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一种高性能的全序组播算法

A High Performance Total Order Broadcast Algorithm

全序组播是构建分布式应用程序的一种重要组通信原语,它能够保证一个通信组中的所有成员都按照同样的顺序接收消息.目前的全序组播算法不能同时获取低延迟和高吞吐量,并且缺乏对应用程序通信模式的适应性,因此不适用于高性能计算环境.在分析已有算法排序机制基础上,指出影响全序组播算法性能的关键因素,并提出一种基于leader/followers模式和阻塞检测机制的新算法.算法工作原理如下:每一个组成员都可以在任意时刻发送消息,但只能提交来自当前leader成员的消息;一旦leader成员进入不活跃状态,则通过特殊的命令来指定某个活跃的follower成员为新的leader成员.模拟实验结果表明,该算法在延迟时间和吞吐量等性能指标方面都优于已有算法,同时在突发消息模式下能够大幅度提升性能.

作 者：
李磊 王怀民 史殿习 Li Lei Wang Huaimin Shi Dianxi  
作者单位：
国防科学技术大学计算机学院,长沙,410073 
刊 名：
计算机研究与发展  ISTIC EI PKU
英文刊名：
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT 
年，卷(期)：
2007 44(9) 
分类号：
TP311 
关键词：
分布式算法 知识脉络  全序组播 知识脉络  原子组播 知识脉络  组通信 知识脉络  性能评估 知识脉络 
机标分类号：
TP3 TN9 
机标关键词：
高性能计算环境全序组播算法应用程序发送消息高吞吐量通信原语通信模式延迟时间性能指标提升性能算法性能算法排序模拟实验检测机制机制基础关键因素工作原理适应性分布式 
基金项目：
国家自然科学基金，国家重点基础研究发展计划(973计划)，国家高技术研究发展计划(863计划) 
DOI：
 
参考文献(13条)
  1. Matthias Wiesmann.A Schiper Comparison of database replication techniques based on total order broadcast 2005(04)
  2. F Pedone.R Guerraoui.A Schiper The database state machine approach 2003(01)
  3. X Defago.A Schiper.P Urban Comparative performance analysis of ordering strategies in atomic broadcast protocols 2003(12)
  4. X Defago.A Schiper.P Urban Total order broadcast and multicast protocols:Taxonomy and survey 2004(04)
  5. Y Amir.L E Moser.Melliar-Smith The totem single-ring ordering and membership protocol 1995(04)
  6. K Birman.A Schiper.P Stephenson Lightweight causal and atomic group multicast 1991(03)
  7. M K Aguilera.R E Strom Efficient atomic broadcast using deterministic merge 2000
  8. F Cristian.S Mishra.G Alvarez High performance asynchronous atomic broadcast 1997(02)
  9. P Urban.X Defago.A Schiper Neko:A single environment to simulate and prototype distributed protocols 2002(06)
  10. T D Chandra.S Toueg Unreliable failure detectors for reliable distributed systems 1996(02)
  11. G Chockler.I Keidar.R Vitenberg Group communication specifications:A comprehensive study 2001(04)
  12. 史殿习.吴泉源.王怀民 组通信中虚拟同步协议的研究与设计 [期刊论文] -计算机研究与发展2000(10)
  13. P Urban.X Defago.A Schiper Contention-aware metrics for distributed protocols:Comparison of atomic broadcast protocols 2000

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引证文献(1条) 
  1. 张景峰.刘海燕.张云峰 树型散列在IP组播源认证中的应用 [期刊论文] -计算机工程2009(17)

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