Framework de replicação de objectos CORBA

Abstract

A replicação é hoje em dia muito utilizada nos sistemas distribuídos como mecanismo de tolerância a falhas, para manter a disponibilidade e a fiabilidade desejada. Entre outras razões, destaca-se o facto da replicação se encaixar muito naturalmente no modelo cliente-servidor, que é o paradigma básico dos sistemas distribuídos. Com a chegada de infra-estruturas de comunicação baseadas em objectos, como é o caso do CORBA, torna-se necessária a existência de um serviço que possa oferecer replicação de objectos. No entanto, este tipo de serviço está ausente dos serviços básicos que compõem o CORBA. Para prover o CORBA com um serviço deste tipo é indispensável abordar problemas como a coerência entre réplicas e os efeitos laterais associados ao acto de migrar um sistema distribuído não replicado para um com replicação. As soluções para as questões anteriores podem estar na definição de um modelo de sistema genérico e com certas premissas necessárias para poder tornar solúveis estes problemas, tal como a utilização de um detector de falhas para se poder suspeitar da eventual falha de réplicas, ainda que incorrecta, de modo a manter o progresso no sistema. Outras questões, não relacionadas com a replicação, mas sim com o desempenho do sistema e com a própria migração de sistemas, levam a necessidade da construção de uma framework de replicação como apoio ao programador, de modo a facilitar a migração para um sistema replicado. Neste trabalho descreve-se uma framework de replicação em ambiente CORBA, em que a estratégia de replicação é baseada em Quorum Consensus. As réplicas são todas equivalentes entre si; o sistema progride mesmo que existam partições na rede, desde que exista um quórum de escrita. O acordo entre réplicas e conseguido com base no algoritmo Early-Consensus que usa canais Stubborn na impossibilidade de canais fiáveis.

Replication is often used in distributed systems as a means to tolerate faults and provide availability and reliability. One of the reasons is that it fits easily in the client-server model, which is the basic paradigm of the distributed systems. The arrival of object-oriented communication models like CORBA, raises the need for an object replication service. However this kind of service doesn't belong to the basic CORBA services. For providing CORBA with such service it is very important to pay attention to problems like coherence between replicas and the side effects associated with the migration of a distributed system without replication to one with replication. The solutions to the problems above require the definition of a generic system model with some properties that are necessary to ensure the progress of the system when one or more replicas fails. In turn, this requires a failure detection mechanism. Other issues, not related with replication, like system performance and the migration of the systems, suggest the need for a replication framework in order to assist the programmer in the migration into a replicated system. This work presents a replication framework for CORBA, where the update strategy is based in Quorum Consensus. All replicas are equal and have the same rights. The system will continue to work even with network partitions but with a writing quorum. The agreement among the replicas is achieved by using the Early-Consensus algorithm that uses Stubborn channels instead of reliable channels.