Serializa o relaxada em banco de dados m ltiplos
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Serialização Relaxada em Banco de Dados Múltiplos - PowerPoint PPT Presentation


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Serialização Relaxada em Banco de Dados Múltiplos. Andressa Sebben [email protected] Dados do artigo. MEHROTRA, S., RASTOGI, R., KORTH, H. F., AND SILBERSCHATZ, A. 1992. Relaxing serializability in multidatabase systems.

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Presentation Transcript

Dados do artigo
Dados do artigo

  • MEHROTRA, S., RASTOGI, R., KORTH, H. F., AND SILBERSCHATZ, A. 1992. Relaxing serializability in multidatabase systems.

    Second International Workshop on Research Issues on Data Engineering: Transaction and Query Processing, Mission Palms, Arizona, Feb.


Sum rio
Sumário

  • Introdução

  • Modelo de banco de dados múltiplo

  • Execuções não serializáveis

  • Aplicação em ambientes MDBS

  • Conclusão


Introdu o
Introdução

  • Modelo de transações padrão:

    • Transações executadas isoladamente mapeiam o BD de um estado consistente para outro estado consistente

    • Em Transações concorrentes, a consistência é garantida requerendo que a escala resultante da execução concorrente seja serializável

    • Se cada transação isoladamente preserva a consistência, então uma escala serializável também preserva.

  • Serialização: padrão de correção em BDs

  • Difícil de ser alcançada em Bancos de Dados Múltiplos – MDBS

  • São necessários outros critérios de correção além da serialização


Bancos de dados m ltiplos mdbs
Bancos de Dados Múltiplos - MDBS

  • Sistema que integra BDs pré-existentes e independentes

    • Os SGBDs locais podem empregar hardware e software heterogêneo

    • Podem utilizar diferentes modelos lógicos, linguagens DDL e DML, controle de concorrência, etc.

  • Simula a integração lógica dos BDs, sem que haja uma integração física correspondente

  • Permitem a execução de transações que acessam dados em diversos SGBDs locais


Modelo de banco de dados m ltiplo
Modelo de banco de dados múltiplo

  • Transações: locais ou globais

  • Ti é uma seqüência de leituras (ri) e escritas (wi) resultantes de um programa

  • Escala global: execução concorrente de transações globais e locais

  • Escala local: subconjunto da escala global

  • Local Transaction Manager ou LTM em cada banco local

  • Global Transaction Manager ou GTM, operando sobre todos os LTM


Modelo de banco de dados m ltiplo 2
Modelo de banco de dados múltiplo (2)

  • SBGDs locais:

    • Autonomia de arquitetura

    • Autonomia de comunicação

  • Impactos da autonomia no modelo MDBS:

    • SGBDs locais não sabem da existência dos demais SGBDs

    • É necessário um GTM para garantir a consistência

    • Operações externas podem acessar o banco sem o conhecimento do GTM


Controle de concorr ncia em mdbs
Controle de Concorrência em MDBS

  • Dificuldades:

    • Autonomia de arquitetura:

      • Os diversos SGBDs possam utilizar diferentes esquemas de controle de concorrência, o que dificulta a serialização em MDBS.

    • Autonomia de comunicação:

      • Não comunicam ao GTM informações sobre controle de concorrência

      • O GTM pode não tomar conhecimento da ordem de serialização das transações em vários locais


Controle de concorr ncia em mdbs 2
Controle de Concorrência em MDBS (2)

  • Papel do GTM:

    • Para cada operação global a ser executada, o GTM seleciona o SGBD local onde a operação deverá ser executada;

    • Para cada SGBD, o GTM aloca um servidor (um por SGBD por transação) e submete a operação ao servidor;

    • O servidor encaminha a operação ao SGBD, que, por tê-la recebido de uma única máquina, trata-a como uma operação local.


Execu es n o serializ veis
Execuções não serializáveis

  • Restrições de integridade como critério de correção

  • Trabalhar com 2 tipos de RI:

    • explícitas: aquelas que podem ser formalmente definidas e facilmente expressadas;

    • implícitas: aquelas que não são facilmente expressadas.

  • Algumas transações necessitam visualizar o BD consistente com respeito a apenas restrições explícitas, enquanto que outras transações devem ver o banco consistente com relação a ambas.


Execu es n o serializ veis 2
Execuções não serializáveis (2)

  • Ex: um banco que suporta transações de crédito, transferência e auditoria.

    • Uma restrição explícita seria que cada conta tenha saldo positivo

    • Uma restrição implícita seria que qualquer transação que recupera dados de múltiplas contas veja uma soma correta dos saldos de todas as contas.


  • Considere:

    • T1uma transação de transferência que transfere R$ 500,00 de uma conta A num site s1 para uma conta B num site s2.

    • T2 uma transação de auditoria que retorna a soma das contas A e B

    • Uma escala global não serializável S, resultante da execução concorrente de T1 e T2

    • As escalas locais S1 e S2, nos sites s1 e s2 respectivamente:

      S1: r1(a) w1(a) r2(a)

      S2: r2(b) r1(b) w1(b)


Corre o rs
Correção RS

  • Nova noção de correção: RS-Correcteness

    • garante que a consistência do BD é preservada e que cada transação vê um estado consistente do BD

  • Transações RS

    • Restrições explícitas e implícitas

  • Transações não RS

    • Apenas restrições explícitas


Corre o rs 2
Correção RS (2)

  • Uma escala global S consistindo de transações RS e transações não RS é dita ser RS-correta se:

    • preserva as restrições de integridade explícitas do banco de dados;

    • transações em S visualizam estados consistentes com respeito às restrições de integridade explícitas

    • nenhum ciclo no grafo de serialização de S contém uma transação RS (ou seja, nenhuma transação em S é serializada tanto antes como depois de uma transação RS).


Conven es p o restante do trabalho
Convenções p/ o restante do trabalho

  • Apenas restrições explícitas serão consideradas

  • Assume-se que qualquer transação quando executada em isolamento, preserva as Restrições de Integridade do BD.

  • Como resultado, qualquer escala serializável é dita RS correta.


Aplica o em ambientes mdbs
Aplicação em ambientes MDBS

  • Novo protocolo: Forced Conflict 2PL ou FC2PL

  • Deve ser seguido pelo GTM a fim de garantir a correção RS das escalas globais

  • SGBSs locais que o adotam são denominados “2PL-sites”. Os demais são chamados “não 2PL-sites”.

  • O SGBD local em cada site sicontém uma unidade de dados ticketi

  • Bloqueios globais e locais.


Fc2pl
FC2PL

  • Toda TG obtém o bloqueio global correspondente a um item de dado, junto ao GTM, antes de acessar o item de dado;

  • Uma TG, uma vez que libera um bloqueio global, não obtém mais nenhum bloqueio global;

  • Uma TG não pode obter um bloqueio global em um item de dado se um bloqueio conflitante é mantido no item por outra TG;

  • Uma TG não libera um bloqueio global a não ser que todos os bloqueios locais correspondentes ao bloqueio global mantido pela TG para itens de dados em 2PL-sites terem sido obtidos;


Fc2pl 2
FC2PL (2)

  • O bloqueio global para um item de dado acessado por uma TG em um não 2PL-site é liberado apenas após sua operação no item de dado completar a execução;

  • Toda TG com operações em um não 2PL-site si faz um write(ticketi) antes de executar qualquer de suas operações no site;

  • Qualquer transação não RS com operações em um 2PL-site siexecuta um read(ticketi);

  • Transações RS executam write(ticketi) em qualquer 2PL site si .


Teorema 1
Teorema 1

  • Considere um MDBS onde todos os locais são Não-2PL. Se o protocolo FC2PL for utilizado, então todas as escalas globais serão serializáveis.


Teorema 2
Teorema 2

  • Nenhum ciclo no grafo de serialização de uma escala FC2PL S contém transações RS.


Teorema 3
Teorema 3

  • Seja S uma escala FC2PL. Se não há restrições de integridade entre itens de dados locais e globais, e os programas de transação global possuem estrutura fixa, então S preserva a consistência do banco de dados, e as transações em S visualizam estados consistentes do banco de dados


Conclus o
Conclusão

  • O artigo propõe uma forma mais geral para garantir a correção de um MDBS;

  • As escalas RS-corretas garantem, além das restrições de integridade, que as transações verão estados consistentes do banco;

  • O protocolo proposto garante que as escalas são RS-corretas, sem afetar a autonomia global dos sites.


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