Fault tolerant overlay networks design

Abstract

In this thesis designs a reliable and scalable overlay network with fault-tolerance incorporation to support topic-based publish/subscribe communication. For scalability and efficiency, it is important to keep the degree of the nodes in the publish/subscribe system low. We proposes a new optimization problem named Fault-Tolerant Overlay Networks Design, where the trade-offs among several key dimensions such as fault tolerance, scalability, performance, and message dissemination are captured by it. The Fault-Tolerant Overlay Networks design problem is: given a set of nodes and their topic subscriptions connect the nodes to create a topic 2-connected overlay for pub/sub systems with minimum maximum degree, i.e., for each topic the sub-overlay induced by nodes interested in the topic is 2- connected. It presents an algorithm, namely GM3 for this problem which guarantees that the overlay network will be topic 2-connected and which aims at keeping the maximum node degree low. Experimental results show that GM3 algorithm is able to achieve low maximum node degree of publish/subscribe overlay systems.

Bu tezde, konuya göre yayınlama/abone olma iletişimini destekleyecek, hatadan etkilenmez bir bileşime sahip güvenilir ve ölçeklendirilebilir bir başka bir ağın üstünde inşa edilecek ağ tasarlanmaktadır. Ölçeklendirilebilirlik ve verimlilik için, yayınlama/abone olma sistemindeki düğümlerin derecesini düşük seviyede tutmak önemlidir. Hata toleransı, ölçeklendirilebilirlik, performans ve mesaj yayılımı gibi birkaç temel boyut arasındaki ödünleşimlerin (değiş tokuşların) bunun vasıtasıyla yapıldığı Hata Toleranslı Başka bir Ağ üzerine inşa edilen Ağların Tasarımı adındaki yeni bir optimizasyon problemi gösterilmektedir. Bu Hata Toleranslı Yer Paylaşımlı Ağların tasarım problem şudur: verilen bir dizi ağ ve onların konu aboneliği, minimum maksimum derecesi ile yayınlama/abone olma sistemi için 2. Konu ile bağlantılı bir yer paylaşımı oluşturmak için ağları bağlar, ör: her konu için, bu konu ile ilgili olan ağlar tarafından uyarılanalt-yer paylaşımı, 2.si ile bağlantılıdır. Yer paylaşım ağının 2. Konuya bağlanmış olacağını temin eden ve maksimum vii ağ seviyesini düşük seviyede tutmayı amaçlayan bu problem için GM3 olarak adlandırılan bir algoritma sunmaktayız. Deney sonuçlarımız da, algoritmamızın yer paylaşımlı yayınlama/abone olma sistemlerinin maksimum ağ seviyesini düşük seviyede tutabildiğini göstermektedir.