Tolerância a faltas bizantinas em servidores RMI

Abstract

Os avanços registados recentemente ao nível do hardware tornaram possível melhorar a performance e eficiência da aplicações em geral através da computação paralela. Com este aumento dos recursos disponíveis, os sistemas computacionais evoluíram no sentido de exigir uma maior fiabilidade, disponibilidade e tolerância a falhas arbitrárias (bizantinas). Um componente que exiba comportamentos bizantinos, continua a responder aos pedidos, mas a produzir valores incorrectos. A detecção deste tipo de falhas é um processo complexo, uma vez que estas podem permanecer dormentes durante longos períodos de tempo. A solução passa por implementar algoritmos de tolerância a falhas bizantinas (BFT) robustos, baseados em replicação e em protocolos de consenso que, no entanto, têm um impacto negativo no desempenho. De entre as técnicas que podemos aplicar para limitar esta perda, existem duas que queremos salientar: a introdução de operações concorrentes nos servidores e a utilização de execução especulativa. O mecanismo de invocações remotas da linguagem Java (RMI) permite transportar para as aplicações distribuídas o modelo de programação das aplicações não distribuí- das. Este mecanismo é suportado por uma arquitectura cliente/servidor que, apesar de apresentar uma boa performance, torna estas aplicações pouco tolerantes a falhas. Assim, o nosso objectivo é introduzir tolerância a falhas bizantinas em aplicações RMI, através de um mecanismo de replicação implícito. Para testar o nosso trabalho, efectuámos testes utilizando o JNFS, um sistema de ficheiros distribuído implementado sobre RMI. Os resultados permitem concluir que o uso de execução especulativa minimiza o impacto dos algoritmos de tolerância a falhas bizantinas.