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同步系统

Synchronous distributed system

计算步和通信延迟有已知上界的系统模型。

形式陈述

同步分布式模型假设执行被划分为轮次,或存在已知常数上界进程一步的持续时间和消息延迟。典型轮模型中,每轮依次发送、接收并进行本地状态转移;在故障模型给定后,算法可利用“某轮前未收到消息”作有限推断。

直觉

同步性提供可依赖的时间尺度。它不意味着机器物理上完全同时,而是算法知道足以界定最坏等待时间的上界。

例子与边界

在无故障同步网络中,直径 D 给出信息传播至全网所需轮数的上界。消息丢失、Byzantine 行为和时钟漂移仍需额外模型;同步性不会自动消除这些问题。

推论与应用

同步轮次简化领导者选举、广播和共识分析。部分同步模型介于同步与异步之间,允许上界存在但未知或仅在某个未知时刻后成立。

参考资料
  • Nancy A. Lynch, Distributed Algorithms, Morgan Kaufmann, 1996, Chapters 2–7。
  • Hagit Attiya and Jennifer Welch, Distributed Computing: Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics, 2nd ed., Wiley, 2004, Chapters 2–3。