Algebraic approaches to problems arising in decentralized systems

Seoses kasvava pilveplatvormide ja uute juhtmeta ühenduste tehnoloogiate kasutuselevõtuga on digitaalse kommunikatsiooni paradigma muutunud server-klient mudelist keerukateks hajutatud mudeliteks. Teenusepakkujad peavad hajutama teenuseid erinevate andmekeskuste vahel käitlemaks suuri andmemahtusid ja olemaks kasutajatele füüsiliselt lähedal. Kuid andmete duplitseerimine andmekeskuste vahel on ressursse raiskav ning kulukas. Me vaatleme kolme lähenemist, mis võimaldavad vähendada edastatud andmete mahtu serverite ja kasutajate vahel. Me teisendame uuritavad kommunikatsiooniprobleemid matemaatiliste probleemidena ja seejärel rakendame meetodeid algebrast vastava matemaatilise ülesande lahendamiseks. Kõigepealt uurime me andmete sünkroniseerimise ülesannet. Andemete sünkroniseerimises on sõlmed oma andmehulkadega ning nende eesmärgiks on leida kõikide andmehulkade ühend. Me täiendame olemasolevat pööratavatel Bloomi filtritel põhinevat meetodit, eemaldades nõude teada hulkade sümmeetrilise vahe suurust. Teiseks uurime me andmete edastamise ülesannet. Andmete edastamise ülesandes võib võrgutopoloogiat kirjeldada suvaline tugevalt ühendatud suunatud graaf. Iga sõlme eesmärgiks on rekonstrueerida päritud elemendid teiste sõlmede andmehulkadest. Me kirjeldame protokolle nii ühe- kui mitmevooruliste võrgutopoloogiate jaoks. Me näitame, et ühevooruline protokoll on andmevahetuse mõttes optimaalne ja et mitmevooruline protokoll vajab minimaalse arvu voorusid. Viimasena uurime me sünkroniseeritud andmetel funktsiooni arvutamise ülesannet. See ülesanne erineb andmete sünkroniseerimise ülesandest kuna sõlmede eesmärk on teada saada konkreetse funktsiooni väärtus andmete ühendil. Me näitame, et ülesande definitsiooni muutus lubab meil oluliselt vähendada edastatud andmete mahtu. Me anname teatud funktsioonide pere jaoks ülemise- ja alumise tõkke edastatud andmete hulgale nii deterministlikus kui juhuslikus mudelis.

Author

• Kubjas, Ivo

• distributed systems
• client-server systems
• data communication
• network protocols

Identifier

hdl:10062/74129

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/74129