Distributed Computing Systems Workshop on Self-Stabilizing Systems (Icdcswsss '99), 19th Internation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Institute of Electrical & Electronics Enginee

作者:IEEE

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-06

价格:USD 105.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780769502281

丛书系列:

图书标签:

• 分布式计算
• 自稳定系统
• ICDCSWSSS'99
• 国际会议
• 计算机科学
• 算法
• 容错
• 并发
• 系统设计
• 理论计算机科学

分布式计算系统：自稳定系统研讨会（Icdcscwss '99） 第19届国际会议论文集 概述 本书汇集了1999年19届国际分布式计算系统会议（ICDCS '99）期间，围绕“自稳定系统”这一前沿主题举行的专题研讨会（Workshop on Self-Stabilizing Systems）的精选论文。这次研讨会聚焦于分布式系统中一个至关重要的特性——自稳定性。自稳定系统是指那些在遭遇瞬时故障（瞬态故障）后，能够自动地、无需外部干预即可恢复到合法状态的系统。这种内在的容错能力对于构建高可靠性、高可用性的分布式系统至关重要，尤其是在网络通信、并发控制、并行计算等领域。 本次研讨会汇聚了来自世界各地的顶尖研究人员，共同探讨自稳定系统设计的理论基础、算法实现、性能分析以及在各种实际应用中的挑战与机遇。论文内容涵盖了自稳定算法的设计与分析、自稳定在不同分布式模型（如共享内存、消息传递）中的应用、自稳定系统的形式化验证、以及自稳定技术在网络、数据库、并行系统等领域的潜在落地。 核心主题与研究方向 1. 自稳定算法的设计与分析 基本概念与模型： 研讨会深入探讨了自稳定性的形式化定义，包括分层命名系统（Layered Naming System）、基于动作的定义（Action-based definitions）以及其他不同视角下的自稳定性概念。重点分析了在不同计算模型下（如异步模型、同步模型、部分同步模型）设计自稳定算法的挑战。 数据结构与协议的自稳定化： 许多论文致力于将现有分布式算法（如领导者选举、最大值查找、资源分配）转化为自稳定版本。这通常涉及到对算法状态的精心设计，以及定义一套能够将系统从任意非法状态逐步导向合法稳定状态的转换规则。研究人员提出了多种通用的自稳定化技术，例如“稳定化器”（stabilizer）的概念，即一套独立于主算法的机制，负责检测并纠正非法状态。 算法的收敛性与恢复时间： 对于自稳定算法，其收敛速度（即从非法状态恢复到稳定状态所需的时间）是一个关键的性能指标。研讨会中的论文对各种算法的恢复时间进行了理论分析，包括最坏情况下的收敛时间以及平均收敛时间。一些研究还探讨了如何设计具有更快收敛速度的算法。 度量自稳定性： 除了基本的收敛性，研究还涉及如何度量自稳定系统的其他方面，例如公平性（fairness）、故障恢复的效率等。 2. 自稳定在不同分布式模型中的应用 共享内存模型： 在共享内存系统中，自稳定算法的设计需要考虑并发访问和内存一致性问题。研讨会探讨了如何在共享内存环境中构建自稳定的数据结构和同步机制，例如自稳定的锁、计数器等。 消息传递模型： 对于基于消息传递的分布式系统，自稳定性的实现更为复杂，因为节点之间的通信延迟和消息丢失是常见问题。论文研究了如何在网络拓扑结构发生变化、节点部分失效等情况下，通过设计鲁棒的消息处理协议来实现自稳定。这包括自稳定的路由算法、多播协议等。 混合模型： 许多实际系统结合了共享内存和消息传递的特性，研讨会也探讨了在这些混合模型中设计自稳定解决方案的策略。 3. 自稳定系统的形式化验证 模型检测技术： 自稳定系统的正确性验证是一个挑战，因为系统可能处于无数种非法状态。研讨会介绍了几种将模型检测技术应用于自稳定系统验证的方法，通过构建系统的状态转移图并使用模型检测器来证明其自稳定性属性。 定理证明器： 另一种验证方法是使用定理证明器来形式化地证明自稳定算法的属性。这通常需要精确的状态定义和转换规则。 抽象与简化： 为了简化验证过程，研究人员探索了如何对复杂的分布式系统进行抽象和简化，从而能够应用形式化验证技术。 4. 自稳定技术在实际应用中的探索 网络与通信： 自稳定技术在构建可靠的网络协议方面具有巨大潜力。例如，自稳定的路由协议可以在网络拓扑发生变化时自动恢复路由信息，避免网络中断。自稳定的拥塞控制算法可以在网络拥塞时自动调整流量，防止网络崩溃。 数据库与事务处理： 在分布式数据库系统中，自稳定性可以保证数据的一致性和可用性，即使在节点故障或网络分区的情况下。研究探讨了如何设计自稳定的并发控制机制和恢复策略。 并行与分布式计算： 在大型并行计算系统中，自稳定性可以保证计算任务的顺利进行，即使在部分计算节点失效时也能自动恢复。 传感器网络与物联网： 随着传感器网络和物联网的普及，其分布式、资源受限的特点使得自稳定性成为一个理想的解决方案。即使部分传感器节点失效或通信中断，整个网络仍能继续运行并收集数据。 软件与系统可靠性： 更广泛地说，自稳定技术为提高各种软件和分布式系统的整体可靠性提供了一种强大的范式。它从根本上解决了如何让系统在未知错误条件下自主恢复的问题。 研讨会的重要性与贡献 ICDCS '99上的自稳定系统研讨会是该领域一个重要的里程碑。它汇集了当时在该领域最活跃的研究者，并展示了自稳定理论和技术在不断发展和成熟。这些论文不仅为自稳定系统的理论研究奠定了坚实的基础，也为该技术在实际分布式系统设计中的应用提供了初步的探索和思路。 研讨会的成果极大地推动了人们对分布式系统内在容错能力的认识，并促使了更多关于如何构建真正健壮的分布式系统的思考。自稳定系统作为一种“自愈”的计算范式，其重要性在如今这个日益复杂和互联的计算环境中愈发凸显。本次会议的论文集，为理解自稳定系统这一核心概念，以及探索其在未来分布式计算发展中的作用，提供了一份宝贵的参考资料。 读者对象 本书适合于计算机科学领域的学生、研究人员、工程师以及任何对分布式系统、容错计算、并发控制和系统可靠性感兴趣的专业人士。对于希望深入了解自稳定系统设计原理、算法实现和应用前景的读者来说，本书提供了丰富的理论和实践见解。

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