Monitoring and analysis of queries in distributed databases

Abstract

Scalable database services combining multiple technologies, including SQL and NoSQL, are increasingly in vogue. In this context, the CoherentPaaS research project aims at providing an integrated platform with multiple data management technologies, united by a common query language and global transactional coherence. For this integration to succeed, it must provide the same monitoring capabilities of tra ditional relational databases, namely, for database administrators to optimise its operation. However, achieving this in a distributed and heterogeneous system is in itself a challenge. This work proposes a solution to this problem with X-Ray, that allows monitoring code to be added to a Java-based distributed system by manipulating its bytecode at runtime. The resulting information is collected in a NoSQL database and then processed and visualised graphically. This system is evaluated experimentally by adding monitoring to Apache Derby and tested with the standard TPC-C benchmark workload.

Os serviços escaláveis de base de dados combinando diversas tecnologias, incluindo SQL e NoSQL, estão cada vez mais em voga. Neste contexto, o projeto de investigação Coherent PaaS tem como objetivo oferecer uma plataforma integradora de múltiplas tecnologias de gestão de dados, unidas por uma linguagem de interrogação comum e por mecanismos de coerência transacional global. Para que esta integração seja utilizável na prática, ´e necessário que ofereça as capacidades de monitorização que são comuns em bases de dados relacionais, por exemplo, para que o administrador de bases de dados seja capaz de otimizar a sua operação. No entanto, a concretização desta funcionalidade num sistema distribuído e heterogéneo é em si um desafio. Este trabalho propõe uma solução para este problema com o sistema X-Ray, que permite adicionar a capacidade de monitorização a um sistema distribuído em Java através da manipulação do código-objeto em tempo de execução. A informação resultante é recolhida numa base de dados NoSQL e depois processada e visualizada graficamente. Este sistema ´e avaliado experimentalmente aplicando-o ao Apache Derby e utilizando o padrão de testes TPC-C.