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Dieser Artikel untersucht drei prominente Checkpointing-Protokolle - koordiniert, unkoordiniert und kommunikationsinduziert - und vergleicht deren Leistung und Auswirkungen auf Streaming-Datenflüsse. Die Ergebnisse zeigen, dass das koordinierte Protokoll unter gleichmäßig verteilten Arbeitslasten am besten abschneidet, während das unkoordinierte Protokoll bei skewten Arbeitslasten überlegen ist.
Tiivistelmä
Dieser Artikel untersucht drei Checkpointing-Protokolle für Streaming-Datenflüsse: das koordinierte, das unkoordinierte und das kommunikationsinduzierte Protokoll.
Zunächst wird ein Überblick über die Grundlagen von Streaming-Verarbeitung und Konsistenz des globalen Zustands bei Ausfällen gegeben. Dann werden die drei Checkpointing-Protokolle im Detail beschrieben:
- Das koordinierte Protokoll verwendet Markernachrichten, um einen konsistenten globalen Zustand zu erreichen. Es blockiert die Verarbeitung während der Koordination, was bei skewten Arbeitslasten zu Problemen führen kann.
- Das unkoordinierte Protokoll erlaubt unabhängige Checkpoints der Operatoren, muss aber Nachrichten protokollieren und eine Wiederherstellungslinie finden.
- Das kommunikationsinduzierte Protokoll baut auf dem unkoordinierten Ansatz auf und versucht, den Domino-Effekt durch erzwungene Checkpoints zu vermeiden, was jedoch zu hohem Nachrichtenoverhead führt.
Anschließend wird das Testbed-System "Styx" vorgestellt, das für die Evaluation der Protokolle entwickelt wurde.
Die Experimente zeigen, dass das koordinierte Protokoll unter gleichmäßig verteilten Arbeitslasten am besten abschneidet, während das unkoordinierte Protokoll bei skewten Arbeitslasten überlegen ist. Das kommunikationsinduzierte Protokoll kann in keinem Szenario mit den anderen mithalten, da es einen zu hohen Nachrichtenoverhead verursacht.
Die Autoren schließen, dass anstatt das koordinierte Protokoll blind einzusetzen, die Forschung sich auf die Optimierung des vielversprechenden unkoordinierten Ansatzes konzentrieren sollte, da er Probleme mit Schiefe adressieren und gängige zyklische Abfragen unterstützen kann.
Tilastot
Die Sätze mit wichtigen Metriken oder Zahlen sind:
"Unter gleichmäßig verteilten Arbeitslasten übertrifft der koordinierte Ansatz alle anderen Ansätze."
"Unter skewten Arbeitslasten übertrifft der unkoordinierte Ansatz den koordinierten Ansatz, obwohl er aufwendiges Protokollieren von In-Flight-Nachrichten erfordert."
"Das kommunikationsinduzierte Protokoll ist in keinem Szenario wettbewerbsfähig, da es einen zu hohen Nachrichtenoverhead verursacht."
Lainaukset
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