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Key/value stores which are built on structured overlay networks often lack support for atomic transactions and strong data consistency among replicas. This is unfortunate, because consistency guarantees and transactions would allow a wide range of additional application domains to benefit from the inherent scalability and fault-tolerance of DHTs. The Scalaris key/value store supports strong data consistency and atomic transactions. It uses an enhanced Paxos Commit protocol with only four communication steps rather than six. This improvement was possible by exploiting information from the replica distribution in the DHT. Scalaris enables implementation of more reliable and scalable infrastructure for collaborative Web services that require strong consistency and atomic changes across multiple items.
Kostenmodelle dienen der Ermittlung von Programmlaufzeiten, zum Vergleich der Effizienz von Algorithmen und zur Analyse des Verhaltens von Speicherhierarchien. Ein neuartiges Kostenmodell ist das Latency-of-Data-Access (LDA) Modell, das mehrere hierarchische Speicherebenen mit unterschiedlichen Latenzzeiten berücksichtigt. In dieser Diplomarbeit wird ein Simulator für Speicherhierarchien präsentiert, der die Berechnung von Programmausführungszeiten nach dem LDA-Modell erlaubt. Mit Hilfe des Simulators wird die These geprüft, daß mit diesem Modell die Ausführungszeit eines Programms adäquat abgeschätzt werden kann. Mit dem Simulator ist es erstmals praktikabel möglich, Programmausführungszeiten nach dem LDA-Modell zu bestimmen. Der Simulator kann für Systeme mit unterschiedlichen Speicherarchitekturen konfiguriert werden und unterstützt Mehrprozessorsysteme mit gemeinsamem Speicher (SMP-Systeme) mit verschiedenen Kohärenzprotokollen. Der Simulator kann mit den Ergebnissen von Microbenchmarks konfiguriert werden, die die Architekturparameter einer Speicherhierarchie messen. Die Ergebnisse bestätigen die These nicht nur für Einzelprozessorsysteme, sondern auch für SMP-Systeme, wo gleichzeitig interagierende Prozessoren gegenseitig ihre Zugriffsse-quenz auf Zwischenspeicher beeinflussen. Zusätzlich wurde eine neue Einsatzmöglichkeit des LDA-Modells entwickelt, um die Ausführungszeit von Programmteilen zu bestimmen. Einzelne Zugriffskosten können einem mehrerer parallel laufender Modelle zugeordnet werden. Dadurch können Kosten, die Zugriffe auf einzelne Speicherbereiche verursachen, separat bestimmt werden. Diese Profiling-Technik erlaubt Optimierungen an Datenstrukturen und Speicherzugriffsmustern durch präzise und gezielte Informationsproduktion.
Self-Adaptation in Large-Scale Systems: A Study on Structured Overlays Across Multiple Datacenters
(2009)
XtreemFS & Scalaris
(2013)
The Grid Application Toolkit: Toward Generic and Easy Appliction Programming Interfaces for the Grid
(2005)
General solutions of state machine replication have to ensure that all replicas apply the same commands in the same order, even in the presence of failures. Such strict ordering incurs high synchronization costs due to the use of distributed consensus or a leader.
This paper presents a protocol for linearizable state machine replication of conflict-free replicated data types (CRDTs) that neither requires consensus nor a leader. By leveraging the properties of state-based CRDTs—in particular the monotonic growth of a join semilattice—synchronization overhead is greatly reduced. In addition, updates just need a single round trip and modify the state ‘in-place’ without the need for a log. Furthermore, the message size overhead for coordination consists of a single counter per message. While reads in the presence of concurrent updates are not wait-free without a coordinator, we show that more than 97 % of reads can be handled in one or two round trips under highly concurrent accesses.
Our protocol achieves high throughput without auxiliary processes such as command log management or leader election. It is well suited for all practical scenarios that need linearizable access on CRDT data on a fine-granular scale.
Learned clauses minimization (LCM) let to performance improvements of modern SAT solvers especially in solving hard SAT instances. Despite the success of LCM approaches in sequential solvers, they are not widely incorporated in parallel SAT solvers. In this paper we explore the potential of LCM for parallel SAT solvers by defining multiple LCM approaches based on clause vivification, comparing their runtime in different SAT solvers and discussing reasons for performance gains and losses. Results show that LCM only boosts performance of parallel SAT solvers on a fraction of SAT instances. More commonly applying LCM decreases performance. Only certain LCM approaches are able to improve the overall performance of parallel SAT solvers.