분산 시스템에 정식 문제 목록이 있습니까?

지난 주에 나는 Leslie의 Lamport가 1982 년에 해결 한 문제, 해결되지 않은 문제 및 동시성에서의 비 문제 에 관한 회의를 읽었습니다 . 논문은 쉽게 읽을 수 있지만 제가 생각하게 된 것 중 하나는 다음과 같습니다.

어떤 문제가 상호 배제 문제 나 생산자-소비자 문제 또는이 둘의 조합으로 간주 될 수 있습니까?

분산 시스템 사례에 대해이 질문에 대한 답변이 필요한지 알고 싶습니다.

가능한 모든 분산 시스템 문제를 줄일 수있는 일련의 표준 분산 시스템 문제가 있습니까? 이 정식 목록은 무엇입니까?

정식 목록이없는 경우 현재 문제 목록과 어떤 축소가 있습니까?

예를 들어, 나는 지도자 선거와 상호 배제 문제를 합의 문제로 줄일 수 있다고 매우 순진하게 말하고 싶습니다. 또한 분산 스냅 샷을 분산 클럭으로 줄일 수 있다고 말하고 싶습니다. 사실입니까 아니면 틀린 것입니까?

가능하다면 답변이 해당 주장을 뒷받침하는 출판 된 논문 / 도서에 대한 참조를 제공하는 것이 좋습니다. :)

가능한 모든 분산 시스템 문제를 줄일 수있는 일련의 표준 분산 시스템 문제가 있습니까?

게시 된 문제 목록을 알지 못합니다.

분산 컴퓨팅에는 노드가 잠금 단계 라운드에서 실행되고 모든 메시지가 각 라운드에서 안정적으로 전달되는 "양성"동기식 (무결점) 모델에 이르기까지 분산 컴퓨팅 에는 여러 가지 (약간 비교할 수없는) 모델이 있습니다. 처리 속도 및 메시지 지연에 대한 경계가없는 비동기 모델과 노드 자체가 충돌하거나 손상된 메시지를 보낼 수 있습니다. 이 다양성을 더 추가하기 위해 동기 및 오류와 직교하는 다른 요구 사항과 가정이 있습니다. 노드에 대한 초기 지식 (네트워크 크기, 네트워크 직경, 최대 노드 정도 등), 오류 감지기를 쿼리하는 기능 노드에 고유 식별자, 송신 및 수신 단계의 원 자성, 단일 메시지의 최대 크기 등이 있습니다.

$2$

반면에 실패를 살펴보면 질문은 "이 모델에서 합의가 해결 가능한가?" 와 같은 해결 가능성 문제와 관련 이 있습니다. 또는 "이러한 가정하에이 공상 오류 탐지기를 구현할 수 있습니까?"

정식 목록이없는 경우 현재 문제 목록과 어떤 축소가 있습니까?

특정 분산 컴퓨팅 모델에는 이러한 축소에 대한 많은 예가 있으며, 다음과 같이 답변을 제한 할 것입니다.

(무결점) 동기식 모델의 로컬 계산

$\Omega(\sqrt{\log n} + \log\Delta)$$n$$\Delta$$2$$A$$A$

충돌 오류가있는 비동기 모델

여기서 가장 많이 연구 된 문제는 내결함성 합의와 그 많은 변형입니다. 원자 브로드 캐스트 및 동기화 프로그램과 같은 기본 프리미티브를 구현하려면 합의가 필요합니다.

$S$ $P$$T$$P$$S$

$P$$Q$$P$$Q$$k$

예를 들어, 나는 지도자 선거와 상호 배제 문제를 합의 문제로 줄일 수 있다고 매우 순진하게 말하고 싶습니다.

물론, 합의를 해결할 수 있다면 즉시 리더 선출 알고리즘이 있습니다. 각 노드의 ID를 합의 알고리즘의 입력으로 사용하십시오. 반대의 방법은 리더가 결국 모든 사람에게 알려져 있음을 보장하는 모델에만 적용됩니다.

[1] Pierre Fraigniaud : 분산 계산 복잡성 : 볼보 중독이나 나스카에 집착하고 있습니까? PODC 2010. http://doi.acm.org/10.1145/1835698.1835700

[2] Fabian Kuhn, Thomas Moscibroda, Roger Wattenhofer : 지역 계산 : 하한 및 상한. CoRR abs / 1011.5470 (2010) http://arxiv.org/abs/1011.5470

[3] Tushar Deepak Chandra, Sam Toueg : 신뢰할 수있는 분산 시스템을위한 신뢰할 수없는 고장 감지기. J. ACM 43 (2) : 225-267 (1996). http://doi.acm.org/10.1145/226643.226647

[4] Prasad Jayanti, Sam Toueg : 모든 문제에는 고장 감지기가 가장 약합니다. PODC 2008 : 75-84. http://doi.acm.org/10.1145/1400751.1400763

[5] Tushar Deepak Chandra, Vassos Hadzilacos, Sam Toueg : 컨센서스 해결을위한 가장 약한 고장 탐지기. J. ACM 43 (4) : 685-722 (1996) http://doi.acm.org/10.1145/234533.234549

[6] Michel Raynal : 비동기식 k- 세트 계약을 해결하기위한 고장 탐지기 : 최근 결과 요약. EATCS 103의 공지 : 74-95 (2011) http://albcom.lsi.upc.edu/ojs/index.php/beatcs/article/view/61