Transaction Policies for Mobile Network: MobileTrans System

1. Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico - CTC Departamento de Informática e Estatística - INE Bancos de Dados Distribuídos Transaction Policies for Mobile Network Prof. Dr. Frank Siqueira Lucas Guardalben guardalben@gmail.com

2. Dados do artigo • Nuno Santos, Luís Veiga, Paulo Ferreira • INESC –Instituto de Eng. de Sis. Comp. • Distributed Systems Group • Porto Portugal • 5º IEEE – Policies for Dist. Syst. and Net(POLICY’04) • [Nuno.santos,luis.veiga.paulo.ferreira]@inesc.pt

3. Estrutura • Introdução • Definição do problema • MobileTrans e sua Arquitetura; • Políticas de Transação • Avaliação • Conclusão e Considerações Finais

4. Introdução • Dispositivos Móveis PDA´s, e Laptops; • Estes dispositivos são equipados com interfaces wireless; • Permitem a comunicação tanto com redes móveis e também com estações fixas; • Redes móveis são caracterizadas pela mobilidade ou pela desconexão de um ou mais hosts; • Redes Ad-Hoc x Redes móveis com bases fixas

5. Definição do problema • Redes Móveis • Ambientes dinâmicos e alta interação dos nodos em topologias arbitrárias; • Os nodos podem estar inacessíveis a qualquer momento; • Escassez de memória, tempo da bateria, poder processamento, dos nodos pertencentes a rede; • Necessidade de compartilhamento de informações entre estações fixas; • Maior presença de falhas devido ao alto índice de desconexões dos nodos da rede; Devido a instabilidade da topologia da rede, o paradigma de transação é necessário para assegurar que os dados tenham consistência mesmo na presença de falhas de desconexão

6. Definição do problema • Sistemas de Transações atuais • Já promovem mecanismos de distribuição de transações para nodos móveis; • Mas são ineficientes para tratar o problema de desconexão dos nodos; • As propriedades clássicas ACID são muito restrita para tais cenários móveis; Sistema de Transações Atuais Falham em prover a necessidade de adaptabilidade para um grande conjunto de cenários e aplicações.

7. MobileTrans • É um Sistema de transações baseado em objetos; • Trabalha com políticas de especificação; • Declarativa, programação; • Suporta Flexibilidade e adaptabilidade necessária para redes móveis; • Cada nó é capaz de acessar os objetos de qualquer outro nó;

8. MobileTrans • Enquanto o nó fornece os objetos ele trabalha como servidor; • Se o nó faz uma requisição para qualquer outro nó ele trabalha como cliente; • Os objetos podem conter referências em outros nós, formando “Gráfico distribuído de objetos”

9. MobileTrans • Os objetos são armazenados no contexto da transação; • As transações são executadas sob um protocolo de controle de concorrência garantindo a serialização; MobileTrans é um middleware que dá • suporte para desenvolvimento • e execução das transações.

10. MobileTrans • Propriedades das transações: • Consistência • É possivel especificar regras de consistência para usar versões antigas dos objetos, se o nó não estiver mais acessível. Pode ser tanto para um objeto ou para o gráfico de objetos • Fetching • Pode se replicar um objeto antes do início da transação ou pedir os objetos por demanda depois que a transação é executada • Delegação • Quando uma transação está prestes a receber commit, é possível delegar para outro nó a função de commit da transação • Atomicidade • Essa política especifica se a transação pode dar commit se todos os nós estiverem acessíveis • Caching • Enquanto é executada a transação é possível armazenar os objetos em nós cache. Isso é essencial para garantir disponibilidade durante a desconexão • Manipulação de Erros • Responsável por determinar como reagir perante os erros,

11. MobileTrans • Arquitetura • Roda sobre MOBIWAN • MOBIWAN • É uma evolução do Obiwan, (Que é um middleware que prove transparência e adaptabilidade para gráficos de objetos ) • Responsável pela comunicação entre os nodos móveis; • Foi desenvolvido como um web-service, roda sobre IIS(Internet Information Service) • Compiler gera automaticamente proxies codificados em C++ • Implementação • Foi desenvolvido em .Net / .Net CF • Usando C++ como linguagem primária MOBIWAN dá suporte para replicação de Gráficos de Objetos

12. Modelo de Transação • Controle de concorrência é baseado em MVPV(Multi-version Parallel validation)é um protocolo que garante a serialização dos objetos; • O modelo usa um coordenador para coordenar a execução das transações de um gráfico de objetos distribuídos e um gerenciador para administrar as transações que acessam os objetos locais; • MVPV garante a consistência dos dados;

13. Modelo de Transação • MobileTrans usa uma versão modificada do MVPV de duas formas: • É adaptado para controlar o comportamento de banco de dados relacional • É baseado em políticas de especificação, isto provê facilidade de configuração ao comportamento da transação

14. Exemplo de Transação

15. Políticas de Transação • Com MobileTrans é possível especificar o exato comportamento das transações de acordo com um conjunto predefinido de parâmetros chamados atributos; • Uma instância só é valida no contexto da transação ou seja durante o ciclo de vida da transação; • Uma transação é dita configurada quando todos os seus atributos foram instanciados;

16. Atributos das Transações • Atributos • Consistência • Fetching • Delegação • Atomicidade • Caching • Manipulação de Erros • Hierarquia • consistency.degree(low) • caching.read(yes)

17. Políticas de Transação • Desenvolvedor tem toda flexibilidade em aplicar a especificação da política de transação desejada • Esta especificação pode ser tanto: • declarativa: É configurada através de um arquivo em XML; • Programação: Permite um alto grau controle em tempo de execução; • Exemplo de como as transações provem adaptabilidade perante desconexões

18. Avaliação • Benckmark • Foi executado uma lista de appointments com 1000 elementos com um payload de 64 bytes cada. • O mecanismo de replicação foi configurado para responder em On-demand e pre-fetched. • Equipamentos • Um Pentium 4, 2,8Ghz, 512Mb PC • IPAQ 3360 Pocket PC Bluetooth USB Adapter

19. Avaliação • É mais eficiente quando vários(Mais que 25 objetos) são replicados por tempo; • On-demand diminui a latência e minimiza uso de memória pela aplicação; • Melhores resultados são obtidos com maior número de objetos, há com isso desperdício de memória.

20. Conclusão • Usando políticas de transações o desenvolvedor é capaz de configurar aspectos do comportamento da transação • Assim políticas de transações prove um poderoso e flexível mecanismo de configuração do comportamento das transações de acordo com a semântica da aplicação; • Para o MobileTrans estão sendo estudadas novas formas para garantir mais controle de concorrência, e garantir mais consistência nas transações

21. Considerações Finais • Críticas • Legibilidade (Bom) • Coerência (Bom) • Ambiente de avaliação(Falho) • Contribuição • Criação de uma política de eleição do nó coordenador, utilizando heurísticas pré estabelecidas; • Melhoria da segurança entre os nós participantes mais especificadamente em redes AD-HOC.

22. Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico - CTC Departamento de Informática e Estatística - INE Bancos de Dados Distribuídos Transaction Policies for Mobile Network Referências e artigos correlatos guardalben@gmail.com