Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Quorum Consensus Method based on Ghost using Simplified Metadata

단순화된 메타데이타를 이용한 고스트 기반 정족수 동의 기법의 개선

  • 조성연 (고려대학교 컴퓨터학과) ;
  • 김태윤 (고려대학교 컴퓨터학과)
  • Published : 2000.01.15
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Abstract

Replicated data that is used for fault tolerant distributed system requires replica control protocol to maintain data consistency. The one of replica control protocols is quorum consensus method which accesses replicated data by getting majority approval. If site failure or communication link failure occurs and any one can't get quorum consensus, it degrades the availability of data managed by quorum consensus protocol. So it needs for ghost to replace the failed site. Because ghost is not full replica but process which has state information using meta data, it is important to simplify meta data. In order to maintain availability and simplify meta data, we propose a method to use cohort set as ghost's meta data. The proposed method makes it possible to organize meta data in 2N+logN bits and to have higher availability than quorum consensus only with cohort set and dynamic linear voting protocol. Using Markov model we calculate proposed method's availability to analyze availability and compare it with existing protocols.

중복 데이타는 분산 시스템에서 결함을 포용하는 방법 중 하나로 여러 복사본들의 일관성을 유지하기 위하여 복제 제어 프로토콜(replica control protocol)을 필요로 한다. 복제 제어 프로토콜 중 정 족수 동의 기법(quorum consensus method)은 정족수 이상의 동의를 얻어서 데이타에 접근하는 방법이다. 그런데 사이트나 통신 링크의 실패로 인하여 정족수 이상의 동의를 얻을 수 없으면 데이타 접근이 불가능하게 되므로 부족한 정족수를 고스트(ghost)로 대치하는 방법이 필요하다. 고스트는 메타 데이타(meta data)에 상태 정보만을 저장한 프로세스이기 때문에 생성과 관리의 비용을 줄이려면 메타 데이타를 간략화 시키는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 동료 집합을 이용하여 메타 데이타를 구성하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 2N+logN 비트만으로 메타 데이타를 구성할 수 있게 하고 동료 집합만을 이용하는 프로토콜이나 동적 선형 보우팅 프로토콜보다 향상된 가용성을 나타낸다. 제안된 방법의 가용성은 마코브 모델(Markov model)을 이용하여 측정하고 그 결과를 다른 프로토콜들과 비교 분석한다.

Keywords

References

  1. J.F. Paris. 'Efficient management of replicated data,' In Proc. Int'l Conf. on Database Theory, 1988
  2. A.S. Tanenbaum and R. van Renesse, H. van Streveren, G.J. Sharp, S.Mullender, J. Jensen, and G van Rossum, 'Experiences with the Ameoba distributed operating system,' Communications of the ACM, 33(12):46-63, December 1990 https://doi.org/10.1145/96267.96281
  3. P.A. Bernstein, V. Hadzilacos, and N. Goodman, Concurrency Control and Recovery in Database Systems, Addison-Wesley, 1987
  4. B.M. Oki and B.H. Liskov, 'Viewstamped replication: A general primary copy method to support highly available distributed systems,' In Proc. 7th ACM Symp. On Principles of Distributed Computing, Toronto, Canada, Aug. 1988 https://doi.org/10.1145/62546.62549
  5. R.H. Thomas, 'A majority consensus approach to concurrency control for multiple copy database,' ACM transactions on Database Systems, 4(2):180-209, June 1979 https://doi.org/10.1145/320071.320076
  6. J.F.Paris and Qun Rose Wang, 'On the Performance of Voting with Ghosts,' Proc. International Symposium on Applied Computing, pp. 75-84, 1993
  7. Darrell D. E. Long and J. F. Paris, 'A Leaner, More Efficient, Available Copy Protocol,' Proc. 8th IEEE Symposium on Parallel and Distributed Processing, pp. 400-407, 1996 https://doi.org/10.1109/SPDP.1996.570361
  8. Darrell D. E. Long and J. F. Paris, 'Voting without Version Numbers,' Proc. 1997 International Phoenix Conference on Computer and Communication, pp. 139-145, 1997 https://doi.org/10.1109/PCCC.1997.581496
  9. Darrell D. E. Long, A. Muir, and G. Golding, 'A Longitudinal Study of Internet Host Reliability,' Proc. 14th Symp. On Reliable Distributed Systems, pp 2-9, 1995 https://doi.org/10.1109/RELDIS.1995.518718
  10. P.A. Bernstein and N. Goodman, 'The Failure And Recovery Problem For Replicated Database,' ACM transaction on Database Systems, 9(4):596-615, December 1984
  11. P.A. Bernstein and N. Goodman, 'Serializability Theory For Replicated Database,' Journal of Computer and System Science, 31(3):355-374, December 1986 https://doi.org/10.1016/0022-0000(85)90058-3
  12. D. Davcev and W.A. Burkhard, 'Consistency and Recovery Control for Replicated Files,' Proc. 10th ACM Symposium on Operating System Principles, pp 87-96, 1985 https://doi.org/10.1145/323647.323637
  13. S. Jajodia and D. Mutchler, 'Enhancements to the Voting Algorithm,' Proc. 13th VLDB Conference, pp 399-405, 1989
  14. 유헌창, 손진곤, 황종선, '분산 시스템에서 보우팅을 위한 계층 구조의 변환 방법', 정보과학회논문지, 22(3), pp. 371-378, 1995