Arquitetura P2P (Integração de Dados) Luciana Pereira Oliveira Professora: Valéria Times Professora: Valéria Times Duração: 30 minutos Duração: 30 minutos Data: 11/02/2005

Definição de Sistema de Banco de Dados P2P: –Não há distinção entre Clientes e Servidores. –Todas as máquinas têm todas as funcionalidades dos SGBDs. –Podem se comunicar com outras máquinas para executar transações e consultas. (Distribuição da computação local). –Topologia da rede pode ser modificada dinamicamente. –Possivelmente, diferentes Esquemas Vantagens: –Disponibilidade do Sistema e dos Dados –Escalabilidade Dificuldades: –Consistência dos Dados –Otimização das Consultas –Maior Complexidade nas Operações Arquitetura Peer-to-Peer (P2P)

Esquema conceitual global –Descrição global e unificada da fontes; e transparência de distribuição. Processo de Integração Tradução de Esquemas Integração de Esquema DB 1 Local esquema 1 Tradutor 1 Integrador Esquema Global Tradutor 2 Tradutor n N modelos Representação Canônica Local esquema 2Local esquema n DB 2DB n Mapeamento de Esquemas –Regras de mapeamento entre esquemas locais e o esquema global Integração de Esquemas –Homogeneização – Integração: Completa, Mínima

EIL – Heterogeneidade da organização dos dados físicos. ECG - Estrutura lógica dos dados em todos os sites. ECL - Fragmentação e replicação. O modelo favorece: –Independência de dados. –Transparência de localização. –Transparência de replicação. Arquitetura Geral Esquema Externo2 Esquema Externo3 Esquema Externo1 Esquema Conceitual Local_A Esquema Interno Local_A Esquema Conceitual Local_B Esquema Interno Local_B Esquema Conceitual Local_C Esquema Interno Local_C Esquema Conceitual Global

Detalhes dos Componentes da Arquitetura Geral Processador do Usuário Tradutor da interface do usuário Controlador de dados semânticos Otimizador de consulta global Monitor de execução global DG ECG EE Processador de Dados Processador de consulta local Gerenciador de recuperação local Processador de suporte runtime ECL EIL Log do Sistema Usuário Solicitação do UsuárioRespostas do Sistema

Componente Processador do Usuário Processador do Usuário Tradutor da interface do usuário Controlador de dados semânticos Otimizador de consulta global Monitor de execução global DG ECG EE Processa dor de Dados Processador de consulta local Gerenciador de recuperação local Processador de suporte runtime ECL EIL Log do Sistema Usuário Solicitação do UsuárioRespostas do Sistema

Processador de Dados Processador de consulta local Gerenciador de recuperação local Processador de suporte runtime ECL EIL Log do Sistema Processad or do Usuário Tradutor da interface do usuário Controlador de dados semânticos Otimizador de consulta global Monitor de execução global DG ECG EE Usuário Solicitação do UsuárioRespostas do Sistema Componente Processador de Dados

Baseado em modelos lógicos Bancos de dados relacionais Definições: –Banco de dados local: conjunto de dados, índices e restrições que serão compartilhados. –Regra de coordenação: mapear objetos que estão em diferentes nós. –Sistema P2P –Consulta Sistema P2P coDB

Integração P2P Conclusão não desejável no P2P BD1BD2BD3 BD internoBD públicoBD da Agência de Pensões Regras BD1 e BD2: –Cidadão-1(x,y) => (Masculino-2(x) V Feminino-2(x)) Regras BD2 e BD3 –Masculino-2(x) => Cidadão-3(x) –Feminino-2(x) => Cidadão-3(x) Regras BD1 e BD3 –Cidadão-1(x) => Cidadão-3(x) Regras Cíclicas –Cidadão-1(x,”Casado”) => União-3(x,y) –União-3(x,y) => Cidadão-1(x,”Casado”) ^ Cidadão-1(y,”Casado”)

Arquitetura para Processamento de Consultas Distribuídas Regra de Coordenação na Arquitetura coDB Relações peer1 Cabeça Corpo 2 peer1 Compartilha algumas variáveis da relação Relações peer2 Cabeça 1 Corpo 2 peer2 Compartilha algumas variáveis da relação Relações peer3 Cabeça 1 Corpo 2 peer3 Compartilha algumas variáveis da relação C1 C3 Possibilidade de Importar dados de peers conhecidos de um dado peer.

Arquitetura para Processamento de Consultas Distribuídas Regra de Coordenação na Arquitetura coDB Cidadão-1 peer1 Feminino-2 Masculino-2 Masculino-2(x) Cidadão-3(x) peer2 União-3 Cidadão-3 Cabeça 1 Corpo 2 peer3 Compartilha algumas variáveis da relação C1 C3 Possibilidade de Importar dados de peers conhecidos de um dado peer. C2 Cidadão-1(x) Cidadão-1(x,y) Cidadão-3(x) Masculino-2(x) V Feminino-2(x))

O gerenciado do banco de dados (MBD) pode variar dinamicamente: –adicionar(corpo i,cabeça j, regra,identificados) –remover(corpo i,cabeça j, regra,identificados) –adicionar(nó, regra) –remover(nó) Comportamento Dinâmico da Rede

= Encaminha Consulta = Processa Consulta = Solicita = Encontra Resulta = Encaminha Resposta Processamento de Consulta e Atualização

Arquitetura P2P (coDB) Um nó consiste de: –Uma camada P2P –Um banco de dados local (LDB) –Um esquema de banco de dados (DBS) A camada P2P possui: –A interface com o usuário (UI) –Camada JXTA –Tradutor (Wrapper) –Gerenciador do banco de dados (DBM)

Camadas do coDB Interface com o Usuário Gerenciador do banco de dados JXTA Wrapper Camada P2P Peer 1 Banco de dados Local (LDB) DBS

Interface de Consulta

Camadas do coDB Interface com o Usuário Gerenciador do banco de dados JXTA Wrapper Camada P2P Peer 1 Banco de dados Local (LDB) DBS Processa: -Consultas de usuários -Consultas que vieram da rede -Requisições de atualizações globais -Requisições de consultas dependentes É responsável pelo processamento de resultados de consultas do banco de dados local e da rede. Gerencia: -A propagação de consultas -Pedidos de atualização -Resultados de atualização na rede

Camadas do coDB Interface com o Usuário Gerenciador do banco de dados JXTA Wrapper Camada P2P Peer 1 Banco de dados Local (LDB) DBS

Camadas do coDB Interface com o Usuário Gerenciador do banco de dados JXTA Wrapper Camada P2P Peer 1 Banco de dados Local (LDB) DBS Por exemplo, quando o banco de dados local não suporta consultas aninhadas, é responsabilidade do wrapper fornecer este suporte

Camadas do coDB Interface com o Usuário Gerenciador do banco de dados JXTA Wrapper Camada P2P Peer 1 Banco de dados Local (LDB) DBS Rede de banco de dados P2P peer2 peer4 peer3

Visão geral de integração Diversas possibilidades de integração –XML –Tabelas Virtuais (Oracle) –Regras de coordenação Arquiteturas de Sistemas de Bancos de Dados: –P2P –Cliente/Servidor –Vários Bancos de Dados Considerações Finais

F. Enrico, K. Gabriel, L. Andrei e Z. Ilya; “The coDB Robust Peer-to-Peer Database System”. M. Tamer Özsu e Patrick Valduriez; “Princípios de Sistemas de Bancos de Dados Distribuídos” Referências