초록

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분산 시스템에서의 대표적인 코디네이터 선출 알고리즘으로 Bully 와 Invitation 알고리즘이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 코디네이터 선굴 알고리즘의 단점을 보안하여, fail이 존재하는 네트워크상에서 사용 가능한 안정성 있는 효과적인 코디네이터 선출 알고리즘을 제안하고, 실제 분산 시스템상의 실험을 통하여 기존의 코디네이터 알고리즘들과의 선출과 합병에 걸리는 시간을 측정하고 비교한다.

분산 시스템에서의 대표적인 코디네이터 선출 알고리즘으로 Bully 와 Invitation 알고리즘이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 코디네이터 선굴 알고리즘의 단점을 보안하여, fail이 존재하는 네트워크상에서 사용 가능한 안정성 있는 효과적인 코디네이터 선출 알고리즘을 제안하고, 실제 분산 시스템상의 실험을 통하여 기존의 코디네이터 알고리즘들과의 선출과 합병에 걸리는 시간을 측정하고 비교한다.

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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• Invitation 알고리즘에서의 불필요한 다수의 그룹과 코디네이터의 발생은 Bully의 선출 알고리즘을 적 용시키므로 개선하였다. 또한, 다른 그룹과의 병합의 경우는, 우리의 알고리즘에서는 멤버에 대한 정보를 이용하여 직접적으로 개별 노드와 통신 올 하기 때문에 Invitation 알고리즘의 경우와 같이 어떤 노드에서 Accept 메시지를 받을지 기다리는 소요 시간(T)이 없어지게 되어 노드들간에 즉각적인 조치를 취할 수 있다.
• 등종의 노드들로. 구성된 분산 시스템상에서, (1) 코디네이터 fail 시 선출 알고리즘을 실행하여 새 코디네이터를 선출하기까지 소요 시간, (2) 네트워크 분리로 인해 여러 개로 나뉜 그룹들이 하나로 합쳐지기까지의 소요 시간, (3) fail 된 노드가 다시 recovery 되어 그룹에 포함되는 시간을 측정 비교하였다.
• 선출과정은 그림1과 같다. 또한 일반 노드가 시스템 fail 상태에서 recovery 상태로 전이 될 경우 나 새로운 노드가 그룹에 추가되는 경우 다시 선출 알고리즘을 실행하여 그 그룹에 포함되게 하였다.
• Bully 알고리즘에서 고려하지 못한 네트워크 장애, 즉 Eub의 장애 등의 통신 분리 경우는 여러 코디네이 터들이 발생을 하게 된다. 우리는 Bully 수정 버전으로, 한 코디네이터가 자신이 아닌 다른 코디네이터를 발견하는 경우 Bully의 선출 알고리즘을 재수행하여 한 코디네이터만을 선출하게 하였다.
• 이외에도, 네트워크의 분리 등의 문제로 인하여 복수의 코디네이터와 그룹이 존재하는 경우, 하나로 합병하는 알고리즘과 fail 상태에서 회복한 노드를 다시 그룹에 포함시켜 새로운 코디네이터에게 복속되도록 하는 합병 알고리즘을 추가시켰다. 여기서는 서로가 알고 있는 코디네이터의 ID를 비교하여 합병의 주도자가 결정된다.

성능/효과

• 그림4에서와같이 새 코디네이터 선출 소요 시간이 Bully와 Invitation 알고리즘보다 우리의 알고리즘이 좋은 성능의 결과를 보였고, 노드 개수 증가에 비하여 선출 시간의 overhead가 줄어든 것을 볼 수 있다.
• 본 논문에서는 기존의 코디네이터 선출 알고리즘에서 신뢰성 있는 네트워크를 기반으로 한 Bully 알고리즘과 문제가 존재하는 네트워크에서 사용 가능한 Invitation 알고리즘의 장점을 결합하고 단점을 개선하여 보다 안정성이 있는 효과적인 코디네이터 선출 알고리즘을 제안했으며 실험을 통해 다른 알고리즘들과의 성능 비교와 이상 상황에서의 대처 능력을 비교하여 제안하는 알고리즘이 새로운 코디네이터 선출 시 간과 네트워크 분리로 인해 생긴 그룹 병합시간에서는 Bully와 비슷한 소요시간을, Recovery 노드 포함 시간에서 다른 알고리즘에 비해 상당한 좋은 성능의 결과를 보였다.

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이 논문을 인용한 문헌

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