Détecteurs de fautes pour réseaux dynamiques P. Sens, L. Arantes, M. Bouillaguet Projet REGAL.

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1 Détecteurs de fautes pour réseaux dynamiques P. Sens, L. Arantes, M. Bouillaguet Projet REGAL

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

3 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

5 Détecteur de défaillances Oracle local sur chaque nœud Fournit une liste des processus suspectés dêtre défaillants Informations non fiables –Possibilité de fausses suspicions p rq ts u s s s s s s LENT r r r Complétude : un processus défaillant doit être détecté comme défaillant Justesse : un processus correct ne doit pas être considéré comme défaillant

6 Classes de détecteurs 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 impl é menter en asynchrone Justesse ForteFaibleFinalement forteFinalement faible Complétude fortePS P S

7 Implémentations basées sur les temporisateurs Pinging Heartbeat to Détecteur de q p up p down p up p q Détecteur de q p up p down p up p q H H to

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

9 Caractéristiques réseaux dynamiques Nombre de nœuds inconnu Graphe non complet Mobilité

10 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

11 F-covering network

12 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

13 Algorithmes (2) Agrégation des réponses Agrégation des suspects Agrégation des erreurs

14 Exemple

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18 Preuve Preuve de <>S (voir rapport) Nécessité de propriété de responsivness : « Il existe dans chaque intersection au moins un nœud qui répond parmi les premiers »

19 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

20 Algorithme avec mobilité

21 Performances - Configurations

22 Performances – temps de détection

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24 Performances – Justesse

25 Performances - Mobilité

26 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

27 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