A Repair Mechanism for Fault-Tolerance for Tree-Structured Peer-to-Peer Systems

Facing the limits of traditional tools of resource management within computational grids (related to scale, dynamicity, etc. of the platforms newly considered), new approaches, based on peer-to-peer technologies are emerging. The resource discovery and in particular the service discovery is concerned by this evolution. Among the solutions, a promising one is the indexing of resources using trie structures and more particularly prefix trees. The major advantages of trie-structured approaches is the capability to support search queries on ranges of values with a latency growing logarithmically in the number of nodes in the trie. Those techniques are easy to extend to multicriteria searches. One drawback of using tries is its inherent poor robustness in a dynamic environment, where nodes join and leave the network, leading to the split of the tree into a forest, which results in the impossibility to route requests. Within most recent approaches, the fault-tolerance is a prevention mechanism, often replication-based. The replication can be costly in term of resources required. In this paper, we propose a fault-tolerance protocol that reconnects subtrees a posteriori, after crashes, to have again a connected graph and then reorder the nodes to rebuild a consistent tree.Face aux limites des outils traditionnels de gestion de ressources dans les grilles de calcul (mauvais passage à l'échelle, non prise en compte de la dynamicité du réseau, etc.), des alternatives fondées sur les technologies pair-à-pair sont en train d'émerger. La découverte de ressources et en particulier des services de calcul est touchée par cette évolution. Parmi ces solutions, il existe des approches prometteuses fondées sur des arbres lexicographiques. L'intérêt de telles approches repose sur la possibilité d'effectuer de réaliser de l'autocomplétion sur les chaînes de recherche en temps logarithmique en la taille de l'arbre. Ces techniques s'étendent facilement à des recherches multicritères. Cependant la structure en arbre est fragile et peut éclater en une forêt si l'un des nœuds vient à quitter le réseau, rendant ainsi impossible le routage de certaines requêtes et n'offrant au client qu'une vue partielle des services. Dans la plupart de ces approches, la tolérance aux pannes, indispensable dans les environnements dynamiques à large échelle, est préventive (réalisée a priori) et se fonde sur la réplication, qui est coûteuse en terme de ressources et de temps. Dans ce papier, nous présentons un protocole tolérant aux pannes de nœuds, complémentaire à la réplication, dans les arbres lexicographiques. Il se fonde sur la reconnexion et la réparation a posteriori d'arbres qui ont subi la perte d'un ou plusieurs nœuds