Evaluation of autonomous accounting schemes in peer-to-peer computing grids.

Submitted by Severina Oliveira (severina.sueli@ufcg.edu.br) on 2019-07-09T19:20:27Z No. of bitstreams: 1 ROBSON HUGO ARAÚJO DOS SANTOS-DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2005.pdf: 1041363 bytes, checksum: 37c960c615c964e1f110204db78913e5 (MD5)Made available in DSpace on 2019-07-09T19:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROBSON HUGO ARAÚJO DOS SANTOS-DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2005.pdf: 1041363 bytes, checksum: 37c960c615c964e1f110204db78913e5 (MD5) Previous issue date: 2005-08-15Grades computacionais peer-to-peer têm evoluído consideravelmente nos últimos anos por possibilitarem o compartilhamento de recursos computacionais entre organizações. É importante que estes sistemas estimulem os peers a disponibilizarem seus recursos ociosos, pois se não fizerem isso, os peers podem não colaborar e o sistema pode entrar em colapso. [1] introduz a Rede de Favores, uma abordagem descentralizada e baseada em reputação para resolver este problema na grade computacional peer-to-peer OurGrid. Entretanto, para a Rede de Favores ser robusta, é necessário fornecer um esquema de contabilidade que seja preciso, simples, descentralizado e resistente a ataques. Prover um mecanismo de contabilidade preciso para um sistema no qual os participantes podem se comportar de maneira maliciosa não é trivial. Neste trabalho, propomos o esquema de contabilidade por poder relativo do peer, um esquema que contabiliza o uso de recursos de maneira totalmente autônoma, isto é, baseado somente em informações que um peer pode computar localmente. A autonomia da contabilidade torna desnecessária a existência de relações de confiança entre os peers. O poder relativo de um peer remoto é uma estimativa de quão rápido ele é em relação ao peer local. O uso dos recursos pelo peer remoto é calculado como o produto do poder relativo desse peer e o tempo no qual o recurso esteve disponível. Para validar nossa solução, desenvolvemos um simulador para grades computacionais peer-to-peer baseado em eventos. Com a ajuda desse simulador, avaliamos o esquema de contabilidade por poder relativo e o comparamos com o esquema de contabilidade perfeita, um esquema de contabilidade alimentado com informações perfeitas sobre o custo computacional das tarefas das aplicações e o poder computacional dos recursos (que não é possível de se implementar na prática para os nossos sistemas alvos) e um esquema de contabilidade por tempo, esquema de contabilidade autônoma em que o consumidor e o provedor de recursos medem apenas o tempo no qual o recurso esteve disponível. Os nossos resultados mostram que a contabilidade por poder relativo é mais precisa do que a contabilidade por tempo para as métricas de razão de favores e tempo de resposta das aplicações. Além disso, a precisão da contabilidade por poder relativo é muito próxima da do esquema de contabilidade perfeita.Peer-to-peer computational grids have evolved considerably in late years because they allow the sharing of computational resource among organizations. It is important that these systems provide incentives for peers to offer their idle resources. If they do not do so, peers may not want collaborate and the system may collapse. [1] presents the Network of Favors, a decentralized approach based on reputation to solve this problem in the peer-to-peer computational grid OurGrid. However, in order for the Network of Favors to be robust, it is necessary to provide an accounting scheme that is accurate, simple, decentralized and resistant to attacks. Providing an accurate mechanism of accounting for a system in which the parties can have a malicious behavior is not trivial. In this work, we propose the accounting scheme based on relative power of peers, a scheme that accounts the use of resources in a totally autonomous way, that is, only based on information that a local peer can compute. The autonomy of the accounting makes the existence of trust relationships among peers unnecessary. The relative power of a remote peer is an estimate of how fast it is in relation to another. The use of resources by another peer is calculated as a product of the relative power of this peer versus the time in which the resource is available. In order to validate our solution we developed an event-based simulator for peer- to-peer computational grids. With the aid of this simulator, we evaluated the accounting scheme by relative power and compared it with the perfect accounting scheme, an accounting schema fed by perfect information about the computational cost of the application tasks and the computational power of resources - which is not possible to implement in practice for our target systems – and an accounting schema by time, an autonomous accounting schema in which a consumer and a provider of resources measure only the time of the availability of the resource. Our results show that the accounting by relative power is more accurate than the accounting by time for the metrics favor ratio and application response time. In addition to this, the accuracy of the accounting by relative power is very near to the one of the perfect accounting schema