Розподілене зберігання даних на основі технології розподіленого реєстру

Анотація

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.