비동기 분산 시스템에서의 실시간 리더 선출 알고리즘

Title
비동기 분산 시스템에서의 실시간 리더 선출 알고리즘
Authors
윤진원
Keywords
비동기분산시스템에서의실시간리더선출알고리즘
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
다양한 분야에서 다량의 데이터를 효율적이고 정확하게 처리하기 위한 분산시스템이 적용되고 있다. 여러 부분이 연결되어 하나로 구성된 분산시스템에서는 그 중 일부에 고장이 발생하는 것으로도 전체 동작에 영향이 미칠 수 있다. 그러므로 고장이 발생하는 경우에는 이를 확인하고 그에 대한 적절한 대응을 하도록 하는 것이 매우 중요하다. 더욱이 시스템 전체 동작의 조정자 역할을 하는 리더가 존재하고 해당 리더의 고장이 검출된 경우 새로운 리더를 선출하여 해당 시스템의 동작에 이상이 없도록 하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 이 목적을 달성하기 위하여 프로세스의 그룹으로 이루어진 전체 시스템의 일부 프로세스에서 발생한 고장을 효과적으로 검출하기 위한 고장 검출 알고리즘을 제안하였다. 더불어 리더의 역할을 하는 프로세스의 고장이 발생한 경우에 새로운 리더를 최대한 빠르고 효율적으로 선출하기 위한 리더 선출 알고리즘도 제안하였다. 실시간으로 동작중인 프로세스의 목록을 파악하고 이를 사용하여 차기 리더가 될 수 있는 프로세스의 목록을 만들도록 설계하였으며, 각 프로세스는 현재 리더 프로세스의 고장이 검출된 경우에 바로 후보자 목록을 참조하여 가장 우선순위가 높은 후보가 차기 리더가 될 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 고장 검출 알고리즘과 이를 적용한 리더 선출 알고리즘의 성능 평가는 논리적으로 서로 완전 연결된 프로세스의 그룹으로 이루어진 시스템 상에서 특정 조건을 만족하는 환경을 구축, 파라미터를 변경하며 고장 검출 시간과 리더 핸드오버 시간을 측정하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과 제안한 고장 검출 알고리즘은 비교대상인 A. Mostefaoui의 알고리즘에 비하여 네트워크의 지연이 존재하는 환경에서도 안정적인 동작을 하는 것을 확인할 수 있었다. 제안한 리더 선출 알고리즘 역시 비교대상인 타 리더 선출 알고리즘에 비하여 연결되는 프로세스의 개수, 네트워크 지연시간, 그리고 리더 외에 추가로 고장이 발생하는 리더 후보의 변화가 존재하는 환경에 대해서도 안정적인 동작을 하는 것을 확인하였다.
Description
제 1 장 서 론 1 제 2 장 기존의 고장 검출 및 리더 선출 알고리즘 5 2.1 고장 검출 알고리즘 5 2.1.1 고장 검출 알고리즘의 감시 메시지 전송 정책 6 2.1.2 적응형 고장 검출 알고리즘 7 2.1.3 증가형 고장 검출 알고리즘 8 2.1.4 게으름형 고장 검출 알고리즘 9 2.1.5 실시간 동작 프로세스 파악 알고리즘 10 2.2 리더 선출 알고리즘 12 2.2.1 고속 불리 알고리즘 13 2.2.2 링 알고리즘 14 2.2.3 고장 검출기를 적용한 리더 선출 알고리즘 15 2.3 기존 알고리즘의 문제점 16 제 3 장 제안된 실시간 리더 선출 알고리즘 18 3.1 리더 선출 알고리즘 적용을 위한 환경 18 3.2 제안된 고장 검출 알고리즘 20 3.2.1 제안된 고장 검출 알고리즘 20 3.2.2 제안된 알고리즘에 적용된 하트비트 전송 방식 21 3.2.3 프로세스 고장 검출 23 3.2.4 제안된 고장 검출 알고리즘의 동작 25 3.3 실시간 리더 선출 알고리즘 29 3.3.1 리더 프로세스의 동작 30 3.3.2 리더를 제외한 프로세스의 동작 32 3.4 제안된 알고리즘의 융합 33 제 4 장 제안된 알고리즘의 성능 분석 36 4.1 성능 분석을 위한 환경 36 4.2 성능 분석의 기준 37 4.3 성능 분석 결과 38 4.3.1 고장 검출 알고리즘의 성능 비교 38 4.3.2 리더 선출 알고리즘의 성능 비교 42 제 5 장 결 론 51
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22666
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College of Engineering(공과대학) > Electronic Engineering (전자공학) > Theses(전자공학 석박사 학위논문)
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