Gestion de groupe partitionnable dans les réseaux mobiles spontanés

Dans les réseaux mobiles spontanés (en anglais, Mobile Ad hoc NETworks ou MANETs), la gestion de groupe partitionnable est un service de base permettant la construction d'applications réparties tolérantes au partitionnement. Aucune des spécifications existantes ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) elle doit être assez forte pour fournir des garanties utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables ; 2) elle doit être assez faible pour être résoluble. Dans cette thèse, nous proposons une solution à la gestion de groupe partitionnable en environnements réseaux très dynamiques tels que les MANETs. Pour mettre en œuvre notre solution, nous procédons en trois étapes. Tout d'abord, nous proposons un modèle de système réparti dynamique qui caractérise la stabilité dans les MANETs. Ensuite, nous adaptons pour les systèmes partitionnables l'approche Paxos à base de consensus Synod. Cette adaptation résulte en la spécification d'un consensus abandonnable AC construit au-dessus d'un détecteur ultime des a participants d'une partition PPD et d'un registre ultime par partition RPP. PPD garantit la vivacité dans une partition même si la partition n'est pas complètement stable tandis que RPP préserve la sûreté dans la même partition. Enfin, la gestion de groupe partitionnable est résolue en la transformant en une séquence d'instances de AC. Chacun des modules PPD, RPP, AC et gestion de groupe partitionnable est implanté et prouvé. Par ailleurs, nous analysons les performances de PPD par simulationIn Mobile Ad hoc NETworks or MANETs, partitionable group membership is a basic service for building partition-tolerant applications. None of the existing specifications satisfy the two following antagonistic requirements: 1) it must be strong enough to simplify the design of partition-tolerant distributed applications in partitionable systems; 2) it must be weak enough to be implantable. In this thesis, we propose a solution to partitionable group membership in very dynamic network environment such as MANETs. To this means, we proceed in three steps. First, we develop a dynamic distributed system model that characterises stability in MANETs. Then, we propose a solution to the problem of partitionable group membership by adapting Paxos for such systems. This adatation results in a specification of abortable consensus AC which is composed of an eventual a partition-participants detector PPD and an eventual register per partition RPP. PPD guarantees liveness in a partition even if the partition is not completely stable whereas RPP ensures safety in the same partition. Finally, partitionable group membership is solved by transforming it into a sequence of abortable consensus instances AC. Each of the modules PPD, RPP, AC, and partitionable group membership is implanted and proved. Next, we analyse the performances of PPD by simulationEVRY-INT (912282302) / SudocSudocFranceF

A Failure Detector for Wireless Networks with Unknown Membership

International audienceThe distributed computing scenario is rapidly evolving for integrating self-organizing and dynamic wireless networks. Unreliable failure detectors are classical mechanisms which provide information about process failures and can help systems to cope with the high dynamism of these networks. A number of failure detection algorithms has been proposed so far; nonetheless, most of them assume a global knowledge about the membership as well as a fully communication connectivity; additionally, they are timer-based, requiring that eventually some bound on the message transmission will hold. These assumptions are no longer appropriate to the new scenario. This paper presents a new failure detector protocol which implements a new class of detectors, namely ♢SM, which adapts the properties of the ♢S class to a dynamic network with an unknown membership. It has the interesting feature to be time-free, so that it does not rely on timers to detect failures; moreover, it tolerates mobility of nodes and message losses

Protocolos tolerantes a faltas bizantinas para sistemas distribuídos dinâmicos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011As novas tecnologias de comunicação e a maior disponibilidade de recursos em redes de comunicação vêm provocando profundas mudanças na forma de se projetar aplicações distribuídas. Estas mudanças possibilitaram o surgimento dos sistemas distribuídos dinâmicos, que se caracterizam por serem sistemas onde os componentes podem entrar e sair do mesmo em qualquer momento. Sendo assim, os protocolos desenvolvidos para estes sistemas devem detectar e tratar mudanças que ocorrem na composição da aplicação distribuída, permitindo sua reconfiguração em tempo de execução. Desta forma, os participantes destas aplicações são caracterizados principalmente pela heterogeneidade e não confiabilidade. No desenvolvimento de aplicações distribuídas seguras e confiáveis, vários problemas são identificados como peças fundamentais por formarem a base para a maioria das soluções empregadas nestas aplicações. Neste sentido, surge a necessidade do desenvolvimento de protocolos que resolvem estes problemas em sistemas distribuídos dinâmicos. Como os participantes destas computações não são confiáveis, torna-se essencial que estes protocolos suportem os atributos de segurança de funcionamento. Esta tese apresenta estudos e protocolos para a solução dos principais destes problemas fundamentais em sistemas distribuídos dinâmicos, os quais são: o problema do consenso, sistemas de quóruns e replicação Máquina de Estados. O problema do consenso é estudado em redes desconhecidas, onde são definidas as condições necessárias e suficientes para resolver o consenso. Estas condições especificam o grau de conhecimento sobre a composição do sistema dinâmico que deve ser obtido pelos participantes e o nível de sincronia que deve ser observado no mesmo. A segunda contribuição desta tese é formada principalmente por um conjunto de protocolos para reconfiguração de sistemas de quóruns, os quais podem ser divididos em: (1) algoritmos para inicialização da reconfiguração; (2) algoritmos para geração de novas visões do sistema; e (3) algoritmos para instalação das visões atualizadas. Várias combinações destes algoritmos são possíveis, resultando em um sistema com diferentes características e garantias. Estes protocolos são completamente desacoplados dos protocolos de leitura e escrita no registrador, facilitanto a integração dos mesmos com os mais variados sistemas de quóruns encontrados na literatura, além de aumentar o desempenho do sistema. A última grande contribuição desta tese refere-se à adição de suporte à reconfiguração em replicação Máquina de Estados. Nestas reconfigurações, tanto o conjunto de participantes do sistema quanto parâmetros da replicação podem ser alterados, resultando em um sistema bastante robusto e flexível. Todas as soluções propostas nesta tese suportam a presença de participantes maliciosos no sistema e fornecem protocolos que incorporam os atributos de confiabilidade, disponibilidade e integridade para suas aplicaçõe