Processing may take a few seconds...

Dissertation

Title

Recovery algorithms in State Machine Replication with volatile and non-volatile main memory

Authors

[ 1 ] Instytut Informatyki, Wydział Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Promoter

[ 1 ] Instytut Informatyki, Wydział Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

PL Algorytmy odtwarzania stanu dla zreplikowanej maszyny stanowej z pamięcią ulotną i nieulotną

Language

english

Keywords
EN
  • MultiPaxos
  • state machine replication
  • crash-recovery
PL
  • MultiPaxos
  • replikacja maszyny stanowej
  • odtwarzanie po awarii
Abstract

EN State Machine Replication (SMR) allows to build strongly consistent distributed systems that are resilient to failures, including machine crashes. SMR is commonly build on top of a consensus algorithm, prevalently the Paxos algorithm. While tolerating machine crashes in Paxos-based SMR allows for retaining performance of the replicated State Machine, the ability to recover a crashed machine noticeably worsens throughput and latency, for vital data must be stored durably on performance critical path. The dissertation presents two ways to lessen or overcome the overhead. Firstly, by leveraging persistent memory, a novel tier in memory-storage hierarchy, that allows for faster durable stores. Secondly, by taking advantage of an additional assumption that anytime a majority of machines is up, and recovering from other machines rather than storage. The proposed solutions are described in details, and are thoroughly evaluated. The proposed systems improve over the existing, yet which to choose depends on workload, hence appropriate guidelines are given.

PL Zreplikowana Maszyna Stanowa (SMR) to podejście pozwalające tworzyć silnie spójne systemy rozproszone odporne na awarie, w tym awarie maszyn. Do budowy systemów SMR używa się protokołów konsensusu, wśród których najpopularniejszym jest Paxos. Zbudowanie tolerującego awarie systemu SMR w oparciu o Paxos pozwala na pracę zreplikowanej maszyny bez utraty wydajności. Jeśli jednak odtwarzanie maszyn ma być wspierane, przepustowość i opóźnienie pogarszają się, gdyż część zapisów na krytycznej dla wydajności ścieżce musi być wykonywana synchronicznie. Rozprawa rozważa dwa sposoby na poprawę wydajności przy wsparciu odtwarzania. Pierwszy wykorzystuje pamięć trwałą, nowy rodzaj pamięci łączący cechy DRAM i dysku. Drugi zakłada że w każdej chwili większość maszyn jest sprawna i odzyskuje dane z innych maszyn. Proponowane rozwiązania są opisane od strony teoretycznej, a ich prototypy zbadane eksperymentalnie. Rozwiązania poprawiają wydajność w porównaniu do istniejących, a wybór najlepszego zależy od zastosowania, stąd rozprawa określa kiedy która metoda jest optymalna.

Number of pages

108

OECD domain

engineering and technical sciences

Scientific discipline (Law 2.0)

information and communication technology

Signature of printed version

DrOIN 2198

On-line catalog

to2022000421

Full text of dissertation

Download file

Access level to full text

public

First review

Alysson Bessani

Place

Lisbon, Portugal

Date

26.08.2022

Language

english

Review text

Download file

Access level to review text

public

Second review

Fernando Pedone

Place

Lugano, Switzerland

Date

29.08.2022

Language

english

Review text

Download file

Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

21.09.2022

Unit granting title

Rada Dyscypliny Informatyka Techniczna i Telekomunikacja Politechniki Poznańskie

Obtained title

doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: informatyka techniczna i telekomunikacja

This website uses cookies to remember the authenticated session of the user. For more information, read about Cookies and Privacy Policy.