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抽象MAC层的力量:容错视角

分布式、并行与集群计算 2024-08-21 v1

摘要

本文研究了抽象MAC层模型在单跳异步网络中的能力。该模型捕捉了现代无线MAC协议的基本特性。在该模型中,Newport [PODC '14] 证明了当节点可能发生崩溃时,无法实现确定性共识。随后,Newport和Robinson [DISC '18] 提出了在n个节点系统中以O(n³ log n)期望广播次数终止的随机共识算法。据我们所知,该模型中尚无其他容错分布式任务的结果。我们首先研究了抽象MAC层的可计算性方面。我们提出了一种实现原子寄存器的无等待算法。此外,我们证明一般情况下k-集合共识是不可能的。第二,我们旨在最小化存储复杂度。现有算法需要Ω(n log n)比特。我们提出了四种无等待共识算法,仅需常数级存储复杂度(两种近似共识和两种随机二元共识算法)。其中一种随机算法以O(n log n)期望广播次数终止。我们所有的共识算法都是匿名的,即在算法层面,节点不需要具有唯一标识符。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.10779,
  title  = {The Power of Abstract MAC Layer: A Fault-tolerance Perspective},
  author = {Qinzi Zhang and Lewis Tseng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10779},
  year   = {2024}
}

备注

A full version for our DISC24 paper