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《厦门大学》 2006年
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基于心跳故障检测器的原子提交问题解决方案

蔡强  
【摘要】: 心跳故障检测器可以用来求解包含进程故障和链路故障的异步消息传递系统中的静止可靠通信问题。不像通常采用超时技术的传统故障检测器,心跳故障检测器不使用超时技术,而采用计数器。 原子提交问题要求对某个事务,所有参与进程都有共同的结果,即或者全部输出提交,或者全部输出中止。考虑实际应用中通常采用的无阻塞原子提交问题,它要求即使某些进程发生故障,正确进程仍能判定共同的结果。然而R.Guerraoui已经证明,在故障发生的情况下,使用不可靠的故障检测器无法解决无阻塞原子提交问题。原因是无阻塞原子提交问题的非平凡性要求进程必须知道关于故障的精确信息,而不可靠的故障检测器显然无法给相应进程提供这样的信息,因为不可靠的故障检测器可能提供错误的信息。如果减弱无阻塞原子提交问题的非平凡性条件,可以得到一个较弱的问题,我们称之为无阻塞弱原子提交问题,那么,该问题可以用不可靠的故障检测器解决,而且在实际的事务处理系统中,这种减弱的非平凡性条件已经足够了。 目前,解决无阻塞弱原子提交问题最好的方法是使用传统的不可靠故障检测器,在同步系统中或在包含进程故障且具有可靠链路的异步系统中实现,但所得到的算法不是静止的。 针对异步系统可能同时存在进程故障和链路故障的情况,我们采用心跳故障检测器分别在包含进程故障和链路故障的一般网络和分块网络中得到解决无阻塞弱原子提交问题的静止算法。为此,我们先扩展心跳故障检测器的定义,然后用扩展后的心跳故障检测器实现静止可靠通信,再用静止可靠通信求解一致合意问题,最后把无阻塞弱原子提交问题归约到一致合意问题,从而完成对无阻塞弱原子提交问题的求解。
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