Quorums auto-stabilisants : applications dans les systèmes répartis

par Fatima Belkouch

Thèse de doctorat en Contrôle des systèmes

Sous la direction de Liming Chen.


  • Résumé

    Cette thèse concerne la conception d'algorithmes auto-stabilisants de construction de quorums. A la différence des méthodes classiques de tolérance aux fautes dans les constructions de quorums, nous nous proposons d'intégrer, plutôt que de cumuler, les stratégies de construction de quorums et de tolérance aux fautes. En mariant les structures de quorums au paradigme d'auto-stabilisation, la construction de quorums tolère automatiquement les fautes transitoires, sans avoir besoin d'interventions externes souvent lentes et coûteuses, et résiste également aux changements de topologie. Les quorums auto-stabilisants sont capables, suite à une faute, de se reconfigurer et de converger ensuite vers une structure correcte de quorums en un temps fini. Nous proposons un premier algorithme auto-stabilisante construction de quorums arborescents. Nous améliorons ensuite la qualité des quorums en proposant un deuxième algorithme auto-stabilisant de construction de quorums planaires. Dans le but de construire des quorums plus performants, adaptés aux systèmes à grande échelle, nous proposons une construction basée sur la décomposition du réseau. Nous présentons un algorithme déterministe et auto-stabilisant de décomponsition de réseau en partitions équilibrées, disjointes et connexes. L'application de ces algorithmes s'inscrit dans le cadre du projet TransDocl , dont le but est de fournir des véhicules intelligents pour l'accès à l'information dans un système d'information global. Dans un tel contexte, se pose le problème d'accès distribué aux documents, Les quorums auto-stabilisants permettent des accès cohérents, efficaces et fiables face à l'évolution dynamique du réseau, Nous développons également un protocole du routage sémantique basé sur les quorums auto-stabilisants pour répondre aux besoins des utilisateurs en matière de recherche d'informations pertinentes.


  • Résumé

    Our research is focussed on designing self-stabilizing algorithms for constructing quorums. Unlike the classical fault tolerant methods of constructing quorums, our ap¬proach is to integrate the quorum computation and fault tolerant schemes. We use the paradigm of self-stabilization to achieve the fault-tolerance to our quorum systems. Making the quorum construction algorithms self-stabilizing allows our construction to tolerates transient fault without any external/manual intervention, and also to adapt to the dynamic configuration of the system. The external/manual schemes are usually slow and expensive. Due to the property of self-stabilization, the quorums designed using our approach are guaranteed to be correct in a finite time starting from any arbitrary set of (possibly) incorrect quorums. Although the concept of self-stabilization has been applied to numerous areas in computer science, our algorithm is the first attempt to design self-stabilizing quorum construction algorithms. We propose a first self-stabilizing algorithm for constructing tree quorums. We than improve the quality of quorums by proposing a second self-stabilizing algorithm for constructing planar quorums. With the long term goal of constructing quorums for large systems, we use a method of network decomposition to design the quorums. We present a distributed, deterministic, and self-stabilizing network decomposition algorithm. The partitioning scheme divides the network into balanced, disjoint, and connected partitions. We applied the above algorithms in the Transdoc project which deals with pro¬viding intelligent vehicles to facilitate the document access in a fully distributed and dynamic information system. In this project, we used self-stabilizing quorums to gua¬rantee an efficient, consistent, and reliable distributed document access method. We also developed a self-stabilizing quorum based protocol called” semantic routine” to implement an information retrieval scheme for global information systems to identify the documents that are relevant to a given query.

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Informations

  • Détails : 145 p.
  • Annexes : 135 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999 BEL 1223
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