Tenderex: Tentative deterministische Anfrageausführung für replizierte Zustandsmaschinen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Franz J. Hauck
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565683772

Replizierte Zustandsmaschinen sind ein vielversprechender Ansatz für fehlertolerante Dienste. Sie erfordert eine deterministische Ausführung der eingehenden Anfragen. Es wurden viele deterministische Multithreading-Ansätze entwickelt, um den Durchsatz zu erhöhen und die Latenzzeit zu verringern. Bislang gibt es keinen umfassenden Vergleich dieser Ansätze. In diesem Projekt werden neue Ansätze untersucht, die auf einem Software-transaktionalen Speicher basieren. Dies ermöglicht spekulative und abbrechbare Ausführungen. Zunächst wird ein Ansatz entwickelt, der die gesamte Anfrage als eine Transaktion betrachtet. Zusätzlich nutzen wir in einer Erweiterung traditionelle Sperrinformationen, um kleinere Teile der Anfrageausführung als abbrechbare Transaktion auszuführen, so dass im Falle von Konflikten nicht die gesamte Anfrage abgebrochen werden muss. Das frühzeitiges Abgreifen von Anfragen aus dem zugrundeliegenden Einigungsprotokolls ermöglicht zudem über die Reihenfolge der Anfragen zu spekulieren. Dies kann die Latenzzeit verringern und den Durchsatz erhöhen. Im schlechtesten Fall müssen Ausführungen allerdings abgebrochen und erneut ausgefüht werden. Das Tenderex-Projekt wird bestehende und neu entwickelte Ansätze anhand von zwei praktischen Anwendungen evaluieren und vergleichen, YCSB und GraphQL. Außerdem sollen Mikrobenchmarks das individuelle Verhalten der Ansätze in Sonderfällen aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen