Adaptive and decentralized storage : data autonomy and mobility in peer-to-peer networks
Stockage décentralisé adaptatif : autonomie et mobilité des données dans les réseaux pair-à-pair
Résumé
We study a new approach for decentralized data storage in peer-to-peer networks. In this approach,
the responsibility of data management is transferred from the peers to the documents. It means that
documents are not passive data sets anymore but become autonomous and responsible for their own
durability. Thanks to a multi-agent system modeling and bio-inspired algorithms, we transform each
document into a mobile agents flock able to move into the network. Firstly, we assess the feasibility of
this approach with several experiments done on a prototype deployed in a real peer-to-peer network.
We note that, given some hypothesis, our motion algorithms are sound. We also note that, topological
relationships between the agents are enough for the emergence of a global flocking behavior. Secondly,
we focus on mechanisms required to ensure flocks durability. We note that those flocks are self -adaptive
and that, this property can be used to find the accurate fragmentation parameters, given a network
instance and a required level of availability. Finaly, we study this self-adaptation property in the context
of correlated failures. We propose and we analyze a decentralized flock placement algorithm aimed at
reducing the correlated failures impact on data storage systems.
Nous étudions une nouvelle approche pour le stockage décentralisé dans les réseaux pair-à-pair, qui consiste à transférer la responsabilité du stockage des données, des pairs aux documents eux-mêmes. Les documents ne sont plus des ensembles de données inertes sur lesquels sont appliqués des traitements. Ils deviennent autonomes et responsables de leur propre durabilité. À l'aide d'une modélisation sous la forme d'un système multi-agents mobiles et d'algorithmes bio-inspirés, nous transformons chaque document en une nuée d'agents mobiles, capable de se déplacer dans le réseau. Nous nous intéressons, dans un premier temps, à la faisabilité de cette approche, que nous évaluons au moyen de plusieurs expériences, réalisées sur un prototype déployé dans un réseau pair-à-pair réel. Nous constatons, sous certaines hypothèses, que nos algorithmes de déplacement en nuées sont valides et que les relations topologiques entre agents sont suffisantes pour faire émerger le comportement global de flocking. Dans un second temps, nous nous intéressons aux mécanismes permettant d'assurer la durabilité de ces nuées en présence de fautes. Ces nuées présentent des capacités d'auto-adaptation, qui leur permettent notamment de trouver le schéma de fragmentation adéquat, pour l'instance de réseau considérée et pour le niveau de disponibilité requis. Nous étudions plus en détail cette capacité d'adaptation dans le contexte des fautes corrélées, en proposant et en évaluant un algorithme de placement décentralisé qui permet de réduire l'impact des fautes corrélées sur les systèmes de stockage décentralisés.
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