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有向动态网络中的优雅退化一致性与$k$-集一致性

分布式、并行与集群计算 2015-01-13 v1 数据结构与算法

摘要

我们研究同步有向动态网络中的分布式一致性,其中全知消息敌手控制通信链路的可用性。我们证明在仅保证弱连通性的消息敌手下一致性不可能实现,并引入顶点稳定根组件(VSRCs)作为规避该不可能性的手段:VSRC(k, d) 消息敌手保证最终存在dd个连续轮次的区间,其中每个通信图包含至多kk个由相同进程组成的强(动态)连通分量,这些分量到其余进程至多具有出边。我们提出一种在 VSRC(1, 4H + 2) 消息敌手下正确工作的一致性算法,其中HH为动态因果网络直径。另一方面,我们表明在 VSRC(1, H - 1) 或 VSRC(2, \infty) 消息敌手下一致性不可能,揭示出对付更强消息敌手希望渺茫。然而,我们表明优雅退化一致性(在不利网络条件下退化为通用kk-集一致性)在面对更强消息敌手时是可行的:我们提供一种kk-一致 kk-集一致性算法,其中系统级决策值数量kk并未编码于算法中,而是由运行中消息敌手的实际能力决定:我们的算法在 VSRC(n, d) + MAJINF(k) 消息敌手下保证至多kk个决策值,该敌手结合了 VSRC(n, d)(对于某个小dd,确保终止)与某些 VSRC 之间的信息流保证 MAJINF(k)(确保kk-一致性)。我们的结果向确定有向动态网络中通用kk-集一致性的精确可解/不可解边界迈出了重要一步。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.02716,
  title  = {Gracefully Degrading Consensus and $k$-Set Agreement in Directed Dynamic Networks},
  author = {Martin Biely and Peter Robinson and Ulrich Schmid and Manfred Schwarz and Kyrill Winkler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02716},
  year   = {2015}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1204.0641