Sistemas de bases de dados móveis

Abstract

Nos últimos anos, tem-se vindo a presenciar a inúmeros avanços tecnológicos, tanto ao nível das comunicações sem fios como ao nível da computação portátil. Se por um lado as comunicações sem fios são cada vez mais rápidas e seguras, por outro as estações portáteis são, também, cada vez mais fáceis de transportar, uma vez que têm evidenciado uma diminuição do seu tamanho e peso, mantendo, todavia, alguma capacidade de processamento, armazenamento e autonomia das suas baterias. A par desses avanços tecnológicos têm surgido novos sistemas computacionais, que tentam tirar partido das facilidades fornecidas pela combinação de tais tecnologias. Os Sistemas de Base de Dados Móveis são um desses exemplos. Nestes sistemas, tal como é sabido, existe normalmente um conjunto de estações de trabalho distribuídas, em que algumas delas possuem uma localização fixa e conhecida e outras não. Estas últimas, por se poderem deslocar durante o período de execução das suas tarefas, são designadas de estações móveis. A comunicação entre as várias estações que integram um sistema distribuído pode ser realizada através de ligações com e sem fios. No caso de uma das estações do sistema não conseguir comunicar com uma outra, por motivos de falha do sistema de comunicações ou, simplesmente, por indisponibilidade da segunda estação, esta pode, contudo, continuar a executar as suas tarefas baseadas nos dados que mantém localmente, usufruindo assim da autonomia que o SBDM na qual está integrada lhe confere em termos de dados. Mais tarde, quando estiverem novamente repostas as condições para a comunicação entre as estações, os dados processados poderão ser então validados com outras estações do sistema. A autonomia é apenas uma das muitas vantagens e facilidades que os Sistemas de Base de Dados Móveis colocam à disposição dos seus utilizadores. Mas, como seria de esperar, nem tudo são vantagens. A implementação e Nos últimos anos, tem-se vindo a presenciar a inúmeros avanços tecnológicos, tanto ao nível das comunicações sem fios como ao nível da computação portátil. Se por um lado as comunicações sem fios são cada vez mais rápidas e seguras, por outro as estações portáteis são, também, cada vez mais fáceis de transportar, uma vez que têm evidenciado uma diminuição do seu tamanho e peso, mantendo, todavia, alguma capacidade de processamento, armazenamento e autonomia das suas baterias. A par desses avanços tecnológicos têm surgido novos sistemas computacionais, que tentam tirar partido das facilidades fornecidas pela combinação de tais tecnologias. Os Sistemas de Base de Dados Móveis são um desses exemplos. Nestes sistemas, tal como é sabido, existe normalmente um conjunto de estações de trabalho distribuídas, em que algumas delas possuem uma localização fixa e conhecida e outras não. Estas últimas, por se poderem deslocar durante o período de execução das suas tarefas, são designadas de estações móveis. A comunicação entre as várias estações que integram um sistema distribuído pode ser realizada através de ligações com e sem fios. No caso de uma das estações do sistema não conseguir comunicar com uma outra, por motivos de falha do sistema de comunicações ou, simplesmente, por indisponibilidade da segunda estação, esta pode, contudo, continuar a executar as suas tarefas baseadas nos dados que mantém localmente, usufruindo assim da autonomia que o SBDM na qual está integrada lhe confere em termos de dados. Mais tarde, quando estiverem novamente repostas as condições para a comunicação entre as estações, os dados processados poderão ser então validados com outras estações do sistema. A autonomia é apenas uma das muitas vantagens e facilidades que os Sistemas de Base de Dados Móveis colocam à disposição dos seus utilizadores. Mas, como seria de esperar, nem tudo são vantagens. A implementação eNos últimos anos, tem-se vindo a presenciar a inúmeros avanços tecnológicos, tanto ao nível das comunicações sem fios como ao nível da computação portátil. Se por um lado as comunicações sem fios são cada vez mais rápidas e seguras, por outro as estações portáteis são, também, cada vez mais fáceis de transportar, uma vez que têm evidenciado uma diminuição do seu tamanho e peso, mantendo, todavia, alguma capacidade de processamento, armazenamento e autonomia das suas baterias. A par desses avanços tecnológicos têm surgido novos sistemas computacionais, que tentam tirar partido das facilidades fornecidas pela combinação de tais tecnologias. Os Sistemas de Base de Dados Móveis são um desses exemplos. Nestes sistemas, tal como é sabido, existe normalmente um conjunto de estações de trabalho distribuídas, em que algumas delas possuem uma localização fixa e conhecida e outras não. Estas últimas, por se poderem deslocar durante o período de execução das suas tarefas, são designadas de estações móveis. A comunicação entre as várias estações que integram um sistema distribuído pode ser realizada através de ligações com e sem fios. No caso de uma das estações do sistema não conseguir comunicar com uma outra, por motivos de falha do sistema de comunicações ou, simplesmente, por indisponibilidade da segunda estação, esta pode, contudo, continuar a executar as suas tarefas baseadas nos dados que mantém localmente, usufruindo assim da autonomia que o SBDM na qual está integrada lhe confere em termos de dados. Mais tarde, quando estiverem novamente repostas as condições para a comunicação entre as estações, os dados processados poderão ser então validados com outras estações do sistema. A autonomia é apenas uma das muitas vantagens e facilidades que os Sistemas de Base de Dados Móveis colocam à disposição dos seus utilizadores. Mas, como seria de esperar, nem tudo são vantagens. A implementação e gestão destes sistemas não é nada simples, sendo, na generalidade, bastante mais complexa do que nos Sistemas de Bases de Dados Distribuídos. Questões como estas serviram de estímulo para o desenvolvimento de um trabalho de estudo pormenorizado e fundamentado sobre o domínio dos Sistemas de Bases de Dados Móveis, no qual se abordaria toda a problemática da sua implementação, manutenção e gestão, dando-se particular atenção a questões como os seus aspectos arquitecturais e funcionais, modelos de acesso e replicação de dados, sistemas de transacções, processamento de queries, manutenção de consistência, protecção dos dados e implementações reais. O resultado desse trabalho de estudo está apresentado nesta dissertação de mestrado.

In the last few years, a lot of technological advances emerged in wireless communications and mobile computing fields. Wireless communications are becoming faster and safer and portable stations are evidencing a significant decrease on their size and weight, maintaining the same processing and storage capacities, and battery autonomy. As a direct consequence of these technological advances, new computational systems appeared integrating the best characteristics that the combination of these two technologies can provide. Mobile Database Systems are a clear example of such combination. They are characterized to have a set of distributed stations, where some of them have are fixed with a known localization and others are mobile, since they can move during the execution of their tasks. The communication between these stations can be supported by wireless communications. In a Mobile Database Systems, when one station can not communicate with another, due to a system failure or simple because the second one is unavailable, they can continue to execute their tasks based on their local data replicas. This is possible only because they have a high level of autonomy in terms of data provided by the Mobile Database System where they are integrated. Latter, when communications are re-established, the data that was processed locally have to be validated with the other system’s stations. Autonomy is only one of the several advantages that Mobile Database Systems can offer to their users. However, these systems have also some disadvantages. Their implementation and management tasks are not simple. In fact, in most of the cases, they are more complex than conventional Distributed Database Systems. Questions like these stimulated the developing of a detailed and supported study about the domain of Mobile Database Systems, approaching the characteristics, functionalities, and common problems that can occur in the design, implementation, and management of such systems. System architectural and functional features, access and replication data models, transactions systems, query processing, consistency maintenance models, data protection, and real current real-world implementations were some of the topics that were also explored. This thesis presents the result of that work.