Diplomarbeit: Entwurf von konsistenzerhaltenden Replikationsstrategien für eine zur Laufzeit variable Anzahl von Replikaten



Vorgeschichte


Datenreplikation wird eingesetzt, um ein eventuelles Fehlschlagen von Zugriffen auf dringend benötigte Daten möglichst auszuschließen (hohe Zugriffsverfügbarkeit), aber auch um die Zugriffszeiten auf diese Daten zu reduzieren. Am Fachgebiet Betriebssysteme wurde kürzlich ein CORBA-basierter Prototyp zur konsistenten Datenreplikation erstellt, der zur Verwaltung replizierter WWW-Dokumente eingesetzt wird. Dieser Prototyp beinhaltet eine Komponente, die es erlaubt, beliebige, sogenannte statische Coterie-basierte Replikationsverfahren zu spezifizieren und damit Dokumente im WWW zu verwalten. Die Spezifikation einer gewünschten speziellen Repikationsstrategie wird durch Angabe eines azyklischenen Graphen (in Textform gemäß einer formalen Sprache) vorgenommen. Die Erweiterung dieser Komponente zur Erfassung und Verarbeitung einer weiteren Klasse von Coterie-basierten Replikationsstrategien ist z.Zt. in Arbeit: sie Erweiterung bezieht sich auf die sogenannten dynamischen Replikationsstrategien. Diese zeichnen sich in der Regel durch höhere Zugriffskosten auf der einen Seite und durch höhere Zugriffsverfügbarkeiten des replizierten WWW-Dokuments auf der anderen Seite aus.

Beiden Ansätzen ist jedoch gemein, daß sie von einer zum Designzeitpunkt festen Anzahl bzw. Obergrenze von Replikaten ausgehen. Diese Vorgehensweise bietet einige Vorteile, hat jedoch auch den Nachteil, die Anzahl der Replikate nicht mehr erhöhen zu können, sollte dies durch das derzeite Benutzerprofil denoch eigentlich nötig sein. Abhilfe schaffen könnten hier Replikationsstrategien, die eine dynamische Anzahl von Replikaten unterstützen, also neben dem Lesen und Schreiben der replizierten Daten auch zwei Operationenen a la create_replica() bzw. delete_replica() besitzen, die ein weiteres Replikat zur Laufzeit konsistent anlegen bzw. zur Laufzeit konsistent löschen. Konsistent heißt in diesem Zusammenhang, daß die alle übrigen Operationen korrekt weiterarbeiten.



Aufgabe
Die Aufgabe, die im Rahmen der Diplomarbeit gelöst werden soll, ist die Konzeption der Operationen create_replica() und delete_replica() für eine allgemeine Anwendung auf statische, quorenbasierte Replikationsstrategien und deren prototypische Implementierung in unseren oben beschriebenen Forschungsprototypen zur Verwaltung replizierter WWW-Dokumente. Mittels analytischer als auch experimenteller Untersuchungen soll der Nutzen bzw. der Aufwand der beiden Operationen auf die Laufzeitkosten einer Replikationsstrategie anschließend aufgezeigt und qualitativ als auch quantitativ bewertet werden.


Voraussetzungen
Voraussetzung ist ein abgeschlossenes Vordiplom. Kenntnisse in C/C++ sowie im Bereich Betriebssysteme und verteilte Systeme sind wünschenswert. Spaß an der Entwicklung moderner Technologien sollte vorhanden sein!


Kontakt Oliver Theel, Gebäude S1|15, Raum 231, Tel.: 16-5306, theel@informatik.tu-darmstadt.de, Stand: 26. März 2001