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Anwendungen wie verteilte Datenbanken und Shared Whiteboards benötigen ständig oder zu definierten Zeitpunkten eine konsistente Sicht auf ein System. Um dies zu erreichen, verwenden sie geeignete Protokolle zum Austausch von Nachrichten. Die Funktionalität zur Kommunikation kann entweder in die Anwendung selber integriert sein oder durch einen dedizierten Kommunikationsdienst erbracht werden. Dieser Kommunikationsdienst realisiert einen geordneten Multicast - also eine 1:N-Kommunikationsbeziehung, in der alle Empfänger versendete Nachrichten eines Senders in der gleichen Reihenfolge erhalten - oder sogar einen geordneten Multipeer-Dienst - also eine M:N-Kommunikationsbeziehung, in der alle Empfänger versendete Nachrichten mehrerer Sender in der gleichen Reihenfolge erhalten.
In diesem Bericht untersuche ich zwei unterschiedliche Lösungsansätze, die eine zuverlässige und skalierbare Multicast-Kommunikation garantieren. Im Falle einer sender-initiierter Lösung liegt die Verantwortung dafür beim Sender, welcher die Zustandsinformationen von allen Empfängern in zuständiger Multicast-Gruppe verwaltet. Dies ist möglich mittels positiver Bestätigungen (ACK's) von Empfängern bei jedem Paketempfang. Zusammen mit der Untersuchung der Zeitinformation am Sender kann eventueller Paketverlust entdeckt und ein fehlendes Paket wiedergesendet werden. Der zweite Ansatz - empfänger-initiiert - verschiebt die Überprüfung der Transportzuverlässigkeit an den Empfänger. Diese fordern die Paketsendewiederholung mit negativen Empfangsbestätigungen (NAK's). In One-Many Applikationen, mit einem Sender und mehreren Empfängern, leisten empfänger-initiierte Protokolle bessere Leistungen als sender-initiierte. Weitere Verbesserungen können mit Anwendung von zufällig langen Verzögerungen der NAK Paket-Sendung an der Empfängerseite erreicht werden. Bei den Applikationen, wo alle Stationen als Sender und gleichzeitig als Empfänger auftreten (Many-Many), wird der Durchsatz mittels point-to-point Retournieren von NAK's gegenüber dem sender-initiiertem Gegenstück fast verdoppelt. Multicasting von NAK's verbessert den Durchsatz nur unwesentlich. Diese Methode führt zu besseren Ergebnissen im One-Many Fall.
Ich werde drei generische Protokolle studieren, eines ist sender-initiiert und die anderen empfänger-initiiert. Fokussiert werden die fundamentale Unterschiede zwischen Verwendung von ACK's und NAK's und weiters die Gegenüberstellung von point-to-point Kanälen für NAK's und Multicasting von NAK's. Da sich in der Technologie die Verarbeitunsgeschwindigkeiten langsamer als die Kommunikationsbandbreiten verbessert, werden in dieser Analyse die Datenverarbeitungsmechanismen an einzelnen Knoten von diesem Protokoll untersucht. Zum Schluß wird noch die Skalierbarkeit der Protokolle behandeln, d. h. wie die wachsende Anzahl von Stationen die Leistung und den Durchsatz beeinflußt.
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