李 永,陸 偉

(鹽城師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224002)

1 概 述

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用不再局限于單機(jī)的或獨(dú)立的系統(tǒng)，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，以分布式的形式開(kāi)展各種應(yīng)用，地理上分散的多個(gè)端用戶(hù)端節(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)共享的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境中通過(guò)分布式交互和協(xié)作完成特定任務(wù)。這類(lèi)應(yīng)用稱(chēng)為分布式交互應(yīng)用(distributed interactive application，DIA)，是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[1-4]。目前分布式交互應(yīng)用主要體現(xiàn)在分布式虛擬環(huán)境、分布式交互仿真、協(xié)同設(shè)計(jì)與制造、軍事仿真系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)在線游戲、視頻會(huì)議等方面。

DIA中事件序一致性問(wèn)題解決的好壞會(huì)直接影響其可用性，在DIA中所有參與同一應(yīng)用的端節(jié)點(diǎn)應(yīng)該具有實(shí)體狀態(tài)的一致性和事件處理順序的一致性。DIA中的事件一致性往往是有延時(shí)約束一致性，因此，良好的DIA一致性控制方法主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一致性和響應(yīng)性。一致性能夠保證DIA在功能上的正確性，實(shí)時(shí)響應(yīng)性能夠給用戶(hù)良好的DIA體驗(yàn)。由于存在網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲，各節(jié)點(diǎn)間的事件消息不一定能及時(shí)到達(dá)，會(huì)產(chǎn)生消息序錯(cuò)亂等情況，進(jìn)而導(dǎo)致理解歧義、違背期望、因果顛倒[5]等問(wèn)題，嚴(yán)重影響交互應(yīng)用的正常運(yùn)行；并且一致性問(wèn)題還會(huì)影響系統(tǒng)的公平性和正確性，使得最終應(yīng)用得到的結(jié)果不可信；因此，能否有效解決交互應(yīng)用中各節(jié)點(diǎn)間的一致性問(wèn)題，已經(jīng)成為了制約分布式交互應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。近年來(lái)，針對(duì)一致性問(wèn)題的研究一直是DIA的熱點(diǎn)，許多一致性控制方法相繼提出。

Mauve提出了本地滯后方法[6-7]，事件在發(fā)送節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生后要延遲一段時(shí)間才能在本地執(zhí)行，其延遲時(shí)間最好不要小于發(fā)送節(jié)點(diǎn)和所有接收節(jié)點(diǎn)間通信延遲的最大值；該方法通過(guò)犧牲系統(tǒng)的響應(yīng)能力來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的一致性，是對(duì)一致性和響應(yīng)性的折衷，故該方法受系統(tǒng)整體的通訊情況影響較大。Thomas提出了基于鎖機(jī)制的同步技術(shù)[8]，該方法強(qiáng)制阻塞節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘推進(jìn)，為了避免了不一致現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)完成當(dāng)前時(shí)間步的事件操作后才進(jìn)入下一個(gè)時(shí)間步。Qin X提出了基于間距一致的延遲一致性[9-10]，對(duì)于系統(tǒng)中全局事件在各節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間由接收節(jié)點(diǎn)決定；對(duì)于某個(gè)接收節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其接收的全部來(lái)自異地的消息都延遲相同的時(shí)間，而發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)出事件后在本地不經(jīng)過(guò)延遲立即執(zhí)行，使系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)獲得較好的響應(yīng)能力，但該方法會(huì)造成不一致現(xiàn)象的發(fā)生。例如，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送消息，由于發(fā)送方在發(fā)送消息后不延遲直接執(zhí)行該事件，因此兩個(gè)消息在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上的執(zhí)行順序剛好相反?？傊?，該方法采用只延遲異地事件而不延遲本地事件的方法來(lái)提高系統(tǒng)的響應(yīng)性，以犧牲系統(tǒng)功能來(lái)達(dá)到提高性能的方法，無(wú)法真正達(dá)到事件完全序一致性，會(huì)導(dǎo)致不一致現(xiàn)象的發(fā)生。Jefferson提出了Time warp[11]，DIA節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的事件立即執(zhí)行，當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí)，就通過(guò)回滾操作糾正DIA的錯(cuò)誤；該方法在網(wǎng)絡(luò)條件不好時(shí)性能很差。Roberts提出了預(yù)測(cè)時(shí)間管理技術(shù)[12]，在DIA事件發(fā)生前對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通知其他節(jié)點(diǎn)該事件即將發(fā)生的時(shí)間和內(nèi)容，當(dāng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確時(shí)該技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的性能；當(dāng)預(yù)測(cè)錯(cuò)誤時(shí)，執(zhí)行回滾操作糾正錯(cuò)誤的結(jié)果。但只有少數(shù)DIA事件能夠預(yù)測(cè)，且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率低[13]。

綜上，已經(jīng)提出的許多DIA一致性控制方法，在一定程度上能夠滿足DIA的需求，但由于DIA一致性問(wèn)題本身的難度和復(fù)雜性，針對(duì)DIA一致性問(wèn)題的研究還有很大的探索空間。文中研究的目的是在確保DIA事件完全序一致性的前提下，提高系統(tǒng)響應(yīng)性，增強(qiáng)DIA的用戶(hù)體驗(yàn)。提出了面向DIA的基于周期采樣和事件序列號(hào)的一致性控制方法(consistency control method based on periodic sampling and event sequence number，CCM_SE)，CCM_SE包括周期采樣和事件序列號(hào)機(jī)制兩個(gè)方面，其中周期采樣用來(lái)確保DIA的一致性，事件序列號(hào)機(jī)制用來(lái)及時(shí)確定事件的可處理時(shí)刻，以提高DIA事件的響應(yīng)性。

2 DIA事件完全序一致性問(wèn)題描述

在DIA中，地理上分散的節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，不同節(jié)點(diǎn)間事件的發(fā)生只能通過(guò)消息的發(fā)送、傳輸、接收和提交等實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的交互。消息主要由兩部分構(gòu)成：事件內(nèi)容和一致性控制信息。對(duì)事件消息處理的關(guān)鍵步驟是確定節(jié)點(diǎn)上接收的事件消息何時(shí)被提交執(zhí)行，接收事件的DIA節(jié)點(diǎn)通過(guò)處理接收到消息的一致性控制信息，確保事件能夠在該節(jié)點(diǎn)以正確的順序執(zhí)行。

在DIA中發(fā)生在兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)上的事件如何排序，如何判斷某個(gè)事件當(dāng)前是否可以提交處理是非常關(guān)鍵的。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的異構(gòu)，不同DIA節(jié)點(diǎn)接收到事件的順序是不一樣的，一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)顯然不能把事件的接收順序作為處理順序，也不能將已接收到的最小時(shí)間戳的事件作為當(dāng)前需處理的事件，因?yàn)樗鼰o(wú)法判斷是否有更小時(shí)間戳事件仍在網(wǎng)上傳輸，還未接收到。為了突出文中的研究?jī)?nèi)容，這里在時(shí)鐘同步的前提下研究事件完全序一致性問(wèn)題。CCM_SE采用統(tǒng)一時(shí)鐘來(lái)刻畫(huà)不同節(jié)點(diǎn)上事件發(fā)生的時(shí)間，維護(hù)事件間的先后順序。同時(shí)，進(jìn)一步結(jié)合事件序列號(hào)機(jī)制及時(shí)確定事件的可處理時(shí)刻，提高DIA的響應(yīng)性。CCM_SE事件完全序一致性問(wèn)題描述如下：

V表示DIA內(nèi)節(jié)點(diǎn)的集合；E表示DIA中事件的集合。

對(duì)于任意的事件em∈E，則g(em)表示事件em的產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)；R(em)表示能夠接收到事件em的節(jié)點(diǎn)集合；F(em)={g(em)}∪R(em)表示可感知到事件em的節(jié)點(diǎn)集合。

對(duì)于任意的節(jié)點(diǎn)vi,vj∈V，則tgi(em)表示事件em在vi上的產(chǎn)生時(shí)間；trj(em)表示節(jié)點(diǎn)vj接收到事件em的時(shí)間；tej(em)表示事件em在vj上開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)間。dij表示節(jié)點(diǎn)vi,vj∈V間的通信延時(shí)。

在DIA中，節(jié)點(diǎn)間只能通過(guò)收發(fā)消息來(lái)通信，消息傳輸延遲的動(dòng)態(tài)性使事件的自然先后關(guān)系在各個(gè)節(jié)點(diǎn)失去了必然性。因此，針對(duì)分DIA中的事件定義一種排序關(guān)系，即“發(fā)生在先”關(guān)系，用于描述真實(shí)世界中的因果事件先后關(guān)系[14]。

定義1：“發(fā)生在先”關(guān)系，滿足下面的兩個(gè)條件之一。

(1)若a、b是同一DIA節(jié)點(diǎn)上發(fā)生的兩個(gè)事件，且a在b之前發(fā)生，則a→b；

(2)若a是一個(gè)發(fā)送消息事件，b是另一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的接收消息事件，則a→b。

對(duì)于不同于a、b的任意事件c，由“happened before”發(fā)生在先關(guān)系，可以得到：若a→b且b→c，則a→c。

定義2：設(shè)em、en是DIA中的兩個(gè)事件，若em、en滿足(em→en)∧(em→en)，則稱(chēng)em、en是DIA中的兩個(gè)并發(fā)事件，記為em‖en。

定義3：事件完全序一致性，即DIA中不同節(jié)點(diǎn)按相同的順序執(zhí)行事件：

?em,en∈E;vi,vj∈F(em)∩F(en);

tei(em)≤tei(en)→tej(em)≤tej(en)

(1)

定義4：事件開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間一致性，即任意一個(gè)事件在不同節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間都相同。

?em∈E;vi,vj∈F(em);tei(em)≤tej(em)

(2)

事件開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間一致性是要求最為嚴(yán)格的一致性。

定義5：事件的響應(yīng)時(shí)間，即事件從觸發(fā)到開(kāi)始提交執(zhí)行的間隔時(shí)間。

?em∈E;vi=g(em);rti(em)=tei(em)-tgi(em)

(3)

定義6：節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間，即某個(gè)節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的所有事件的響應(yīng)時(shí)間的平均值。

?em∈E;vi=g(em);rti=avg[tei(em)-tgi(em)]

(4)

定義7：系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，即系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間的平均值。

(5)

3 周期采樣機(jī)制

針對(duì)DIA的事件完全序一致性控制問(wèn)題，提出的事件完全序一致性控制方法CCM_SE主要包括周期采樣機(jī)制和事件序列號(hào)機(jī)制。下面介紹CCM_SE的周期采樣，并分析其一致性。

在CCM_SE中，各節(jié)點(diǎn)采用時(shí)鐘同步機(jī)制進(jìn)行時(shí)鐘同步，使得不同DIA節(jié)點(diǎn)上觸發(fā)的事件可以通過(guò)事件時(shí)間戳來(lái)確定事件的發(fā)生順序。CCM_SE的周期采樣機(jī)制把DIA中的時(shí)間劃分為固定的時(shí)間長(zhǎng)度T，即采樣周期。采樣周期T表明多長(zhǎng)時(shí)間更新一次DIA的狀態(tài)，采樣周期的頻率1/T決定DIA狀態(tài)的更新速度。在實(shí)際應(yīng)用中，以25幀每秒的頻率(T=40 ms)更新DIA狀態(tài)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)已經(jīng)在視覺(jué)上很連貫了[15]。這里通常取固定的T(T≤40 ms)。CCM_SE的周期采樣機(jī)制為了保證一致性，一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]之內(nèi)，提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的所有事件。CCM_SE的周期采樣機(jī)制的原理如圖1所示。

圖1 CCM_SE周期采樣機(jī)制原理

圖1中的三個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)A、B、C，節(jié)點(diǎn)A在時(shí)間time1觸發(fā)了事件eA1，節(jié)點(diǎn)B在時(shí)間time2觸發(fā)了事件eB2，節(jié)點(diǎn)C在時(shí)間time3和time4觸發(fā)了事件eC3、eC4，節(jié)點(diǎn)B在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]將按序提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的事件eA1、eB2和eC3，對(duì)于已接收到的eC4將不會(huì)執(zhí)行。

在CCM_SE的周期采樣機(jī)制中，為了抵消DIA節(jié)點(diǎn)間因網(wǎng)絡(luò)延時(shí)不同造成的不一致性影響，一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]內(nèi)，提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的所有事件。可見(jiàn)DIA節(jié)點(diǎn)觸發(fā)一個(gè)事件后，不是立即執(zhí)行該事件，而是延遲一定時(shí)間Δ后再提交執(zhí)行。事件滯后時(shí)間Δ后再提交執(zhí)行，可以消除或顯著減小所有DIA節(jié)點(diǎn)間的不一致現(xiàn)象。

下面利用上面對(duì)DIA事件完全序一致性問(wèn)題的形式化描述和定義，分析CCM_SE的周期采樣機(jī)制的一致性。

定理1：在CCM_SE的周期采樣中，當(dāng)Δ的取值滿足式6時(shí)，CCM_SE的周期采樣能夠達(dá)到定義4中描述的“事件開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間一致性”。

(6)

在CCM_SE的周期采樣機(jī)制中，一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]內(nèi)，提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的所有事件。當(dāng)Δ≥max{rti},vi∈V時(shí)，使得在周期[ti-T-Δ,ti-Δ]內(nèi)發(fā)生的任何事件都能夠被傳輸?shù)剿薪邮展?jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在能夠感知某個(gè)事件的所有節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)執(zhí)行該事件，定理1得證。證畢。

“事件開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間一致性”是要求最為嚴(yán)格的一致性。因此，周期采樣機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)DIA的事件完全序一致性。在CCM_SE的周期采樣機(jī)制中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)自己的DIA狀態(tài)的改變，DIA狀態(tài)的改變與事件的提交執(zhí)行相對(duì)應(yīng)。事件的推進(jìn)是DIA的基礎(chǔ)，它由“事件接收”和“事件處理”兩個(gè)過(guò)程構(gòu)成。CCM_SE的周期采樣為了保證交互的正確性，一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]內(nèi)，提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的所有事件。

4 基于周期采樣和事件序列號(hào)的一致性控制方法CCM_SE

針對(duì)DIA的事件完全序一致性問(wèn)題，若只采用周期采樣機(jī)制，在第i個(gè)采樣周期[ti-T,ti]將按序提交執(zhí)行發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔內(nèi)的事件，該方法存在把所有的事件都滯后執(zhí)行的缺點(diǎn)，即沒(méi)有對(duì)接收到的事件進(jìn)行判斷是否可以及時(shí)提交執(zhí)行。對(duì)一些已經(jīng)接收到的滿足可執(zhí)行條件的事件，由于它們不是發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]間隔內(nèi)，而得不到執(zhí)行。因此這里引入事件序列號(hào)機(jī)制，在周期采樣機(jī)制中結(jié)合事件序列號(hào)來(lái)判定一個(gè)事件何時(shí)可以提交執(zhí)行。

事件序列號(hào)機(jī)制主要用來(lái)判斷來(lái)自同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)事件是不是連續(xù)事件，即若節(jié)點(diǎn)vi接收到來(lái)自節(jié)點(diǎn)vj的兩個(gè)事件ej1和ej2，需要判定是否在ej1和ej2之間vj是否觸發(fā)了其他事件如ej3，只是由于網(wǎng)絡(luò)延遲的原因，節(jié)點(diǎn)vi還沒(méi)有接收到ej3。

若ei、ej分別是DIA節(jié)點(diǎn)vi、vj上產(chǎn)生的兩個(gè)事件，產(chǎn)生事件的時(shí)間戳分別為ti、tj，且ti

定義8：DIA事件序列號(hào)。若把節(jié)點(diǎn)vi生成的第一個(gè)事件的序列號(hào)設(shè)置為1，把在節(jié)點(diǎn)vi發(fā)生的事件序列號(hào)為p的事件記為ei,p，則ei,p的下一個(gè)事件的序列號(hào)為p+1，該事件記為ei,p+1。

可見(jiàn)，同一節(jié)點(diǎn)vi上觸發(fā)事件的先后關(guān)系可用事件序列號(hào)來(lái)描述?；谑录蛄刑?hào)可以判斷vi在處理完ei,p后，是否能接著處理ei,q。

(1)若q>p+1，則在事件序列號(hào)為p+1,…,q-1的事件處理之前，不能處理ei,q；

(2)若q=p+1，則在vi上不存在時(shí)間戳為ti,r的事件ei,r，使得ti,p

定義9：DIA事件的屬性除了包含物理操作，還要具有以下屬性：

(1)產(chǎn)生事件的DIA節(jié)點(diǎn)；

(2)事件在DIA節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生時(shí)的事件序列號(hào)；

(3)事件在DIA節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生時(shí)的時(shí)間戳。

定義10：已處理事件的序列號(hào)向量。vi為任意一個(gè)DIA節(jié)點(diǎn)，其上已處理事件的序列號(hào)向量為(D1,D2,…,Dj,…,Dn)，其中，Dj,j=1,2,…,n表示從DIA節(jié)點(diǎn)vj傳輸?shù)絭i的事件中，vi已處理的最大事件序列號(hào)。

基于事件序列號(hào)機(jī)制可以及時(shí)判定一個(gè)事件是否可以提交執(zhí)行，一個(gè)發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔的事件，并非一定要滯后在[ti-T,ti]內(nèi)被提交執(zhí)行。當(dāng)然如果一個(gè)發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔的事件，在Δ取值比較小的情況下，會(huì)造成在[ti-T,ti]內(nèi)仍然沒(méi)有達(dá)到。此種情況，在采樣周期末，可以對(duì)已接收到且未提交執(zhí)行的發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔的事件進(jìn)行提交執(zhí)行，以便更新用戶(hù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，但同時(shí)將在以后的時(shí)間里對(duì)遲到事件的到來(lái)采用修復(fù)機(jī)制。對(duì)于DIA交互性控制修復(fù)機(jī)制的研究將在以后進(jìn)行。

5 仿真模擬與分析

由于DIA的全部到全部路由具實(shí)時(shí)性、高帶寬等特點(diǎn)，為每一個(gè)需要發(fā)送數(shù)據(jù)的DIA節(jié)點(diǎn)都以它為根構(gòu)造一棵數(shù)據(jù)分發(fā)樹(shù)，費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)太大，而所有需要發(fā)送數(shù)據(jù)的DIA節(jié)點(diǎn)都基于單棵共享樹(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)樹(shù)，又會(huì)造成流量集中，DIA延時(shí)無(wú)法保障。因此，文中采用多棵共享樹(shù)來(lái)分發(fā)DIA數(shù)據(jù)，構(gòu)造了基于多共享樹(shù)的DIA全部到全部路由問(wèn)題模型DARP，并提出了求解DARP問(wèn)題的禁忌遺傳算法DARP_TGA。

為了驗(yàn)證上面提出的DIA事件完全序一致性控制方法CCM_SE的有效性，需要確定仿真模擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。這里采用通用的拓?fù)洚a(chǎn)生器Brite生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，模擬底層的物理網(wǎng)絡(luò)，采用隨機(jī)模型Waxman作為實(shí)驗(yàn)拓?fù)涞纳伤惴?，生成具有?shí)際網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的拓?fù)鋱D。在多組實(shí)驗(yàn)中，將提出的CCM_SE與文獻(xiàn)[6-7]中的本地滯后(local lag，LL)以及文獻(xiàn)[9-10]中的延遲一致性控制(delayed consistency，DC)在DIA事件不一致百分比和DIA平均響應(yīng)時(shí)間(即定義5的“系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間”)上進(jìn)行對(duì)比，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如圖2和圖3所示。

圖2 CCM_SE的一致性控制效果

LL為了保證節(jié)點(diǎn)間的狀態(tài)一致性，事件在發(fā)送節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生后要延遲一段時(shí)間才能在本地執(zhí)行，其延遲時(shí)間大小很難確定，因?yàn)镈IA節(jié)點(diǎn)間通信延遲是動(dòng)態(tài)的；LL通過(guò)犧牲系統(tǒng)的響應(yīng)能力來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的一致性，故該方法受系統(tǒng)整體的通訊情況影響較大，在DIA規(guī)模小和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的情況下，事件完全序一致性較好，但該方法事件平均響應(yīng)時(shí)間不好。延遲一致性控制DC采用只延遲異地事件而不延遲本地事件的方法來(lái)提高系統(tǒng)的響應(yīng)性，屬于以犧牲系統(tǒng)功能來(lái)達(dá)到提高DIA響應(yīng)性的方法，故事件平均響應(yīng)時(shí)間較好，但通常DC無(wú)法滿足消息序的一致性，會(huì)導(dǎo)致不一致的現(xiàn)象的發(fā)生。

由圖2可知，由于DC無(wú)法保證事件發(fā)生的完全序關(guān)系，事件不一致現(xiàn)象相對(duì)較多；而文中提出的CCM_SE和LL的事件一致性控制較好，CCM_SE和LL在節(jié)點(diǎn)規(guī)模小時(shí)事件不一致百分比相近，但當(dāng)節(jié)點(diǎn)規(guī)模增大時(shí)，由于LL由發(fā)送節(jié)點(diǎn)確定延遲值，受DIA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的動(dòng)態(tài)性影響較大，從而導(dǎo)致LL中事件不一致現(xiàn)象增多。由圖3可知，CCM_SE和DC的事件平均響應(yīng)時(shí)間相差不大，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于LL的事件平均響應(yīng)時(shí)間，其原因在于CCM_SE中引入了事件序列號(hào)機(jī)制，能夠及時(shí)判定滿足執(zhí)行條件的事件盡快提交執(zhí)行，而DC不延遲本地事件的執(zhí)行，所以事件的事件平均響應(yīng)時(shí)間小。

圖3 CCM_SE的事件平均響應(yīng)時(shí)間

6 結(jié)束語(yǔ)

在研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了基于周期采樣和事件序列號(hào)的DIA事件完全序一致性控制方法CCM_SE，CCM_SE包括周期采樣機(jī)制和事件序列號(hào)機(jī)制兩個(gè)方面。其中周期采樣可以確保DIA的一致性；事件序列號(hào)機(jī)制可以及時(shí)確定事件的可處理時(shí)刻，一個(gè)發(fā)生在[ti-T-Δ,ti-Δ]時(shí)間間隔的事件，并非一定要滯后在[ti-T,ti]內(nèi)被提交執(zhí)行。仿真結(jié)果表明，該方法在確保DIA事件完全序一致的前提下，提高了系統(tǒng)響應(yīng)性，增強(qiáng)了DIA的用戶(hù)體驗(yàn)。