逻辑同步网络：确定性分布的形式模型
分布式、并行与集群计算
2024-06-06 v2 形式语言与自动机理论
摘要
Kahn 进程网络（KPNs）是一种用于分布式系统的确定性计算模型（MoC）。KPNs 支持非阻塞写入和阻塞读取，并随之假设进程间存在无界缓冲区。有限 FIFO 平台（FFP）等变体已被开发出来以强制有界性。现有模型的一个问题是它们混合了进程同步与进程执行。在本文中，我们探讨了如何将这两个方面解耦。本文探索了一种名为 bittide 的最新替代方案，它将进程执行与进程同步所需的控制解耦，从而在保持确定性和有界性的同时确保流水线执行以提高吞吐量。我们的直觉是，这种方法不仅可以利用确定性和缓冲区有界性，还可能提供更好的整体吞吐量。为了理解这些系统的行为，我们定义了一个形式模型——一种称为逻辑同步网络（LSNs）的确定性 MoC。LSNs 描述了一个建模为图的进程网络，其中边表示生产者进程与相应消费者进程之间不变的逻辑延迟。我们证明了 KPNs 满足这一抽象。随后，我们证明了 FFPs 和 bittide 都忠实地实现了这一抽象。因此，我们首次表明 FFPs 和 bittide 提供了实现确定性分布式系统的两种替代方式，其中后者性能更优。
引用
@article{arxiv.2402.07433,
title = {Logical Synchrony Networks: A formal model for deterministic distribution},
author = {Logan Kenwright and Partha Roop and Nathan Allen and Sanjay Lall and Calin Cascaval and Tammo Spalink and Martin Izzard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07433},
year = {2024}
}