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Previous issue date: 2017-01-16 / Nas ?ltimas tr?s d?cadas de pesquisa em Sistemas Distribu?dos (SDs), um aspecto
central discutido ? o de sincronia. Com um sistema ass?ncrono, n?o fazemos suposi??es
sobre velocidades de execu??o de processos e / ou atrasos de entrega de
mensagens; Com um sistema s?ncrono, fazemos suposi??es sobre esses par?metros [Sch93b].
Sincronismo em SDs impacta diretamente a complexidade e funcionalidade de algoritmos
tolerantes a falhas. Uma infra-estrutura s?ncrona contribui para o desenvolvimento de sistemas
mais simples e fi?veis, mas tal infra-estrutura ? muito cara e ?s vezes nem sequer
vi?vel de implementar. Uma infra-estrutura totalmente ass?ncrona ? mais realista, mas alguns
problemas foram mostrados como insol?veis em tal ambiente atrav?s do resultado de
impossibilidade por Fischer, Lynch e Paterson [FLP85]. As limita?es tanto em ambientes
totalmente s?ncronos como totalmente ass?ncronos levaram ao desenvolvimento de sistemas
distribu?dos como s?ncronia parcial [CF99, Ver06].
Em um estudo de funcionalidade de sistemas distribu?dos s?ncronos parciais e de propriedades
de Redes Virtuais (RVs), descobrimos que existem v?rios desafios para este tipo de
sistemas que podem ser resolvidos com RVs devido ?s propriedades que a virtualiza??o traz.
Por exemplo a) partilha de recursos fornecida por RVs permite diminuir o custo ao partilhar
a parte s?ncrona da infra-estrutura f?sica, b) isolamento fornecido por a natureza da RVs, isso
pode beneficiar os SDs coexistentes na mesma infra-estrutura f?sica que exigem certo n?vel
de isolamento,c) resili?ncia garantido atrav?s do processo de aloca??o de recursos de Redes
Virtuais, isso permite alocar recursos de reposi??o ao lado dos prim?rios para redes virtuais
que exigem garantias de disponibilidade, por exemplo, SDs tolerantes a falhas. Em nosso
trabalho, argumentamos que as RVs e um adequado processo de aloca??o de recursos das
RVs oferecem um ambiente adequado para executar aplicativos distribu?dos com sincronia
parcial. Isto levou ? abstra??o de um novo tipo de RVs: As Redes Virtuais com sincronia
h?brida (RVSHs).
Nesta tese, apresentamos a id?ia geral das Redes Virtuais com sincronia h?brida motivado
pelos SDs com s?ncronia h?brida, e dividimos nosso trabalho em duas partes: a) Espa?oRVSHs
propostos pelo SDs com sincronia h?brida em espa?o, e b) Tempo-RVSHs propostos pelo SDs com sincronia h?brida em tempo. No SDs com s?ncronia h?brida em espa?o, a infraestrutura
? composta de subconjuntos de componentes s?ncronos e ass?ncronos, e cada um
desses subconjuntos mant?m seu status de sincronia atrav?s do tempo (i.e., os subconjuntos
s?ncronos permanecem s?ncronos e os ass?ncronos permanecem ass?ncronos). No SDs com
s?ncronia h?brida em tempo, a infra-estrutura ? composta de subconjuntos de n?s e la?os que
podem alternar seu status de sincronia atrav?s do tempo (i.e., os componentes se comportam
de forma s?ncrona durante os intervalos de tempo e de forma ass?ncrona durante outros
intervalos de tempo).
As principais contribui??es desta tese s?o: a) caracterizam os RVSHs em seus dois tipos
Espa?o-RVSHs e Tempo-RVSHs para refletir tanto a natureza de sincronia em espa?o e em
tempo; b) propor uma estrutura adequada para o processo de aloca??o de recursos para
ambos Espa?o-RVSHs e Tempo-RVSHs, e c) fornecer uma avalia??o dos modelos propostos
para RVSHs. / In the last three decades of research in Distributed Systems (DSs), one core aspect discussed
is the one of synchrony. \Vith an asynchronous system, we make no assumptions
about process execution speeds andj or message delivery delays; with a synchronous
system, we do make assumptions about these parameters [Sch93b]. Synchrony in DSs impacts
directly the complexity and functionality of fault-tolerant algorithms. Although a synchronous
infrastructure contributes towards the development of simpler and reliable systems,
yet such an infrastructure is too expensive and sometimes even not feasible to implemento
On the other hand, a fully asynchronous infrastructure is more realistic, but some problems
were shown to be unsolvable in such an environment through the impossibility result by
Fischer, Lynch and Paterson [FLP85]. The limitations in both fully synchronous or fully
asynchronous environments have led to the development of partial synchronous distributed
systems [CF99, Ver06].
In a study of partial synchronous distributed systems functionality, and of Virtual Networks
(VNs) properties, we found that there are several challenges for this kind of systems
that can be solved with VNs due to the properties that virtualization brings. For example a)
resources sharing provided by VNs allows decreasing the cost when sharing the synchronous
portion of the physical infrastructure, b) isolation provided by the VNs nature can benefit
the coexistent DSs on same physical infrastructure that demand certain leveI of isolation, c)
resilience guaranteed through the Virtual Networks Embedding (VNE) process that allows
allocating spare resources beside the primary ones for virtual networks that require availability
guarantees, for example fault tolerant DSs. In our work, we argue that VNs and
a suitable VN embedding process offer suitable environment for running distributed applications
with partial synchrony. This has led to the abstraction of new type of VNs: The
Hybrid Synchrony Virtual Networks (HSVNs).
In this thesis, we introduce the general idea of Hybrid Synchrony Virtual Networks
(HSVNs) motivated by the hybrid synchronous DSs, and we branch our work into two
branches: a) Space-HSVNs addressed to spatial hybrid synchronous DSs, and b) TimeHSVNs
addressed to the time hybrid synchronous DSs. In spatial hybrid synchronous DSs, the hybrid synchronous physical infrastructure is composed of subsets of synchronous and
asynchronous components, and each of these subsets maintains its synchrony status through
time (i.e., synchronous subsets remain synchronous and asynchronous ones remain asynchronous).
In time hybrid synchronous DSs, the hybrid synchronous physical infrastructure
is composed of subsets of nodes and links that can alternate their synchrony status through
time (i.e., the components behave synchronously during time intervals, and asynchronously
during other time intervals).
The main contributions of this thesis are: a) characterize the HSVNs in its two types
Space-HSVNs and Time-HSVNs to reflect both the synchrony space-variant and time-variant
nature ofDSs; b) propose a suitable embedding framework for both Space-HSVNs and TimeHSVNs,
and c) provide an evaluation of the embedding mo deIs addressed to the HSVNs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/7344 |
| Date | 16 January 2017 |
| Creators | Hasan, Rasha |
| Contributors | Dotti, Fernando Lu?s |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia da Computa??o, PUCRS, Brasil, Faculdade de Inform?tica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1974996533081274470, 600, 600, 600, -3008542510401149144, 3671711205811204509 |
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