gestão de dados partilhados em ambientes de computação móvel

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54 CAPÍTULO 4. DESCRIÇÃO DAS FUNCIONALIDADES PRINCIPAIS DO SISTEMA DOORS resumo das operações executadas nos clientes por um período de tempo suficientemente grande. Outras aproximações possíveis foram propostas na literatura [5]. Uma segunda limitação da informação utilizada consiste no facto de os clientes apenas poderem propagar cada sequência de operações para um só servidor. Esta limitação resulta do identificador de uma sequência de operações ser atribuído quando as operações são recebidas no servidor (se uma operação fosse propagada para dois servidores seria tomada como duas operações diferentes). Uma solução para este problema consiste na atribuição de um identificador único a cada sequência de operações (como proposto anteriormente). O componente de reconciliação usa o identificador único para determinar se a operação já foi executada (uma aproximação semelhante é usada no sistema lazy replication [93]). Uma terceira limitação consiste na impossibilidade de executar uma operação com identificador (s,n) sem executar todas as operações com identificador (s,i) : i < n. Esta limitação é consequência do sumário das operações executadas ser um vector-versão. Como consequência, a execução de algumas operações numa réplica pode ser atrasada. Esta limitação pode ser ultrapassada, por exemplo, definindo o sumário das operações executadas como a combinação do vector-versão com o conjunto dos identificadores das operações executadas não reflectidas no vector-versão. No entanto, como se antevê que, devido ao modelo de funcionamento do sistema (propagação epidémica entre servidores e os clientes tendem a contactar sempre o mesmo servidor), as situações em que se verifica algum atraso na execução de uma operação são diminutas, pensa-se que a complexidade adicional não compensa. 4.1.2 Sem ordem A estratégia mais simples de execução das operações consiste em não impor nenhuma restrição à execu- ção das operações, as quais podem ser executadas por ordens diferentes nas várias réplicas. Para tal, o componente de reconciliação sem ordem executa todas as operações imediatamente após a sua recepção (de um cliente ou de outro servidor). Os blocos só-uma-vez apenas são executados no servidor em que a operação é recebida do cliente. Como uma operação recebida de um cliente é executada imediatamente, garante-se que todos os blocos só-uma-vez são executados. Neste caso, cada réplica reflecte sempre todas as operações conhecidas. O resultado final de uma operação propagada para um servidor é obtido imediatamente. No entanto, como as operações são exe- cutadas por ordem diferente nas várias réplicas, de um modo geral, não é possível garantir que o resultado (efeito) da execução de uma operação é idêntico em todas as réplicas. Assim, caso se pretenda obter a equivalência final das réplicas, este componente apenas pode ser usados quando é possível executar as operações por ordem diferente (por exemplo, quando todas as operações definidas são comutativas entre si).

4.1. RECONCILIAÇÃO 55 4.1.3 Ordem causal Uma operação é executada por ordem causal quando apenas é executada após terem sido executadas todas as operações conhecidas no momento da sua submissão no cliente. A ordem causal não garante que as operações sejam executadas pela mesma ordem em todas as réplicas. Assim, não é possível, no caso geral, garantir que os coobjectos convergem para o mesmo estado. O componente de reconciliação ordem causal pessimista executa imediatamente todas as operações conhecidas com as dependências causais satisfeitas (e que podem ser executadas face às limitações apre- sentadas anteriormente). Assim, cada réplica pode não reflectir todas as operações conhecidas. Para conhecer imediatamente o resultado de uma operação é necessário propagar a operação para um servidor que conheça todas as operações reflectidas na cópia do cliente. O servidor a partir do qual a cópia foi obtida satisfaz esta propriedade. Os blocos só-uma-vez são executados no servidor que recebeu a operação do cliente. No entanto, como as operações podem não ser executadas imediatamente quando são recebidas, é necessário garantir que quando um servidor é removido do grupo de replicadores do volume, os blocos só-uma-vez de todas as operações recebidas nesse servidor são executadas. No sistema DOORS, um servidor abandona voluntariamente o grupo de replicadores de um volume através de um protocolo que estabelece com apenas outro replicador do volume, que assume o papel de patrocinador. Durante este protocolo, apresentado na secção 6.2.1 e detalhado nos apêndices A.1.4 e A.1.8, o servidor a remover delega na réplica do servidor patrocinador a responsabilidade de executar os blocos só-uma-vez não executados localmente. Antes de ser removido, o servidor a remover executa ainda os blocos só-uma-vez relativos às operações que o patrocinador já tenha executado. Quando se processa a remoção forçada de um servidor que falhou definitivamente, é impossível determinar as operações que esse servidor já executou. Assim, não se delega em nenhum servidor a execução dos blocos só-uma-vez das operações recebidas no servidor avariado. É por esta razão que a semântica exacta de execução destes blocos é no máximo uma vez. 4.1.4 Ordem total As operações são executadas por ordem total quando, em todas as réplicas, são executadas pela mesma ordem. Neste caso, se as operações forem deterministas, garante-se que as várias réplicas do coobjecto convergem para o mesmo estado. De seguida, apresentam-se as várias estratégias utilizadas para garantir a execução das operações por ordem total.

54 CAPÍTULO 4. DESCRIÇÃO DAS FUNCIONALIDADES PRINCIPAIS DO SISTEMA DOORS<br />

resumo das operações executadas nos clientes por um período <strong>de</strong> t<strong>em</strong>po suficient<strong>em</strong>ente gran<strong>de</strong>. Outras<br />

aproximações possíveis foram propostas na literatura [5].<br />

Uma segunda limitação da informação utilizada consiste no facto <strong>de</strong> os clientes apenas po<strong>de</strong>r<strong>em</strong><br />

propagar cada sequência <strong>de</strong> operações para um só servidor. Esta limitação resulta do i<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong> uma<br />

sequência <strong>de</strong> operações ser atribuído quando as operações são recebidas no servidor (se uma operação<br />

fosse propagada para dois servidores seria tomada como duas operações diferentes). Uma solução para<br />

este probl<strong>em</strong>a consiste na atribuição <strong>de</strong> um i<strong>de</strong>ntificador único a cada sequência <strong>de</strong> operações (como<br />

proposto anteriormente). O componente <strong>de</strong> reconciliação usa o i<strong>de</strong>ntificador único para <strong>de</strong>terminar se a<br />

operação já foi executada (uma aproximação s<strong>em</strong>elhante é usada no sist<strong>em</strong>a lazy replication [93]).<br />

Uma terceira limitação consiste na impossibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> executar uma operação com i<strong>de</strong>ntificador (s,n)<br />

s<strong>em</strong> executar todas as operações com i<strong>de</strong>ntificador (s,i) : i < n. Esta limitação é consequência do sumário<br />

das operações executadas ser um vector-versão. Como consequência, a execução <strong>de</strong> algumas operações<br />

numa réplica po<strong>de</strong> ser atrasada. Esta limitação po<strong>de</strong> ser ultrapassada, por ex<strong>em</strong>plo, <strong>de</strong>finindo o sumário<br />

das operações executadas como a combinação do vector-versão com o conjunto dos i<strong>de</strong>ntificadores das<br />

operações executadas não reflectidas no vector-versão. No entanto, como se antevê que, <strong>de</strong>vido ao<br />

mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> funcionamento do sist<strong>em</strong>a (propagação epidémica entre servidores e os clientes ten<strong>de</strong>m a<br />

contactar s<strong>em</strong>pre o mesmo servidor), as situações <strong>em</strong> que se verifica algum atraso na execução <strong>de</strong> uma<br />

operação são diminutas, pensa-se que a complexida<strong>de</strong> adicional não compensa.<br />

4.1.2 S<strong>em</strong> or<strong>de</strong>m<br />

A estratégia mais simples <strong>de</strong> execução das operações consiste <strong>em</strong> não impor nenhuma restrição à execu-<br />

ção das operações, as quais po<strong>de</strong>m ser executadas por or<strong>de</strong>ns diferentes nas várias réplicas.<br />

Para tal, o componente <strong>de</strong> reconciliação s<strong>em</strong> or<strong>de</strong>m executa todas as operações imediatamente após<br />

a sua recepção (<strong>de</strong> um cliente ou <strong>de</strong> outro servidor). Os blocos só-uma-vez apenas são executados no<br />

servidor <strong>em</strong> que a operação é recebida do cliente. Como uma operação recebida <strong>de</strong> um cliente é executada<br />

imediatamente, garante-se que todos os blocos só-uma-vez são executados.<br />

Neste caso, cada réplica reflecte s<strong>em</strong>pre todas as operações conhecidas. O resultado final <strong>de</strong> uma<br />

operação propagada para um servidor é obtido imediatamente. No entanto, como as operações são exe-<br />

cutadas por or<strong>de</strong>m diferente nas várias réplicas, <strong>de</strong> um modo geral, não é possível garantir que o resultado<br />

(efeito) da execução <strong>de</strong> uma operação é idêntico <strong>em</strong> todas as réplicas. Assim, caso se pretenda obter a<br />

equivalência final das réplicas, este componente apenas po<strong>de</strong> ser usados quando é possível executar as<br />

operações por or<strong>de</strong>m diferente (por ex<strong>em</strong>plo, quando todas as operações <strong>de</strong>finidas são comutativas entre<br />

si).

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