Kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muxammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti

1.5.5. TTlarda ishonchlilik masalalari. Replikatsiya 
 
Taqsimlangan  tizimning  ishonchlilik  darajasi  undagi  vositalarning  
tayyorgarlik koeffitsientlarini ko‘paytmasiga teng, ya’ni 

кс
т
K



4
1
j
т
j
.   
Tayyorgarlik  koeffitsienti  statistik  ma’lumotlar  asosida  quyidagi  formula 
negizida hisoblanadi 
K
t
=T
r
/(T
r
+T
to‘x
) ,    
bunda T
r
- ma’lum bir vaqt oralig‘ida vositaning o‘rtacha raddiyatsiz ishlagan 
vaqti oralig‘i; 
T
to‘x
-  ma’lum  bir  vaqt  oralig‘ida  vositani  ishga  yaroqsiz,ya’ni  to‘xtash 
xolatida bo‘lgan vaqtining o‘rtacha qiymati. 
Ma’lum bir vaqt oralig‘ida vositaning o‘rtacha to‘g‘ri ishlagan vaqti oralig‘i 
quyidagi formula asosida hisoblanadi: 
T
r
 = ∑
i=1
N 
t
i
 / N ,       
M – raddiyatsiz ishlagan vaqtlarining soni. 
Ma’lum  bir  vaqt  oralig‘ida  vositani  ishga  yaroqsiz  bo‘lgan  vaqtining 
o‘rtacha qiymati quyidagi formula asosida hisoblanadi, 
T
to‘x
 = ∑
i=1
N
t
i,to‘x
 / M , 
t
iya
– i   turdagi nosozlik tufayli vositani ishlamay turgan vaqti; 
M – nosozliklar soni. 
Taqsimlangan tizim  vositalarining ishonchlilik darajasini aniqlash bo‘yicha 
hisoblash eksperimenti o‘tkaziladi. Bunda quyidagi ma’lumotlar beriladi: 
-  TTning  topologik  sxemasi,  ya’ni  undagi  kompyuterlar  soni,  ularni 
koordinatalari (ya’ni joylashtirilgan nuqtalari), aloqa kanallari va ularning uzatish 
qobiliyatini belgilaydigan parametrlar; 
- TT resurslari to‘g‘risidagi ma’lumotlar; 
- ma’lum bir vaqt oralig‘idagi nosozliklar soni va ularning vaqtlari; 
- vositalarning ma’lum bir vaqt oralig‘ida ishonchli ishlagan davrlari va b. 

---

89 
 
TT komponentalarining ishonchliligi butun tizim barqarorligining muhim bir 
qismi hisoblanadi va quyidagi xususiyatlarni o‘zida mujassam etadi: raddiyatsizlik, 
uzoq  vaqt  davomida  ishonchli  ishlash  qobiliyatiga  ega  bo‘lishlik,  remont 
qilinishiga moyillik va saqlanish imkoniga mavjud bo‘lish. 
TTning  raddiyatsiz  va  uzoq  vaqt  mobaynida  ishonchli    faoliyati  hamma 
vositalari kompleksining  raddiyatsiz ishlashi orqali amalga oshiriladi.  
TT  ning  ishonchliligini  oshirish  unda  saqlanayotgan  ma’lumotlarni 
nusxalash masalalariga bevosita bog‘liq  
TT ma’lumotlarining nusxasini yaratish tirajlash yoki replikatsiya deyiladi. 
Taqsimlangan  tizimlar  ko‘p  hollarda  foydalanuvchiga  ma’lumot  saqla-
nayotgan fayllarining bir nechta nusxasini yaratish yoki tirajlash xizmatini taqdim 
etadi.  Asosiy  (“birlamchi”)  faylning  nusxalari  TTning  boshqa  kompyuter 
tizimlarida ya’ni, boshqa kompyuterdagi fayl tizimlarida yaratiladi.  
Bunda  birlamchi  faylga  kiritilgan  o‘zgartirishlar  boshqa  fayl  tizimlaridagi 
nusxalariga  avtomatik  ravishda  yetkaziladi  va  ular  ham  avtomatik  ravishda 
o‘zgartiriladi.  Bu  jarayon,  ya’ni  bir  fayl  tizimida  saqlanayotgan  ma’lumotlarni  
boshqa  fayl  tizimlarida  bir  nechta  nusxasini  yaratish  yoki  tirajlash  jarayoni 
replikatsiya  deyiladi.  Bunda  taqsimlangan  tizim  bir  fayl  tizimida  saqlanayotgan 
ma’lumot  bilan  emas,  balki  uning  TT  doirasidagi  boshqa  fayl  tizimlarida 
saqlanayotgan nusxalari bilan avtomatik ravishda “ishlaydi”. 
TT tomonidan foydalanuvchilarga bunday xizmatni taqdim etilishi quyidagi 
afzalliklarga ega: 
1.  TT  da  saqlanayotgan  har  bir  faylning  boshqa  fayl-serverlarda  bir  nechta 
nusxasini mavjud bo‘lishi tizimning ishonchliligini oshiradi. 
2. TT yuklamasi bir nechta server kompyuterlari orasida taqsimlanadi. 
Replikatsiya  jarayonini  amalga  oshirishda  asosiy  muammolardan  biri  ti-
zimning shaffofliligini ta’minlash hisoblanadi.  
TT ning shaffofligi “foydalanuvchi o‘z fayllari replikatsiyalanganidan  qay 
darajada  xabardor  bo‘lishi  kerak?,  foydalanuvchilar  replikatsiya  jarayonlarida 

---

90 
 
ishtirok  etadilarmi  yoki  replikatsiya  to‘liq  avtomatik  ravishda  bajarilishi 
kerakmi?”, degan savollarga javoblar orqali aniqlanadi   
Bir  xil  tizimlarda  foydalanuvchi  bu  jarayonda  to‘liq  qatnashadi,  boshqa-
larida  esa  replikatsiya  uning  ishtirokisiz  avtomatik  tarzda    amalga  oshiriladi. 
Oxirgi holatda tizim replikatsion jihatdan shaffof deb yuritiladi.  
Replikatsiyaning uch xil ko‘rinishi 1.28 – rasmda keltirilgan. Birinchi usulda 
(a)    dasturchi  replikatsiyaning  barcha  jarayonini  o‘zi  boshqaradi.  Jarayon  yangi 
faylni  yaratganda,  u  buni  ma’lum  bir  belgilangan  serverda  amalga  oshiradi.  Fayl 
yaratilganidan  so‘ng,  agar  istasa  boshqa  serverlarda  uning  qo‘shimcha  nusxasini 
yaratishi  mumkin,  u  holda  barcha  nusxaning  tarmoq  manzili    pastdagi  rasmda 
ko‘rsatilganidek  fayl  nomi  bilan  bog‘langan  bo‘ladi  va  nom  izlab  topilganida  
barcha nusxalar topilgan, deb hisoblanadi.  
Replikatsiya  konsepsiyasi  nisbatan  tushunarli  bo‘lishi  uchun  quyida  misol 
tariqasida  UNIX  operatsion  tizimi  toifasiga  kiruvchi  kompyuter  ma’lumotlarini 
masofadan  monitoring  qilish  asosida  tizimlarda  replikatsiya  qanday  amalga 
oshirilishi mumkinligi keltiriladi.  
Dasturchining  ishchi  katologi  /machine1/usr/ast    nomiga  ega  deb  faraz 
qilamiz.  Fayl  yaratilgandan  so‘ng,  masalan  /machine1/usr/ast/xyz  faylining 
nusxalarini yaratish uchun dasturchi, nusxalash buyruqlaridan foydalanib faylning 
quyidagi  /machine2/usr/ast/xyz  va  machine3/usr/ast/xyz  nusxalarini  yaratishi 
mumkin.  Dasturchi  /usr/ast/xyz  fayl  kengaytmasidan  faylning  argumenti  sifatida 
foydalanib, maqsadga erishmagunga qadar navbatma – navbat  nusxalarni ochishga 
harakat  qilishi  mumkin.  Bu  sxema  garchi  ishlatilsa  ham,  lekin  ko‘plab 
kamchiliklarga  ega,  shu  sababli  undan  taqsimlangan  tizimda  foydalanish  tavsiya 
etilmaydi.  
1.28  (b)  –  rasmda  “dangasa”  replikatsiya  usulining  sxemasi  keltirilgan.  Bu 
yerda  ma’lum  bir  serverda  faylning  faqat  bitta  nusxasi  yaratiladi.  Server 
keyinchalik  o‘zi  dasturchining  ishtirokisiz    boshqa  serverlarda  replikatsiyani 
avtomatik  bajaradi.  Talab  etilganida  tizim  yaratilgan  nusxalarning  barchasini 
yangilash maqsadida replikatsiyani iloji boricha tez amalga oshirishi kerak bo‘ladi.  

---

91 
 
1.28 (v) – rasmda guruhli bog‘lanishdan foydalanish usuli ko‘rib chiqilgan. 
Bu usulda tizimga  “Yozilsin” degan komanda bilan kelgan  fayllarning hammasi 
barcha serverlarga bir vaqtda uzatiladi va fayllar  yozib olinadi. Bu holatda nusxa 
olish jarayoni faylning asl nusxasi bilan bir vaqtda yaratiladi.  
Guruhli  bog‘lanish  va  “dangasa”  replikatsiyalardan  foydalanishda  ikki  xil 
farqni  ko‘rish  mumkin.  Birinchisi,  “dangasa”  replikatsiya  usulida  fayl  guruh 
serverlariga  emas,  balki  bitta  serverga  manzillanadi.  Ikkinchidan,  “dangasa”  
replikatsiya server oraliq bo‘sh vaqtga ega bo‘lgan holatda, ya’ni “fon”li rejimda 
bajariladi, guruhli replikatsiyada esa barcha nusxalar bir vaqtda yaratiladi.   
 
1.28 – rasm. a) faylni aniq replikatsiyalash; b) faylni “dangasa” replekatsiyalash; v) 
faylni guruhli usulda replekatsiyalash. 
Replikatsiyalangan  fayllarda  saqlanayotgan  ma’lumotlarga  o‘zgartirish 
kiritishning  ikki xil algoritmi mavjud.  
Birinchi  algoritm  “birinchi  nusxani  replikatsiyalash”  deb  ataladi.  Bunda  
bitta  server  “birlamchi  server”,  deb  qabul  qilinadi.  Qolgan  serverlar  ikkilamchi 
hisoblanadi. Replikatsiyalangan fayl ma’lumotlarini o‘zgartirish kerak bo‘lganida, 
o‘zgartirilgan fayl birlamchi serverga  uzatiladi, ya’ni o‘zgartirish lokal bajariladi, 
C 
S1 
S2 
S3 
1 
2 
3 
C 
S1 
S2 
S3 
S1 
S2 
S3 
C 
(в) 
(б) 
(a) 
Server 
Mijoz 
Hozir 
Keyin 
Keyin 
file.txt 
prog.c 
1.14 
1.21 
2.16 
2.43 
3.19 
3.41 
Simvol nomi 
Bir qancha ikkilik 
manzillar (S1, S2 S3 uchun) 

---

92 
 
so‘ng o‘zgartirishlar ikkilamchi serverlarga uzatiladi.  
Agar  birlamchi  server  “raddiyat”  holatiga  tushib  qolganligi  sababli, 
ikkilamchi  serverlarni  o‘zgartirish  kiritilganligi    to‘g‘risida  xabordor  qilishga 
ulgurmagan  bo‘lsa,  kiritilgan  o‘zgartirishlar  doimiy  xotirada  saqlab  qolinadi. 
Bunday  holat  yuz  berganida  birlamchi  server  kompyuterining  operatsion  tizimi 
qayta  yuklanganidan  so‘ng  raddiyat  holatida  yangiliklar  bo‘lgan  yoki 
bo‘lmaganligi aniqlanadi. Bu algoritm ishlatilganida markazlashgan tizimlarga xos 
bo‘lgan kamchilik, ya’ni ishonchliligi nisbatan pastligi kuzatiladi.    
Kamchilikni  bartaraf    etish  uchun  Gifford  tomonidan  taklif  etilgan  “ovoz 
berish” usulidan foydalaniladi.  
N  nusxa  mavjud  bo‘lsin,  u  holda  o‘zgartirishlar  istalgan  W  nusxaga 
kiritiladi. Nusxa saqlanayotgan serverlarda saqlanayotgan fayl nusxalarining tartib 
raqamlarini  o‘zgarishi  kuzatib  boriladi.  Ma’lumot  nusxasi  saqlanayotgan  ma’lum 
bir  serverga  ma’lumotni  o‘qish  uchun  murojaat  qilinganida,  unda  o‘qish  
operatsiyasi  bajarila  boshlaydi,  ushbu  jarayonni  amalga  oshirishda  u  boshqa 
hoxlagan R serverlarga so‘rov bilan murojaat qiladi (R+W > N), murojaat qilingan 
serverlarning bo‘lmaganida bittasida  oxirgi o‘zgartirilgan variant saqlanib  qolgan 
bo‘ladi,  bunda  tartib  raqami  eng  katta  bo‘lgan  nusxada  oxirgi  o‘zgartirishlar 
bo‘lish ehtimoli katta bo‘ladi. 
Ushbu  algoritmning  modifikatsiyasi  sifatida  “solishtirilgan  ovoz  berish 
algoritmi” ishlab chiqilgan.  
Aksariyat  ilovalarda fayllarni  “o‘qish” operatsiyasi  “yozish” operatsiyasiga 
qaraganda ko‘proq ishlatiladi. Shuning uchun   R ning qiymati W ning qiymatiga 
qaraganda nnisbatan tichik qilib belgilanadi, W ning qiymati esa N ga yaqin qilib 
belgilanadi. 
Bir  nechta  serverlarning  ishdan  chiqishi  sababli  yozuv  uchun  ajratilgan 
kompyuterlarning kamayib ketishiga ya’ni,  “kvorumning yo‘qligiga” olib keladi.  
Bu  muammo  “solishtirilgan  ovoz  berish  algoritmi”  da  har  bir    o‘chirilgan 
server uchun  disksiz bo‘lgan soxta serverni yaratish orqali yechiladi. 
Faylni  o‘qishda  soxta  server  ishtirok  etmaydi,  chunki  unda  fayl  mavjud 

---

93 
 
emas,  lekin  soxta  server  yozuv  uchun  ajratilgan  serverlar  kvorumiga  bog‘lanishi 
mumkin  va  hech  qaerga  jo‘natilmayotgan  faylni  yozib  olishi  mumkin.  Hech 
bo‘lmaganida bitta server haqiqiy bo‘lsa, yozuv muvaffaqiyatli bo‘ladi. 
Ishdan chiqqan server qayta tiklanganida, u oxirgi versiyani aniqlash uchun 
o‘qish “kvorum” ini olishi va odatiy operatsiyalarni bajarishi oldidan o‘ziga undan 
nusxa olishi kerak bo‘ladi. 
Ma’lumotlarni joylashtirishning to‘rt xil taqsimlash strategiyasi mavjud:  
1) 
Markazlashgan – yagona markazlashgan ma’lumotlar ombori; 
2) 
Fragmentlash – har bir fragment tugunlardan birida joylashadi; 
3) 
To‘liq  replikatsiya  –  barcha  ma’lumotlarning  to‘liq  nusxasi  har  bir 
tugunda qo‘llab quvvatlanadi; 
4) 
Tanlanilgan  replikatsiya  –  yuqorida  ko‘rsatilgan  uchta  usulning 
kombinatsiyasi.  
Ularning imkoniyatlari 1.2- jadvalda keltirilgan. 
Quyidagilar 
ma’lumotlarni 
replikatsiyalashning 
asosiy 
tamoyillari 
hisoblanadi: 
-  muhim  ma’lumotlarga  foydalanuvchilar  kirishini  ta’minlaydigan 
tashkilotlar uchun replikatsiya mexanizmlaridan foydalanish amaliy ahamiyat kasb 
etadi va muhim hisoblanadi.  
- replikatsiyadan foydalanish samarodorlikni oshiradi: markazlashgan resurs 
band  bo‘lganida,  qayta  tiklash  holatida  ma’lumotlarning  zahira  nusxalariga  kirish 
va  saqlash  tizimning  ishonchliligini  oshirilishiga  olib  keladi  va  boshqa  ko‘plab 
afzalliklarga ega bo‘lish imkoniyatini beradi [9,31].  
Replikatsiyaning quyidagi turlari mavjud: 
-  sinxron  replikatsiya  –ma’lumotlarni  ko‘chirib  oladigan  barcha  nusxalari 
dastlabki nusxalari o‘zgarishi bilan bir vaqtda yangilanadi.  
Bu mexanizm tizimning ba’zi bir sinflari uchun zarur bo‘lishi mumkin, ya’ni 
ma’lumotlarning  barcha  nusxalari  mutlaqo  sinxron  holatda  qo‘llab  quvvatlanishi 
mumkin  (masalan:  moliyaviy  operatsiyalar).  Kamchiligi:  ma’lumotlarni 
sinxronizatsiyalash  jarayonini  kordinatsiyalash  uchun  zarur  bo‘ladigan  ko‘p  sonli 

---

94 
 
xabarlar korporativ tarmoqda sezilarli darajada qo‘shimcha yuklamani hosil qiladi.  
-  asinxron  replikatsiya  -  dastlabki  ma’lumotlar  ombori  yangilanganidan 
so‘ng  ma’lumotlar  omborini  to‘liq  yangilashni  ko‘rib  chiqadi.    Ma’lumotlar 
mosligini qayta tiklashda kechikish bir necha soniyadan bir necha soatgacha yoki 
xatto bir necha kungacha davom etishi mumkin bo‘ladi. Biroq barcha nusxalarda 
ma’lumotlarning oxirgi ko‘rinishi sinxron holatda keltiriladi.  
-  yarim  sinxron  replikatsiya.  "Semisynchronous"  replikatsiya  yoki  “yarim 
sinxron” deb ataladigan sinxron va asinxron imkoniyatlarni o‘zida taqdim etadigan 
replikatsiya.  
Replekatsiya  ushbu  holatda  aloqa  kanali  yoki  tez  ishlaydigan  tizimlar 
foydalanilmagan  holatda  sinxron  o‘tkaziladi.  So‘ng  yozib  olish  operatsiyasini 
to‘xtatishni kechiktirib, asinxron rejimga vaqtinchalik ulaydi, sinxron rejimni qayta 
tiklash  imkoniyati  mavjud  bo‘lmagunga  qadar  asinxron  rejimda  replikatsiya 
ma’lumotlari  jo‘natiladi,  kechikishsiz  kelib  tushgan  ma’lumotlarni  qayta  ishlash 
davom etadi.  
Replikatsiya quyidagi holatlarda ham amalga oshirilishi mumkin.  
1.Faqat o‘qish uchun mo‘ljallanib, olingan rasm. Asosiy jadval bir yoki bir 
nechta  olisdagi  ma’lumotlar  omboriga  ko‘chirib  o‘tkazilishi  olingan  rasm  deb 
ataladi. Asosiy jadvalning o‘zgarishi oqibatida olingan rasmni har safar yangitdan  
rasmga  olish  orqali  jadval  yangilanadi;  vaqti  -  vaqti  bilan  serverda  rasmga  olish 
yangilanib turadi.  
2.  Olingan  rasmni  yangilash.  Olingan  rasmning  analogi  faqat  o‘qish  uchun 
mo‘ljallangan,  bunda    faqat  olingan  rasm  ma’lumotlarini  yangilashga  ruxsat 
etiladi. Ushbu holatda olingan rasmni davriy ravishda yangilab borish olingan rasm 
joylashgan serverda aniqlanadi.  
3.  Bir  nechta  yetakchi  nusxalar  yordamida  replikatsiyalash.  Bir  yoki  bir 
nechta olisdagi ma’lumotlar omborining jadvallari ko‘chirib olinadi, o‘z navbatida 
bu jadvallar ham yangilanishi mumkin. O‘zgarishlar to‘g‘risidagi ma’lumot har bir 
guruh  replikatsiyalari  uchun  ma’lumotlar  ombori  administratori  tomonidan 
o‘rnatiladi, belgilangan vaqt oralig‘ida boshqa ma’lumotlar omboriga uzatiladi.  

---

95 
 
1.2 jadval.