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On the Resiliency of Randomized Routing Against Multiple Edge Failures Slobodan Mitrovi (EPFL) Joint work with M. Chiesa, A. Gurtov, A. Mdry, I.


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SLIDE 1

On ¡the ¡Resiliency ¡of ¡ Randomized ¡Routing ¡Against ¡ Multiple ¡Edge ¡Failures

Slobodan ¡Mitrović ¡(EPFL)

Joint ¡work ¡with ¡M. ¡Chiesa, ¡A. ¡Gurtov, ¡A. ¡Mądry, ¡I. ¡Nikolaevskiy, ¡M. ¡ Schapira, ¡and ¡S. ¡Shenker

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SLIDE 2

Network ¡routing

Given:

  • a ¡network ¡G ¡= ¡(V, ¡E)
  • a target ¡vertex ¡d of ¡V

Goal: ¡deliver ¡a ¡packet ¡from ¡v to ¡d G

d v

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SLIDE 3

Network ¡routing ¡– Many ¡different ¡settings

  • 1. per-­‑destination
  • 2. per-­‑incoming-­‑port
  • 3. per-­‑source-­‑destination
  • 4. packet-­‑header ¡rewriting
  • 5. packet ¡duplication
  • 6. dynamic
  • 7. …

Two ¡important ¡properties:

  • ­‑ being ¡resilient, ¡and
  • ­‑ fast ¡computation ¡(static and ¡local routing ¡

scheme)

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SLIDE 4

Network ¡routing ¡– The ¡problem ¡we ¡study

Given:

  • a ¡network ¡G ¡= ¡(V, ¡E), a ¡target ¡vertex ¡d
  • a parameter ¡c

Goal: ¡Find ¡a ¡per-­‑destination ¡static ¡routing ¡ scheme that ¡delivers ¡a ¡packet ¡from ¡any ¡source ¡ s to ¡d subject ¡to: ¡at ¡most ¡c links ¡of ¡G are ¡failed with ¡property: ¡routing ¡is ¡local ¡(no ¡packet-­‑ header ¡rewriting; ¡no ¡broadcasting) We ¡say ¡such ¡scheme ¡is ¡c-­‑resilient.

G

d s v

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SLIDE 5

Local ¡routing ¡decisions

  • Each ¡vertex ¡v has ¡a ¡list ¡for ¡each ¡incoming link
  • For ¡incoming ¡link ¡from ¡w, ¡table ¡provides ¡a ¡

permutation ¡of ¡outgoing ¡links

  • The ¡routing ¡is ¡continued ¡through ¡first ¡non-­‑failed ¡

link ¡in ¡the ¡list

v w x y z t

x: y z t y: t x w z w: x y z t z: t z x t: w v:

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SLIDE 6

Example

G

d s u y z

start: u s: s: y y: z u: u: d u y:

u: d

z:

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SLIDE 7

We ¡need ¡k-­‑connectivity

G2 G1

d s

Necessary ¡condition: ¡c-­‑resilience ¡requires ¡k ¡> ¡c.

k edges

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SLIDE 8

Big ¡challenge: ¡Is ¡k ¡> ¡c sufficient ¡too? (from ¡now, ¡assume ¡c ¡< ¡k)

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SLIDE 9

Attempt ¡1 ¡– Route ¡along ¡edge-­‑disjoint ¡paths

  • [Menger's theorem] ¡Between ¡any ¡u ¡and ¡v ¡of ¡

G, ¡there ¡are ¡at ¡least ¡k-­‑edge ¡disjoint paths.

G

d s

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SLIDE 10

Attempt ¡1 ¡– Route ¡along ¡edge-­‑disjoint ¡paths

  • [Menger's theorem] ¡Between ¡any ¡u ¡and ¡v ¡of ¡

G, ¡there ¡are ¡at ¡least ¡k-­‑edge ¡disjoint paths.

  • 1. Find ¡path ¡packing
  • 2. Route ¡along ¡paths
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡retreat ¡back ¡to ¡s, ¡and ¡

choose ¡the ¡next ¡path

  • But, this ¡is ¡not ¡satisfactory, ¡because ¡the ¡

table ¡is ¡source-­‑dbased.

G

d s

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SLIDE 11

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 12

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 13

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 14

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 15

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 16

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 17

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 18

Attempt ¡2 ¡– Packing ¡arborescences

[Edmonds, ¡1973] ¡A ¡k-­‑edge-­‑connected ¡ graph ¡G ¡contains ¡k ¡arc-­‑disjoint d-­‑ rooted ¡arborescences.

  • 1. Find ¡arborescences packing
  • 2. Route ¡along ¡arborescences
  • 3. On ¡failed ¡edge, ¡choose ¡the ¡next

available ¡arborescence ¡(circular ¡ routing)

G

d u v z [EGR-­‑INFOCOM14] [CNMPGSS-­‑INFOCOM16]

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SLIDE 19

Arborescences give ¡k/2 ¡resilience

  • Find ¡an ¡arborescence ¡packing
  • Order ¡the ¡arborescences
  • Route ¡along ¡arborescences; ¡on ¡

failed ¡edge ¡route ¡along ¡the ¡next ¡ arborescence ¡in ¡the ¡ordering

v

Each ¡failure ¡can ¡affect ¡two ¡arborescences. The ¡example ¡is ¡tight ¡(think ¡of ¡a ¡cycle). Can ¡we ¡do ¡better?

w x y z

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SLIDE 20

Our ¡result: ¡We ¡settle ¡this ¡challenge ¡and, ¡given ¡a ¡k-­‑connected ¡ graph, ¡provide ¡a ¡randomized algorithm ¡that ¡is ¡(k-­‑1)-­‑resilient.

(Naive ¡use ¡of ¡randomization ¡would ¡be ¡to ¡just ¡take ¡a ¡random ¡walk. ¡But ¡ this ¡would ¡be ¡very ¡inefficient ¡both ¡in ¡amount ¡of ¡randomness ¡used ¡and ¡ the ¡expected ¡length ¡of ¡the ¡routing ¡paths.)

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SLIDE 21

Two ¡types ¡of ¡failed ¡edges

  • {t, ¡v} ¡edge ¡is ¡shared
  • edges ¡{z, ¡u} ¡and ¡{u, ¡d} ¡are ¡non-­‑shared

G

d u v z t

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SLIDE 22

Non-­‑shared ¡failed ¡edges ¡are ¡not ¡a ¡problem

One ¡failed ¡edge ¡destroys ¡at ¡most ¡one arborescence As ¡there ¡are ¡at ¡most ¡k-­‑1 ¡failed ¡edges, ¡at ¡least ¡one ¡ arborescence ¡has ¡no ¡failed ¡arc.

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SLIDE 23

How ¡to ¡"recycle" ¡failed ¡edges? ¡Bounce!

G

d u v

  • Route ¡from ¡u along ¡blue.
  • If ¡(u, ¡v) failed, ¡no ¡blue u-­‑d path, ¡but ¡...
  • (u, ¡v) is ¡shared ¡and ¡there ¡is ¡a ¡green u-­‑d path!
  • So, ¡bounce ¡at ¡u.
  • rder:

z

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SLIDE 24

How ¡to ¡"recycle" ¡failed ¡edges? ¡Bounce!

G

d u v

  • Route ¡from ¡u along ¡blue.
  • If ¡(u, ¡v) failed, ¡no ¡blue u-­‑d path, ¡but ¡...
  • (u, ¡v) is ¡shared ¡and ¡there ¡is ¡a ¡green u-­‑d path!
  • So, ¡bounce ¡at ¡u.
  • rder:

z

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SLIDE 25

How ¡to ¡"recycle" ¡failed ¡edges? ¡Bounce!

G

d u v

  • Route ¡from ¡u along ¡blue.
  • If ¡(u, ¡v) failed, ¡no ¡blue u-­‑d path, ¡but ¡...
  • (u, ¡v) is ¡shared ¡and ¡there ¡is ¡a ¡green u-­‑d path!
  • So, ¡bounce ¡at ¡u.
  • rder:

z

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SLIDE 26

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

G

d u v

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
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SLIDE 27

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.

G

d u v

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SLIDE 28

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.
  • 3. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.

G

d u v

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SLIDE 29

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.
  • 3. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.
  • 4. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡v.

G

d u v

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SLIDE 30

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.
  • 3. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.
  • 4. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡v.
  • 5. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡u.

G

d u v

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SLIDE 31

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.
  • 3. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.
  • 4. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡v.
  • 5. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡u.
  • 6. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.

G

d u v

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SLIDE 32

Bouncing ¡every ¡time ¡does ¡not ¡work

  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡v.
  • 3. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.
  • 4. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡v.
  • 5. The ¡packet ¡is ¡on ¡green at ¡u.
  • 6. The ¡next ¡link ¡failed. ¡Bounce.
  • 7. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.

LOOP! G

d u v

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SLIDE 33

Well-­‑bouncing ¡arcs ¡and ¡good ¡arborescences

  • An ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing ¡arcs ¡if ¡

bouncing ¡on it ¡takes a ¡packet ¡to ¡d without ¡any ¡interruption. ¡(no ¡ more ¡loops)

  • An ¡arborescence ¡is ¡good if ¡its ¡

every ¡failed ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing. G

d u v

(u, ¡z) ¡and ¡(v, ¡t) ¡are ¡not well-­‑bouncing (z, ¡u) ¡and ¡(t, ¡v) ¡are ¡well ¡ bouncing

z t

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SLIDE 34

Well-­‑bouncing ¡arcs ¡and ¡good ¡arborescences

  • An ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing ¡arcs ¡if ¡

bouncing ¡on it ¡takes a ¡packet ¡to ¡d without ¡any ¡interruption. ¡(no ¡ more ¡loops)

  • An ¡arborescence ¡is ¡good if ¡its ¡

every ¡failed ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing. We ¡can ¡show ¡that ¡such ¡good ¡ arborescence ¡always ¡exists! G

d u v z t

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SLIDE 35

Goal ¡now: ¡identify ¡good ¡arborescence

When ¡to ¡bounce? If ¡we ¡know ¡the ¡given ¡arborescence ¡is ¡good, ¡we ¡can ¡bounce.

  • Route ¡along ¡arborescence ¡B
  • If ¡a ¡packet ¡hits ¡a ¡failed ¡link:
  • If ¡B ¡is ¡not ¡good, ¡route ¡circularly
  • Otherwise, ¡bounce

Too ¡good ¡to ¡be ¡true ¡... ¡how ¡do ¡we ¡know ¡if ¡an ¡arborescence ¡is ¡good? We ¡don’t. ¡We ¡guess!

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SLIDE 36
  • Route ¡along ¡arborescence ¡B
  • If ¡a ¡packet ¡hits ¡a ¡failed ¡link ¡make ¡a ¡guess

u

With ¡prob 1-­‑p With ¡prob p (p is ¡our ¡likelihood ¡that ¡B is ¡good)

u v

B

Goal: ¡routing ¡on ¡a ¡good ¡arborescence

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SLIDE 37

Our ¡main ¡result

Theorem: Let ¡G be ¡a ¡k-­‑connected ¡graph, ¡and ¡A be ¡a ¡decomposition ¡of ¡G into ¡k arc-­‑disjoint ¡arborescences rooted ¡at ¡d. ¡Assume ¡that ¡there ¡are ¡at ¡most ¡f many ¡failed ¡edges. ¡Then, ¡A contains ¡at ¡least k-­‑f good ¡arborescenes. (for ¡details ¡see ¡our ¡paper)

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SLIDE 38

Efficiency ¡of ¡our ¡algorithm

  • (k-­‑1)-­‑resilient ¡routing ¡scheme ¡using ¡randomness.
  • Number ¡of ¡failed ¡links ¡a ¡packet ¡hits ¡is ¡Θ

! !"# by ¡choosing ¡

appropriate ¡p. ¡(more ¡details ¡in ¡the ¡paper)

  • If ¡f ¡< ¡(1 − 𝜁)𝑙, ¡for ¡constant ¡𝜁 < 1, ¡the ¡packet ¡hits ¡only ¡a ¡constant ¡

number of ¡failed ¡links ¡in ¡expectation.

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SLIDE 39

Open ¡problems

  • Can ¡we ¡devise ¡deterministic (k-­‑1)-­‑resilient ¡routing ¡tables?
  • Can ¡we ¡slightly ¡alter ¡the ¡given ¡network ¡and ¡improve ¡the ¡resiliency?
  • Can ¡we ¡devise ¡even ¡a ¡randomized ¡(k-­‑1)-­‑vertex-­‑resilient ¡routing ¡

scheme, ¡if ¡the ¡network ¡is ¡k-­‑vertex-­‑connected?

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SLIDE 40
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SLIDE 41

Meta-­‑graph

G

d u v x y

H

{u, ¡v}

  • H ¡constructed ¡based ¡on ¡failed links ¡only.
  • H ¡has ¡exactly ¡k ¡vertices ¡and ¡f ¡edges.

{x, ¡y} z {z, ¡v}

f = ¡# ¡of ¡failed ¡links

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SLIDE 42

Meta-­‑graph ¡– connected ¡components

Lemma: ¡H ¡contains ¡at ¡least ¡k-­‑f ¡connected ¡ components ¡which ¡are ¡trees. Proof ¡(sketch). ¡Start ¡with ¡the ¡empty ¡graph ¡on ¡k ¡ vertices, ¡and ¡add ¡f ¡edges. ¡Each ¡edge ¡reduces ¡the ¡ number ¡of ¡trees ¡by ¡one ¡at ¡most.

H

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SLIDE 43

A ¡tree-­‑component ¡of ¡the ¡meta-­‑graph

In ¡T ¡every ¡edge ¡corresponds ¡ to ¡a ¡shared ¡link.

H

H’ T A B {u, ¡v}

H

H’ T A B

(u, ¡v) ¡is ¡in ¡A, ¡and ¡(v, ¡u) ¡is ¡in ¡B

Every ¡arborescence ¡has ¡a ¡ well-­‑bouncing ¡arc, ¡i.e. ¡ every ¡vertex of ¡H ¡has ¡a ¡ green incoming ¡arc. In ¡total, ¡T ¡has ¡at ¡least ¡ |V(T)| ¡green arcs ¡and ¡ thus ¡less than ¡|V(T)| ¡red arcs. There ¡is ¡a ¡vertex ¡of ¡T ¡ having ¡only green

  • utgoing ¡arcs.
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SLIDE 44

Bouncing ¡and ¡meta-­‑graph

  • The ¡meta-­‑graph ¡has ¡at ¡least ¡k-­‑f ¡tree-­‑connected ¡components.
  • Each ¡tree-­‑connected ¡component ¡has ¡at ¡least ¡one ¡vertex ¡

corresponding ¡to ¡a ¡(good) ¡arborescence ¡on ¡which ¡any ¡bouncing ¡takes ¡ a ¡packet ¡to ¡d.

  • There ¡are ¡at ¡least ¡k-­‑f ¡good ¡arborescences.
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SLIDE 45

Well-­‑bouncing ¡arcs

  • (u, ¡v) and ¡(w, ¡z) are ¡well-­‑bouncing ¡

arcs, ¡as ¡bouncing ¡on them ¡takes a ¡ packet ¡to ¡d without ¡any ¡interruption

G

d u v w z

  • Observation: ¡Each ¡arborescence, ¡

having ¡a ¡failed ¡arc, ¡has ¡at ¡least ¡one ¡ arc (a, ¡b) ¡such ¡that ¡(b, ¡a) ¡is ¡well-­‑

  • bouncing. ¡(e.g. ¡the ¡one ¡closest ¡to ¡d).

x

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SLIDE 46

Well-­‑bouncing ¡arcs ¡– an ¡example

G

d u v x y w t z (u, ¡v) ¡is ¡the ¡only ¡arc ¡which ¡ is ¡not ¡well-­‑bouncing

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SLIDE 47

A ¡good ¡arborescence ¡– an ¡example

G

d u v x y w t z Red and ¡blue are ¡good ¡ arborescences.

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SLIDE 48

Should ¡we ¡do ¡attempt ¡3 ¡then ¡– Random ¡walks?

  • Reaches ¡d as ¡long ¡as ¡there ¡is ¡a ¡path, ¡even ¡if ¡k <= ¡c!
  • But, ¡can ¡take ¡can ¡take ¡Θ(n·√m) ¡steps – too ¡slow!

v

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SLIDE 49

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
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SLIDE 50

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
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SLIDE 51

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
  • 3. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡red.
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SLIDE 52

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
  • 3. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡red.
  • 4. Move ¡to ¡v along ¡red.
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SLIDE 53

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
  • 3. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡red.
  • 4. Move ¡to ¡v along ¡red.
  • 5. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡green.
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SLIDE 54

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
  • 3. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡red.
  • 4. Move ¡to ¡v along ¡red.
  • 5. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡green.
  • 6. Link ¡has ¡failed. ¡Switch ¡to ¡blue.
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SLIDE 55

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:
  • 1. The ¡packet ¡is ¡on ¡blue at ¡u.
  • 2. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡yellow.
  • 3. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡red.
  • 4. Move ¡to ¡v along ¡red.
  • 5. Link ¡failed. ¡Switch ¡to ¡green.
  • 6. Link ¡has ¡failed. ¡Switch ¡to ¡blue.
  • 7. Move ¡to ¡u along ¡blue.

LOOP!

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SLIDE 56

What ¡is ¡the ¡resilience ¡of ¡circular ¡routing?

d u v

  • rdering:

It ¡does ¡not ¡result ¡in ¡(k-­‑1)-­‑resiliency. In ¡fact, ¡we ¡can ¡generalize ¡this ¡ example ¡to ¡show ¡it ¡does ¡not ¡ achieve ¡better ¡than ¡k/2-­‑resiliency. A ¡simple ¡counting ¡argument ¡ provides ¡only ¡(k/2-­‑1)-­‑resiliency. ¡ (every ¡failed ¡edges ¡“kills” ¡at ¡most ¡ two ¡arborescences)

Can ¡we ¡do ¡better?

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SLIDE 57

Well-­‑bouncing ¡arcs ¡and ¡good ¡arborescences

  • An ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing ¡arcs ¡if ¡

bouncing ¡on it ¡takes a ¡packet ¡to ¡d without ¡any ¡interruption. ¡(no ¡ more ¡loops)

  • An ¡arborescence ¡is ¡good if ¡its ¡

every ¡failed ¡arc ¡is ¡well-­‑bouncing. G

d u v

both ¡(u, ¡v) ¡and ¡(v, ¡u) ¡ are ¡well-­‑bouncing