Розподілене зберігання даних на основі технології розподіленого реєстру
DOI:
https://doi.org/10.26565/2304-6201-2024-64-01Ключові слова:
реєстр, розподілений реєстр, мережева топологія, розподілене обчислення, логічний годинник, годинник ЛемпортаАнотація
Основною тенденцією розвитку сучасних інформаційних технологій є перенесення обчислень в хмару, що робить розподілені обчислення домінуючою стратегією обробки інформації. Зокрема, це ставить задачу надійного розподіленого зберігання інформації. Відомим підходом до вирішення проблеми розподіленого зберігання даних є блокчейн або, у більш загальному випадку, технологія розподіленого реєстру. Ключовою проблемою цієї технології є створення ефективного механізму глобальної нумерації записів реєстру. Складність вирішення проблеми є наслідком фундаментальних обмежень розподілених обчислень - відсутністю можливості точної синхронізації процесів розподіленого обчислення та обемежень, що є наслідками CAP теореми для розподілених сховищ даних. Виходячи з гіпотези про те, що такі обмеження можуть бути подолані шляхом врахування як особливостей топології мережі, так і звуженням класу розподілених систем до розподілених реєстрів, автори намагаються обійти зазначені обмеження. В основі роботи лежать методи моделювання розподілених обчислень, зокрема, модель просторово-часових діаграм, запропонована Л. Лемпортом. Ця модель дозволяє ввести такий інструмент, як логічні годинники, включно з алгоритмом логічного годинника Л. Лемпорта. Нажаль, алгоритм логічного годинника Л. Лемпорта допускає приписування спільної позначки часу для різних подій за умови їх конкурентності. В роботі запропановано алгоритм, який є композицією алгоритму годинника Л. Лемпорта та хвильового алгоритму, який не тільки є логічним годинником, але й приписує різні позначки часу різним подіям. Таким чином, цей алгоритм дає механізм глобальної нумерації записів реплік розподіленого реєстру. Проблемним питанням залишається наявність лакун серед номерів записів реєстру. Отже, в роботі запропонований ефективний механізм глобальної нумерації записів розподіленого реєстру та виявлений недолік цього механізму. Подальшим розвитком дослідження є з’ясування специфічних умов в термінах топології мережі, які забезпечували б відсутність зазначеного недоліка.
Посилання
Françoise Baude, Denis Caromel, Nathalie Furmento, David Sagnol, Optimizing remote method invocation with communication–computation overlap. Future Generation Computer Systems, Vol. 18, Issue 6, pp. 769-778б ISSN 0167-739X, 2002. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167739X02000493
Brewer, Eric A. “CAP twelve years later: How the "rules" have changed.” Computer 45 (2012): 23-29. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/6133253
Hussein, Z., Salama, M.A. & El-Rahman, S.A. Evolution of blockchain consensus algorithms: a review on the latest milestones of blockchain consensus algorithms. Cybersecurity 6, 30 (2023). URL: https://doi.org/10.1186/s42400-023-00163-y
N. Olifer, V. Olifer, Computer Networks: Principles, Technologies and Protocols for Network Design. Wiley, 2006, 1008 p. URL: https://www.wiley.com/en-br/Computer+Networks%3A+Principles%2C+Technologies+ and+ Protocols+for+Network+Design-p-9780470869826
Gong, Li, Patrick Lincoln and John M. Rushby. “Byzantine Agreement with Authentication: Observations and Applications in Tolerating Hybrid and Link Faults”. In: Dependable Computing and Fault Tolerant Systems. Vol. 10 (1995), pp. 139-157. URL: https://www.csl.sri.com/papers/dcca95/dcca95.pdf
I. V. Stetsenko, Systems modeling: textbook. Cherkasy: CSTU, 2010, 399 p. [in Ukrainian]
U.I. Losev, K.M. Rukkas, S.I. Shmatkov. Computer Networks: textbook. Kharkiv: V.N. Karazin Kharkiv National University, 2013, 248 p. [in Ukrainian] http://www.its.kpi.ua/itm/lgloba/Lists/publications/Attachments/15/(11)--TUD_IBIS_Shill_Globa_NTUU_KPI_camera_ready.pdf
L. Lamport. “Time, clocks, and the ordering of events in a distributed system.” CACM, 21(7) (1978), pp. 558-565. URL: https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/359545.359563
W. Fokkink. “Distributed Algorithm: An Intuitive Approach. The MIT Press, 2013. URL: https://mitpress.mit.edu/9780262037662/distributed-algorithms/
G. Tel. “Introduction to Distributed Algorithms”. The Cambridge University Press, 2000. URL: https://www.amazon.com/Introduction-Distributed-Algorithms-Gerard-Tel/dp/0521470692
