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# Concurrence et cohérence dans les systèmes répartis
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## Autheur: Matthieu Perrin
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## Reflexions
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Un peu de mal a comprendre les bornes de cohérence.
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Ca veut dire quoi composable ?
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## Définitions
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Système réparti: Collection d'entités de calcul autonomones connectées en vue d'accomplir une tâche commune.
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Entités de calcul: (ou processus). Entité d'un réseau capable de décision en fonction de stimuli.
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Cohérence forte: Les objets ciblés cachent la concurrence et se comportent comme si tous les accès etait sequentiels.
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## Introduction
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Un système réparti est caractérisé par:
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- L'échelle du système
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- Les moyens d'interactions
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- Gestion des fautes (c.f.: reynal18 attacks) (et nombre de fautes acceptables)
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- Rapport au temps (y a t'il une horloge partagé ?)
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## Les histoires concurrentes
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Une histoire concurrente est un ensemble d'évenements partiellement ordonnés par un ordre de processus et étiquetés par des opérations.
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3 primitives possibles:
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- Broadcast (diffusion fiable):
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- Validité: tout message reçu est émis par un processus
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- Uniformité: tout message reçu par un processus est recu par tout les autres processus
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- FIFO Broadcast (idem Broadcast):
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- Réception FIFO: tout message reçu par un processus est reçu dans l'ordre d'émission
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- Causal Broadcast (idem FIFO Broadcast):
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- Réception causale: Tout message m' envoyé par un processus après reception d'un message m est aussi reçu après m chez tout les autres processus
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## Modèles
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Cohérence forte impossible dans des environements crédibles de cloud. (Trop de risques de déni de services)
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Ci dessous une liste des differents paradigmes de modélisation de système répartis:
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### Cohérence Sequentiel
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Cohérence Sequentiel (SC): Les objets ciblés cachent la concurrence et se comportent comme si tous les accès etait sequentiels.
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Le but est de mimer le comportement "comme si" un serveur centralisait et ordonnait l'information. (Ca peut etre le cas ou non, il faut juste que la propriété soit respectée).
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Y a un débat sur une notion de la cohérence séquentielle. La première formalisation de ce type de cohérence formulé par Lamport oublie de mentionner la notion de "synchronisation". Ce qui peut conduire a des comportements non cohérents. Elle permet par exemple l'existence d'histoires infinies qui viennent s'ajouter les unes derrières les autres. Ce qui serait absurde dans un système réel. (Exemple: infinité de lecture suivie d'une infinité d'écriture).
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Il y a donc débat sur la notion de cohérence séquentielle avec une école qui considére ce cas comme plausible, et une autre qui souhaite rajouter une notion de synchronisation.
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### Linéarisibilité
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Il y a ici un lien fort entre l'order d'action du processus et son intégration au système. Il y a une synchronicité plus forte.
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Ici lorsqu'un processus souhaite acceder à un objet, si il n'entre en conflit avec aucune action d'écriture, il récupere la valeur antérieur à son éxécution. (propriété: Registre Sûr).
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Si plusieurs processus veulent acceder à un objet, et entrent en concurrence avec une écriture, alors ils ne peuvent retourner seulement la valeur avant ou après l'écriture (propriété: Registre Régulier).
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Si deux lectures ne sont pas concurrentes, alors elles doivent rétourner une valeur au moins aussi récente que la lecture antérieur. (propriété: Registre Atomique).
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### Serialisabilité
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ACID: Atomicité (une transaction est soit completement acceptée soit completement avortée), Cohérence (Un transaction éxécutée dans un état correct emmène vers un état correct), Isolation (Les transactions n'interferent pas entre elles), Durabilité (une transaction accepté n'est pas remise en cause).
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La serialisabilité est similaire à la linéarisibilité, à la difference que des transactions peuvent être avortés. Cela à pour effet de rendre le système moins "fort" en terme de consistence.
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### Convergence
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La convergence est une notion de cohérence faible. Elle définit un systèmes qui peut à un instant t être divergent, mais qui finira sur un temps infinit à converger vers un état commun.
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### Convergenece forte
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La convergence forte est une extension de la convergence où notre histoire est diviser en plusieurs états. Chaques transaction se trouve dans un état avec d'autres transaction avec qui elle partage un "passé commun". On définit le passé commun comme la base de connaissance antérieur à l'éxécution de la transaction.
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#### Data type pour la convergence
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Les types de données vue pour les autres modèles sont peu adapté pour modeliser les interactions dasn le cas de la convergence. On privilégie plutot des types de données qui permettent de définir des états (ex: OR-SET).
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### Intention
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L'intention est une notion qui tend à aplliquer la cohérence en fonction de l'intention des utilisatuers. Elle trouve son sens particulièrement dans l'éditions collaborative lors d'écritures concurentes. Mais sa spécification reste flou et c'est un concept qui semble difiicile à appliquer.
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