DISSEMINAÇÃO DE METADADOS COM DIFERENTES GARANTIAS DE ORDENAÇÃO NO CONTEXTO DE UM MIDDLEWARE PARA COORDENAÇÃO COM DIFERENTES NÍVEIS DE CONSISTÊNCIA

Abstract

Ao longo dos anos o uso de sistemas de base de dados geo-replicados tem vindo a crescer na industria. Com os dados dispersos por vários servidores e em localizações diferen- tes, caso não haja garantia de que as réplicas guardam o mesmo estado, o sistema pode tornar-se inconsistente. Assim escolher um nível de consistência a aplicar sobre os dados manipulados por um serviço não é linear, pois requer uma escolha entre consistência e disponibilidade [15]. Níveis de consistência mais fortes oferecem uma maior consistência, no entanto, a sua disponibilidade é menor quando comparada com níveis de consistência mais fracos. Nesta dissertação, apresentamos uma proposta de evolução do sistema Ginger [30] com o objetivo de torná-lo descentralizado e permitir a execução de transações em siste- mas de armazenamento replicados. O Ginger, é um sistema capaz de executar transações, que podem ser formadas por operações com diferentes níveis de consistência, num sis- tema de armazenamento. Assim, o nosso principal contributo consistiu na adição de um serviço de disseminação assente num publicador-subscritor, Serviço de Disseminação de Metadados (SDM), capaz de entregar dados de acordo com as ordens: total, causal e eventual. Este novo componente exerce um papel fundamental na comunicação entre as instâncias do middleware, sendo responsável por coordenar a ordem dos commits das operações nos sistemas de armazenamento e garantir que estas podem ser executadas em conformidade com os seus níveis. Os resultados experimentais demonstram a correção empírica do SDM, comprovando que pode ser utilizado para entregar publicações pelas ordens mencionadas. Além disso, concluímos que o SDM é aconselhável para ambientes com alto fluxo de publicações eventuais e causais.

Over the years the use of geo-replicated database systems has been growing in the indus- try [1]. With data dispersed across multiple servers and in different locations, if there is no guarantee that the replicas store the data uniformly, the system can become inconsis- tent. Thus choosing a consistency level to apply on the data manipulated by a service is not straightforward, as it requires a choice between consistency and availability [15]. Stronger consistency levels offer higher consistency, however, their availability is lower compared to weaker consistency levels. In this dissertation, we present a proposed evolution of the Ginger [30] system with the goal of making it decentralized and enabling transaction execution on replicated storage systems. Ginger, is a system capable of executing transactions, which can be formed by operations with different consistency levels, on a storage system. Thus, our main contribution consisted in adding a dissemination service based on a publisher-subscriber, SDM, capable of delivering data according to the orders: total, causal and eventual. This new component plays a key role in the communication between the middleware instances, being responsible for coordinating the order of the commits operations on the storage systems and ensuring that they can be executed in accordance with their levels. The experimental results demonstrate the empirical correctness of SDM, proving that it can be used to deliver publications by the mentioned orders. Furthermore, we conclude that the SDM is advisable for environments with high flow of eventual and causal publications.