基于在网计算加速的拜占庭容错算法.docx
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2022-06-10
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摘 要 拜占庭容错算法是一类能够容忍各种形式的软件错误和安全漏洞
的容错算法，对云计算的可靠性保障有着重要意义与其他容错算法相
比，拜占庭容错算法稳定性更高，但是其性能表现低下，不能满足当
前系统对高吞吐、低延时的需求在网计算是一种以数据为中心的体系
结构，它用网络承担部分计算功能，使数据在流动过程中获得处理，
从而提高系统性能为解决拜占庭容错系统的问题，提出了一种基于在
网计算的拜占庭容忍共识算法优化方案，将算法的一部分处理任务卸
载到网卡上执行，利用网卡和处理器形成的多级流水线提升系统吞吐
量由于仅使用在网计算的方案在特定场景下效果不佳，因此，使用多
线程方法来提升优化方案的可扩展性同时，对算法进行了详细的系统
评测，实验结果表明：相对于普通的拜占庭容错系统，使用在网计算
与多线程结合的优化方案能够获得 的吞吐率提升以及 的延
迟下降，证明了基于在网计算的拜占庭容忍共识算法优化方案的可行
性与有效性
关键词 分布式系统；拜占庭容错算法；在网计算；加速器；高性能计
算
随着计算机网络和分布式应用的不断发展，网络中充斥着越来越
多的恶意攻击，应用的复杂度越来越高，稳定性受到严重威胁为了给
分布式应用提供可靠性保障，人们提出了拜占庭容错技术，该技术能
够容忍包括人为失误、软件故障和安全漏洞等各种形式的错误和攻击
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