Universidade Federal de Campina Grande Centro de Engenharia Elétrica e Informática – CEEI Departamento de Sistemas e Computação Programa de Pós-Graduação em Informática Disciplina: Banco de Dados Validação de Transações Móveis Danillo César e Silva Barbosa

Agenda Introdução 2PC  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(E t ) e Update Shipping Timeout(S t ).  Execution Timeout(E t ): Define o valor dentro do qual um DBS completa a execução(mas não valida) do seu fragmento.  Shipping Timeout(S t ): Define o máximo de tempo para os dados serem transportados do MU H para o DBS.

Validação em MDS Pode-se dizer que E t ou “mensagem para validação” é suficiente para a tomada de decisão para fazer a validação?  E t 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 E t 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