ARTIGO JIM GRAY SIGMODE 1996 EXEMPLO 95% LEITURA E 5% DE ESCRITA, O GARGALO PODE SER A ESCRITA FORTUNE 500 OLTP E SHARED-NOTHING 1) ENGINE, SQL,

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1 1

2 2

3 Abstract 3

4 Agenda 4

5 ARTIGO JIM GRAY SIGMODE 1996 EXEMPLO 95% LEITURA E 5% DE ESCRITA, O GARGALO PODE SER A ESCRITA FORTUNE 500 OLTP E SHARED-NOTHING 1) ENGINE, SQL, MEDIADOR (MIDDLEWARE), GERENCIAMENTO 2) TÓPICOS COM MENOS ESFORÇO E RESULTADOS MAIS RÁPIDOS 5

6 6

7 NÃO EXITE COMO TER DESEMPENHO E DISPONIBILIDADE LEITURA NO SLAVE E ESCRITA NO MASTER LINEARMANET ESCALÁVEL SISTEMAS LEGADOS MULTI MASTER SINCRONIZAÇÃO / LATÊNCIA O LIMITE É O VOLUME DE UPDATES 7

8 TABELA HASH PARECIDO COM RAID 0 PARALELISMO 8

9 OTIMIZAR A INATIVIDADE DESEMPENHO EM SEGUNDO PLANO FAILOVER E FAILBACK (TEMPO) 9

10 1-SAFE DESEMPENHO BOM, SEGURANÇA NEM TANTO 2-SAFE DESEMPENHO BAIXO, SEGURANÇA ALTA SLA - LATÊNCIA 10

11 TUDO DEPENDE DO QUE SE PRECISA ENTREGAR SLAVE USADO PARA LEITURA UPDATE É EM PARALELO PARA GARANTIR A CONSITÊNCIA FORÇAR O FAILOVER DURANTE O PERÍODO DE USO 11

12 JANELAS DE SINCRONIZAÇÃO MENOS RIGOROSAS MIDDLEWARE DIFERENTES PARTICIONAMENTOS MULTICAST EFEITO DOMINÓ 12

13 13

14 SISTEMAS BASEADOS EM MIDDLEWARE GERALMENTE USAM MULTI MASTER MASTER/SLAVE É GERALEMENTE NATIVO ALGUMAS USAM LOG BINÁRIO C-JBDC JDBC PARA CLUSTER / REPLICAÇÃO POSTGRES-R APESAR DE NÃO USAR TUDO VIA MIDDLEWARE FOI O QUE MAIS CHEGOU PERTO, MAS A INDUSTRIA NÃO COMPROU O PROJETO SE TORNOU OBSOLETO. 14

15 INTERCEPTAR AS CONSULTAS PROPRIEDADE INTELECTUAL ENGINES DE MAIS BAIXO NÍVEL REMAPEAMENTO NO LADO DO USUÁRIO ESTE TIPO DE ABORDAGEM LEVA CLUSTER/REPLICAÇÃO A SISTEMAS QUE NÃO TEM SUPORTE A ISSO. 15

16 AQUI VOCÊ USA UM DRIVER ESPECÍFICO DO MIDDLEWARE E O MIDDLEWARE FAZ A TRANSFORMAÇÃO 16

17 NÃO EXISTEM PACOTES PRONTOS DE BALANCEADOR - BALACEAMENTO DE CONEXÃO - TRANSAÇÃO - CONSULTA (MELHOR) ENVOLVE POLÍTICAS SE USAR POOL, NÃO FICA LEGAL TASHKENT+, IMPLEMENTE VIA CENTRALIZADOR (50% MELHOR) REPLICAR O CENTRALIZADOR FICA LENTO DEMAIS 17

18 SNAPSHOT É O MAIS FRACO E MAIS UTILIZADO CADA UM USA SUA CÓPIA E DEPOIS EMPACOTA OS UPDATE E MANDA MIDDLE-R IMPLEMENTA UMA CÓPIA DE SNAPSHOT GLOBAL 18

19 TRANSAÇÕES POR SEGUNDO E REQUISIÇÕES DA WEB E LATÊNCIA PARA CADA 5 REPLICAS, AUMENTA 5 VEZES AS REQUISIÇÕES MUITOS SISTEMAS ACABAM MASCARADOS, OPERANDO ABAIXO DA CARGA DIFÍCIL SE TER NÚREMOS RELACIONADOS A TEMPO DE RESTAURAÇÃO DE FALHAS 19

20 20

21 VÁRIAS INSTÂNCIAS VÁRIAS BASES DE DADOS PESQUISAS COM UMA INSTÂNCIA, BANCO DE DADOS VIRTUAL VIRTUALIZAÇÃO DA ENGINE 21

22 TRIGGERS PODEM ATUALIZAR DIFERENTES BASES DE DADOS CONSULTAS ENTRE VÁRIAS INSTÂNCIAS SÃO AINDA UM PROBLEMA ALGUNS SISTEMAS NÃO SUPORTAM NOTAÇÃO DE ESQUEMA NA SUA TOTALIDADE AINDA NECESSITAM NOVOS ALGORITMOS PARA SINCRONIZAÇÃO O MIDDLEWARE TEM QUE TER UMA VISÃO DE TODAS AS INSTÃNCIAS 22

23 A MAIORIA IMPLEMENTE SNAPSHOT POR CAUSA DO DESEMPENHO PROCURAM EVITAR DEADLOCKS E ABORTAR TRANSAÇÕES USANDO MVCC MANIPULAÇÃO DE FALHAS É IMPLEMENTADA DE DIFERENTES MANEIRAS UM SISTEMA ABORTA NO INICIO, OUTRO AGUARDA INTERVENÇÃO DO USUÁRIO NÃO EXISTEM ESTUDOS EM MANIPULAÇÃO DE ERRO EM BASES REPLICADAS DDL, INCREMENTAIS E SEQUENCIAIS 23

24 HETEROGEINIDADE DE HARDWARE QUANDO É HOMOGÊNIO TEM O DESGASTE SE USA RAID 5 A TROCA DE DISCO IMPACTA NO DESEMPENHO TRÁFEGO DE REDE V-LAN S MULTIPLAS VERSÕES E DADOS AGREGADOS DIFERENTES DRIVERS DE COMUNICAÇÃO E GARANTIR O USO DO CORRETO LOG SHIPPING LOGS BINÁRIOS DADOS AGREGADOS DATA WAREHOUSING USAR O MENOR DENOMINADOR COMUM MAPEAMENTO OBJETO RELACIONAL ENGINE A, ENGINE B E ETC RECONSTRUÇÃO DE CONSULTAS ON-THE-FLY 24

25 SIMPLIFICAÇÃO DE CONSULTAS GLOBAIS, LOCAIS, VISÍVEIS POR TRANSÇÃO, CONEXÃO MIDDLEWARE DEVE MANTER UM CAMINHO DA TABELA TEMPORÁRIA NÃO SÃO PERSISTENTES FALTA DE CONVENÇÕES ALGUNS NÃO DELETAM DIRETAMENTE QUASE IMPOSSÍVEL IMPLENTÁ-LAS JUNTO AO MIDDLEWARE 25

26 TUDO COMEÇA NA FASE DE AUTENTICAÇÃO NOVAS AUTENTICAÇÕES POPULARES CERTIFICADOS E ETC ALGUNS MECANISMOS INTERFEREM REVOVANDO INFORMÇÕES DA ORIGEM RESPEITAR AS PERMISSÕES DO USUÁRIO TRIGGERS DE CADA USUÁRIO ISSO GERA MUITA CONFIGURAÇÃO AD-HOC FERRAMENTAS DE BACK UP CAPTURAM SOMENTE DADOS 26

27 CONTEÚDO DA STORE PROCEDURE PROCEDURE QUE EXECUTA UM CÓDIGO DE PROGRAMAÇÃO STORE PROCEDURE DEVE SER DETERMINISTICA, BEM CONSTRUÍDA VOCÊ NÃO SABE O ALCANCE DELA LIMITA O CONTROLE DE CONCORRÊNCIA PODE GERAR DESPERDÍCIO DE RECURSOS NÃO É MUITO PESQUISADA MESMA COISA NAS UDF S 27

28 CLOB E BLOB USAM IDENTIFICADORES PREVINIR STREAMS ABERTOS ALGUNS TRATAM O OBJETO EM MEMÓRIA FILE STREAM DO SQL SERVER 28

29 ALGUNS SEQUENCIAIS PODEM SER RECUPERADOS COMO PARTE DO ESQUEMA DO BANCO ALGUNS NÃO SÃO PERSISTIDOS NO LOG COMO FAZER BACK UP DOS SEQUENCIAIS GERAM BURACOS NAS SEQUENCIAS GERAM PROBLEMAS DE ORDENAÇÃO 29

30 CAMADA ENTRE APLICAÇÃO E ENGINE DE BANCO DE DADOS ATUA COM ITERCEPTAÇÃO DE CONSULTAS MUDANÇAS NO DRIVER DO CLIENTE ISTO PODE OFERECER NOVAS FUNCIONALIDADES SQL SERVER E FREETDS TEM COMPORTAMENTOS DIFERENTES OUTROS USAM BRECHAS PARA MANDAR OUTRAS INFORMAÇÕES VER AS QUESTÕES DE ATUALIZAÇÃO DE DRIVERS MYSQL TEM 224 COMBINAÇÕES DIFERENTES 30

31 OU VOCÊ USA MULTICAST OU CAPTURA A TRANSAÇÃO COMO FAZER COM CONSULTAS NÃO DETERMINISTICAS TIMESTAMP NOW GETDATE RANDOM RAND EXTRAÇÃO E SUBSTITUIÇÃO IMPLEMENTANDO TRIGGERS CADA VEZ ALTERA A TRIGGER NÃO CAPTURA CHAVES INCREMENTAIS GARANTIR A MESMA ORDEM DE EXECUÇÃO QUESTÕES DE BLOQUEIO SE QUISER A NIVEL DE LINHA PRECISA LEVAR A LÓGICA DO BANCO PARA O MIDDLEWARE 31

32 MECANISMO DE DETECÇÃO DE FALHAS MAIORIA USA TIME-OUT DE REDE ESTE TIPO DE TÉCNICA NÃO EVOLUIU SESSÕES IN-FLIGHT SÃO PERDIDAS O SEQUOIA É ÚNICO QUE GARANTE FAILOVER DE TRANSAÇÃO, POIS A TRANSAÇÃO FICA NO MIDDLEWARE E O CÓDIGO ADICIONAL FICA NO DRIVER DO CLIENTE FAILOVER TRANSPARENTE É MELHOR COM STATEMENT DEPENDE DA APLICAÇÃO PARA OBTER SUCESSO NÃO EXISTE API DE PAUSAR, TRANSFERIR E RESUMIR UMA TRANSAÇÃO NÃO EXISTE MEIO DE RECUPERAR AS TRANSAÇÕES FALHAS DE OUTRO SERVIDOR USAR POOL DE CONEXÕES E PERSISTIR ESTAS CONEXÕES 32

33 SISTEMAS DISTRUBUÍDOS USAM MULTICAST PARA MANDAR AS ATUALIZAÇÕES NA MESMA ORDEM PRECISA HAVER UMA COOPERAÇÃO COM O MIDDLEWARE REPLICAÇÃO MULTI-MASTER PARA WAN LATÊNCIA DE REDE E FALTA DE CONFIABILIDADE DOS LINKS LIMITAÇÕES FÍSICAS GERALMENTE USAM PARTIÇÕES E CONFIGURAÇÕES AD-HOC NÃO É SÓ A COMUNICAÇÃO QUE IRÁ RESOLVER ESTE PROBLEMA E NEM UMA EXTENÇÃO DAS PROPRIEDADES DA LAN TCP É EFICIENTE PORQUE É IMPLEMENTADO NO KERNEL DOS SISTEMAS DEMORA NA DETECÇÃO DE FALHAS NÃO É INTERESSANTE ALTERAR O TCP POR CAUSA DAS OUTRAS APLICAÇÕES CAP CONSISTÊNCIA, DISPONIBILIDADE E PARTIÇÕES PODEM GERAR DIVERGENCIAS SE FOR FEITO EM WAN, GERALMENTE REQUER INTERVENÇÃO MANUAL DNS 33

34 BACKUP E RESTORE ISSO GERA MUITA PRESSÃO BACK UP É USADO PARA TRAZER NOVAS REPLICAS SÓ PROVÊM UMA CÓPIA DE LEITURA CONSISTENTE PROBLEMAS COM AS TRANSAÇÕES QUE ESTÃO SENDO EXECUTADAS MESCLAR BACK UPS QUENTES E INCREMENTAIS COM O MIDDLEWARE DE REPLICAÇÃO 34

35 OPERAÇÃO DE MANUTENÇÃO RECUPERAÇÃO E REPLICAS O MYSQL REQUER TODAS AS REPLICAS DESLIGADAS CUIDAR COM O DESEMPENHO DO SISTEMA SEQUOIA USA UM LOG COM CHECKPOINT PARA MANTER A SINCRONIA ASSIM QUE O NÓ É INSERIDO O LOG DE CHECKPOINT É REAPLICADO ESSE LOG PODE SER USADO PARA INICIAR NOVAS REPLICAS TAMBÉM É NECESSÁRIO ESTABELECER UM LIMITE COMO NÃO É POSSÍVEL SABER QUAIS COMMITARAM É PRECISO FAZER UMA RESTAURAÇÃO TOTAL REPLICAÇÃO AUTÔNOMA 35

36 ENGINE / MIDDLEWARE / DRIVERS / PEQUENAS RELEASES /SUPORTE A CLUSTER HETEROGENEO PROTOCOLOS COMPATIVEIS / DIFERENTES VERSÕES MUITAS VERSÕES DE DRIVER 36

37 EXPURGO DE LOGS INDICES RECONSTRUIDOS ESTATISTICAS HOJE É TUDO FOCADO EM BANCOS CENTRALIZADOS O QUE DEVE SER EXECUTADO EM PARALELO OU EM SERIE ONLINE E OFFLINE AINDA PRECISA DE UM MONITOR GLOBAL DA INFRA ESTRUTURA 37

38 O MIDDLEWARE SEMPRE DETERIORA O DESEMPENHO DAS CONSULTAS ALGUMAS CONSULTAS SÃO PIORES EM BASES REPLICADAS DO QUE EM CENTRALIZADAS FALTA DE FERRAMENTAS TAMBÉM PREJUDICA A ESTIMATIVA DE DESEMPENHO GERALMENTE FICAM ENTRE 2 E 4 REPLICAS CHEGANDO NO MÁXIMO A 8 38

39 39

40 NOVA ABSTRAÇÃO REPLICAÇÃO PARCIAL É UM DESAFIO PODE SER NECESSÁRIO REESCREVER AS APLICAÇÕES PARA COLABORAR COM O MIDDLEWARE PARA SUPORTAR CONSITÊNCIA PARCIAL CONSITÊNCIA BASEADA EM ISOLAMENTO DE LEITURAS COMITADAS MODELOS WAN PRECISAM DE NOVOS PROTOCOLOS E PROVAVELMENTE NOVOS PARADIGMAS DE PROGRAMAÇÃO MANUTENÇÃO COM FAILOVER E FAILBACK TRANSPARENTES TODOS OS MECANISMOS PRECISAM TER DETECÇÃO E AÇÕES SINCRONIZADAS CONEXÕES E TRANSAÇÕES DEVEM SER ENDEREÇADAS GLOBALMENTE ATUALIZAÇÃO SEM INTERRUPÇÃO INTERRUPÇÃO DE NO MÁXIMO 5.26 MINUTOS/ANO AVALIAÇÃO NA PRESENÇA DE FALHAS, EM OPERAÇÕES DE GERENCIAMENTO CAPTURAR EVENTOS PARA REPRODUZIR OS AMBIENTES ISSO É UM GRANDE DESAFIO E CUSTA CARO 40

41 DIMINUIR AS DISCREPÂNCIAS ENTRE AS IMPLEMENTAÇÕES DE BANCO DE DADOS VARIAÇÕES NO COMPORTAMENTO DAS TRANSAÇÕES SEMÂNTICA DAS SQL S CONTROLE DE ACESSO FALTA DE PADRÃO NAS OPERAÇÕES DE GERENCIAMENTO CONDUÇÃO A CLUSTER HETEROGÊNEO O MIDDLEWARE COMERCIAL DIFERE DAS SOLUÇÕES PUBLICAS, LIMITANDO O AVANÇO USAM TRIGGERS PARA CAPTURAR OS CONJUNTOS DE ESCRITAS PERMITIR QUE O MIDDLEWARE INTERFIRA NA SUBSTITUIÇÃO DE FUNÇÕES NÃO DETERMINISTICAS TRANSAÇÕES COM META INFORMAÇÕES READSET, WRITESET, LOCKSET CUSTO DE EXECUÇÃO ISSO PERMITE MELHOR DIAGNÓSTICO E MELHOR DECISÕES ATUALMENTE AS TRANSAÇÕES ESTÃO AMARRADAS AO DRIVER AINDA NÃO É POSSÍVEL TRANSFERIR A TRANSAÇÃO MELHORAR OS BACKUPS PARA CAPTURAR MAIS QUE APENAS OS DADOS É NECESSÁRIO MAIS INFORMAÇÕES PARA CLONAGEM ATUALIZAÇÃO DE SOFTWARE JVM PERMITE SUBSTITUIÇÕES DE CLASSES ON-THE-FLY QUEBRAR ALGUNS PARADIGMAS DE PROGRAMAÇÃO PARA QUE OS DRIVERS REDUZAM AO MÍNIMO O PROCESSAMENTO INTERNO 41

42 42

43 DESAFIOS EM SISTEMAS DE REPLICAÇÃO BASEADOS EM MIDDLEWARE QUESTÕES DE DESEMPENHO, DISPONIBILIDADE E GERENCIAMENTO NÃO SÃO ABORDADAS PELO MEIO CIENTÍFICO DISPONIBILIDADE AINDA TEM MUITOS DESAFIOS: DETECÇÃO DE FALHAS FAILOVER E FAILBACK QUESTÕES DE GERENCIMENTO DEVEM SER EVOLUIDAS DESEMPENHO E DISPONIBILIDADE DEVEM ANDAR JUNTOS MELHORAR A INTEGRAÇÃO ENTRE OS PRODUTOS EXISTENTES PADRONIZAR AS IMPLEMENTAÇÕES E SIMPLIFICAR A ATUALIZAÇÃO DE SOFTWARE 43

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