Hierarchical correctness proof of deferred-update protocols for database replication with crash failures
- Autores: José Ramón Juárez Rodríguez
- Directores de la Tesis: José Ramón González de Mendívil (dir. tes.), José Enrique Armendáriz Iñigo (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2011
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Ramón Garitagoitia Padrones (presid.), Ricardo Jiménez-Peris (secret.), José Manuel Bernabéu Aubán (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La replicación de datos almacena datos en diferentes sitios. A través de esta replicación en distintos servidores, la carga de acceso a una única máquina puede reducirse mejorando la respuesta del servidor y proporcionando mejor escalabilidad. Además, la replicación también puede utilizarse para asegurar la disponibilidad de los datos en caso de que se produjera un fallo. Los actuales protocolos de replicación de bases de datos se ban en la técnica de la actualización diferida: las transacciones se ejecutan inicialmente en un sitio (denominado delegado) y después sus actualizaciones se propagan y aplican en el resto de las réplicas. El desafío de la replicación de bases de datos es manejar las transacciones para hacer que parezca como si se hubieran ejecutado en una sola base de datos lógica, de forma transparente para los usuarios. Para entender de forma precisa como estos sistemas funcionan, y así poder diseñarlos e implementarlos de la forma adecuada, es necesario razonar formalmente de forma rigurosa sobre los algoritmos y mecanismos que existen en estos sistemas.
En particular, esta tesis se centra en el estudio formal de la técnica de la actualización diferida en presencia de fallos. A pesar de ser un campo de intensa investigación, los trabajos existentes sobre la replicación de bases de datos no proporcionan modelos claros para describir de forma sencilla lo que hacen, ni proporcionan pruebas de corrección rigurosas de sus implementaciones. Además, estos trabajos no estudian de forma correcta los efectos de los fallos, ya que los estudian como si no fueran a tener ningún efecto en el funcionamiento básico de la replicación y pudieran ser considerados aparte.
En esta tesis, vamos a desarrollar una prueba jerárquica de corrección para estudiar la técnica de la actualización diferida para la replicación de bases de datos. Esto nos va a permitir encontrar unos criterios de corrección para un modelo general de un sistema replicado de este tipo. Utilizando estos criterios de corrección, estudiamos qué propiedades debe cumplir cada módulo que compone el sistema para garantizar la corrección de una copia. Los fallos se consideran a lo largo de todos los niveles de abstracción, probando que el manejo de fallos no puede ser considerado a posteriori. Nuestro modelo para la replicación basada en la actualización diferida es suficientemente general para incluir el manejo de cualquier nivel de aislamiento y el soporte de restricciones de integridad en aquellos niveles que tuvieran sentido. Que nosotros sepamos, este es el primer trabajo que es capaz de proporcionar un marco común para estudiar la corrección de protocolos de replicación de bases de datos de muy diversa índole.
