Conceitos Fundamentais e Convenções de Notação

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1 Conceitos Fundamentais e Convenções de Notação
São Paulo, 2011 Universidade Paulista (UNIP) Conceitos Fundamentais e Convenções de Notação Prof. MSc. Vladimir Camelo 21/04/2017

2 Notações formais É normalmente muito mais conveniente tratar com processos ao invés de processadores: Um sistema distribuído é composto por N processos que executam em M processadores diferentes. Processadores são conectados por canais (vias) de comunicação o que possibilita a troca de informações entre estes processadores. 21/04/2017

3 Notações formais A evolução do sistema é modelada por uma seqüência de eventos ep Um evento modifica o estado de p (processo) A história H é uma seqüência de tuplas (registros) contendo um evento ep e o estado de p após ep Uma execução (run) é um conjunto ordenado de eventos descrito por uma história 21/04/2017

4 Propriedades desejáveis em um sistema distribuído
Safety (Segurança) Garantir que problemas não aconteçam e caso venham acontecer não devem acarretar em problemas para o sistema. Liveliness (Vivacidade) Garantir que o sistema estará sempre ativo Timeliness (Tempo de envio) Adicionar requisitos de tempo real às propriedades de liveliness 21/04/2017

5 Nomes e endereços O primeiro componente da comunicação na rede é a nomeação dos sistemas na rede. Endereços são úteis para localizar componentes em um sistema distribuído; Nomes, além de serem mais fáceis de serem lembrados: São independentes do protocolo de comunicação e da localização do componente; Podem ter seu significado mudado ao longo do tempo sem interferir na localização do componente. 21/04/2017

6 Nomes e endereços Nome são convenientes para uso humano, mas os computadores preferem números, por velocidade e simplicidade. Para traduzir nomes em endereços físicos é preciso um tradutor (Domain Name SystemDNS). Nomes “puros” vs “impuros” Níveis de abstração é um nome ou um endereço? 21/04/2017

7 Mapeamento de Nomes Serviços de nomes traduzem nomes em endereços:
Propriedades básicas: Binding (Ligação) Associa um nome a um endereço Lookup (pesquisa binária) Recupera (resolve) um endereço a partir de um nome Unbinding (Desassociar) Desassocia um nome a um endereço liberando este endereço para que o mesmo possa ser associado a outro nome. 21/04/2017

8 Troca de mensagens Mecanismo básico de interação em sistemas distribuídos: Endereçamento; Protocolo de comunicação; Formato das mensagens; e Confiabilidade. 21/04/2017

9 Troca de mensagens 21/04/2017

10 Comunicação em grupo Os principais serviços disponibilizados por uma plataforma de grupos são: Filiação: Visões: Propriedades Exatidão Consistência Multicast: Confiabilidade Ordenação 21/04/2017

11 Principais componentes de um Multicast
Multicasting – tipo de comunicação que possibilita a transmissão para um número de receptores ou nós, com um endereço em cada mensagem para indicar o nó desejado a ser acessado. Serviço de transporte: Roteamento; Tolerância a omissões; Controle de fluxos Ordenação; Gerência de filiação (incluindo recuperação de falhas) 21/04/2017

12 Sincronia As técnicas de sincronização são importantes pois freqüentemente os sistemas distribuídos precisam realizar tarefas que necessitam de um comportamento sincronizado. Em sistemas com uma única CPU, problemas tais como regiões críticas, exclusões mútuas e outros problemas de sincronização são geralmente resolvidos utilizando métodos tais como semáforos e monitores. Em sistemas distribuídos esses métodos não podem ser utilizados pois os vários processadores não compartilham o mesmo espaço de endereçamento. 21/04/2017

13 Sincronia Sincronismo em sistemas distribuídos é mais complicado do que nos sistemas centralizados pois há a necessidade de utilizar algoritmos distribuídos. Não é possível, ou desejável, coletar todas as informações sobre o sistema em um único lugar e deixar que um único processo analise as informações e tome uma decisão. 21/04/2017

14 Sincronia Em geral, nos algoritmos distribuídos:
As informações relevantes devem estar espalhadas nas várias máquinas; Os processos tomam decisões baseadas somente em informações locais; Deve ser evitado um único ponto de falha no sistema que paralise todo o sistema; Caso contrário, torna o sistema não confiável 21/04/2017

15 Sincronia Em geral, nos algoritmos distribuídos:
Não existe um “clock” comum ou um único tempo global Obter um acordo de tempo não é um trivial em um sistema distribuído. Para alguns algoritmos, o que importa é a consistência interna Relógios conhecidos como relógios lógicos 21/04/2017

16 Sincronia Em geral, nos algoritmos distribuídos:
Outros algoritmos possuem a restrição de que os relógios devem não somente ser os mesmos, mas também o tempo real não pode divergir de mais de uma certa quantidade. Relógios conhecidos como relógios físicos. 21/04/2017

17 Sincronia Sincronia: Envio de mensagens:
blocking (Negado)  non-blocking (Não-Negado); Iteração: same-time (Mesmo-Tempo)  different-time (Tempo- Diferente); hardware clock-driven (Relógio-Controlado); limite superior para execução de ações. 21/04/2017

18 Primitiva bloqueante Vs não-bloqueantes
21/04/2017

19 Graus de Sincronia Assíncrono: sem limites de tempo para ações.
ações têm limites de tempo conhecidos. Parcialmente síncrono: ações têm limites de tempo para acontecer, mas estes são desconhecidos e/ou válidos somente parte do tempo. 21/04/2017

20 Sistemas distribuídos assíncronos
Nos sistemas distribuídos assíncronos não existe nenhuma restrição em relação aos atrasos de escalonamento e de transmissão de mensagens; Falhas arbitrárias afetam o sistema; Resultado de impossibilidade de Fischer, Lynch e Patterson (FLP, FLP85): Não há como obter acordo, mesmo que só um processo falhe e mesmo que a semântica seja crash (travamento, situação onde o programa trava e com isso há a necessidade de religar o computador (boot)); Esse modelo assíncrono serve para alguma coisa? 21/04/2017

21 Sistemas distribuídos síncrono
Principais características de um sistema distribuído síncrono: Atrasos máximos conhecidos para escalonamento (s), para transmissão de mensagens (d) e drift (desvio) dos relógios locais (r). Sistemas construídos assumindo esse modelo são: menos portáveis; menos seguros. 21/04/2017

22 Sistemas distribuídos parcialmente assíncronos
Estes tipos de sistemas apresentam algum grau de sincronismo; Os dois tipos de sincronismos utilizados neste tipo de sistema são: Sincronismo no tempo: Sistemas que não são sempre assíncronos; Sincronismo no espaço: Sistemas que não são completamente assíncronos; 21/04/2017

23 Qual deve ser escolhido
Qual o melhor tipo de sincronismo para utilizar em um sistema distribuído, ou melhor, qual deve ser escolhido: Assíncrono: Fácil de implementar, mas pouco útil. Síncrono: Muito poderoso, mas conflita com escala, abertura, interatividade, bom uso dos recursos; Utilizado em sistemas embarcados. 21/04/2017

24 Qual deve ser escolhido
Qual o melhor tipo de sincronismo para utilizar em um sistema distribuído, ou melhor, qual deve ser escolhido: Parcialmente síncrono: Muito usado em computação de uso geral; Semântica tipicamente não é claramente definida. 21/04/2017

25 Ordenação Fundamental para que se possa raciocinar sobre sistemas distribuídos; Tipos de ordenação das mensagens: Multicasts não ordenados; Multicasts ordenados em Fifo; Multicasts ordenados por causalidade; Multicasts totalmente ordenados. 21/04/2017

26 Ordenação de mensagens
Multicast não ordenada: Não são dadas garantias quanto à ordem na qual as mensagens recebidas são entregues aos diferentes processos 21/04/2017

27 Ordenação de mensagens
Multicast ordenada em FIFO: entre quaisquer dois processos, as mensagens são entregues em ordem; Camada de comunicação é forçada a entregar as mensagens que chegam do mesmo processo na mesma ordem em que elas foram enviadas. Causal: se envio(m)  envio(n), então entrega(m)  entrega(n) Total: Quaisquer duas mensagens entregues a quaisquer dois processos são entregues na mesma ordem Fundamental para replicação ativa 21/04/2017

28 Ordenação de mensagens
Entrega de mensagens de modo que a potencial causalidade entre mensagens diferentes seja preservada; Se m1 precede uma outra mensagem m2 por causalidade, independentemente de terem sido enviadas por processos diferentes, camada de aplicação sempre entregará m2 após ter recebido e entregado m1; Utilização de relógios vetoriais. 21/04/2017

29 Ordenação de mensagens
Multicast confiável com entrega totalmente ordenada Significa que as mensagens devem ser entregues na mesma ordem a todos os membros do grupo Entregas podem ser dos tipos não ordenada, ordenada em Fifo ou ordenada por causalidade 21/04/2017

30 Tempo em um sistema distribuído
O tempo em um sistema distribuído tem um papel crucial na ordenação de eventos. Os 2 principais uso do tempo em um sistemas distribuídos, são: Gravar e observar a localização de eventos na linha do tempo. seqüenciamento de eventos que formam um estado global para os processos. Forçar o futuro posicionamento de eventos na linha do tempo Sincronização dos processos em execução. 21/04/2017

31 Tempo e relógios O que é tempo real?
Função monotônica, contínua e crescente; O que é 1 segundo? Várias definições: Divisor de um dia solar Relógios atômicos; 21/04/2017

32 Função Monotônica Funções monotônicas são definidas como aquelas cuja qualidade do resultado aumenta (ou pelo menos não diminui) na medida em que o tempo de execução da função aumenta. Tem a forma de um laço onde cada iteração refina um pouco mais o resultado até então obtido. Algoritmos deste tipo podem ser encontrados nas áreas de cálculo numérico, estimativa probabilista, pesquisa heurística e ordenação de dados. 21/04/2017

33 Função Monotônica Por exemplo, algoritmos de inteligência artificial utilizados em vídeo-game podem ser programados desta forma. Este tipo de função faz com que o escalonador tenha que decidir quanto tempo de processador cada parte opcional deve receber. É a forma de programação que fornece maior flexibilidade ao escalonador, pois qualquer tempo extra de processador que a função recebe melhora o resultado. 21/04/2017

34 Tempo e relógios A linha do tempo
Timestamps (Uma hora é uma seqüência de caracteres, indicando a data e / ou tempo em que um determinado evento ocorreu. No do Unix? É a contagem, em segundos, desde o dia 1 de janeiro de :00:00 GMT); Duração de intervalos; Timers e relógios. 21/04/2017

35 Relógio físico GMT: Greenwich Mean Time;
BIH: Bureau Internacional de l’Heure; TAI: International Atomic Time; UTC: Universal Coordinated Time; NIST: National Institute of Standard Time; WWV: estação de rádio de ondas curtas; GEOS: Geostationary Environment Operational Satellite 21/04/2017

36 Relógios locais físicos
O hardware (rf) implementa uma função monotônica discreta e crescente que mapeia o tempo real t em um tempo de relógio rf(t) Imperfeições de relógios físicos: Granularidade (g) Taxa de desvio (r) 21/04/2017

37 Propriedade de um relógio físico
Granularidade: Relógios físicos avançam em ticks (tk) g = rf(tk+1) – rf(tk) Taxa de desvio: Dependendo da qualidade do relógio e das condições do ambiente (ex. temperatura) 0 ≤ 1-r ≤ (rf(ttk+1) – rf(ttk))/g ≤ 1+r para 0 ≤ ttk ≤ ttk+1 21/04/2017

38 Para que serve um relógio local?
Prover timestamps para eventos locais; Medir durações locais; Definir timeouts (tempo de espera); Medir durações de atraso round-trip (Curva-erro); 21/04/2017

39 Relógios globais Um relógio global é construído por meio da sincronização de relógios locais: Cada processo p cria um relógio virtual (rvp) a partir do seu relógio local (rfp); Os relógios virtuais são criados de forma a estarem sincronizados; São resincronizados de tempos em tempos de modo que possam manter a consistência. Esta tarefa é realizada pelo sistema distribuído. 21/04/2017

40 Propriedades de um relógio global
Convergência (d): quão próximo os relógios estão sincronizados logo após uma resincronização; Precisão (p): quão próximos os relógios se mantêm sincronizados entre si em qualquer tempo (sincronização interna dos relógio locais); Exatidão (a): quão próximos os relógios estão sincronizados em relação a uma linha de tempo absoluta de referência (sincronização externa); Taxa (r): é a taxa instantânea de desvio. 21/04/2017

41 Exclusão mútua Sistemas envolvendo múltiplos processos são programados mais facilmente utilizando regiões críticas; Quando um processo deve ler ou atualizar estruturas de dados compartilhadas, ele tenta primeiro garantir a exclusão mútua para acesso à região crítica; Em um sistema centralizado, isso é facilmente conseguido por meio de semáforos ou monitores; Em sistemas distribuídos impor a exclusão mútua exige um cuidado maior. 21/04/2017

42 Exclusão mútua Semáforo S: variável não-negativa inteira que só pode se modificada pelos procedimentos up() (em atividade) e down() (inativo) down(S) se S > 0: decremente S senão: bloqueia esperando up(S) up(S) se há alguém bloqueado: desbloqueie senão: incremente S 21/04/2017

43 Exclusão mútua A exclusão mútua trabalha com técnicas distintas:
Técnica centralizada; Técnica totalmente distribuída; Técnica Token Ring. 21/04/2017

44 Exclusão mútua Técnica centralizada:
Um processo é eleito como coordenador; Quando um processo precisa entrar numa região crítica, este envia uma mensagem request ao coordenador informando qual a região crítica e requisitando a permissão; Se nenhum outro processo está na região crítica, o coordenador envia uma mensagem reply garantindo permissão; Quando uma mensagem resposta chega, o processo entra na região crítica. 21/04/2017

45 Exclusão mútua Técnica totalmente distribuída:
Um processo é eleito como coordenador; O algoritmo centralizado tem o problema de uma falha no coordenador inviabilizar o mecanismo; No algoritmo distribuído, quando um processo entra na região crítica, ele constrói uma mensagem contendo o nome da região crítica, o número do processo e o tempo corrente e envia essa mensagem para todos os processos, inclusive ele próprio; 21/04/2017

46 Exclusão mútua Técnica totalmente distribuída:
Quando um processo recebe uma mensagem de requisição de outro processo: Se o receptor não está na região crítica e não quer entrar, ele envia de volta uma mensagem de OK; Se o receptor já está na região crítica, ele não responde e coloca a requisição na fila; 21/04/2017

47 Exclusão mútua Técnica totalmente distribuída:
Se o receptor quer entrar na região crítica mas ainda não conseguiu, ele compara o tempo da mensagem (timestamp) que chegou com o timestamp da mensagem que ele enviou. A que tiver timestamp menor vence; Se a mensagem que chegou é menor, o receptor envia uma mensagem OK para o processo emissor; Se a sua mensagem é a que possui o timestamp menor, o receptor coloca na fila a mensagem request e não responde ao emissor 21/04/2017

48 Exclusão mútua Técnica Token Ring:
Neste algoritmo, é construído um anel lógico por software no qual a cada processo é atribuído uma posição no anel; Quando o anel é inicializado, o processo 0 ganha o token, o qual circula no anel (passa do processo k para o processo k + 1); Quando o processo ganha o token ele verifica se ele quer entrar na região, realiza seu trabalho e, ao deixar a região, passa o token para o elemento seguinte do anel; Não é permitido entrar numa segunda região crítica com o mesmo token; 21/04/2017

49 Exclusão mútua Técnica Token Ring:
Se o processo não quer entrar na região crítica, ele simplesmente passa o token; Como conseqüência, quando nenhum processo quer entrar na região crítica, o token fica circulando no anel; 21/04/2017

50 Exclusão mútua Problemas:
Se o token é perdido ele precisa ser regenerado. A detecção de um token perdido é difícil; Se um processo falha também ocorrem problemas e a solução é fazer com que o processo que recebe o token confirme o recebimento. O processo que falhou pode ser retirado do anel e o token enviado para o processo seguinte. Este procedimento requer que todos os processo saibam da configuração do anel. 21/04/2017

51 Exclusão mútua via servidor de Lock
Necessário para coordenar processos e evitar “colisões”; Servidor de lock: Interessados em entrar na região crítica mandam mensagem LOCK para o servidor; O servidor só responde com LOCK-GRANTED para um processo; Processo envia UNLOCK ao sair da região. Servidor é ponto único de falhas e possível gargalo de performance; Falha no cliente também é problema. 21/04/2017

52 Deadlock O que é um DeadLock? É uma falha e não um erro.
Falha: possibilita a recuperação do sistema e recuperação de seu estado anterior; Erro: gera uma parada no sistema impossibilitando muitas vezes sua recuperação; Ocorre quando mais de um usuário alteram o mesmo registro ao mesmo tempo. 21/04/2017

53 Deadlock Um Deadlock ocorre quando um processo fica esperando por outro; Para resolver problemas com Deadlock é necessário ter: Exclusão mútua, espera circular, obtém-e-espera, não- preempção, etc; Tudo o que se conhece sobre Deadlock em sistemas concorrentes vale para sistemas distribuídos, com a complicação de que não se tem uma visão global do sistema. 21/04/2017

54 Consistência Como garantir que alguma propriedade sistêmica do sistema é válida? Ou seja, como garantir que (ou checar se) a execução do sistema é consistente e apresenta os resultados esperados? Para checar, pode-se parar o sistema e montar um estado global: Isto é um processo dispendioso; Protocolos de snapshot (versões de teste - cópia) distribuído são uma solução bem mais eficiente para o problema. 21/04/2017

55 Acordo sobre participantes
Um conjunto de participantes é denominado Visão; É fundamental que cada mensagem seja entregue a todos os seus destinatários na mesma visão; Muitas vezes é importante saber quais processos constituem o sistema como um todo; Por exemplo, rank e size viabilizam a computação determinística de uma propriedade por todos os processos; 21/04/2017

56 Modelos para sistemas distribuídos
Como aumentar a nossa intuição para resolver problemas? Por meio da utilização de modelos que possibilitam escolher a melhor forma de implementação de um sistema distribuído; Os dois principais modelos utilizados são: Experimentação Modelagem e análise 21/04/2017

57 Modelos para sistemas distribuídos
Experimentação Abordagem prática baseada no acúmulo de informação; Pode ser usada para construir coisas similares a outras já construídas. A experimentação direta pode ser muito cara e algumas vezes impraticável ou mesmo consumir muito recurso. 21/04/2017

58 Modelos para sistemas distribuídos
Modelagem e análise Abordagem teórica baseada na simplificação do objeto de estudo (“mundo real”); Seguida de análise - matemática ou lógica - para inferir propriedades básicas do sistema e possibilitar atingir os resultados esperados. 21/04/2017

59 Modelagem Vs Experimentação
A modelagem oferece um controle muito maior sobre o sistema a ser construído, já que esta se baseia em modelo matemáticos; A modelagem só é útil se o modelo caracteriza o objeto de estudo de forma apropriada; A experimentação é muito importante para validar modelos. 21/04/2017

60 Como identificar um bom modelo
Para que um modelo possa ser considerado bom é preciso observar as seguintes características: Preciso: A análise do modelo deve levar a conclusões verdadeiras sobre o objeto de estudo. 21/04/2017

61 Como identificar um bom modelo
Para que um modelo possa ser considerado bom é preciso observar as seguintes características: Tratável: Um modelo que não permite a execução de uma análise é inútil; Em um modelo tratável, as regras que governam o comportamento dos atributos do modelo são normalmente definidas através de fórmulas matemáticas ou lógicas 21/04/2017

62 Simulação A simulação é considerada uma alternativa à experimentação pois possibilita que sejam obtidos resultado muito próximos dos resultado de um sistema real sem a necessidade de arcar com o custo de construí-lo e observar assim se este será viável ou não para construção; 21/04/2017

63 Simulação A simulação também é considerada uma alternativa à modelagem pois possibilita analisar situações que não podem ser modeladas de forma tratável/representativa tradicionalmente. 21/04/2017

64 Quais respostas um bom modelo pode disponibilizar
Viabilidade: Que classes de problemas podem ser resolvidos utilizando este modelo; Se será viável a construção do sistema distribuído com base no modelo proposto. Custo: Para as classes que podem ser resolvidas, quão cara (em termos de recursos, tempo de processamento, etc.) uma solução será; Ambas as respostas têm valor prático e teórico; 21/04/2017

65 Atributos importantes de um sistema distribuído
Os atributos mais importantes em um sistema distribuído são: Sincronismo entre os processos: Sistemas Síncronos Sistemas Assíncronos; 21/04/2017

66 Atributos importantes de um sistema distribuído
Os atributos mais importantes em um sistema distribuído são: Semântica de falha dos componentes: Parada (failstop); Crash (falha de um componente ou erro em um programa durante sua execução); Omissão; Desempenho; Arbitrária; Restrições obtidas por meio de autenticação. 21/04/2017

67 Detectores de falhas não confiáveis
Uma outra abordagem é definir o sincronismo extra necessário em termos de propriedades que precisam ser satisfeitas em um sistema distribuído, por exemplo; Classes de detectores Abrangência: que falhas são ou podem ser detectadas pelo sistema distribuído; Exatidão: que erros podem acontecer durante o processo de execução de um sistema distribuído. 21/04/2017

68 Detectores de falhas não confiáveis
Uma outra abordagem é definir o sincronismo extra necessário em termos de propriedades que precisam ser satisfeitas em um sistema distribuído, por exemplo; Sincronismo no tempo Global Stabilization Time Sincronismo no espaço Wormholes (tradução livre – buraco de verme: é um atalho hipotético que liga duas regiões no espaço tempo). 21/04/2017

69 Como escolher um modelo
Para a escolha de um modelo a ser utilizado é preciso: Observar as características do ambiente de execução do sistema distribuído, como por exemplo: Tipos dos componentes a serem utilizados para sua construção; Qualidade dos componentes utilizados; Controle sobre o ambiente em que o sistema distribuído será construído. 21/04/2017

70 Como escolher um modelo
Para a escolha de um modelo a ser utilizado é preciso: Requisitos da aplicação a ser construída: Aplicações críticas. Usar uma coleção de modelos: Processadores com semântica de falha controlada; Canais confiáveis. 21/04/2017

71 Estratégias e políticas
Recuperação do erro: O sistema deve possuir mecanismos que garantam o avanço ou recuo no estado do sistema para um estado consistente; Compensação: O sistema deve atuar em outros componentes para equilibrar o estado do sistema de modo a funcionar normalmente. 21/04/2017

72 Estratégias e políticas
Transações atómicas distribuídas; Replicação ativa/passiva. 21/04/2017

73 Replicação Ativa: todos os componentes funcionam e quando algum falta os outros devem substituir este componente de maneira que o sistema como um todo não seja penalizado. 21/04/2017

74 Replicação Passiva: neste modelo exsite um componente principal e secundário que imita o principal, na falta do componente principal o secundário assume o seu papel possibilitando a continuidade dos serviços do sistema. 21/04/2017

75 Replicação Passiva: Propriedades básicas:
1 e somente um servidor principal (denominado como Master); Qualquer cliente apenas conhece a identidade de um único servidor (Master); 1 servidor não primário quando recebe mensagens de clientes ignora as solicitações realizadas. 21/04/2017

76 Replicação Passiva: neste modelo exsite um componente principal e secundário que imita o principal, na falta do componente principal o secundário assume o seu papel possibilitando a continuidade dos serviços do sistema. 21/04/2017

77 Replicação Passiva: Principais problemas:
Detectar quando o servidor primério parou; Garantir a coerência do estado do servidor secundário com o servidor primério. 21/04/2017

78 Transações - objetivos
Garantir que aplicações que manipulam estruturas de dados persistentes tenham: A possibilidade de recuperação de estados errados – em caso de falhas graves; A sincronizam das suas ações de forma consistente com outras transações que utilizam os mesmos dados; 21/04/2017

79 Transações - propriedades
Atomicidade - uma transação ou se executa na sua totalidade ou não se executa; Consistência - cada transação deve, a partir de um estado inicial válido e caso se execute completamente, atingir um novo estado válido para continuar seu processo de execução; 21/04/2017

80 Transações - propriedades
Seriabilidade (Isolation) - se diversas transações se executarem em paralelo sobre os mesmos objetos, o resultado é como se as transações se executassem em série numa determinada ordem; Persistência (Durability) - os resultados de uma transação confirmada permanecem depois desta acabar e podem sobreviver ao conjunto de falhas dos mecanismos de armazenamento de maneira que possam recuperar seu estado em caso de falhas. 21/04/2017

81 Transações - classificação
Localização - dados sobre os quais a transação se realiza estão todos no mesmo local físico (servidor principal) ou repartidas por vários sistemas possibilitando em caso de falhas a recuperação destas informações; Duração - transações destinadas a atualizações interativas (on-line) e aquelas que irão ser executadas sobre grandes volumes de informação, de forma não interativa (off-line); Estrutura - a uma transação apenas pode corresponder a um único fio de execução ou existirem múltiplos fluxos de execução no interior de uma transação. 21/04/2017

82 Transações – Topologia de falhas
Aborto explícito da transação: Explicitamente desencadeada pelo programa em caso de falhas graves no sistema; Falha de paragem do sistema: Perdeu-se o conteúdo da memória volátil impossibilitando o progresso no processo de execução. 21/04/2017

83 Transações – Topologia de falhas
Falha nos sistemas de armazenamento persistente: É necessário implementar uma memória estável que garanta a redundância da informação e que permita recuperar a que tenha sido eventualmente destruída. Falha na comunicação: normalmente considera-se que são faltas temporárias e que é possível recuperá-las, repetindo as mensagens; partição física da rede, resultante de uma máquina, encaminhador ou linha falharem e isolarem duas partes da rede. 21/04/2017

84 Transações – Sincronização
Necessidade de sincronização das operações de leitura e escrita deriva da propriedade de isolamento entre os componentes participantes no sistema distribuído; É necessário controlar a forma como os valores das variáveis são vistas em outras transações, pois estas não poderão acender a valores parciais, uma vez que a transação pode ainda abortar a operação; 21/04/2017

85 Transações – Sincronização
A sincronização do acesso a variáveis partilhadas é o problema clássico de sincronização dos leitores/escritores em sistemas distribuídos; A execução de um conjunto de transações pode ser descrita por meio de uma história que explicite a ordem relativa de execução das operações das transações. 21/04/2017

86 Conceitos Fundamentais e Convenções de Notação
São Paulo, 2011 Universidade Paulista (UNIP) Conceitos Fundamentais e Convenções de Notação Prof. MSc. Vladimir Camelo 21/04/2017