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HAL : inria-00555588, version 1

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A comprehensive study of Convergent and Commutative Replicated Data Types
Marc Shapiro 1, 2, Nuno Preguiça 3, Carlos Baquero 4, Marek Zawirski 1, 2
INRIA, UNL, U Minho, LIP6 Collaboration(s)
(13/01/2011)

Eventual consistency aims to ensure that replicas of some mutable shared object converge without foreground synchronisation. Previous approaches to eventual consistency are ad-hoc and error-prone. We study a principled approach: to base the design of shared data types on some simple formal conditions that are sufficient to guarantee eventual consistency. We call these types Convergent or Commutative Replicated Data Types (CRDTs). This paper formalises asynchronous object replication, either state based or operation based, and provides a sufficient condition appropriate for each case. It describes several useful CRDTs, including container data types supporting both \add and \remove operations with clean semantics, and more complex types such as graphs, montonic DAGs, and sequences. It discusses some properties needed to implement non-trivial CRDTs.
1 :  REGAL (INRIA Paris-Rocquencourt)
INRIA – CNRS : UMR7606 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI
2 :  Laboratoire d'Informatique de Paris 6 (LIP6)
CNRS : UMR7606 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI
3 :  Centro de Investigação em Informática e Tecnologias da Informação (CITI)
Universidade Nova de Lisboa
4 :  Universidade do Minho Departamento de Informática Distributed Systems Group (Universidade do Minho Departamento de Informática)
Campus de Azurém
Informatique/Autre
eventual consistency – optimistic replication – replicated data types – distributed algorithms – distributed systems – Data replication – commutative operations
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