Detectores Perfeitos em Sistemas Distribuídos Não Síncronos

Abstract

No presente artigo mostramos que um detector perfeito de defeitos P (que suspeita todos os processos que falharam se e somente os mesmos falharam) pode ser implementado num sistema mais fraco que o sistema distribuído síncrono (contrariando uma crença estabelecida). Nesse sentido, introduzimos o sistema síncrono particionado (Spa) que é estritamente mais fraco que o sistema síncrono (em Spa não é sempre possível implementar ações síncronas globais como sincronização interna de relógios). Através da propriedade que definimos como sincronia particionada forte, mostramos como implementar P em Spa. Melhor ainda, mostramos que mesmo que Sincronia Particionada Forte não possa ser garantida, podemos ainda assim tirar proveito das partições síncronas existentes para melhorar a robustez das aplicações de tolerância da falhas, através de um detector parcialmente perfeito, denominado por nós de xP. As propriedades e algoritmos necessários para implementar P e xP são introduzidos no artigo, assim como as provas de correção relacionadas.

Consenso com Recuperação no Modelo Partitioned Synchronous

“…A identificação de que processos são membros de partição síncrona e de quais não são é feita por um oráculo, como definido em [Macêdo andGorender 2008, Macêdo andGorender 2009]. O estado destes processos é definido no início da execução do sistema, permanecendo estável durante sua execução.…”

“…Como o número de partições síncronas existentes é estável, digamos k partições, e por definição [Macêdo andGorender 2008, Macêdo andGorender 2009], toda partição síncrona possui ao menos um processo que não falha, permanecendo correto, temos no mínimo k processos que não falham durante a sua execução.…”

“…Nos trabalhos [Macêdo et al 2005, Gorender et al 2007], o requisito de spanning tree síncrona foi removido e apresentado soluções para o consenso uniforme em ambientes dinâmicos. Em [Macêdo 2007], o modelo foi generalizado para que processos e canais de comunicação pudessem variar entre síncrono e assíncrono e foi apresentado um algoritmo de comunicação em grupo capaz de ligar com ambientes híbridos e dinâmicos em [Macêdo 2007, Macêdo andFreitas 2009], e finalmente, em [Macêdo andGorender 2008, Macêdo andGorender 2009] foi introduzido o modelo híbrido e dinâmico partitioned synchronous que requer menos garantias temporais do que o modelo síncrono e onde foi provado ser possível a implementação de detectores perfeitos (mecanismo fundamental para a solução de consenso). Vale salientar que a implementação de detectores perfeitos no modelo partitioned synchronous não requer a existência de um wormhole síncrono [Veríssimo and Casimiro 2002] ou spanning tree síncrona [Gorender and Macêdo 2002], onde seria possível implementar ações síncronas globais em todos os processos, como sincronização interna de relógios.…”