Konsensus w zarządzaniu danymi: Od Distributed Commit do Blockchain

Oryginalny tytuł:

Consensus in Data Management: From Distributed Commit to Blockchain

Zawartość książki:

Konsensus to problem polegający na osiągnięciu porozumienia przez rozproszone węzły. Jest to podstawowy budulec, który może być wykorzystywany w bardziej złożonych rozproszonych systemach zarządzania danymi, przy jednoczesnym zachowaniu gwarancji poprawności stanu danych i ich odzyskiwania.

Rozwiązanie zawiłości rozproszonej koordynacji, niepewności sieci i awarii w tak złożonych problemach zarządzania danymi jest trudnym wyzwaniem. Doprowadziło to wielu projektantów systemów do wykorzystania konsensusu jako narzędzia do tworzenia bardziej złożonych protokołów rozproszonych. Konsensus miał zatem wpływ na systemy zarządzania danymi i badania przez wiele dziesięcioleci.

Niniejsza monografia zapewnia czytelnikowi podstawy do zrozumienia wykorzystania protokołów konsensusu w systemach zarządzania danymi i ma na celu umożliwienie badaczom i praktykom zarządzania danymi kontynuowania prac, które wykorzystują i wprowadzają innowacje w zakresie konsensusu w ich zastosowaniach do zarządzania danymi. Przedstawia podstawy konsensusu i konsensusu w zarządzaniu danymi, wskazując prace, które miały wpływ lub były reprezentatywne dla obszarów zarządzania danymi, które badają autorzy. Zaczynają od wprowadzenia do zasad konsensusu, a następnie przedstawiają tło wykorzystania konsensusu w zarządzaniu danymi.

Pokazują, w jaki sposób konsensus jest wykorzystywany w rozproszonym problemie atomic commit i jak jest wykorzystywany w protokołach replikacji, w których kopie danych są rozproszone na różnych węzłach. Następnie rozszerzają zakres protokołów zatwierdzania odpornych na awarie w celu obsługi arbitralnych awarii, badając przełomowy protokół konsensusu odporny na awarie, znany jako Practical Byzantine Fault Tolerance (Pbft). Dla każdego problemu związanego z zarządzaniem danymi, autorzy przedstawiają podstawowe rozwiązanie i podkreślają jego wady, które zachęcają do wykorzystania konsensusu.

Następnie demonstrują integrację konsensusu w celu przezwyciężenia tych niedociągnięć i zapewnienia pożądanych cech projektowych, podając przykłady każdego rodzaju integracji konsensusu, a także analizę integracji i jej implikacji. Monografia kończy się podsumowaniem i omówieniem przyszłych kierunków.