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研究论文

异步八卦的复杂性

出版:2008年8月18日出版历史

摘要

在本文中,我们研究了异步、消息传递的容错分布式系统中八卦的复杂性。简而言之,我们表明,适应性对手可以显著阻碍谣言的传播,而不经意的对手则无法。后一个事实表明,在不经意的对手环境中,存在消息高效的异步(随机)共识协议。

更详细地说,我们将结果总结如下。如果对手是自适应的,我们证明了随机异步八卦算法不能在小于O(f(d+delta))的时间步长内终止,除非Omega(n+f2)交换消息,其中n是进程总数,f是可容忍的崩溃失败数,d是所讨论的特定执行的最大通信延迟,而delta是特定执行中相对进程速度的界限。下限结果将与确定性同步八卦算法进行对比,这些算法即使针对自适应对手,也只需要O(polylog n)时间步长和O(n polylogn)消息。

在不经意的对手的情况下,我们提出了三种不同的随机、异步算法,它们在时间复杂性和消息复杂性之间提供了不同的权衡。第一种算法基于流行病范式,在O(n/(n-f)log中完成2n(d+δ))时间步,使用O(n logn(d+δ)消息,概率较高。第二种算法依赖于谣言的更快速传播,产生了一个恒定时间(w.r.t.n)gossip协议:对于每个常数ε<1,对于f≤n/2,存在一个时间复杂度O((1/ε)(d+δ))和消息复杂度O1+ε对数n(d+δ))。第三种算法解决了流言问题的较弱版本,在该版本中,每个进程都至少接收到大多数流言。该算法实现了恒定的O(d+δ)时间复杂度和消息复杂度O(n第7页,共4页日志2n) ●●●●。

作为这些消息有效的八卦协议的应用,我们提出了三个随机共识协议。我们的一致性算法源于将我们的每个八卦协议与Canetti-Rabin框架相结合,从而产生了高效的消息一致性算法。由此产生的协议的时间和消息复杂度与我们的八卦协议渐近相等。我们特别强调了第三个一致性协议,这个结果本身就很有趣:第一个具有严格次四边形消息复杂性的异步随机一致性算法,即O(n7/4日志2n) ●●●●。

工具书类

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  1. 异步八卦的复杂性

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                封面图片ACM会议
                PODC’08:第二十七届ACM分布式计算原理研讨会论文集
                2008年8月
                474页
                国际标准图书编号:9781595939890
                内政部:10.1145/1400751

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                • 出版:2008年8月18日

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