Средний возраст информации в распределенных системах хранения данных с равноправными узлами
Ключевые слова:
Аннотация
Введение: распределенные системы хранения данных могут быть реализованы с помощью ведущих и ведомых узлов или на основе равноправных узлов. Для систем на основе равноправных узлов влияние параметров системы на такой показатель качества функционирования, как средний возраст информации, малоизучен. Цель: разработать модель реплицируемой системы хранения данных с равноправными узлами, позволяющую сформулировать и решить задачу минимизации среднего возраста информации за счет выбора размера кворума записи. Результаты: предложена модель, отражающая основные особенности функционирования реплицируемых систем хранения данных с равноправными узлами, на которые в многоадресном режиме по ненадежному каналу передается обновление. События, что обновление успешно доставлено, происходят независимо для разных узлов. Вероятность успешной доставки обновления является одним из параметров модели. Указан способ вычисления верхней оценки для среднего возраста информации. Приведено сравнение с имитационным моделированием и установлено, что эта оценка отличается от точного значения не более чем на 1 %. Сформулирована и решена оптимизационная задача выбора размера кворума записи, минимизирующего средний возраст информации. Численные результаты показали, что оптимальный размер кворума записи растет с увеличением общего числа узлов. Получена зависимость среднего возраста информации от общего числа узлов при оптимальном размере кворума записи и фиксированных других параметров модели. Отмечено наличие минимума в этой зависимости. Практическая значимость: предложенная модель отражает общие особенности реплицируемых систем хранения данных с равноправными узлами и может быть использована при проектировании реальных систем для соблюдения баланса согласованности и доступности. Обсуждение: ключевым допущением модели является независимость успешной доставки обновления на разные узлы. В реальных системах при многоадресной передаче это допущение может не выполняться, что требует дальнейшего исследования и учета зависимости между событиями доставки.
