Component Replication in Distributed Systems:
a Case study using Enterprise Java Beans
A.I.Kistijantoro, Graham Morgan,
Santosh K. Shrivastava
School of Computing Science, Newcsatle
University, UK
Mark C. Little
Arjuna Technologies Ltd., Newcastle
upon Tyne, UK
22th SRDS – 2003 - Italia
Fábio Favarim
28/01/2004
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LCMI/DAS/UFSC
Introdução



Nova tendência - extensão middleware orientado a
objetos (MOO) p/orientado a componentes (MOC)
MOC - o programador precisa se preocupar com a
lógica, assim como os serviços utilizados.
POC - Maior vantagem




o programador se preocupa somente com a parte lógica
da aplicação
serviços são de responsabilidade dos containers
serviços necessários são específicados de maneira
declarativa.
Enterprise Java Beans (EJB) e CORBA Component Model
(CCM)
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LCMI/DAS/UFSC
Introdução


Fornecer suporte para replicação de componentes para
fornecer alta disponibilidade
Estudo de Caso em EJB, provavelmente aplicável p/CCM




Maior disponibilidade de implementações
Considera consistência estrita entre as réplicas
Objetivo não é inventar novas técnicas de replicação,
mas investigar como as técnicas existentes podem ser
migradas para componentes.
Delegar a responsabilidade do gerenciamento da
replicação para o container.
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LCMI/DAS/UFSC
Introdução

São considerados três abordagens de replicação,
iniciando com uma abordagem simples na qual são
incorporadas mais sofisticação:



1. Replicação de estado com um único servidor de
aplicação
2. Replicação de estado com cluster de servidores de
aplicação
3. Replicação de estado e computação com cluster de
servidores de aplicação
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28/01/2004
LCMI/DAS/UFSC
Introdução

Solução transparente para o middleware.

Isso impõe:





Sem modificações na API entre cliente e componente;
Sem modificaçõe na API entre EJB e container;
Sem modificações nos serviços e APIs existentes.
Possível somente para as aborgens 1 e 2
Para a abordagem 3 é preciso que a ultima restrição
seja quebrada
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LCMI/DAS/UFSC
EJB e Servidores de Aplicação

Três tipos:

Entidade
Sessão – com estado e sem estado

Message driven beans




O container é responsável por “hospedar” os
componentes e assegurar que os serviços estejam
disponíveis em tempo de execução.
Os serviços fornecidos podem ou não ser gerenciados
pelo container.
O container é fica hospedado em um servidor de
aplicação.
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28/01/2004
LCMI/DAS/UFSC
Aplicações EJB com transação




Um dos muitos serviços fornecidos pelo servidor de
aplicação para o container é o Serviço de transação.
Um gerenciador de transação é hospedado por um
servidor de aplicação e é responsável pelo
gerenciamento das transações.
Não necessariamente precisa ficar dentro do servidor de
aplicação
Necessário pelo menos um resource manager (meio de
armazenamento persistente) para manter o estado do
entity bean
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LCMI/DAS/UFSC
Aplicações EJB com transação



Resource Manager = RDBMS
Resource Adaptor = JDBC e XAResource
XAResource interface – interface entre transaction
manager e resource manager
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LCMI/DAS/UFSC
Exemplo de Transação


Session bean recebe invocação do cliente
Resulta no session bean iniciando uma transação (T1)
envolvendo os 2 componentes (X e Y)


Session bean ativa X e Y (pega o estado do RDMS)
Isso faz com faça um lock na linha da tabela, para
evitar que outra transação use o mesmo recurso –
propriedade da serialização de transações.


XAa e XAb registram-se no gerenciador de transação.
Quando a transação termina, tenta executar um
protocolo em duas fases para assegurar q todos os
participantes commit ou rollback T1.
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LCMI/DAS/UFSC
Disponibilidade nos servidores de aplicação
atuais

Servidores de aplicação comerciais
 implantados em um cluster de máquinas


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
Stateless session beans – OK
Statefull session beans – problema




hardware específico para rotear as requisições de modo a
mascarar as falhas  NAT (Network Address Translation)
mecanismos de replicação de dados proprietários.
Uso de session beans stateless p/contornar esse problema
Uso de session beans statefull p/serialização e deserialização
Falha na serialização não é tratada.
Transação não é suportada – o mesmo servidor deve ser
usado sempre
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LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 1


Replicação de estado com um único servidor de
aplicação
Uso de “available copies” para replicação de dados



Leitura de qualquer um e gravação em todos
Uso de proxies para o JDBC e para XAResource
Os proxies re-transmite as invocações vindas do
transaction manager e dos beans para os resource
adaptors
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LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 1
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LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 2


Replicação de estado com cluster de servidores
de aplicação
Usa o esquema anterior para fornecer replicação de
estado
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LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 2
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28/01/2004
LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 2


A possibilidade de multiplas transações aumenta a
dificuldade em manter os resource managers
consistentes.
T1 lendo do RDBMSA1 e T2 lendo RDBMSA2





Pode quebrar a propriedade da serialização de transações
Ter um RDBMS primário
Os proxies dos diferentes servidores devem concordar no
resource manager primário.
Uso de um protocolo de consenso entre os proxies
Consistência RDBMS - operação de gravação em todas
os RDBMS
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LCMI/DAS/UFSC
Replicação de Componentes – Caso 3




Replicação de estado e computação com cluster de servidores
de aplicação
Usa o esquema anterior para fornecer replicação de estado para um
cluster de servidores
Necessário então mascarar as falhas dos servidores de aplicação.
Para isso:
 replicar os containers em servidores de aplicação distintos
 Assegurar a consistência dos estados dos EJBs nos containers
 Consistência entre os estados das transações nos transaction
managers



Uso da replicação passiva e ativa.
Ideal -> tirar uma foto do SA e reproduzir em outro lugar
É dificil -> não há padronização para transferência de estado de
containers e servidores de aplicação.
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LCMI/DAS/UFSC
Perguntas?
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