D

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Détecteurs de fautes pour réseaux dynamiques

• P. Sens, L. Arantes, M. Bouillaguet
• Projet REGAL

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Plan

• Détecteurs de fautes non fiables
• Implémentation asynchrone
• Caractéristiques des réseaux dynamiques
• Algorithmes
• Performances

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FLP 85

• Impossible de résoudre le consensus de façon
  déterministe
• Asynchrone
• Réseau fiable
• 1 seul crash
• Idée
• Impossible de différencier un processus
  défaillant dun processus lent
• La décision peut dépendre dun seul vote

4
Contourner FLP 85

• Changer le problème
• k-agreement Cha90
• Plusieurs valeurs peuvent être décidées
• Consensus probabiliste BO83
• Des processus peuvent ne pas terminer
• Systèmes partiellement synchrones DDS87
• Les bornes sont non connues, valables uniquement
  à partir dun moment
• Algorithmique dépendante du système
• Les détecteurs de défaillances non fiables CT96
• Algorithmique en asynchrone (indépendante du
  système)
• Hypothèses plus facilement utilisables

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Détecteur de défaillances

• Oracle local sur chaque nœud
• Fournit une liste des processus suspectés dêtre
  défaillants
• Informations non fiables
• Possibilité de fausses suspicions

s
p
s
s
r
r
q
LENT
Complétude un processus défaillant doit être
détecté comme défaillant Justesse un processus
correct ne doit pas être considéré comme
défaillant
s
t
s
s
r
u
s
r
6
Classes de détecteurs
Justesse Justesse Justesse Justesse
Forte Faible Finalement forte Finalement faible
Complétude forte P S ?P ?S

• Complétude forte
• Il existe un instant à partir duquel tout
  processus défaillant est suspecté par tous les
  processus corrects
• Justesse
• Forte aucun processus correct nest suspecté
• Faible il existe au moins un processus correct
  qui nest jamais suspecté
• Finalement forte il existe un instant à partir
  duquel tout processus correct nest plus suspecté
  par aucun processus correct
• Finalement faible il existe un instant à partir
  duquel au moins un processus correct nest
  suspecté par aucun processus correct
• Consensus résoluble avec ?S
• Impossible à implémenter en asynchrone

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Implémentations basées sur les temporisateurs
?H

• Pinging
• Heartbeat

p
q
Dto
Dto
p up
p up
Détecteur de q
p down
?H
p
q
Dto
Dto
p up
p up
Détecteur de q
p down
8
Implémentations asynchrones

• Mostefaoui03
• Hypothèses
• Ensemble de processus connus
• Réseau maillé / fiable
• f crashs au maximum
• pas de temporisateur
• Basé sur un mécanisme de requêtes-réponse
• Principe nœud pi
• Envoyer requête aux n nœuds
• Attendre n-f réponses
• Construire lensemble des suspects
• Réception requête
• Renvoyer lensemble des réponses recus

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Caractéristiques réseaux dynamiques

• Nombre de nœuds inconnu
• Graphe non complet
• Mobilité

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Modèle

• Nombre de nœuds inconnu
• f fautes maximum
• Chaque nœud possède un  range  de transmission
  contenant au moins d nœuds (densité)
• Communication fiable
• Hypothèse temporelle
• Certains nœuds (les nœuds relais) doivent avoir
  la  Responsivness Property  répondre parmi les
  premiers

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F-covering network
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Algorithmes (1)

• Variables du processus i
• range i
• suspected i ensemble des suspects
• mistake i les dernières erreurs
• K i la connaissance des voisins directs

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Algorithmes (2)
14
Exemple
15
Exemple
16
Exemple
17
Exemple
18
Preuve

• Preuve de ltgtS (voir rapport)
• Nécessité de propriété de responsivness  Il
  existe dans chaque intersection au moins un nœud
  qui répond parmi les premiers 

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Extension pour la mobilité

• Mobilité limitée les propriétés de densité et
   f-covering  doivent maintenue
• Idée Lorsque la mobilité est détectée retirer
  le nœud des K du range source

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Algorithme avec mobilité
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Performances - Configurations
22
Performances temps de détection
23
Performances temps de détection
24
Performances Justesse
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Performances - Mobilité
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Conclusion

• Problèmes ouverts
• F-covering trop  fort  lalgorithme
  marcherait avec des hypothèses plus faibles
• Le consensus
• Perspectives
• Algorithme moins dépendant de la densité
• Etendre la mobilité

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Référence

• Titre 
• Asynchronous Implementation of Failure Detectors
  with partial connectivity and unknown
  participants
• Auteur
• Pierre Sens, Luciana Arantes, Mathieu Bouillaguet
• Rapport de recherche RR6088
• hal.inria.fr