Projet : ADP - adp

<body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#9944EE" vlink= "#0000FF" alink="#00FF00"> <h2><a name="SECTION00032000000000000000" id= "SECTION00032000000000000000">Systèmes transactionnels dupliqués fondés sur la communication de groupes</a></h2>  <a name="ADP_fondements_module-3-STDFCG" id= "ADP_fondements_module-3-STDFCG"></a> <p><strong>Mots clés :</strong> <i>transaction, duplication, diffusion, tolérance aux défaillances .</i></p> <h3>Résumé :</h3> <div class="ABSTRACT"> <i>La duplication augmente la disponibilité des données et permet d'exécuter des transactions même en cas de défaillances. Dans les systèmes transactionnels dupliqués, au delà d'assurer l'isolation des transactions, la duplication doit être rendue transparente à l'utilisateur, et cela tout en tolérant les défaillances. En raison de la distribution des données, on doit également mettre en oeuvre une validation atomique répartie pour les transactions. Par ailleurs, contrairement aux systèmes non-dupliqués, les transactions impliquent des ressources qui sont multipliées sur un système réparti et par conséquent, elles sont plus sensibles aux problèmes d'interblocage. Le traitement de ces problèmes s'avère d'autant plus difficile que l'on se place dans le cadre des systèmes répartis asynchrones.</i> <p><i>Les primitives de diffusion peuvent y jouer un rÔle déterminant dans la mesure où elles rendent les défaillances et l'asynchronisme transparents à l'application. Enfin, elles procurent des propriétés d'ordre qui rendent l'implémentation du contrÔle de la duplication plus simple.</i></p> </div> <p>La duplication de données a été utilisée depuis longtemps pour assurer que les données accédées par des transactions demeurent disponibles en dépit des défaillances. De nombreux protocoles de contrÔle de duplication qui assurent la ``sérialisabilité à une copie'' (one-copy serializability) des transactions ont été proposés. Ces protocoles tolèrent différentes situations de défaillances (défaillances de processus ou partitionnement du réseau, par exemple), mais d'autre part, ils négligent d'autres aspects liés à la vivacité des transactions. En l'occurrence, ni l'interblocage de transactions ni la validation atomique non-bloquante de celles-ci ne sont traités par ces protocoles. Certes, cela se doit en grande partie au fait que l'on ne pose que des hypothèses faibles concernant les propriétés des systèmes de communication sous-jacents. Souvent, on ne considère que des primitives de communication point-à-point, voire, sans garantie de fiabilité de la livraison des messages. La duplication s'avère encore plus difficile à gérer lorsque l'on se place dans le cadre des systèmes répartis asynchrones, dans lesquels aucune hypothèse sur les vitesses des communications ou des processeurs n'est faite. Il est connu que des problèmes d'accord concernant la validation atomique et le verrouillage réparti sont impossibles à résoudre dans les systèmes asynchrones.</p> <p>À l'opposé des primitives de communication considérées par les protocoles traditionnels, les systèmes de communication de groupes procurent, entre autres, des primitives de diffusion de messages avec des garanties fortes de fiabilité et d'ordre de livraison. Par ailleurs, il existe des protocoles qui implémentent ces primitives de diffusion dans les systèmes asynchrones. Avec l'utilisation de tels services de diffusion au sein des systèmes transactionnels dupliqués, les aspects concernant le traitement d'interblocage et la validation atomique ont pu être facilement incorporés aux protocoles de contrÔle de duplication, et cela même dans un cadre asynchrone.</p> <p>Des travaux récents ont proposé cette intégration de la communication de groupe avec la gestion de la duplication. Pourtant, on y considère un modèle de duplication <em>complète</em>, où chaque processus du système réparti possède une copie complète d'une seule base de données. Contrairement à cette duplication complète, nous considérons un modèle de duplication <em>partielle</em> où chaque donnée peut avoir des copies sur un nombre quelconque de processus. Plus précisément, nous considérons que le système réparti est structuré en plusieurs groupes de processus, chaque groupe réalisant la duplication d'un objet particulier. Les transactions peuvent donc accéder à des objets sur différents groupes de processus. En conséquence, pour assurer les propriétés transactionnelles, on doit mettre en oeuvre un système de gestion de transactions réparti.</p> <p>Dans la duplication complète on utilise un cas particulier de diffusion, dans laquelle un message est destiné à tous les processus du système réparti (``broadcast''). En revanche, pour gérer de manière efficace la duplication partielle, les messages doivent être diffusés vers des groupes de processus, différents messages pouvant avoir des ensembles de groupes destinataires distincts (``multicast''). Les primitives de <em>Diffusion fiable uniforme</em> et de <em>Diffusion fiable totalement ordonnée</em> (ou <em>Diffusion atomique</em>) vers plusieurs groupes ont ces caractéristiques. La première primitive implémente une propriété de fiabilité qui garantit qu'un message est inéluctablement délivré par les processus corrects des groupes destinataires si l'émetteur est correct, ou si au moins l'un des processus a délivré ce message. La deuxième met en oeuvre cette fiabilité et en plus assure que les messages sont délivrés en respectant un ordre total.</p> <p>Pour faire face aux systèmes répartis en grande échelle, il est important par ailleurs que les protocoles de diffusion réalisent la propriété de <i>Minimalité</i>. Cette propriété garantit que seuls le processus émetteur et les processus des groupes destinataires d'un message sont impliqués dans sa diffusion et sa livraison.</p> </body>