Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:08:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335943.pdf: 2286813 bytes, checksum: f696d21066655f662d160f31a95f850f (MD5) Previous issue date: 2015 / Memória Transacional em Software (STM) é um modelo utilizado para tratar acesso concorrente a dados compartilhados, onde programadores não precisam lidar explicitamente com mecanismos de controle de concorrência, como locks. O programador, apenas delineia qual parte do código necessita ser tratado como concorrente e sua execução seguirá o modelo transacional, respeitando as propriedades: atomicidade, consistência e isolação. É proposto nessa dissertação um modelo denominado Mesobi: Memória Transacional em Software Tolerante a Faltas Bizantinas onde transações somente leitura não abortam. Existem algumas abordagens na literatura que utilizam Memória Transacional em Software, das quais grande parte tolera faltas de parada mas pouco se fala sobre faltas maliciosas. Somente o trabalho de Zhang 2012 faz tolerância a faltas Bizantinas no contexto de STM; sua proposta utiliza dois clusters para alcançar tolerância a faltas Bizantinas.No modelo de Zhang, transações somente leitura podem ser abortadas, não é suportada a execução de transações interativas e não é possível executar transações de forma otimista. O Mesobi permite alcançar tolerância a faltas Bizantinas utilizando (3f+1) réplicas, sendo que, f é o número de faltas toleradas. O modelo consiste em inicialmente tentar executar as transações de forma otimista sem a necessidade de executar o protocolo Bizantino. Transações conflitantes localmente não são iniciadas de imediato com isso evita-se trabalho improdutivo. É possível e viável a execução de transações pré-declaradas e interativas no mesmo ambiente, sendo que, transações interativas têm pior desempenho devido a sua maior troca de mensagens.<br> / Abstract : Software Transactional Memory (STM) is a model to deal concurrent accesses on shared data. With STM developers do not need to cope with explicit concurrency control mechanisms like locks. Instead developers can write parallel portions of code as transactions, which are garanteed to execute atomically and in isolation regardless of eventual data races. In this dissertation we propose a model named Mesobi: Memória Transacional em Software Tolerante a Faltas Bizantinas in which read-only transactions do not abort. There are some approaches in literature that use STM, but most of them treat crash faults, but few deal with arbitrary faults. The work presented by Zhang 2012 mentions Byzantine Fault Tolerance (BFT) in STM context, but two clusters are necessary, one for consensus and another to execute transactions. Zhang's model abort read-only transactions, does not use optimistic execution neither interactive transactions processing. It achieves BFT using (3f+1) replicas where f represents the number of tolerated faults. The model executes in an optimistic fashion the transactions without the BFT protocol. Conflicting local transactions are not executed immediately thereby saving wasted work. Execution and consistency tests showed that execution of interactive and pre-declared transactions on same environment are possible and practical. Interactive transactions have worse performance than pre-declared due to need of more message exchanges.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f. 107-115 / Diversas pesquisas para desenvolvimento de soluções práticas de suporte a aplicações distribuídas tolerantes a faltas bizantinas têm sido realizadas nos últimos anos. Na atualidade, um dos grandes desafios da computação distribuída consiste na especificaç / Some researches aiming to design practical algorithms to support Byzantine Fault-Tolerant distributed applications has been made in recent years. These solutions are designed to make the applications resistant to successful attacks against the system, the

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333102.pdf: 3580158 bytes, checksum: ba1703beca878988af414a251c590687 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os princípios arquiteturais REST estão sendo amplamente adotados nas implementações de sistemas distribuídos disponíveis na Web. As implementações REST são realizadas através de Web Services, que são comumente disponibilizados na forma de Web APIs, cujo principal objetivo é o intercâmbio de dados entre aplicações. No entanto, devido à falta de padrões e diretrizes para desenvolvimento, cada implementação REST segue uma linha de desenvolvimento, fato que resulta na dificuldade de construção de aplicações clientes, além de dificultar a composição de Web APIs. Outro desafio é a falta de suporte ao uso de controles hipermídia em representações de recursos que utilizam o formato JSON. Controles hipermídia podem assumir a forma de links, que guiam a navegação entre diferentes recursos. Este trabalho propõe uma abordagem de desenvolvimento com os passos necessários para modelar e implementar Web APIs RESTful Semânticas que suportam controles hipermídia em JSON. A abordagem identifica as representações necessárias e realiza anotações semânticas através de associações de propriedades e operações com termos de vocabulários controlados. Além disso, a abordagem busca separar a implementação da camada de integração de dados com as demais camadas do sistema, diminuindo o acoplamento e aumentando a coesão. De forma complementar, este trabalho apresenta um framework para o desenvolvimento de Web APIs RESTful baseado na abordagem de desenvolvimento proposta, sendo este compatível com a especificação JAX-RS. O suporte fornecido pelo framework proposto possibilita que o desenvolvedor concentre esforços no desenvolvimento do domínio do problema, sem perder tempo com infraestrutura. Com a utilização da abordagem proposta, juntamente com suporte ferramental oferecido pelo framework, espera-se proporcionar maior produtividade e qualidade no desenvolvimento de Web APIs alinhadas com os princípios arquiteturais REST.<br> / Abstract : The REST architectural principles are being widely adopted for implementing distributed systems on the Web. REST implementations are developed using Web Services technology and are made available through Web APIs, which have the main goal of interchanging data among applications. However, due the lack of development patterns and guidelines, each REST implementation follows its own development method. As a result, client applications are difficult to build and the composition of Web APIs becomes hard to achieve. Another challenge is the lack of support of hypermedia control in resource representations described using the JSON format. Hypermedia controls can be realized using hyperlinks, which guide navigation among multiple resources. This work proposes a development approach with the required steps for modeling and implementing Semantic RESTful Web APIs with support for hypermedia control in JSON format. The approach identifies resource representations and applies semantic annotations in order to bind properties and operations with terms defined by controlled vocabularies. On top of that, the development approach aims to achieve loose coupling and high cohesion through a clear division between the integration layer and the others layers of the system. In addition, this work proposes a framework based on the JAX-RS specification that provides support for the proposed development approach. The framework allows the software developer to focus on the implementation of the business core, instead of spending time to deal with infrastructure issues. The adoption of the proposed approach, together with the support provided by the framework, aims to improve the quality and productivity achieved by the development of Web APIs that follow the REST architectural principles.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334062.pdf: 4102624 bytes, checksum: fcf76323275ca0a4c4b3f1ffd5c92285 (MD5) Previous issue date: 2015 / No âmbito de sistemas computacionais, a noção de transações constitui um dos elementos mais fundamentais para a especificação e implementação de aplicações com requisitos de confiabilidade e consistência, quanto à manipulação de dados. Ao longo dos anos, os sistemas de gerenciamento de banco de dados relacionais (SGBDR) têm sido considerados como componentes chave para o processamento de transações em sistemas computacionais; e, embora algumas alternativas aos SGBDRs tenham surgido nos últimos anos, há perspectivas de que um número significativo de sistemas computacionais permaneçam a utilizar os SGBDRs nos anos vindouros. Neste sentido, é imperioso que requisitos como confiabilidade, disponibilidade, desempenho, tolerância a faltas e consistência, sejam mantidos no SGBDR, com vista para o correto processamento de transações. Tais atributos podem ser obtidos por meio de replicação, sendo que a literatura é vasta em termos de soluções que visam a disponibilidade dos dados a despeito de faltas por parada intermitentes ou permanentes. Todavia, faltas oriundas da corrupção de dados em disco ou em memória RAM devido a efeitos físicos, ou decorrente de bugs no SGBDR, não afetam a disponibilidade dos dados, mas sim a integridade e a consistência destes. Estas faltas, que são caracterizadas como bizantinas, historicamente têm sido encontradas em SGBDRs, e elas afetam o processamento de transações comprometendo não apenas a exatidão, mas também o estado do banco de dados. A literatura dispõe de poucas soluções para lidar com faltas bizantinas em SGBDRs, onde algumas são baseadas em hipóteses difíceis de serem substanciadas na prática; ou em modelos de consistência mais relaxados, que podem causar problemas de integridade, consistência ou até mesmo corrupção de dados. Isto posto, elas não atendem plenamente todos os tipos de aplicações. Neste ensejo, esta tese versa sobre problemas relacionados ao processamento e a terminação de transações em SGBDRs e sistemas distribuídos, em ambientes com sujeição a faltas bizantinas. Para isso, esta tese apresenta duas grandes contribuições no âmbito de transações em SGBDRs. A primeira consiste num protocolo que permite o processamento e terminação de transações, a despeito de faltas bizantinas nas réplicas de bancos de dados  o primeiro da literatura a explorar a semântica de consistência mais forte de transações  , a partir de um protocolo de replicação tolerante a faltas bizantinas totalmente distribuído. A segunda investiga o problema da terminação de transações distribuídas em ambientes sujeitos a faltas bizantinas  um problema sem solução pela literatura  , que é conhecido como Validação Atômica Não-Bloqueante (NBAC) e visa assegurar uma decisão uniforme para os participantes da transação acerca da validação ou anulação das operações executadas num ambiente distribuído de banco de dados. A contribuição para este problema se baseia na investigação dos aspectos práticos necessários para resolvê-lo, onde é introduzido o conceito de Gerenciador Colaborativo de Transações em substituição ao Gerenciador de Transações, tradicionalmente empregado como agente num protocolo NBAC. A solução proposta para resolver o NBAC com faltas bizantinas baseia-se num conceito novo, que adota a tecnologia de virtualização como suporte para a especificação de uma arquitetura de sistema distribuído que permite circunscrever o problema. As soluções propostas foram comparadas de maneira analítica com soluções encontradas na literatura, bem como através de ensaios experimentais, a fim de comprovar a viabilidade das mesmas.<br> / Abstract : Within computer systems, the concept of transaction is one of the most fundamental elements for the specification and implementation of applications with reliability and consistency requirements concerning handling of data. Over the years, relational database management systems (RDBMS) have been considered key components for transaction processing in computer systems; and although some alternatives to RDBMSs have emerged in recent years, there are prospects that a significant number of computer systems will continute to use RDBMSs in coming years. In this sense, the need to provide reliability, availability, performance, fault tolerance and consistency, regarding transaction processing in RDBMS is imminent. Such attributes may be obtained through database replication. The literature is extensive in terms of solutions for data availability regardless of crash faults (e.g. intermittent or permanent). However, faults arising from the disk data corruption or RAM data corruption due to physical effects, or due to bugs in the RDBMS, do not affect the availability of data, though they affect their integrity and consistency. These faults, which are known as Byzantine, have historically been found in RDBMSs, and they affect transaction processing undermining not only the accuracy but also the database state. The literature offers few solutions to deal with Byzantine faults in RDBMSs, where some are based on difficult cases to be used in practice; or more relaxed consistency models, which can cause integrity, consistency or even data corruption problems. So, they are not addressed to all types of applications. As it is, this thesis deals with problems related to transaction processing and transaction termination on RDBMS and distributed systems, in environments subject to Byzantine fault. To this end, this thesis presents two major contributions to the transaction level in RDBMSs. The first is a protocol that allows the transaction processing and transaction, despite Byzantine faults in databases replicas  the first in literature that explores the strongest consistency semantics of transactions (e.g. serializability)  , by means of a fully distributed Byzantine fault tolerant database replication protocol. The second investigates the agreement problem related to transaction termination in distributed systems, also in environments subject to Byzantine fault  an unsolved problem in the literature. The Non Blocking Atomic Commitment (NBAC), as it known, aims to ensure a uniform decision for the transaction participants about the operations performed in a distributed database environment, that is, commit or abort them. The contribution to this problem is based on the investigation of practical and necessary conditions, to solve it. So, this thesis introduces the Collaborative Transaction Manager to replace the Transaction Manager, traditionally used as an agent on a NBAC protocol. The solution proposed to solve the NBAC with Byzantine fault is based on a new concept, adopting virtualization technology as a support for the specification of a distributed system architecture which makes the problem feasible. The proposed solutions were compared analytically with solutions found in the literature as well as through experimental tests in order to prove their feasibility.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104398.pdf: 3606804 bytes, checksum: fb6214131346d51ecfad2c0f3f093664 (MD5) Previous issue date: 1996 / Análise de abordagens de projeto baseadas em regras de transformações que visam a automatização do processo de síntese de protocolos. Uma vez aplicadas à uma especificação formal de um serviço de comunicação realizada com a Técnica de Descrição Formal LOTOS, as regras de transformação geram automaticamente, a especificação do protocolo de comunicação correspondente a esse serviço. É então apresentado um conjunto de algoritmos de transformação de especificações, que são aplicáveis a especificações de serviço para a obtenção dos protocolos correspondentes. Tais algoritmos são implementados em linguagem C++ para Windows, constituindo uma ferramenta denominada TranSP - Transformação de especificação de Serviço em especificação de Protocolo. Esta ferramenta recebe, como entrada, uma especificação de serviço monolítica e gera, como saída, as especificações de protocolo correspondentes às duas entidades de protocolo (E1 e E2), orientadas a recursos. A ferramenta TranSP é utilizada na transformação de uma parte do serviço CMISE (Common Management Information Service Element) correspondente aos serviços M-GET e M-CANCEL-GET para o protocolo CMIP (Common Management Information Protocol) correspondente.

Orientador: Jacques Wainer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T07:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_RobertoSilveira_M.pdf: 6864220 bytes, checksum: 27efcf24b2e7353ff521285485a26b37 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Sistemas de Gerenciamento de Workflow (SGWFs) tradicionais possuem uma limitação intrÚ1 seca de escalabilidade, o servidor central, que representa um gargalo de desempenho e um único ponto de falhas em sistemas onde um grande número de casos simultâneos precisa ser executado. Com base nesta deficiência dos SGWFs tradicionais, é proposto o projeto e a especificação de uma arquitetura distribuída, utilizando as funcionalidades do ambiente aberto de distribuição CORBA, de forma a suportar, em primeiro lugar, os requisitos de escalabilidade, disponibilidade e confiabilidade dos SGWFs de larga escala. Esta arquitetura utiliza a idéia de casos (instâncias de processos) móveis que migram pelos nós do sistema, seguindo o plano do processo, conforme as atividades do workflow são realizadas. A arquitetura é estendida de maneira a satisfazer outros requisitos de SGWFs de larga escala como segurança, recuperação de falhas, interoperabilidade, segurança e outros. Questões relacionadas ao mapeamento desta arquitetura para CORBA e sua implementação são discutidas, juntamente com suas limitações, vantagens e decisões de projeto. Foi realizada a análise dos custos de migração, configuração e criação dos agentes móveis da arquitetura. Testes de desempenho, envolvendo configurações totalmente centralizadas e distribuídas foram definidos e realizados. Nestes testes, configurações distribuídas tiveram maior desempenho que as centralizadas para instâncias envolvendo a execução simultânea de mais de 5 casos concorrentes / Abstract: Standard client-server workflow management systems have an intrinsic scalability limitation, the centralized server, which represents a bottleneck for large-scale applications. This server also is a single-failure point that may disable the whole system. In this work, it is proposed a fully distributed architecture for workflow management systems. It is based on the idea that the case (an instance of the process) migrates from host to host, following a process definition, while the case corresponding activities are executed. This basic architecture is improved so that other requirements for Workflow Management Systems, such as fault tolerance, monitoring, interoperability, security and others, are also contemplated. A CORBA-based implementation of such architecture is discussed, with its limitations, advantages and project decisions described. The mobile agent migration, creation and configuration costs were computed. Performance tests, ranging from full centralization to distribution, were defined and performed. In these tests, the distributed configuration performed better than the centralized configuration for instances with more than 5 concurrent cases / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Ricardo de Oliveira Anido / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeukens_Alex_M.pdf: 2357461 bytes, checksum: df32a906b0c7e74fce98ec046c23f0ce (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Agente móvel é um processo que se desloca autonomamente através da rede, executando operações locais à máquina hospedeira. Agentes constituem uma solução alternativa ao paradigma cliente-servidor. A autonomia do agente móvel, entretanto, faz necessária a revisão dos conceitos de tolerância a falhas a fim de garantir confiabilidade em sua operação, evitando que a parada do agente resulte em inconsistências no sistema. Este trabalho apresenta um protocolo para tolerar falhas do tipo falha-e-pára e de comunicação / Abstract: Mobile agent is a process capable of roaming autonomously through the network, executing operation locally to a host. Agents can be employed to perform some traditional tasks. In order to enforce dependability in this new paradigm we present a protocol to coordinate a replicated agent system capable of tolerating failstop and communication faults / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Submitted by Jannyceli Cavalcanti (jannyceli.mayara@ufpe.br) on 2018-11-23T21:51:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Luiz Artur Botelho da Silva.pdf: 1218185 bytes, checksum: 69cc0d0c435dec8ba8baa8f18e632052 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-23T22:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Luiz Artur Botelho da Silva.pdf: 1218185 bytes, checksum: 69cc0d0c435dec8ba8baa8f18e632052 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T22:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Luiz Artur Botelho da Silva.pdf: 1218185 bytes, checksum: 69cc0d0c435dec8ba8baa8f18e632052 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Sistemas distribuídos têm sido implementados em uma grande diversidade de domínios de aplicação, tais como: Finanças e comércio, com os sistemas de comércio eletrônico para compra de produtos pela Internet; Assistência Médica, que tem como exemplo o uso de prontuários eletrônicos online e a telemedicina no apoio a diagnóstico remoto ou serviços mais avançados, tais como cirurgia remota; Educação, onde podem ser destacadas as ferramentas de ensino baseadas na Web, tais como ambientes virtuais de aprendizagem à distância; Transporte e Logística, que usam tecnologias de localização; Gestão ambiental, que utiliza tecnologia de sensores para controlar e gerenciar o ambiente natural e com isso garantir um alerta precoce de catástrofes naturais, como terremotos, inundações ou tsunamis. Apesar de sua popularidade, existem vários desafios a serem vencidos ao projetar sistemas distribuídos. Dentre eles, podemos citar a heterogeneidade e o controle de concorrência. Alguns desses desafios podem ser solucionados usando-se um middleware, que é um software de conectividade que encapsula um conjunto de serviços e que reside entre a aplicação e o sistema operacional. Os sistemas de middleware permitem ainda que aplicações distintas se comuniquem abstraindo do usuário final como esse processo é realizado. O desenvolvimento de um middleware é uma atividade complexa, pois ao mesmo tempo que ele precisa esconder das aplicações distribuídas a complexidade dos mecanismos de concorrência e comunicação de baixo nível providos pelo sistema operacional, é preciso fornecer um conjunto crescente de serviços, tais como serviços de segurança e transação. Para tratar a complexidade mencionada , sistemas de middleware têm sido projetados com o uso de vários padrões de projeto especificamente definidos para a construção deste tipo de software. Além do uso destes padrões, há um esforço crescente para a adoção de novos paradigmas de programação no desenvolvimento de sistemas de middleware, em particular o paradigma funcional. Isso porque esses paradigmas oferecem nativamente recursos que lidam melhor com paralelismo e concorrência do que a maioria dos paradigmas presentes em linguagens de programação convencionais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é projetar e implementar um middleware, chamado FLiMSy, usando a linguagem de programação funcional Scala. FLiMSy foi projetado utilizando os padrões de projeto de middleware conhecidos como Remoting Patterns. Para avaliar a implementação proposta, foi realizado um experimento com o objetivo de medir o tempo de reposta do FLiMSy e também analisar as facilidades de se usar os recursos puramente funcionais de Scala no desenvolvimento de um middleware orientado a objetos. / Distributed systems have been implemented in a wide variety of application domains, such as Finance and trade with e-commerce systems to buy products over the Internet; Healthcare, such as the use of online electronic medical records and telemedicine to support remote diagnostics or more advanced services, such as remote surgery; Education, which can be highlighted the teaching tools based on the Web, such as virtual environments distance learning; Transportation and Logistics, using geolocation technologies; Environmental stewardship, which uses sensor technology to control and manage the natural environment and thus provide early warning of natural disasters such as earthquakes, floods or tsunamis. Despite of its popularity, there are several challenges that need to be overcomed when we design distributed system, which include heterogeneity and concurrency control. Some of these challenges can be solved using a middleware, which is a connectivity software that encapsulates a set of services that lies on between the application and the operation system. The development of a middleware is a complex task, because it needs at the same time hide the complexity of the concurrency mechanism and the low level communication provided by the operation system from the distributed application, and needs also provide a set of increasing services, such as security service and transaction. To deal with mentioned complexity, middleware system has been design using specified design pattern to build this kind of software. Aside the usage of these design patterns, there is an increase effort to adopt new paradigm of programming to develop middleware softwares, in particular a funcional paradigm. That is because these paradigms natively offer features that deal better with parallelism and concurrency than most of the paradigms present in conventional programming languages. Within this context, the goal of this project is design and develop a middlware called FLiMSy, using Scala as funcional programming language. FLiMSy was developed using middleware’s desing patterns known as Remoting Patterns. To evaluate the proposed implementation, an experiment was conducted in order to measure the response time of FLiMSy and also review the facilities of using purely functional features of Scala in developing a middleware object-oriented.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 63-66 / O modelo peer-to-peer e a disponibilidade de largura de banda têm viabilizado a criação de novos sistemas de arquivos distribuídos. Esta dissertação apresenta um sistema de arquivos distribuído peer-to-peer que usa "arquivos transparentes" para melhorar a / The peer-to-peer model and the bandwidth availability are fostering the creation of new distributed file systems. This work presents a peer-to-peer distributed file system which uses "transparent files" to improve its fault tolerance and file availability

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f. 87-89 / Aplicações dependentes de contexto utilizam informações do ambiente que as cercam para adaptarem o seu comportamento. Este trabalho propõe um infra-estrutura reflexiva, com baixo acoplamento e orientada a eventos, chamada CxFramework, para auxiliar no des / Context-aware applications use information from their surrounding environment to adapt their behavior. This paper proposes a reflexive, loose-coupled, event-based infrastructure named CxFramework to aid the development of such complex applications. CxFram