分布式计算中共识算法的研究
发布时间：2021-01-30 00:18
共识算法在分布式计算中处于核心地位,主要解决多个计算节点如何在故障存在的情况下,就计算期间所需数值达成一致的问题。目前,Multi-Decree Paxos（Multi-Paxos）算法在共识算法领域占据主导地位,但其单领导者设计策略不仅存在单点故障的风险,也会对算法性能产生影响。针对Multi-Paxos单领导者设计缺陷,研究人员提出了许多算法变种。其中,Iulian Moraru等人在the Twenty-Fourth ACM Symposium on Operating Systems Principles（SOSP 2013）上提出的Egalitarian Paxos（EPaxos）算法具有优异的性能,得到了业内的广泛关注。EPaxos不设置领导者,所有节点均可处理客户端命令。在客户端命令无冲突的情况下,算法性能优异,但客户端命令冲突的情况会对算法性能产生影响。本文在EPaxos算法的基础上,以提升共识算法性能为目标进行研究,主要研究工作和创新点如下:（1）针对客户端命令冲突影响EPaxos延迟性能的问题,以低延迟为设计目标,将EPaxos算法和Multi-Paxos算法相结合...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 论文结构
第二章 相关理论基础
2.1 引言
2.2 Multi-Paxos算法
2.2.1 节点角色
2.2.2 算法适用环境与算法保证
2.2.3 算法步骤
2.2.4 算法消息流
2.2.5 性能分析
2.3 EPaxos算法
2.3.1 相关定义
2.3.2 变量说明
2.3.3 算法步骤
2.3.4 执行算法
2.3.5 算法消息流
2.3.6 性能分析
2.4 性能评价指标
2.4.1 延迟
2.4.2 吞吐量
2.5 本章小结
第三章 MEPaxos——低延迟的共识算法
3.1 引言
3.2 算法思想
3.2.1 系统平均延迟
3.2.2 转换算法
3.3 算法步骤
3.4 算法流程图
3.5 算法性能分析
3.6 算法保证证明
3.6.1 相关定义
3.6.2 算法保证证明
3.7 实验与分析
3.7.1 实验环境与参数设置
3.7.2 均衡负载下的延迟
3.7.3 不均衡负载下的延迟
3.7.4 故障下算法的可用性
3.8 本章小结
第四章 PPEPaxos——引入分区处理的共识算法
4.1 引言
4.2 算法思想
4.2.1 分区处理
4.2.2 实时监控系统
4.2.3 分区方案决策算法
4.2.4 客户端命令处理
4.3 算法步骤
4.4 算法流程图
4.5 PPEPaxos与 EPaxos性能比较
4.5.1 延迟性能分析比较
4.5.2 吞吐量性能分析比较
4.6 实验与分析
4.6.1 参数设置
4.6.2 延迟实验
4.6.3 吞吐量实验
4.6.4 故障下算法可用性实验
4.7 本章小结
第五章 MEPaxos、PPEPaxos对比分析
5.1 引言
5.2 客户端命令处理流程
5.2.1 MEPaxos客户端命令处理流程
5.2.2 PPEPaxos客户端命令处理流程
5.3 MEPaxos与PPEPaxos对比分析
5.3.1 算法应用范围对比分析
5.3.2 延迟性能对比分析
5.3.3 吞吐量性能对比分析
5.4 实验与分析
5.4.1 延迟实验
5.4.2 吞吐量实验
5.5 本章小结
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3007871
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 论文结构
第二章 相关理论基础
2.1 引言
2.2 Multi-Paxos算法
2.2.1 节点角色
2.2.2 算法适用环境与算法保证
2.2.3 算法步骤
2.2.4 算法消息流
2.2.5 性能分析
2.3 EPaxos算法
2.3.1 相关定义
2.3.2 变量说明
2.3.3 算法步骤
2.3.4 执行算法
2.3.5 算法消息流
2.3.6 性能分析
2.4 性能评价指标
2.4.1 延迟
2.4.2 吞吐量
2.5 本章小结
第三章 MEPaxos——低延迟的共识算法
3.1 引言
3.2 算法思想
3.2.1 系统平均延迟
3.2.2 转换算法
3.3 算法步骤
3.4 算法流程图
3.5 算法性能分析
3.6 算法保证证明
3.6.1 相关定义
3.6.2 算法保证证明
3.7 实验与分析
3.7.1 实验环境与参数设置
3.7.2 均衡负载下的延迟
3.7.3 不均衡负载下的延迟
3.7.4 故障下算法的可用性
3.8 本章小结
第四章 PPEPaxos——引入分区处理的共识算法
4.1 引言
4.2 算法思想
4.2.1 分区处理
4.2.2 实时监控系统
4.2.3 分区方案决策算法
4.2.4 客户端命令处理
4.3 算法步骤
4.4 算法流程图
4.5 PPEPaxos与 EPaxos性能比较
4.5.1 延迟性能分析比较
4.5.2 吞吐量性能分析比较
4.6 实验与分析
4.6.1 参数设置
4.6.2 延迟实验
4.6.3 吞吐量实验
4.6.4 故障下算法可用性实验
4.7 本章小结
第五章 MEPaxos、PPEPaxos对比分析
5.1 引言
5.2 客户端命令处理流程
5.2.1 MEPaxos客户端命令处理流程
5.2.2 PPEPaxos客户端命令处理流程
5.3 MEPaxos与PPEPaxos对比分析
5.3.1 算法应用范围对比分析
5.3.2 延迟性能对比分析
5.3.3 吞吐量性能对比分析
5.4 实验与分析
5.4.1 延迟实验
5.4.2 吞吐量实验
5.5 本章小结
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3007871
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3007871.html
