Distributed data stream processing is a popular research area and is one of the promising paradigms for faster and efficient data management. Application state is a first-class citizen in nearly every stream processing system. Nowadays, stream processing is, by definition, stateful. For a stream processing application, the state is backing operations such as aggregations, joins, and windows. Apache Flink is one of the most accepted and widely used stream processing systems in the industry. One of the main reasons engineers choose Apache Flink to write and deploy continuous applications is its unique combination of flexibility and scalability for stateful programmability, and the firm guarantee that the system ensures. Apache Flink’s guarantees always make its states correct and consistent even when nodes fail or when the number of tasks changes. Flink state can scale up to its compute node’s hard disk boundaries using embedded databases to store and retrieve data. Nevertheless, in all existing state backends officially supported by Flink, the state is always available locally to compute tasks. Even though this makes deployment more convenient, it creates other challenges such as non-trivial state reconfiguration and failure recovery. At the same time, compute, and state are bound to be tightly coupled. This strategy also leads to over-provisioning and is counterintuitive on state intensive only workloads or compute-intensive only workloads. This thesis investigates an alternative state backend architecture, FlinkNDB, which can tackle these challenges. FlinkNDB decouples state and computes by using a distributed database to store the state. The thesis covers the challenges of existing state backends and design choices and the new state backend implementation. We have evaluated the implementation of FlinkNDB against existing state backends offered by Apache Flink. / Distribuerad dataströmsbehandling är ett populärt forskningsområde och är ett av de lovande paradigmen för snabbare och effektivare datahantering. Applicationstate är en förstklassig medborgare i nästan alla strömbehandlingssystem. Numera är strömbearbetning per definition statlig. För en strömbehandlingsapplikation backar staten operationer som aggregeringar, sammanfogningar och windows. Apache Flink är ett av de mest accepterade och mest använda strömbehandlingssystemen i branschen. En av de främsta anledningarna till att ingenjörer väljer ApacheFlink för att skriva och distribuera kontinuerliga applikationer är dess unika kombination av flexibilitet och skalbarhet för statlig programmerbarhet, och företaget garanterar att systemet säkerställer. Apache Flinks garantier gör alltid dess tillstånd korrekt och konsekvent även när noder misslyckas eller när antalet uppgifter ändras. Flink-tillstånd kan skala upp till dess beräkningsnods hårddiskgränser genom att använda inbäddade databaser för att lagra och hämta data. I allmänna tillståndsstöd som officiellt stöds av Flink är staten dock alltid tillgänglig lokalt för att beräkna uppgifter. Även om detta gör installationen bekvämare, skapar det andra utmaningar som icke-trivial tillståndskonfiguration och felåterställning. Samtidigt måste beräkning och tillstånd vara tätt kopplade. Den här strategin leder också till överanvändning och är kontraintuitiv för statligt intensiva endast arbetsbelastningar eller beräkningsintensiva endast arbetsbelastningar. Denna avhandling undersöker en alternativ statsbackendarkitektur, FlinkNDB, som kan hantera dessa utmaningar. FlinkNDB frikopplar tillstånd och beräknar med hjälp av en distribuerad databas för att lagra tillståndet. Avhandlingen täcker utmaningarna med befintliga statliga backends och designval och den nya implementeringen av statebackend. Vi har utvärderat genomförandet av FlinkNDBagainst befintliga statliga backends som erbjuds av Apache Flink.

Existe-t-il un lien entre le degré de publicité du soutien fourni par des États à des groupes rebelles et les relations entre les insurgés soutenus et les civils durant les guerres internes ? Les études sur les conflits examinent de plus en plus la manière dont un soutien étatique externe à des insurgés locaux façonne le comportement de ces derniers. Cependant, la littérature néglige l’influence de la décision des États-soutiens de nier ou reconnaître leur aide sur la conduite des rebelles. Divisée en trois parties, ma thèse de doctorat utilise une méthodologie mixte alliant analyses quantitatives et études de cas qualitatives pour combler cette lacune dans la littérature. L’Article 1 présente de nouvelles données sur le degré de publicité du soutien étatique aux rebelles durant les guerres civiles entre 1989 et 2018. Il montre ensuite que cette variable est négativement corrélée à la propension des insurgés à user de la violence envers les non-combattants. L’Article 2 commence par présenter une théorie expliquant comment, pourquoi et dans quelles circonstances les États-soutiens tentent-ils de superviser les interactions avec les non-combattants des insurgés qu’ils appuient lors des guerres civiles. Il applique ensuite ce cadre théorique au soutien des États-Unis aux Unités de protection du peuple (YPG) et aux Forces démocratiques syriennes (FDS) dans le nord-est de la Syrie entre 2014 et 2020. L’Article 3 montre qu’en plus d’être corrélé négativement à la violence rebelle envers les civils, le degré de publicité du soutien étatique aux insurgés est corrélé positivement à la propension de ces derniers à fournir des services à la population. Il nuance ensuite les résultats statistiques en montrant que l’existence d’institutions formelles de fourniture de services n’équivaut pas nécessairement à une participation effective des civils à l’exercice du pouvoir en zones rebelles. Ainsi, la thèse met en évidence le lien critique entre le degré de publicité du soutien étatique aux rebelles et les interactions entre insurgés soutenus et civils. Les résultats de recherche montrent dès lors que les expériences des non-combattants au cours de conflits qualifiés d’internes à un espace sont corrélés à des facteurs et intérêts liés à des acteurs externes à ce même territoire. / What is the relationship between the overtness of state support to rebels and the nature of insurgent-civilian interactions during civil wars? Conflict studies increasingly examine how external support to local insurgents influences rebel behavior. However, the literature neglects the link between the state sponsors’ decisions to acknowledge or deny their support and insurgent behavior. My three-part doctoral dissertation uses a mixed-methods research design combining quantitative analyses and qualitative case studies to address this gap in the literature. Article 1 introduces new data on the overtness of external support to rebels during civil wars between 1989 and 2018. The paper then shows that this variable negatively correlates with the propensity of the insurgents to target civilians. Article 2 begins by outlining a theory of how, why, and when the state sponsors monitor the interactions with civilians of the insurgents they support. The paper then applies this theoretical framework to the United States’ (US) support for the People’s Defense Units (YPG) and the Syrian Democratic Forces (SDF) in Northeast Syria between 2014 and 2020. Article 3 shows that in addition to negatively correlating with civilian targeting, the overtness of external support to rebels positively correlates with the propensity of the insurgents to provide social services during civil wars. The paper then qualifies the statistical results by showing that the creation of formal social service institutions by the rebels does not necessarily lead to effective civilian participation in decision-making in insurgent areas. The dissertation thus highlights the critical link between the overtness of state support to rebels and the insurgent-civilian interactions. In this way, I show that civilian experiences during conflicts we characterize as internal to a territory correlate with factors and interests linked to external actors.