使用 n-k+1 个原子读/写寄存器的匿名无阻塞 (n,k)-集合一致性协议
分布式、并行与集群计算
2015-07-03 v1
摘要
k-集合一致性问题是一致性问题的推广。具体而言，假设每个进程提出一个值，每个无故障进程必须决定一个值，使得每个决定的值都是被提出过的，且决定的不同值不超过 k 个。这是一个困难问题，因为一旦有 k 个或更多进程可能崩溃，该问题在异步系统中就无法解决。绕过这种不可能性的一种方法是弱化其终止性质，要求一个进程只有在单独执行足够长的时间后才能终止（做出决定）。这就是众所周知的“无阻塞”进展条件。考虑一个由 n 个匿名异步进程组成的系统，这些进程仅通过原子读/写寄存器进行通信，且任意数量的进程都可能崩溃，本文提出并解决了设计一个仅使用 (n-k+1) 个原子寄存器的无阻塞 k-集合一致性算法这一具有挑战性的开放问题。从共享内存成本的角度来看，该算法是迄今为止已知的最佳算法，从而为解决该问题所需的寄存器数量建立了一个新的上界（相较于之前的上界，其增益为 (n-k)）。随后，该算法被扩展以解决重复版本的 (n,k)-集合一致性问题。由于该算法在原子读/写寄存器数量上是最优的，它弥合了先前为匿名和非匿名版本的重复 (n,k)-集合一致性问题所建立的下界/上界之间的差距。最后，针对 ，还描述了一种适用于 x-无阻塞的推广形式，该形式仅需 (n-k+x) 个原子寄存器。
引用
@article{arxiv.1507.00474,
title = {Anonymous Obstruction-free $(n,k)$-Set Agreement with $n-k+1$ Atomic Read/Write Registers},
author = {Zohir Bouzid and Michel Raynal and Pierre Sutra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00474},
year = {2015}
}