分布式计算中的处理器故障不是崩溃或拜占庭式的


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分布式计算模型中的处理器故障主要有两种类型:

(1)崩溃失败:处理器停止运行,再也不会启动。(2)拜占庭式故障:处理器恶意地进行对抗。

我的问题是:

已经研究了哪些其他类型的处理器故障,这些故障不会减少到崩溃或拜占庭式故障?

另外,还有一个更具体的问题:

是否已研究过某个模型,该模型有可能在时间步处开启流程,而在其他时候关闭?因此,每个过程都照常眨眼。t

我对这些失败与共识和其他分布式协议问题之间的关系最感兴趣。

谢谢。


@Aaron:几年前,我有一门关于“分布式系统”的课程,另一门是关于“容错系统”的课程,但是我并不真正关注那些主题。但是我认为关键字动态故障模型可以为您提供帮助。
MS Dousti

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我猜想在自稳定领域中使用的故障模型不会减少到崩溃故障或拜占庭式故障。一种将其与拜占庭式故障相关联的方法:您可以拥有临时的拜占庭式行为,但是如果这种行为停止了,那么当自稳定系统必须达到正确的状态。
Jukka Suomela 2010年

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p1/p

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ATαAT/pαA

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@Aaron:我与Michel Raynal一起采用了分布式计算理论,他描述了第三个模型,可以在其中随机丢弃消息。在该模型中,消息可能会静默地传递失败,但这并不一定意味着节点已失败。它是关于链路故障而不是节点故障的“公平有损通道模型”,您可以在此处了解更多信息:静态统一可靠广播作为故障检测器Oracle的入门调查-Michel Raynal(ftp.irisa.fr/techreports/2000/ PI-1356.ps.gz
M. Alaggan

Answers:


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从对问题的评论中按要求复制。

我采用了Michel Raynal的分布式计算理论,他描述了第三个模型,可以随机丢弃消息。在该模型中,消息可能会静默地传递失败,但这并不一定意味着节点已失败。它是关于链路故障而不是节点故障的“公平有损通道模型”,您可以在此处了解更多信息:静态统一可靠广播作为故障检测器Oracle的入门调查-Michel Raynal(ftp.irisa.fr/techreports/2000/ PI-1356.ps.gz)


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由于与拜占庭式容错有关的资源成本很高,因此当然已经分析了具有越来越强假设的故障模型,尤其是针对容忍受限类型的故障的资源需求。(Azadmanesh和Kieckhafer,2002年)提供了非常好的分类法(见图1)。

3f+1f+12f+1f

对故障模式假设进行建模的另一种方法是,从节点中心的观点出发,即将消息丢失建模为发件人的错误,转而使用链接错误模型,该模型只是双重视图,一旦它们可能导致不一致。该系统被考虑。(Schmid,Weiss,and Rushby,2002)研究了该模型,规避了(Grey,1978)的不可能结果,该结果显示了链路故障下协调攻击问题的确定性解决方案。


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我不知道@M。Alaggan在谈论这种故障,但它们看起来确实很相似:瞬态故障。

在模型DVFS,其中一个可以修改,以减少能量消耗的频率和电压,诸和艾登在此(PDF)用于DVFS的故障模型。他们考虑瞬时故障,例如由软件错误引起的故障。它们仅使当前任务的执行无效,并且遭受该故障的处理器将能够恢复并执行分配给它的后续任务(如果有)。

λ

λ(f)=λpedfmaxffmaxfmin,
fminffmaxd0λpfmaxpTipfi
Ri(fi)=eλ(fi)×Execution Time(Ti,fi).

很抱歉,在原发布之后发布了这么长时间,但是我在研究此主题时发现了这个问题:)。当不研究DVFS时,这些故障仍然存在,这些公式可能仍然有效(或适用)。您可以在此处找到有关没有DVFS的瞬态故障的更多信息。


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关于已经提到的遗漏失效模型,请查看NeigerToueg,其中考虑了不同的模型。

是否研究过某个模型,该模型有可能在时间步长t处打开某个过程,而在某个时间步长处关闭?因此,每个过程都像过去一样闪烁。

这听起来像是崩溃恢复模型。我不知道任何模型可能会打开/关闭进程。还有一些变体,其中进程在一段时间内处于拜占庭状态,然后恢复,随着时间的推移,所有进程都可以成为拜占庭状态(不过,大多数情况下考虑进行时钟同步)。

请注意,如果关闭状态只是表示一个进程没有进展(它不会失去其状态,并且不会由于接收器处于“关闭”状态而导致消息丢失),那么您所看到的就是异步的系统。在共享内存的情况下,您的问题可能与此Aspnes论文紧密相关。


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可能还有其他类型的故障。例如,某些处理器(例如,在广播或多播协议下)可能变得过载,并且将无法处理所有传入消息。这导致该处理器对于分布式系统中的某些处理器显得脱机。

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