1. Ordine e consegna dei messaggi:
* Consegna affidabile: Il DCMP deve garantire che i messaggi vengano consegnati a tutti i nodi partecipanti, anche di fronte ai guasti del nodo o alle partizioni di rete. Questo di solito comporta meccanismi come riconoscimenti, ritrasmissioni e potenzialmente una forma di persistenza del messaggio.
* Ordine totale: Per molte applicazioni, è cruciale un ordinamento totale di messaggi in tutti i nodi. Ciò significa che tutti i nodi concordano sulla stessa sequenza di messaggi, indipendentemente dall'ordine in cui sono stati ricevuti. Questo è spesso l'aspetto più impegnativo dell'implementazione DCMP.
* Conservazione della causalità: Il protocollo dovrebbe preservare l'ordine causale dei messaggi. Se il messaggio A causa il messaggio B (ad esempio, A Trigger B), allora B dovrebbe essere consegnato dopo A su tutti i nodi.
* Tolleranza agli errori: Il protocollo deve continuare a funzionare correttamente anche se alcuni nodi falliscono o lasciano la rete. Ciò potrebbe comportare meccanismi per rilevare e gestire i guasti del nodo e possibilmente eleggere nuovi leader o coordinatori.
2. Consenso e accordo:
* Accordo: Tutti i nodi onesti devono eventualmente concordare lo stesso insieme di messaggi consegnati. Questo è l'obiettivo fondamentale di un protocollo di consenso.
* Coerenza: La sequenza di messaggi concordata deve essere coerente con l'ordine causale e i requisiti totali dell'ordine.
* terminazione: Il processo di consenso deve eventualmente terminare, anche se alcuni nodi sono difettosi.
3. Gestione dei membri:
* Discovery del nodo: Il protocollo richiede un meccanismo per i nodi da scoprire e connettersi ad altri nodi nella rete. Ciò potrebbe comportare tecniche come il pettegolezzo o le tabelle di hash distribuite (DHT).
* Abbonamento dinamico: Il protocollo dovrebbe gestire dinamicamente l'aggiunta e la rimozione dei nodi, senza interrompere il processo di consenso. Ciò potrebbe comportare meccanismi per il rilevamento di join e foglie di nodo e l'aggiornamento della topologia di rete di conseguenza.
4. Sicurezza:
* Autenticazione: Il protocollo dovrebbe verificare l'autenticità dei messaggi per prevenire l'iniezione o la modifica dei messaggi non autorizzati. Le firme digitali o altre tecniche crittografiche vengono generalmente utilizzate.
* Integrità: Il protocollo deve garantire l'integrità dei messaggi, impedendo loro di essere modificati durante la trasmissione. Checksum o codici di autenticazione dei messaggi (MAC) possono essere utilizzati.
* Riservatezza (opzionale): A seconda dell'applicazione, il protocollo potrebbe aver bisogno di fornire riservatezza per proteggere il contenuto dei messaggi dall'accesso non autorizzato. La crittografia può essere utilizzata per raggiungere questo obiettivo.
5. Efficienza:
* Latenza bassa: Il protocollo dovrebbe consegnare messaggi con bassa latenza per ridurre al minimo i ritardi nell'applicazione.
* Consumo di larghezza di banda bassa: Il protocollo dovrebbe ridurre al minimo la quantità di larghezza di banda della rete consumata.
* Scalabilità: Il protocollo dovrebbe essere in grado di ridimensionare a un gran numero di nodi senza significativa degradazione delle prestazioni.
Questi sono i requisiti funzionali chiave. I dettagli specifici di implementazione dipenderanno dall'algoritmo di consenso scelto (ad es. Paxos, zattera, PBFT) e altre scelte di progettazione. La scelta dell'algoritmo influenzerà pesantemente i compromessi tra i diversi requisiti, in particolare la scalabilità e la tolleranza ai guasti. Ad esempio, PBFT è altamente tollerante ai guasti ma non si ridimensiona bene, mentre Raft e Paxos offrono una migliore scalabilità ma con una tolleranza di guasto leggermente inferiore in alcuni scenari.
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