Replicação Máquina de Estados Paralelas com Escalonamento Híbrido
Resumo
Replicação Máquina de Estados (RME) é uma abordagem muito utilizada na implementação de sistemas tolerantes a falhas e consiste em replicar os servidores e fazer com que os mesmos executem deterministicamente, e na mesma ordem, o mesmo conjunto de requisições. Para melhorar o desempenho, RMEs paralelas utilizam escalonadores que tiram proveito da semântica das requisições e permitem a execução paralela de algumas delas. No escalonamento tardio as requisições são escalonadas para execução após serem ordenadas, enquanto que no escalonamento antecipado parte das decisões de escalonamento são realizadas antes da ordenação e respeitadas durante a execução. Este trabalho propõe um protocolo de escalonamento híbrido que tira proveito das vantagens de cada uma das abordagens anteriores. Experimentos mostram que o escalonador híbrido supera as outras abordagens em diversos cenários.
Referências
Alchieri, E., Dotti, F., and Pedone, F. (2018). Early scheduling in parallel state machine replica. In ACM SoCC.
Bessani, A., Sousa, J., and Alchieri, E. (2014). State machine replication for the masses with bft-smart. In DSN.
Castro, M. and Liskov, B. (2002). Practical byzantine fault-tolerance and proactive recovery. ACM Transactions on Computer Systems, 20(4):398–461.
Défago, X., Schiper, A., and Urbán, P. (2004). Total order broadcast and multicast algorithms: Taxonomy and survey. ACM Computing Surveys, 36(4):372–421.
Escobar, I. A., Alchieri, E., Dotti, F. L., and Pedone, F. (2019). Boosting concurrency in parallel state machine replication. In Proc. 20th International Middleware Conference.
Fischer, M. J., Lynch, N. A., and Paterson, M. S. (1985). Impossibility of distributed consensus with one faulty process. Journal of the ACM, 32(2):374–382.
Hadzilacos, V. and Toueg, S. (1993). Fault-tolerant broadcasts and related problems. In Mullender, S., editor, Distributed Systems, pages 97–145. ACM Press/AddisonWesley, New York, NY, USA.
Herlihy, M. and Wing, J. M. (1990). Linearizability: A correctness condition for concurrent objects. ACM Transactions on Programing Languages and Systems, 12(3):463– 492.
Kotla, R. and Dahlin, M. (2004). High throughput byzantine fault tolerance. In IEEE/IFIP Int. Conference on Dependable Systems and Networks.
Lamport, L. (1998). The part-time parliament. ACM Transactions on Computer Systems, 16(2):133–169.
Maffione, V., Lettieri, G., and Rizzo, L. (2018). Cache-aware design of general-purpose single-producer-single-consumer queues. Software: Practice and Experience, 49.
Marandi, P. J., Bezerra, C. E., and Pedone, F. (2014). Rethinking state machine replication for parallelism. In ICDCS.
Mendizabal, O. M., Moura, R. T. S., Dotti, F. L., and Pedone, F. (2017). Efficient and deterministic scheduling for parallel state machine replication. In IPDPS.
Schneider, F. B. (1990). Implementing fault-tolerant services using the state machine approach: A tutorial. ACM Computing Surveys, 22(4):299–319.
