Ressourceneffiziente Fehler- und Einbruchstoleranz

Abstract

Byzantinisch fehlertolerante Replikation erlaubt es, Systemen die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von netzwerkbasierten Diensten sogar dann zu garantieren, wenn einige der Replikate, beispielsweise als Folge eines Einbruchs, willkürliches Fehlverhalten zeigen. Obwohl derartige Vorfälle bereits zu schwerwiegenden Dienstausfällen geführt haben, werden existierende Ansätze aus dem Bereich der byzantinischen Fehlertoleranz aufgrund ihres hohen Ressourcenbedarfs weiterhin kaum für den Produktiveinsatz genutzt. Diese Dissertation präsentiert Protokolle und Techniken zur Steigerung der Ressourceneffizienz von byzantinisch fehlertoleranten Systemen. Als Ausgangsbasis dient dabei jeweils die Verwendung zweier Betriebsmodi: Im Normalbetriebsmodus senkt ein System seinen Ressourcenverbrauch so weit, dass Fortschritt nur noch gewährleistet ist, solange sich alle Replikate korrekt verhalten. Im Fehlerbehandlungsmodus stehen dagegen zusätzliche Ressourcen zur Verfügung, um Fehler tolerieren zu können. Ein zentrales Resultat dieser Arbeit ist die Erkenntnis, dass passive Replikation ein effektives Mittel zur Implementierung eines ressourceneffizienten Normalbetriebsmodus darstellt. Darüber hinaus belegen Evaluierungsergebnisse, dass eine verbesserte Ressourceneffizienz auch zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit führen kann.