Une infrastructure à base de composants pour la gestion personnalisée dobjets persistants Luciano...

Une infrastructure à base de Une infrastructure à base de composants pour la gestion composants pour la gestion

personnalisée d’objets persistantspersonnalisée d’objets persistants

Luciano García-BañuelosLuciano García-Bañuelos

Phuong-Quynh DuongPhuong-Quynh Duong

Christine ColletChristine Collet

Équipe NODS, LSR/IMAGÉquipe NODS, LSR/IMAG

Grenoble, FRANCEGrenoble, FRANCE

BDA'02 Evry FRANCE 2

Systèmes de gestion de base de donnéesSystèmes de gestion de base de donnéesOne size fits all ?One size fits all ?

A l’heure actuelle, logiciel monolithique :A l’heure actuelle, logiciel monolithique : Ajouter/éliminer des fonctions est difficile !Ajouter/éliminer des fonctions est difficile !

L’empreinte d’un SGBD peut être coûteuse L’empreinte d’un SGBD peut être coûteuse dans dans certains contextes!certains contextes!


Notre visionNotre vision

SGBD : un ensemble de services adaptables, SGBD : un ensemble de services adaptables, composablescomposables

Objectif : fournir une infrastructure Objectif : fournir une infrastructure permettant de construire des gestionnaires permettant de construire des gestionnaires de données persistantes de données persistantes ad hocad hoc

• PersistancePersistance• DuplicationDuplication• Tolérance Tolérance aux fautesaux fautes

• InterrogationInterrogation• Transactions Transactions mobilesmobiles etc …etc …


PlanPlan

ContexteContexte

ApprocheApproche

InfrastructureInfrastructure

Travaux connexesTravaux connexes

ConclusionsConclusions


ApprocheApproche

Une infrastructure à base de composantsUne infrastructure à base de composants Composants pour :Composants pour :

Construire des gestionnaires de données Construire des gestionnaires de données persistantes pour applications avec des persistantes pour applications avec des besoins particuliersbesoins particuliers

Développer des intergiciels base de donnéesDévelopper des intergiciels base de données Améliorer la réutilisation et le partage de Améliorer la réutilisation et le partage de

ressourcesressources


DémarcheDémarche

SGBDSGBDmonolithiquemonolithique

RepriseReprisePersistancePersistance

CacheCacheCacheCache

StockagStockagee

StockagStockagee

JournalisatioJournalisationn

JournalisatioJournalisationnVerrouillaVerrouilla

gege

VerrouillaVerrouillagege

CacheCache

StockageStockage

JournalisationJournalisation

PropagationPropagationdes MàJdes MàJ

Gestion de la persistanceGestion de la persistanceSéparation des problèmesSéparation des problèmes

Caractérisation desCaractérisation descomposants et de leurcomposants et de leur

dépendancesdépendances

GestionnaireGestionnaireTransactionnelTransactionnel

Gestionnaire fiableGestionnaire fiablesans transactionsans transaction

AssemblageAssemblagedes gestionnairesdes gestionnaires

personnaliséspersonnalisés


PlanPlan

ContexteContexte

ApprocheApproche





Architecture de l’infrastructureArchitecture de l’infrastructure

ReliablePersistenceManagerReliablePersistenceManager LogManagerLogManager

PersistenceManagerPersistenceManager

CacheManagerCacheManager

StorageManagerStorageManager

TransactionalPersistenceMngrTransactionalPersistenceMngr ConcurrencyControlConcurrencyControl

-Défaut d’objetsDéfaut d’objets-Propagation des Propagation des

MàJ MàJ

Reprise après panne Reprise après panne

Gestion de Gestion de transactionstransactions


Composants : éléments d’architectureComposants : éléments d’architecture

PersistenceManagerPersistenceManager<<component>><<component>>

ICacheManagerICacheManager<<interface>><<interface>>

lookuplookupaddToCacheaddToCache

fixfixunfixunfix

IStorageManagerIStorageManager<<interface>><<interface>>

loadloadstorestorecreatecreate

destroydestroy

<<requires>>

IPersistenceManagerIPersistenceManager<<interface>><<interface>>

readIntentionreadIntentionreadCompletionreadCompletionwriteIntentionwriteIntention

writeCompletionwriteCompletion

<<provides>>

• Quand faut-il Quand faut-il matérialiser un objet?matérialiser un objet?

• Quand faut-il forcer le Quand faut-il forcer le stockage d’un objet?stockage d’un objet?


Composants et assemblageComposants et assemblage




Gestion d’objets en mémoire d’exécution

(inclus gestion du remplacement)

Stockage d’objets :• Gestionnaire ad hoc fourni• SGBD à travers d’un adaptateur (wrapper)

Coordonne les transferts entre

cache/stockage :• Défaut d’objets• Propagation des MaJ


Défaut d’objetsDéfaut d’objets




readIntention()readIntention()writeIntention()writeIntention()

Défaut d’objet


Défaut d’objetsDéfaut d’objets

PersistenceManager:PersistenceManager: CacheManager:CacheManager: StorageManager:StorageManager:

readIntentionlookup

fix

load

addToCache

null

object


Propagation des mises à jourPropagation des mises à jourPersistenceManagerPersistenceManager



readIntention()readIntention()writeIntention()writeIntention()

CacheEvectionListener

Eviction d’objets

Propagation des MàJ

readCompletion()readCompletion()writeCompletion()writeCompletion()

DirtyObjMgr FlushHintsListener


Propagation des MàJPropagation des MàJ

CacheEventListener:CacheEventListener: DirtyObjectManager:DirtyObjectManager: StorageManager:StorageManager:

markDirty

flushstore

handleCacheEviction


Propagation des MàJ :Propagation des MàJ :Responsabilité d’un nouveau sous-composant!Responsabilité d’un nouveau sous-composant!


CacheEvectionListenerCacheEvectionListener

FlushingHintsListenerFlushingHintsListener


GroupCommitListenerGroupCommitListener

TransactionalPersistenceMngrTransactionalPersistenceMngr

CheckpointingListenerCheckpointingListener

ReliablePersistenceManagerReliablePersistenceManager


Reprise, séparation de problèmesReprise, séparation de problèmes

Un seul algorithme et deux problèmes : Un seul algorithme et deux problèmes : reprise après panne et reprise de reprise après panne et reprise de transactions (cf. ARIES)transactions (cf. ARIES)

Notre approche : architecture multicouche Notre approche : architecture multicouche et une méthode de reprise multi-niveauet une méthode de reprise multi-niveau

0 : Persistance non fiable0 : Persistance non fiable 1 : Reprise après panne1 : Reprise après panne 2 : Implantation du concept « transaction »2 : Implantation du concept « transaction »


Reprise multi-niveauReprise multi-niveau

2 : Reprise des transactions (atomicité)2 : Reprise des transactions (atomicité)

1 : Reprise après panne (durabilité, permanence)1 : Reprise après panne (durabilité, permanence)

TypeType

d’enregist.d’enregist. MàJMàJ MàJMàJ

DéfaireDéfaire XX00 YY00

RefaireRefaire XX11 YY11 XX00YY00

Fin TxFin TxComp.Comp.Comp.Comp.


Architecture multicoucheArchitecture multicouche

ReliablePersistenceManagerReliablePersistenceManager LogManagerLogManager




TransactionalPersistenceMngrTransactionalPersistenceMngr ConcurrencyControlConcurrencyControl

Durabilité

AtomicitéIsolation


Reprise multi-niveau (Journalisation)Reprise multi-niveau (Journalisation)

TransPersMgr:TransPersMgr: LogManager:LogManager: PersistenceMgr:PersistenceMgr:

writeIntention

ReliablePersMgr:ReliablePersMgr:

writeLogRecord

Info pour défaire

commitwriteLogRecord

Info pour refaire

writeCompletion

writeCompletion

writeLogRecord

Enreg. validation


Scénarios de déploiementScénarios de déploiement



PersistenceManagePersistenceManagerr

Systèmes sans MàJ• Cache logiciel• Support à l’interrogation (Vues matérialisées)




ReliablePersistMngReliablePersistMngrr

LogManagerLogManager

Systèmes fiables (Checkpoint)• Mondes virtuels persistants• Gestion de sessions persistantes


Scénarios de déploiement (cont.)Scénarios de déploiement (cont.)




ReliablePersistManagerReliablePersistManager LogManagerLogManager

Systèmes transactionnels• Gestionnaires d’objets légers (cf. embarqués sur PDA)• Persistance au sein des serveurs d’application (cf. EJB)

TransactionalPersistMngrTransactionalPersistMngr ConcurrencyControConcurrencyControll


PlanPlan

ContexteContexte

ApprocheApproche





Architectures SGBD Architectures SGBD adaptablesadaptables

Génération de code pour SGBDGénération de code pour SGBD Genesis [Batory et al., 1988]Genesis [Batory et al., 1988]

SGBD avec sous-système de types extensibleSGBD avec sous-système de types extensible Postgres [Stonebraker et. al., 1986]Postgres [Stonebraker et. al., 1986] Starburst [Schwarz et. al., 1986]Starburst [Schwarz et. al., 1986]

Boîte à outils (noyau SGBD)Boîte à outils (noyau SGBD) Exodus & Shore [Carey et. al., 1986 & 1994]Exodus & Shore [Carey et. al., 1986 & 1994] DASDBS [Schek et. al., 1990]DASDBS [Schek et. al., 1990]

Unité d’opération ou de déploiement :Unité d’opération ou de déploiement :

Systèmes avec toutes les fonctions BD!!Systèmes avec toutes les fonctions BD!!


Notre positionNotre position

Générateur SGBD (+ nouveaux modèles de données)Générateur SGBD (+ nouveaux modèles de données)

FonctionsFonctionsembarquéesembarquées

SGBDSGBD

SGBD avec sous-système de types extensibleSGBD avec sous-système de types extensible

Noyau SGBD (boîte à outils)Noyau SGBD (boîte à outils)

Notre infr.Notre infr.

pas fiablepas fiable fiablefiable transactionneltransactionnel

Services NODSServices NODS

Ce n’est pas notre but!Ce n’est pas notre but!

Gestionnaire d’objets persistantsGestionnaire d’objets persistants


SGBD à composants ?SGBD à composants ?

Quelques produits :Quelques produits :

Poet Navajo (FastObjects j2)Poet Navajo (FastObjects j2) Architecture modulaireArchitecture modulaire Ajout/élimination des modules pour :Ajout/élimination des modules pour :

importation/exportation de données XMLimportation/exportation de données XML journalisation et synchronisation des donnéesjournalisation et synchronisation des données

Microsoft OLE DBMicrosoft OLE DB Composants pour l’interrogation de donnéesComposants pour l’interrogation de données


Standards industrielsStandards industriels

Plusieurs propositions :Plusieurs propositions : OMG : POS et PSSOMG : POS et PSS ODMG 3ODMG 3 Java JDOJava JDO

Une interface unique d’accèsUne interface unique d’accès Le manque d’une spécification détaillée Le manque d’une spécification détaillée

mène aux implantations « boîte noire »mène aux implantations « boîte noire »


Notre positionNotre position

Notre infrastructureNotre infrastructure

ODMODMGG

ODMODMGG

PSSPSSPSSPSS

JDOJDOJDOJDO

PSSRuntime

PersistMgrStorageMgr

CacheMgr

RelPMgr LogMgr

besoinsbesoinscodagecodage

instanciationinstanciation

PSSPSSPSSPSS


PlanPlan

ContexteContexte

ApprocheApproche






Développement d’une infrastructure à Développement d’une infrastructure à composants pour la gestion d’objets composants pour la gestion d’objets persistantspersistants

Description des composants, et de leur Description des composants, et de leur interdépendancesinterdépendances

Reprise : Séparation de problèmesReprise : Séparation de problèmes Une méthode de reprise multi-niveauUne méthode de reprise multi-niveau Une architecture multicoucheUne architecture multicouche


État actuel et perspectivesÉtat actuel et perspectivesPrototype fonctionnel : PERSEUSPrototype fonctionnel : PERSEUS

Persistance fiable sans transactionsPersistance fiable sans transactions Mondes virtuels persistants (Projet Européen IST)Mondes virtuels persistants (Projet Européen IST)

Persistance transactionnelPersistance transactionnel

Perspectives :Perspectives :

PERSEUS dans ObjectWebPERSEUS dans ObjectWeb Couplage PERSEUS & RS2.7 (Gestionnaires Couplage PERSEUS & RS2.7 (Gestionnaires

d’objets répartis)d’objets répartis)

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