HQ Replication: Analisi e implementazione di un protocollo ibrido per accordo e BFT in un sistema distribuito


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Esistono fondamentalmente due approcci per fornire una macchina a replicazione di stato con tolleranza ai fallimenti bizantini: un approccio replica-based in cui le repliche si mettono d’accordo autonomamente parlando tra di loro e for- nendo infine un risultato al client, e un approccio con quorum-based in cui i client contattano direttamente tutte le repliche e in caso di un quorum di consensi per- mette l’esecuzione delle operazioni. Entrambi hanno grosse debolezze, infatti se un approccio replica-based mantiene basso il numero di repliche, d’altra parte soffre l’enorme numero di comunicazioni che servono per scambiare le informazioni risultando quindi, molto lento, mentre per quanto riguarda i metodi quorum-based sono molto più veloci a rispondere ma ha bisogno di un numero molto più alto di repliche per resistere ai fallimenti che si verificano piu` di frequente rispetto ad un replica-based. Con un protocollo ibrido l’idea è quella di sfruttare i punti di forza di entrambi i sistemi e superare le loro debolezze. Il protocollo sviluppato unisce i protocolli Q/U (quorum-based) e BFT (replica-based), e premette di minimizzare il numero di repliche necessarie a 3f+1 dove f sono le repliche fallite (numero di repliche minimo per un sistema che deve resistere ai fallimenti).

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