分布式算法导论(原书第2版)
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| 新书城图书编号:648 |
| 图书ISBN:7111146743 |
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| 出版社:机械工业出版社 |
| 作者:(荷)泰尔 著,霍红卫 译 |
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市场价格:¥39 |
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普通会员:¥31.2
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80折 |
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VIP会员:¥29.25
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75折 |
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【图书简介】
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分布式算法20多年来一直是倍受关注的主流方向。本书第二版不仅给出了算法的最新进展,还深入探讨了与之相关的理论知识。这本教材适合本科高年级和研究生使用,同时,本书所覆盖的广度和深度也十分适合从事实际工作的工程师和研究人员参考。书中重点讨论了点对点消息传递模型上的算法,也包括计算机通信网络的实现算法。其他重点讨论的内容包括分布式应用的控制算法(如波算法、广播算法、选举算法、终止检测算法、匿名网络的随机算法、快照算法、死锁检测算法、同步系统算法等),还涉及了利用分布式算法实现容错计算。第二版新增的关于方向感和故障检测器的内容都代表了当今最新技术发展水平,为在这些方向上从事研究的人员提供了很好的帮助。
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【图书目录】
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第1章 导论: 分布式系统 1 1.1 分布式系统的定义 1 1.1.1 动机 1 1.1.2 计算机网络 3 1.1.3 广域网络 3 1.1.4 局域网 5 1.1.5 多处理器计算机 6 1.1.6 协同操作进程 8 1.2 体系结构和语言 10 1.2.1 结构 10 1.2.2 OSI参考模型 11 1.2.3 局域网络OSI模型:IEEE标准 13 1.2.4 语言支持 14 1.3 分布式算法 15 1.3.1 分布式算法与集中式算法 15 1.3.2 一个例子:单消息通信 16 1.3.3 研究领域 20 1.4 本书概要 21 第一部分 协 议 第2章 模型 25 2.1 转移系统和算法 25 2.1.1 转移系统 26 2.1.2 异步消息传递系统 26 2.1.3 同步消息传递系统 27 2.1.4 公平性 28 2.2 转移系统性质的证明 29 2.2.1 安全性 29 2.2.2 活动性 30 2.3 事件的因果序和逻辑时钟 31 2.3.1 事件的独立性和相关性 32 2.3.2 执行的等价性:计算 33 2.3.3 逻辑时钟 35 2.4 附加假设,复杂度 37 2.4.1 网络拓扑结构 37 2.4.2 信道性质 38 2.4.3 实时性假设 39 2.4.4 进程知识 40 2.4.5 分布式算法的复杂度 40 习题 41 第3章 通信协议 43 3.1 平衡滑动窗口协议 44 3.1.1 协议表示 44 3.1.2 协议的正确性证明 46 3.1.3 协议讨论 47 3.2 基于计时器的协议 49 3.2.1 协议表示 51 3.2.2 协议的正确性证明 54 3.2.3 协议讨论 57 习题 60 第4章 路由算法 61 4.1 基于目的节点的路由 62 4.2 所有点对之间的最短路径问题 65 4.2.1 Floyd-Warshall算法 65 4.2.2 Toueg最短路径算法 67 4.2.3 讨论以及更多算法 70 4.3 变更算法 73 4.3.1 算法描述 74 4.3.2 变更算法的正确性 78 4.3.3 算法讨论 79 4.4 带有压缩路由表的路由 80 4.4.1 树标号模式 80 4.4.2 区间路由 82 4.4.3 前缀路由 88 4.5 分级路由 90 习题 92 第5章 无死锁的包交换 93 5.1 引言 93 5.2 有结构的方法 94 5.2.1 缓冲图 95 5.2.2 图G 的定向 97 5.3 无结构的方法 100 5.3.1 前向计数控制器和后向计数控制器 100 5.3.2 前向状态控制器和后向状态控制器 101 5.4 需进一步研究的问题 102 5.4.1 拓扑变化 102 5.4.2 其他类型的死锁 103 5.4.3 活锁 104 习题 105 第二部分 基 本 算 法 第6章 波动算法与遍历算法 107 6.1 波动算法的定义和使用 107 6.1.1 波动算法定义 107 6.1.2 波动算法的一些基本结果 109 6.1.3 具有反馈的信息传播 110 6.1.4 同步 111 6.1.5 计算下确界函数 111 6.2 波动算法集 112 6.2.1 环网算法 112 6.2.2 树算法 113 6.2.3 回波算法 115 6.2.4 轮询算法 116 6.2.5 相位算法 117 6.2.6 Finn算法 118 6.3 遍历算法 120 6.3.1 遍历团 121 6.3.2 遍历圆环 121 6.3.3 遍历超立方体 122 6.3.4 遍历连通网络 123 6.4 深度优先搜索的时间复杂度 124 6.4.1 分布式深度优先搜索 125 6.4.2 线性时间的深度优先搜索算法 126 6.4.3 具有近邻知识的深度优先搜索 130 6.5 遗留问题 130 6.5.1 波动算法综述 130 6.5.2 计算和 130 6.5.3 时间复杂度的另一种定义 132 习题 134 第7章 选举算法 137 7.1 引言 137 7.1.1 本章所做假设 138 7.1.2 选举和波动 138 7.2 环网 140 7.2.1 LeLann和Chang-Roberts算法 140 7.2.2 Peterson/Dolev-Klawe-Rodeh算法 144 7.2.3 一个下界 146 7.3 任意网 148 7.3.1 废止和快速算法 149 7.3.2 Gallager-Humblet-Spira算法 151 7.3.3 GHS算法的全局描述 152 7.3.4 GHS算法的详细描述 153 7.3.5 GHS算法的讨论和变化 157 7.4 Korach-Kutten-Moran算法 158 7.4.1 模块构造 158 7.4.2 KKM算法的应用 161 习题 162 第8章 终止检测 165 8.1 预备知识 165 8.1.1 定义 165 8.1.2 两个下界 167 8.1.3 终止进程 169 8.2 计算树和森林 169 8.2.1 Dijkstra-Scholten算法 169 8.2.2 Shavit-Francez算法 172 8.3 基于波动的方法 175 8.3.1 Dijkstra-Feijen-Van Gasteren算法 175 8.3.2 基本消息的计数:Safra算法 178 8.3.3 利用确认 181 8.3.4 带波动的终止检测 183 8.4 其他方法 184 8.4.1 信用-恢复算法 184 8.4.2 基于时戳的终止检测方法 186 习题 188 第9章 匿名网络 191 9.1 预备知识 192 9.1.1 定义 192 9.1.2 概率算法的分类 194 9.1.3 本章考虑的问题 195 9.1.4 同步消息传递与异步消息传递 195 9.2 确定算法 196 9.2.1 确定性的选举:否定性的结果 196 9.2.2 环上函数计算 197 9.3 概率选举算法 200 9.4 网络规模计算 202 9.4.1 否定性结果 203 9.4.2 计算环规模的算法 204 习题 206 第10章 快照 209 10.1 预备知识 209 10.2 两个快照算法 212 10.2.1 Chandy-Lamport算法 212 10.2.2 Lai-Yang算法 213 10.3 使用快照算法 214 10.3.1 计算信道状态 214 10.3.2 快照的适时性 215 10.3.3 稳定性检测 216 10.4 应用:死锁检测 217 10.4.1 基本计算模型和问题阐述 217 10.4.2 全局-标记算法 219 10.4.3 受限模型的死锁检测 220 习题 221 第11章 方向侦听与定向 223 11.1 引言和定义 223 11.1.1 方向侦听的定义和特性 223 11.1.2 利用方向侦听 225 11.1.3 具有方向侦听的广播 226 11.2 环和弦环的选举算法 228 11.2.1 Franklin算法 228 11.2.2 Attiya改进 229 11.2.3 最小化弦数 230 11.2.4 1-弦线性算法 232 11.3 超立方体上的计算 234 11.3.1 基线:没有拓扑知识 235 11.3.2 进行比赛的算法 235 11.3.3 多路径流量算法 237 11.3.4 使用掩码的有效超立方体算法 240 11.3.5 无标号超立方体上的选举算法 241 11.4 与复杂度有关的问题 242 11.4.1 团或任意图的定向 242 11.4.2 位复杂度和多路径流量算法 243 11.4.3 Verweij随机漫步算法 244 11.5 结论和未解决的问题 246 11.5.1 利用方向侦听 246 11.5.2 复杂度归约 246 11.5.3 当前研究 247 习题 247 第12章 网络中的同步 249 12.1 预备知识 249 12.1.1 同步网络 249 12.1.2 通过同步提高效率 250 12.1.3 异步有限延迟网络 251 12.2 同步网络中的选举 254 12.2.1 网络规模已知 254 12.2.2 网络规模未知 255 12.2.3 补充结果 256 12.3 同步器算法 256 12.3.1 简单同步器 256 12.3.2 a 、b 和g 同步器 258 12.4 应用:广度优先搜索 260 12.4.1 同步BFS算法 261 12.4.2 与同步器组合 261 12.4.3 异步BFS算法 261 12.5 Archimedean 假设 264 习题 265 第三部分 容 错 第13章 分布式系统中的容错 267 13.1 利用容错算法的原因 267 13.2 健壮算法 268 13.2.1 故障模型 268 13.2.2 判定问题 269 13.2.3 第14章到第16章综述 270 13.2.4 本书中没有涉及的主题 271 13.3 稳定算法 271 第14章 异步系统中的容错 273 14.1 一致性的不可能性 273 14.1.1 表示、定义及基本结果 273 14.1.2 不可能性证明 274 14.1.3 讨论 275 14.2 初始死进程 276 14.3 确定可实现实例 277 14.3.1 可解问题:重命名 278 14.3.2 扩展的不可能性结果 280 14.4 概率一致性算法 282 14.4.1 损毁-健壮一致协议 282 14.4.2 Byzantine-健壮一致性协议 285 14.5 弱终止性 288 习题 290 第15章 同步系统中的容错 293 15.1 同步判定协议 293 15.1.1 弹性界限 294 15.1.2 Byzantine广播算法 295 15.1.3 多项式级的广播算法 297 15.2 鉴别协议 300 15.2.1 高度弹性的协议 301 15.2.2 数字签名的实现 303 15.2.3 ElGamal签名模式 303 15.2.4 RSA签名模式 304 15.2.5 Fiat-Shamir签名模式 305 15.2.6 概述和讨论 306 15.3 时钟同步 308 15.3.1 读取远程时钟 308 15.3.2 分布式时钟同步 310 15.3.3 轮模型的实现 313 习题 314 第16章 故障检测 315 16.1 模型和定义 315 16.1.1 四种基本检测器类型 316 16.1.2 故障检测器的用途和缺陷 317 16.2 用弱精确检测器解一致性问题 318 16.3 最终弱精确检测器 319 16.3.1 弹性上界 319 16.3.2 一致算法 320 16.4 故障检测器的实现 321 16.4.1 同步系统:完美检测 321 16.4.2 部分同步系统:最终完美检测 321 16.4.3 小结 322 习题 323 第17章 稳定性 325 17.1 引言 325 17.1.1 定义 325 17.1.2 稳定系统中的通信 326 17.1.3 例子:Dijkstra令牌环 327 17.2 图论算法 329 17.2.1 环定向 329 17.2.2 最大匹配 331 17.2.3 选举和生成树构造 332 17.3 稳定方法学 334 17.3.1 协议组合 334 17.3.2 计算最小路径 338 17.3.3 结论和讨论 342 习题 342 第四部分 附 录 附录A 伪代码使用约定 345 附录B 图和网络 349 参考文献 359 主题词索引 375
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