在自稳定中引入推测机制——在互斥问题中的应用
分布式、并行与集群计算
2013-02-12 v1
摘要
自稳定性确保系统在经历任何瞬态故障后，能在有限时间内恢复并最终表现出预期行为。推测机制旨在保证系统对任何执行都满足其要求，但对于更可能发生的那部分执行，能表现出显著更优的性能。从这个意义上说，推测协议应在实践中兼具鲁棒性和高效性。我们引入了推测稳定化的概念，并通过互斥问题加以说明。随后，我们提出了一种新的推测稳定化互斥协议。我们的协议对任何异步执行都是自稳定的。我们证明了其在同步执行下的稳定化时间为 diam(g)/2 步（其中 diam(g) 表示系统的直径）。这一复杂度结果具有独立的意义。著名的 Dijkstra 互斥协议在同步执行下需 n 步稳定化（其中 n 为进程数），而稳定化时间是否可能严格小于直径的问题自此（近 40 年）一直悬而未决。我们表明，对于任何底层拓扑，这确实是可能的。我们还提供了下界证明，表明即使不要求异步稳定化，我们新的 diam(g)/2 步稳定化时间对于同步执行也是最优的。
引用
@article{arxiv.1302.2217,
title = {Introducing Speculation in Self-Stabilization - An Application to Mutual Exclusion},
author = {Swan Dubois and Rachid Guerraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2217},
year = {2013}
}