Universidade Federal de Campina GrandeCentro de Engenharia Elétrica e Informática – CEEI

Departamento de Sistemas e ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Informática

Disciplina: Banco de Dados

Validação de Transações MóveisDanillo César e Silva Barbosa

Agenda

Introdução2PC

Centralizado Descentralizado Linear

Validação em MDS Ambiente Móvel Protocolo de Validação

Introdução

A execução distribuída de transações requer a colaboração dos nós para a validação.

A colaboração é iniciada e gerenciada por um nó coordenador.

O processo de validação tem duas fases Checar a intenção de cada nó participante. Coletar a intenção de cada participante e tomar a

decisão de validar ou não a transação.

Introdução

Esse processo é atômico, seguindo o ACP(Atomic Commitment Protocol).

Os ACPs mais comuns (em BDD): 2PC 3PC(Não implementado)

Two Phase Commit Protocol

2PC Centralizado

Um nó origina uma transação Ti assumindo o papel de coordenador e a fragmenta, distribuindo para o demais nós

participantes.

O coordenador espera cada participante executar suas sub-transações e baseado no resultado de cada execução toma a decisão de validar ou não a transação Ti.

Two Phase Commit Protocol

Descrição do protocolo(cinco passos) Fragmentação

Fragmenta e distribui a transação. Fase do voto(VR-Vote Request)

Pergunta aos participantes se pode ou não validar sua sub-transação.

O voto do participante Vota e dependendo da resposta espera ou já aborta sua sub-

transação. A decisão do coordenador

Coleta as respostas, decide se valida e encaminha a decisão para os nodos.

A ação do participantes Agem de acordo com a decisão do coordenador.

Two Phase Commit Protocol

Falha do nó e ação de timeout Falhas ocorridas nos participantes podem gerar atraso

na decisão do coordenador, causando bloqueio.

Uma das formas evitar bloqueios é usar a ação de timeout.

Pode ocorrer um aborto imaturo da subtransação.

Adotar o cooperative termination protocol para que recupere a última mensagem emitida pelo coordenador.

Two Phase Commit Protocol

2PC Descentralizado O coordenador minimiza a complexidade da mensagem.

Envia o seu voto junto com as mensagens VR enviadas para os nós.

Se o voto do coordenador for Não os participantes abortam as sub-transações e param.

Two Phase Commit Protocol

2PC Linear

A complexidade da mensagem é reduzida porque a coleta do votos é de forma serial.

Os nós estão dispostos linearmente.

Two Phase Commit Protocol

Comparação entre os três tipos de 2PC com relação ao parâmetro números da mensagens.

Validação em MDS

Ambiente Móvel O fator mobilidade afeta o processo de validação da

transação.

Limitações: MU perder a comunicação com a BS Bateria limitada Interferência Comunicação limitada para canal wireless

Validação em MDS

A transação em MDS é processada por nós DBS originada em um MU.

Em MDS o protocolo 2PC pode ser usado para validar transações mas sua performace não seria satisfatória.

Protocolo de Validação em MDS

Com essas limitações em MDS o protocolo de validação de transações deve:

Usar o número mínimo de mensagens.

O MU e os DBS envolvidos devem ter capacidade de decisão independente.

Não deve gerar bloqueios.

Protocolo de Validação em MDS

O parâmetro timeout pode ser usado para desenvolver um protocolo de validação para MDS.

Timeout pode identificar situação de sucesso.

A idéia é definir o timeout para a completa execução da ação e assumir que ao final desse timeout nenhuma falha ocorreu.

Protocolo de Validação em MDS

O protocolo TCOT(Transaction Commit on Timeout)

Uma transação Ti é fragmentada e distribuida entre os DBS e o MU onde Ti foi originada.

Todos os nós envolvidos formam o Commit Set de Ti.

Validação em MDS

TCOT tenta limitar o número de mensagens para não gerar overhead.

Assume que todos os membros validarão seus fragmentos dentro do timeout definido.

Se o coordenador não recebe mensagem de falha de algum membro dentro do período de timeout então ele valida a transação.

Validação em MDS

Não é fácil encontrar o valor apropriado para o timeout pois depende do número de variáveis do sistema.

Geralmente é possível definir o valor de timeout que servirá bem para todos os casos.

Um valor impreciso não afetará a corretude do algoritmo mas sua perfomace será prejudicada.

Validação em MDS

O TCOT usa dois tipos de timeout: Execution Timeout(Et) e Update Shipping Timeout(St).

Execution Timeout(Et): Define o valor dentro do qual um DBS completa a execução(mas não valida) do seu fragmento.

Shipping Timeout(St): Define o máximo de tempo para os dados serem transportados do MUH para o DBS.

Validação em MDS

Pode-se dizer que Et ou “mensagem para validação” é suficiente para a tomada de decisão para fazer a validação? Et identifica quando a execução do fragmento terminará e estará

pronta para validar.

Ao final o coordenador assume que o DBS processou o fragmento, a qual não pode ser verdade.

Validação em MDS

Por outro lado se usar só “mensagem para validação” O coordenador pode nunca obter essa mensagem do DBS.

e pode esperar para sempre a decisão final de validar ou não a transação.

Portanto para se fazer a decisão final de validação de forma eficiente, ambos Et e “mensagem para validação” são necessários.

Validação em MDS

TCOT é one phase commit.

A mensagem de atribuição da tarefa provê as informações necessárias para a validação.

No caso de aborto por parte de algumas sub-transações, mensagens extras são usadas.

Mas essas mensagens não geram um overhead considerável.

Referências

Mobile Database Systems, John Wiley & Sons, 2006 Ralf Hartmut Guting. Moving Objects Databases, Morgan Kaufmann Publishers, 2005