

64 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Linker Knoten fordert Schnappsschuss Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

65 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Die mittleren Knoten sind eingefroren Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

66 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Die Nachrichten warten Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

67 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Der rechte Knoten ist jetzt auch eingefroren Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

68 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Linker Knoten sendet „auftauen“ Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

69 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Schnappschussprozedur ist zu ende. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

70 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Schnappschuss unter Weitergabe Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

71 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Linker Knoten erhält bereits zwei Antworten Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

72 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Mittlere Knoten senden Problemnachricht Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

73 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Rechter Knoten sendet bereits Antwort Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

74 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
IV. Schnappschuss Danach normaler Verlauf Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

75 Das Protokoll in Kürze: Stellt zuverlässige Kommunikation sicher.
V. Alternating Bit Protokoll Das Protokoll in Kürze: Stellt zuverlässige Kommunikation sicher. Es wird abwechselnd eine 0 oder eine 1 vor die eigentliche Nachricht mitversendet. Mit dem gleichen Kontrollbit wird dann von gegenüber die nächste Nachricht gesendet. Wenn nach einem TimeOut keine Antwort empfangen wurde, wird erneut gesendet. Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

76 Das Applet: V. Alternating Bit Protokoll
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

77 Gesendet mit Bit 0 V. Alternating Bit Protokoll
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

78 Der rechte Knoten hat nun auf 1 umgeschaltet
V. Alternating Bit Protokoll Der rechte Knoten hat nun auf 1 umgeschaltet Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

79 Der Linke hat nun auch auf 1 umgeschaltet
V. Alternating Bit Protokoll Der Linke hat nun auch auf 1 umgeschaltet Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

80 Nachricht geht wieder verloren
V. Alternating Bit Protokoll Nachricht geht wieder verloren Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

81 Linker Knoten sendet erneut
V. Alternating Bit Protokoll Linker Knoten sendet erneut Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

82 Zustandsdiagramm V. Alternating Bit Protokoll
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

83 Zustandsdiagramm V. Alternating Bit Protokoll
Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen

84 Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen
Diskussion Heiko Krumm: Verteilte Algorithmen