Дослідження реалізації алгоритмів взаємного виключення в розподілених системах на основі передачі маркера

Abstract

У роботі розглянуто дослідження та програмну реалізацію алгоритмів взаємного виключення в розподілених системах, зокрема методів, що базуються на передачі маркера. Проведено аналіз принципів роботи кільцевого алгоритму Token Ring та алгоритму Suzuki–Kasami для забезпечення коректного доступу до спільних ресурсів. Обґрунтовано вибір мови Python та технології багатопотокової обробки для моделювання процесів взаємного виключення. Створено програмну модель та проведено тестування ефективності алгоритмів за критеріями кількості повідомлень, затримки доступу та стійкості до втрати маркера. Результати дослідження підтверджують високу масштабованість та низькі комунікаційні витрати обраних методів.

The paper presents a study and software implementation of mutual exclusion algorithms in distributed systems, specifically focusing on token-based methods. The operational principles of the Token Ring and Suzuki–Kasami algorithms are analyzed to ensure correct access to shared resources. The choice of the Python programming language and multi-threading technology for modeling mutual exclusion processes is justified. A software model was developed, and the efficiency of the algorithms was tested based on criteria such as message complexity, access latency, and resilience to token loss. The research results confirm high scalability and low communication overhead of the selected methods.