gestão de dados partilhados em ambientes de computação móvel
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24 CAPÍTULO 3. APRESENTAÇÃO DO SISTEMA DOORS Legenda Servidor Cliente Sub-objecto Aplicação propagação epidémica modificações sub-objectos sub-objectos & modificações modificações sub-objectos sessão síncrona Figura 3.1: Arquitectura do sistema DOORS composta por computadores com diferentes configurações. 3.1 Modelo geral O sistema DOORS é um repositório distribuído de objectos baseado numa arquitectura cliente esten- dido/servidor [78]. O sistema manipula objectos estruturados segundo o modelo de componentes DO- ORS, que se designam por coobjectos. Um coobjecto representa um tipo de dados possivelmente com- plexo, que pode ser formado por uma composição de outros objectos. Estes objectos são agrupados em conjuntos (clusters) de objectos relacionados, que se designam por subobjectos. Por exemplo, um co- objecto pode representar um documento estruturado como esta dissertação. A estrutura do documento e cada um dos elementos básicos (por exemplo, os capítulos desta dissertação) podem ser definidos como subobjectos. Os coobjectos relacionados são agrupados em conjuntos que representam um espaço de trabalho co- operativo (collaborative workspace) e incluem os dados associados a uma sessão de trabalho cooperativo ou a um grupo de trabalho cooperativo. Estes conjuntos de coobjectos são designados por volumes [87]. O sistema DOORS é composto por dois componentes, clientes e servidores, como se representa na figura 3.1. Em geral, os servidores executam em máquinas fixas com boa conectividade. Os clientes podem executar em máquinas fixas ou móveis e a sua conectividade é geralmente variável. Qualquer máquina pode actuar simultaneamente como cliente e servidor. Por vezes, e quando essa designação não cause confusão, também se designa de servidor (cliente) a máquina em que executa o componente servidor (cliente) do sistema DOORS. Para fornecer uma elevada disponibilidade de leitura e escrita, os coobjectos do sistema DOORS são replicados usando um modelo de replicação optimista. Assim, qualquer réplica pode ser modificada de forma independente, maximizando a possibilidade de os utilizadores efectuarem as suas contribuições

3.1. MODELO GERAL 25 para a actividade cooperativa. Cada servidor replica um conjunto de volumes de coobjectos. Para cada volume, replica todos os coobjectos que estão contidos nesse volume. O estado destas réplicas é sincronizado durante sessões de sincronização epidémicas estabelecidas entre pares de servidores. A replicação nos servidores tem por objectivo mascarar as falhas nos servidores e no sistema de comunicação. Os clientes executam um mecanismo de replicação secundária (os caching), mantendo uma cache 1 com cópias parciais de um conjunto de coobjectos. Uma cópia parcial de um coobjecto inclui apenas um subconjunto de todos os subobjectos que compõem um coobjecto. Os clientes sincronizam o estado das cópias locais com os servidores e com outros clientes. A replicação parcial nos clientes tem por objectivo mascarar os períodos de desconexão, permitindo aos utilizadores continuarem a ler e modificar os dados partilhados. As aplicações que utilizam o sistema DOORS executam nos clientes e modificam os coobjectos através da execução de métodos dos subobjectos — os utilizadores cooperam entre si modificando dados partilhados. De seguida, apresenta-se o modelo de acesso aos coobjectos. 3.1.1 Modelo de manipulação dos coobjectos Em geral, as aplicações acedem aos coobjectos usando o modelo de acesso “obtém/modifica local- mente/submete modificações”. Assim, quando uma aplicação solicita o acesso a um coobjecto, o cliente, caso não possua uma cópia local, obtém-na a partir de um servidor (ou, caso tal não seja possível, de outro cliente). De seguida, o cliente cria uma cópia privada do coobjecto e entrega-a à aplicação. Uma aplicação manipula a cópia privada do coobjecto e os seus subobjectos de forma semelhante a um grafo de objectos comuns, i.e., usando os seus métodos para aceder e modificar o estado dos objectos e navegar na estrutura definida. As operações de modificação executadas pelas aplicações são registadas no coobjecto de forma transparente para a aplicação e sem intervenção do cliente do sistema DOORS (ver detalhes na secção 3.2.2.2). Este registo consiste na sequência de invocações de métodos 2 efectuadas pela aplicação. Inicialmente a cópia privada de um coobjecto inclui apenas referências para um (ou vários) subob- jecto raiz. Os subobjectos apenas são instanciados quando necessário (i.e., quando são acedidos). Nesse momento, o cliente cria uma cópia privada do subobjecto 3 e liga-a à cópia privada do coobjecto — todo este processo é transparente para a aplicação. 1 Usa-se o termo cache para designar o espaço usado para guardar réplicas secundárias dos dados, neste caso, réplicas parciais dos coobjectos. 2 A invocação de um método é também denominada de operação. 3 Para tal, o cliente pode ter necessidade de contactar um servidor se a sua cópia parcial do coobjecto não incluir o subobjecto em questão.

24 CAPÍTULO 3. APRESENTAÇÃO DO SISTEMA DOORS<br />

Legenda<br />

Servidor<br />

Cliente<br />

Sub-objecto<br />

Aplicação<br />

propagação<br />

epidémica<br />

modificações<br />

sub-objectos<br />

sub-objectos &<br />

modificações<br />

modificações<br />

sub-objectos<br />

sessão<br />

síncrona<br />

Figura 3.1: Arquitectura do sist<strong>em</strong>a DOORS composta por computadores com diferentes configurações.<br />

3.1 Mo<strong>de</strong>lo geral<br />

O sist<strong>em</strong>a DOORS é um repositório distribuído <strong>de</strong> objectos baseado numa arquitectura cliente esten-<br />

dido/servidor [78]. O sist<strong>em</strong>a manipula objectos estruturados segundo o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> componentes DO-<br />

ORS, que se <strong>de</strong>signam por coobjectos. Um coobjecto representa um tipo <strong>de</strong> <strong>dados</strong> possivelmente com-<br />

plexo, que po<strong>de</strong> ser formado por uma composição <strong>de</strong> outros objectos. Estes objectos são agrupados <strong>em</strong><br />

conjuntos (clusters) <strong>de</strong> objectos relacionados, que se <strong>de</strong>signam por subobjectos. Por ex<strong>em</strong>plo, um co-<br />

objecto po<strong>de</strong> representar um documento estruturado como esta dissertação. A estrutura do documento e<br />

cada um dos el<strong>em</strong>entos básicos (por ex<strong>em</strong>plo, os capítulos <strong>de</strong>sta dissertação) po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>finidos como<br />

subobjectos.<br />

Os coobjectos relacionados são agrupados <strong>em</strong> conjuntos que representam um espaço <strong>de</strong> trabalho co-<br />

operativo (collaborative workspace) e inclu<strong>em</strong> os <strong>dados</strong> associados a uma sessão <strong>de</strong> trabalho cooperativo<br />

ou a um grupo <strong>de</strong> trabalho cooperativo. Estes conjuntos <strong>de</strong> coobjectos são <strong>de</strong>signados por volumes [87].<br />

O sist<strong>em</strong>a DOORS é composto por dois componentes, clientes e servidores, como se representa na<br />

figura 3.1. Em geral, os servidores executam <strong>em</strong> máquinas fixas com boa conectivida<strong>de</strong>. Os clientes<br />

po<strong>de</strong>m executar <strong>em</strong> máquinas fixas ou móveis e a sua conectivida<strong>de</strong> é geralmente variável. Qualquer<br />

máquina po<strong>de</strong> actuar simultaneamente como cliente e servidor. Por vezes, e quando essa <strong>de</strong>signação<br />

não cause confusão, também se <strong>de</strong>signa <strong>de</strong> servidor (cliente) a máquina <strong>em</strong> que executa o componente<br />

servidor (cliente) do sist<strong>em</strong>a DOORS.<br />

Para fornecer uma elevada disponibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> leitura e escrita, os coobjectos do sist<strong>em</strong>a DOORS são<br />

replicados usando um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> replicação optimista. Assim, qualquer réplica po<strong>de</strong> ser modificada <strong>de</strong><br />

forma in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte, maximizando a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> os utilizadores efectuar<strong>em</strong> as suas contribuições

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