Computability Abstractions for Fault-tolerant Asynchronous Distributed Computing

Under the supervision of Michel Raynal

Julien Stainer - UMR Irisa (ASAP)

PhD defense - Wednesday 18th march 2015

Composition du Jury:
- Michel Raynal, Directeur de thèse

- Petr Kuznetsov, Rapporteur

- Hugues Fauconnier, Examinateur

- Claude Jard, Examinateur

- Achour Mostéfaoui, Examinateur

- François Taïani, Examinateur

- Sébastien Tixeuil, Rapporteur.

Abstract:

This thesis studies computability in systems composed of multiple computers exchanging messages or sharing memory. The considered models take into account the possible failure of some of these computers, as well as variations in time and heterogeneity of their execution speeds.
The presented results essentially consider agreement problems, systems prone to partitioning and failure detectors.
The document establishes relations between known iterated models and the concept of failure detector and presents a hierarchy of agreement problems spanning from k-set agreement to s-simultaneous consensus. It also introduces a new universal construction based on s-simultaneous consensus objects and a family of iterated models allowing several processes to run in isolation.

Résumé :

Cette thèse étudie ce qui peut-être calculé dans des systèmes composés de multiples ordinateurs communicant par messages ou partageant de la mémoire. Les modèles considérés prennent en compte la possibilité de défaillance d’une partie de ces ordinateurs ainsi que la variabilité et l’hétérogénéité de leurs vitesses d’exécution. Les résultats présentés considèrent principalement les problèmes d’accord,  les systèmes sujets au partitionnement et les détecteurs de fautes. Ce document établis des relations entre les modèles itérés connus et la notion de détecteur de fautes. Il présente une hiérarchie de problèmes généralisant l’accord k-ensembliste et le consensus s-simultané. Une nouvelle construction universelle basée sur des objets consensus s-simultané ainsi qu’une famille de modèles itérés autorisant plusieurs processus à s’exécuter en isolation sont introduites.